桥梁工程课程设计（装配式预应力混凝土箱型梁） - 图文(3)

P/2P/2P/2P/20.78690.19671.00000.78690.1967

图 3-3 3号梁横向分布系数图

13号梁荷载横向分布系数： m0?(0.7869?0.1967)?2?0.9836

2 由于此公路，无人群荷载，所以根据对称性，5号梁与1号梁支点的横向分布系数相同，4号梁与2号梁的横向分布系数相同。

3.2 跨中截面横向分布系数计算

本设计应用修正偏心压力法计算跨中截面的横向分布系数。修正偏心压力法是当桥主梁间具有可靠连接时，在汽车荷载作用下，中间横隔梁的弹性挠曲变形与主梁的变形相比很小，因此可假定中间横隔梁像一根无穷大的刚性梁一样保持直线形状。本设计因除了设置端横隔梁外，还在跨中处设置了横隔梁，并且主梁之间预留18cm后浇注，所以在本设计中，主梁之间具有可靠的连接，固选用修正偏心压力法计算跨中横向分布系数。

3.2.1 计算主梁抗弯惯性矩I

由前面截面几何特性计算可知I?16491324.7180cm?0.1649m

44

3.2.2 计算主梁截面抗扭惯性矩IT

对于本设计箱形截面，空室高度大于截面高度0.6倍（即0.85>0.6）,所以属于薄壁闭合截面。对于单室箱型截面，其抗扭惯性矩可分为两部分：两边悬出的开口部分和薄壁部分。由于本设计截面采用的是变厚度，所以计算前把截面转化成两个矩形和一个闭口槽型，它们的厚度采用转换后的厚度，如图3-4：

11

m???cibiti3 (3—1) 悬出部分可按实体矩形截面计算：ITi?1 其中： bi——矩形长边长度 ti——矩形短边长度

ci——矩形截面抗扭刚度系数

n——主梁截面划分为单个矩形的块数

22???（s1+s2）h薄壁闭合部分：IT1 (3—2)

ss1s22??tt1t2 （注：公式中具体尺寸见下图）

箱梁跨中截面转换前箱梁跨中截面转换后s1t1tht2s2

图 3-4 截面转换图

1.中梁（2、3、4号梁）

? 1）计算悬臂部分抗扭惯性矩IT 悬臂换算厚度： t?18cm

则： t/b?18/44.5?0.4045

s

12

表3-1矩形截面抗扭刚度系数表

t/b

1 0.141

0.9 0.155

0.8 0.171

0.7 0.189

0.6 0.209

0.5 0.229

0.4 0.250

0.3 0.270

0.2 0.291

0.1 0.312

<0.1 1/3

c

由t/b通过查表（内插法）可得，悬臂部分抗扭刚度系数

C=0.250?0.250?0.229?0.0045?0.249056c=0.30633

0.1则：

?中?2cbt3?2?0.249056?44.5?183?129272.0187cm4 IT

2）计算闭口薄壁部分抗扭惯性

?? 矩IT137.518 薄壁箱型截面顶板换算厚度： t?17.4c 6m （S1?13.75cm，S?105.14cm） （S2?86.5cm）

10217.4686.5则： 图 3-5 抗扭计算简图

22???IT（s1+s2）h1

ss1s22??tt1t2?(137.5?105.14)2?1022?1

105.1413.7586.52???17.461818?21317857.32cm4

??IT???129272.0187?21317857.32?21447129.34cm4?0.2145m4 IT中?IT

18105.14

13

箱梁跨中截面转换前箱梁跨中截面转换后s1t1tht2s2图 3-6边梁截面转换图

2.边梁（1、5号梁）

? 1）计算悬臂部分抗扭惯性矩ITt18??0.20112 b89.50.291?0.270由线性内插查表得：c?0.291??0.00112?0.290765

0.1右侧悬臂：

?边??cibiti3?0.249056?44.5?183+0.290765?89.5?183=216404.8718cm4 ITi?1m?? 2）计算闭口薄壁部分抗扭惯性矩IT 薄壁箱型截面顶板换算厚度： t?17.4c 6m （S1?13.75cm，S?105.14cm） （S2?86.5cm）

22???（s1+s2）h则：IT1

ss1s22??tt1t2s

14

?(137.5?105.14)2?1022?1

105.1413.7586.52???17.461818?21317857.32cm4

??IT???216404.8718?21317857.32=21534262.19cm4?0.2153m4 IT边?IT3.2.3 计算主梁截面抗扭刚度修正系数

本桥中梁与边梁的IT近似相等横截面不相等（取中梁的惯性矩I和抗扭惯矩IT），

?ITi?nIT, 梁数n?5，主梁的间距是3.05m，取G?0.425E

?ai?162i?a12?a22?a32?a42?a25?a62?2?3.052?2?6.102?93.025

抗扭修正系数：

??1Gl2nIT1??12EI?ai2?1?0.9107?1

0.425E?39.62?5?0.21451?12E?93.025?0.1649其中：

G——材料剪切模量；

I——主梁抗弯惯性矩 E——材料的弹性模量；

IT——主梁抗扭惯矩；

3.2.4 跨中截面横向分布系数计算

1）1号梁

计算考虑抗扭修正系数的横向影响线竖标值

a12116.102?11???n??0.9107??0.56428

n593.025?ai2i?1a12116.102?15???n??0.9107???0.16428

n593.025?ai2i?1

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