★桥梁上部计算教程★横向力分布系数计算
大家在看此教程之前,请先学习[size=4][b][color=Purple][url]http://bbs.jzcad.com/thread-54712-1-1.html[/url][/color][/b][/size]-Gf/~oJDAyJ r3[/Zap
[b][/b][b][color=Blue][/color][/b]看大家对横向力分布系数计算疑惑颇多,特在这里做一期横向力分布系数计算教程(本教程讲的比较粗浅,适用于新手)。
总的来说,横向力分布系数计算归结为两大类(对于新手能够遇到的):
[size=5][color=DarkOrchid][b]1、预制梁(板梁、T梁、箱梁)[/b][/color][/size]UGnYx
这一类也可分为简支梁和简支转连续
[size=5][color=DarkOrchid][b]2、现浇梁(主要是箱梁)[/b][/color][/size]
首先我们来讲一下现浇箱梁(上次lee_2007兄弟问了,所以先讲这个吧)S_~hW@I
在计算之前,请大家先看一下截面E8S-b*C;l;fU1`zz3H
这是一个单箱三室跨径27+34+27米的连续梁,梁高1.55米,桥宽12.95米!!DtQ#[+Z Q7@
[font=黑体][b][size=5][color=Green]支点采用计算方法为为偏压法(刚性横梁法)[/color][/size][/b][/font]bs ] \3B L
[size=5][b][color=Blue]mi=P/n±P×e×ai/(∑ai x ai)[/color][/b][/size]0g3D:A/RC9rMy
[b][font=黑体][size=5][color=Green]跨中采用计算方法为修正偏压法(大家注意两者的公式,只不过多了一个β)[/color][/size][/font][/b]
[size=5][b][color=Red]mi=P/n±P×e×ai×β/(∑ai x ai)[/color][/b][/size]
[size=4] β---抗扭修正系数[/size] [size=4]β=1/(1+L^2×G×∑It/(12×E×∑ai^2 Ii)[/size]
[size=4]其中:∑It---全截面抗扭惯距[/size]
[size=4]Ii ---主梁抗弯惯距 Ii=K Ii` K为抗弯刚度修正系数,见后[/size]
[size=4] L---计算跨径[/size],C2lu@I2Nx Y:F
[size=4]G---剪切模量 G=0.4E 旧规范为0.43E[/size]
[size=4]P---外荷载之合力[/size],G#Xq|,S y D+{
[size=4]e---P对桥轴线的偏心距[/size]~9n!G2Qs7~[/Q
[size=4]ai--主梁I至桥轴线的距离[/size]
在计算β值的时候,用到了上次课程[size=4][b][color=Purple][url]http://bbs.jzcad.com/thread-54712-1-1.html[/url][/color][/b][/size]
我们讲到的计算截面几何性质中的抗弯惯矩和抗扭惯矩,可以采用midas计算抗弯和抗扭,也可以采用桥博计算抗弯,xR,q*P(qWP
D[J6{ V
或者采用简化截面计算界面的抗扭,下面就介绍一下这种大箱梁是如何简化截面的:#}v+X{)Gt*K
简化后箱梁高度按边肋中线处截面高度(1.55m)计算,悬臂比拟为等厚度板。
'bZ6iN%oY/~|
[color=Blue][size=4]①矩形部分(不计中肋):[/size][/color]J8Q%i~%l sl
i7a/\Qo4d\d g+FV$D
[b][font=楷体_GB2312][size=4][color=Sienna]计算公式:It1=4×b^2×h1^2/(2×h/t+b/t1+b/t2)[/color][/size][/font][/b]
[b][font=楷体_GB2312][size=4][color=Sienna]其中:t,t1,t2为各板厚度[/color][/size][/font][/b])v\ e;D+hZ
zX,~&MgUA7i2PB
[b][font=楷体_GB2312][size=4][color=Sienna]h,b为板沿中心线长度[/color][/size][/font][/b]
[b][font=楷体_GB2312][size=4][color=Sienna]h为上下板中心线距离[/color][/size][/font][/b]jW1IRfCR t
[b][font=宋体][size=4][color=Sienna]It1= 4×((8.096+7.281)/2)^2×1.34^2/(2×1.401/0.603+8.097/0.22+7.281/0.2)[/color][/size][/font][/b] Suvwxd;Nl fz
[color=Sienna][size=4][font=楷体_GB2312][b] =5.454 m4[/b][/font][/size][/color]t'p3G6_{Lgu
Ja^(Nk
[color=Blue][size=4] ②悬臂部分[/size][/color]Yf"L%gh4|[#x
[b][font=楷体_GB2312][size=3][color=DarkRed]计算公式: It2=∑Cibiti3[/color][/size][/font][/b]
Vu4l/Z Q sY[w
[b][font=楷体_GB2312][size=3][color=Sienna]其中:ti,bi为单个矩形截面宽度、厚度[/color][/size][/font][/b] [ Q2Ne gFS
t+cJ IYS,Ia7vE
[b][font=楷体_GB2312][size=3][color=Sienna]Ci为矩形截面抗扭刚度系数,按下式计算:[/color][/size][/font][/b]
[b][font=仿宋_GB2312][size=3][color=Sienna]Ci=1/3×(1-0.63×ti/bi + 0.052×(ti/bi)^5)[/color][/size][/font][/b]
[b][font=仿宋_GB2312][size=3][color=Sienna]=1/3×(1-0.63×0.26/2.2+0.052×(0.26/2.2)^5)[/color][/size][/font][/b]
1Tk$^$eZ hA%q&y&l G
[b][font=仿宋_GB2312][size=3][color=Sienna]=0.309[/color][/size][/font][/b]"}3koG"qk ~
[b][font=楷体_GB2312][size=3][color=Sienna]It2=2×0.309×2.2×0.26^3=0.0239 m4[/color][/size][/font][/b] :G{#DZ-u^
,|il ^N/n1aC
[color=Blue][size=3]③截面总的抗扭惯距[/size][/color]
3}'y8`w k
[b][font=仿宋_GB2312][size=3][color=Sienna]It= It1+ It2=5.454+0.0239=5.4779 m4[/color][/size][/font][/b]'GGoY|D5^#Y4~ U1I
`4Ci2h%f
大家可以用midas计算对比一下看看简化计算和实际能差多少??
-JU_1G0oK(d~
先计算一下全截面的抗弯和中性轴,下面拆分主梁需要用的到
采用<<桥梁博士>>V2.9版中的截面设计模块计算全截面抗弯惯距,输出结果如下:-B2eN/vm}1E?9B
<<桥梁博士>>---截面设计系统输出g'@.E@T.qj,R
1V2D,S.B L*^
文档文件: D: \27+34+27.sds
文档描述: 桥梁博士截面设计调试
d |;iJ aP
任务标识: 组合截面几何特征
任务类型: 截面几何特征计算
------------------------------------------------------------LCW)IK6b?T!W
截面高度: 1.55 m
------------------------------------------------------------o!k[$xD$|
计算结果:
rD%[Ua
基准材料: JTJ023-85: 50号混凝土
基准弹性模量: 3.5e+04 MPa7d'Nq}4m a?6~
换算面积: 7.37 m2
换算惯矩: 2.24 m4 j+L3X8Lx E Ra G-s
中性轴高度: 0.913 m
沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下):D$G9ij |#i(k
主截面:^ K9Rya&E;U
点号: 高度(m): 静矩(m××3):4{\et.E