摘 要:結(jié)合某裝配式簡(jiǎn)支T梁橋的工程實(shí)際,分別采用梁格法、剛性橫梁法和剛接板法對(duì)橫向分布系數(shù)進(jìn)行計(jì)算,通過(guò)比較三種方法計(jì)算結(jié)果吻合較好,說(shuō)明采用梁格法計(jì)算簡(jiǎn)支梁橋橫向分布系數(shù)是可行的。
關(guān)鍵詞:橫向分布系數(shù);梁格法;橋梁結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào):U441 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)27-0184-01
橋梁是復(fù)雜空間結(jié)構(gòu),橫向分布實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的空間計(jì)算問(wèn)題,實(shí)際工作中引入荷載橫向分布系數(shù)的概念來(lái)加以簡(jiǎn)化。當(dāng)把單位荷載按橫向最不利位置布置在荷載橫向影響線上,求得各片主梁分配到的橫向荷載的最大值,該最大值表示主梁在橫向分配到的最大荷載比例,即稱為荷載橫向分布系數(shù)。
1 計(jì)算理論
橫向分布系數(shù)計(jì)算的常用方法有:杠桿法、鉸接板(梁)法、剛接板(梁)法、偏心壓力法、比擬正交異性板法(G-M法)等。在使用常用方法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)時(shí),結(jié)構(gòu)的橫向連接剛度起到至關(guān)重要的作用,橫向連接剛度越大,荷載橫向分布作用越顯著,各主梁所分配的荷載也越趨均勻。因此需要根據(jù)實(shí)際的橫向結(jié)構(gòu)擬定出較為合理的簡(jiǎn)化計(jì)算模型,從而確定相應(yīng)的計(jì)算方法。
梁格法是通過(guò)有限元計(jì)算得到橋梁橫向分布系數(shù),梁格理論是將橋梁上部結(jié)構(gòu)用一個(gè)等效梁格來(lái)代替分析,其主要思路是將分散在板式或梁式橋每一區(qū)段內(nèi)的彎曲剛度和抗扭剛度集中于最鄰近的等效梁格內(nèi),實(shí)際結(jié)構(gòu)的縱向剛度集中于縱向梁格構(gòu)件內(nèi),而橫向剛度集中于橫向梁格構(gòu)件內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)等效梁格的網(wǎng)格越密,計(jì)算結(jié)果精確度就越高。梁格法主要應(yīng)用于簡(jiǎn)支梁橋撓度分布規(guī)律跟橫向分布系數(shù)的關(guān)系來(lái)求得橫向分布系數(shù),它不僅適用板式、梁式及箱梁截面的上部結(jié)構(gòu),而且對(duì)分析彎、斜橋特別有效。通過(guò)最不利荷載的布置計(jì)算出各片主梁的撓度,再由在單片主梁跨中加載所得的撓度,從而計(jì)算出各片主梁的荷載橫向分布系數(shù)。
2 工程實(shí)例
某大橋上部結(jié)構(gòu)為4×30m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋,先簡(jiǎn)支后橋面連續(xù),橫向共4片梁,主梁間距2.4m,梁高1.85m;下部構(gòu)造采用雙柱式墩,橋臺(tái)采用重力式U型臺(tái),橋面鋪裝為瀝青混凝土,護(hù)欄為鋼筋混凝土防撞護(hù)欄。設(shè)計(jì)荷載為公路-I級(jí),橋面布置為0.5m(防撞護(hù)欄)+8m(行車道)+0.5m(防撞護(hù)欄)。主梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50。
梁格法采用Midas-civil橋梁計(jì)算分析軟件進(jìn)行建模,模型如圖1所示。在橫向最不利汽車荷載布置下,計(jì)算所得某片梁的跨中撓度為fi,與單片T梁模型的跨中撓度f(wàn)之比,就是該梁的橫向分布系數(shù)。同時(shí)采用剛性橫梁法和剛接板法分別計(jì)算在汽車荷載作用下的橫向分布系數(shù),進(jìn)行比較分析。
從表2可以看出利用梁格法計(jì)算跨中截面橫向分布系數(shù)結(jié)果與其他方法計(jì)算結(jié)果較為接近,說(shuō)明利用梁格法模擬簡(jiǎn)支梁橋橫向分布系數(shù)計(jì)算是可行的,產(chǎn)生偏差的原因?yàn)榱洪g橫隔板存在一定的彎曲及扭轉(zhuǎn)剛度,不同方法橫隔板協(xié)同受力程度不一致。
3 結(jié) 語(yǔ)
梁格法計(jì)算橋梁荷載橫向分布系數(shù)是一種實(shí)用方法,可以降低計(jì)算工作量,提高計(jì)算準(zhǔn)確性,本文對(duì)梁格法模擬簡(jiǎn)支T梁橋橫向分布系數(shù)計(jì)算進(jìn)行了一些探索,對(duì)正確理解橋梁橫向分布計(jì)算,具有積極的作用。
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收稿日期:2018-8-2