斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)探析

劉曉東

摘 要：本文主要通過對橫向鉸接板法、有限元法以及實測這三種計算方法進行分析來探究如何準確的、精確的計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)。

關(guān)鍵詞：斜寬連續(xù)空心板橋 實測荷載 分布系數(shù)

在我國經(jīng)濟、科技蓬勃發(fā)展的今天，公路橋梁建設水平有很大進步，公路橋梁建設更加堅固耐用。這一點在寬橋方面的體現(xiàn)的非常明顯。就以斜寬連續(xù)空心板橋為例來說，橋梁建設中的橋梁設計、橫線分布系數(shù)計算、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面應當科學的分析、規(guī)劃、計算、構(gòu)建，才能夠保證所建設的斜寬連續(xù)空心板橋質(zhì)堅固耐用。斜寬連續(xù)空心板橋建設中橋梁荷載橫向系數(shù)計算是非常重要的部分，其在一定程度上決定板橋能否堅固耐用。

1.斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)計算的理論依據(jù)

斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)關(guān)乎板橋的應用性，盡量保證板橋荷載橫向系數(shù)正確、精確尤為重要。橋梁橫向分布系數(shù)的計算可以應用鉸接板法、有限元法以及實測等方法，在各種計算方法中選擇最適合的、最佳的計算方法來計算橫向分布系數(shù)，才能夠得到相對準確、精確的橫向分布系數(shù)，為建設堅固耐用的板橋創(chuàng)造條件。下文就鉸接板法、有限元分析梁格法以及實測這三種計算方法進行。

1.1荷載橫向分布的原理

由于斜寬連續(xù)空心板橋的寬度較大，橋梁自重荷載、汽車荷載、行人荷載作用于橋梁時，橋梁結(jié)構(gòu)的橫向剛性會受到影響，使荷載在橫向和縱向上同時傳遞，并使主梁參與不同程度的支撐工作。這將會分散橋梁自重荷載、汽車荷載、行人荷載作用，保證橋梁正常應用。

1.2橫向鉸接板法

斜寬連續(xù)空心板橋具有連接構(gòu)造，但由于其內(nèi)部是空心的，這使得橋梁連接部分剛性比較薄弱。從此角度出發(fā)，利用橫向鉸接板法來計算荷載橫向分布系數(shù)，需要將斜寬連續(xù)空心板橋看作為簡支板來計算。也就是分析斜寬連續(xù)空心板橋的空間受力狀態(tài)，將其作為平面受力狀態(tài)，進而將板橋比擬為相同跨徑等撓曲剛度的簡支板橋，計算剪支板橋的荷載橫向分布系數(shù)。另外，在利用橫向鉸接板法計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)時還需要考慮板橋斜梁的傾斜度，傾斜度不同，橫向分布系數(shù)大小就會變化。所以，斜梁傾斜度是利用橫向鉸接板法計算板橋荷載橫向分布系數(shù)必須考慮的因素之一。

1.3有限元分析梁格法的原理

有限元分析梁格法主要是用一個等效梁格來代表上部結(jié)構(gòu)，把分散在板的每一區(qū)段內(nèi)的彎曲和抗扭剛度 假定集中與最鄰近的等效梁格內(nèi)，再利用有限元法進行計算和分析，得到荷載橫向分布系數(shù)。利用有限元分析梁格法計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)，需要考慮斜梁的傾斜度。相對于正橋來說，斜梁橋的受力機理比較復雜，其對板橋荷載橫向分布系數(shù)有一定的影響。利用有限元分析梁格法計算荷載橫向分布系數(shù)之前，一定要確定斜梁的傾斜度及其對板橋荷載橫向分布系數(shù)的影響。

1.4實測橫向分布系數(shù)

盡管實測斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)比較麻煩、繁瑣，但也不失為一種辦法。實測計算荷載橫向分布系數(shù)，主要通過以下公式進行計算。實測橫向分布系數(shù)值公式即為：

注：N表示所布荷載的車道數(shù)；εi表示各片梁控制截面的應變力。

2.斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)計算

選用適合的、有效的計算方法來計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)，為設計和建設板橋提供重要依據(jù)，可以促使高質(zhì)量的斜寬連續(xù)空心板橋創(chuàng)造條件。筆者借助某地區(qū)一斜寬連續(xù)空心板橋建設工程來分析橫向鉸接板法。有限元分析梁格法以及實測荷載橫向分布系數(shù)這三種方法的應用效果。

2.1斜寬連續(xù)空心板橋工程概況

此工程橋梁全長300m，橋?qū)?2m；設計荷載為公路Ⅱ級，人群荷載為3.5 ，道路橫斷面采用雙向六車道標準；總體布置為 預應力連續(xù)空心板 預應力連續(xù)T梁。橋墩方向和水流平行，和路線夾角60°，預應力連續(xù)空心板橫向由25塊板構(gòu)成，每孔跨徑為20m，橋?qū)?2m。

2.2橫向鉸接板法計算橫向分布系數(shù)

由于橫向鉸接板法是將斜寬連續(xù)空心板橋轉(zhuǎn)化為“簡支板橋”來計算橫向分布系數(shù)。那么，整個計算過程中板橋的寬跨比、構(gòu)件抗彎、抗扭剛度等方面是整個計算的關(guān)鍵因素。具體的內(nèi)容是：

（1）基本參數(shù)。通過Midas截面特性計算器來計算板塊的抗彎慣性矩和板塊的抗扭慣性矩，進而得到連續(xù)板中的跨中撓度，為后續(xù)進行寬跨度、構(gòu)建抗彎、抗扭剛度等方面計算提供依據(jù)。

（2）跨中橫向分布系數(shù)。根據(jù)抗彎剛度公式：

并結(jié)合所求得的參數(shù)來換算抗扭剛度，即為：

注：GJh表示抗扭剛度；ψ表示為跨中截面的扭轉(zhuǎn)角。

假設利用橫向鉸接板法來計算板橋荷載橫向分布系數(shù)時不考慮斜交折減系數(shù)。那么，由25片空心板組成的斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)的計算是利用橫向鉸接板法就每片空心板的抗扭強度進行具體計算，進而得到每片空心板的橫向分布系數(shù)（如表1所示）。

2.3有限元分析梁格法計算橫向分布系數(shù)

利用有限元分析梁格法計算斜寬連續(xù)空心板橋時，結(jié)合斜寬連續(xù)空心板橋的相關(guān)資料，利用梁格代表每個空心板的彎曲和抗扭強度，再利用有限元分析法來計算橫向分布系數(shù)（如表2所示）。

2.4實測橫向分布系數(shù)的計算

利用實測方法來計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)，主要是結(jié)合斜寬連續(xù)空心板橋相關(guān)資料，利用實測計算公路對每一片空心板進行計算，得到第一跨各片空心板跨中底板下緣的應變（如表3所示）。

在現(xiàn)代化的今天，我國橋梁建設有很大發(fā)展和進步。不同類型的高質(zhì)量橋梁佇立在祖國大地上，使人們的出行更加方便、快捷。斜寬連續(xù)空心板橋作為眾多橋梁中的一種，其應用日益增多，加強其建設質(zhì)量越來越重要。要想建設出高質(zhì)量的斜寬連續(xù)空心橋，對其荷載橫向分布系數(shù)進行準確的、精確的計算是非常重要的，其對板橋建設效果有很大影響。

參考文獻：

[1]郭敬姐，劉玉靜，舒國明.梁板橋荷載橫向分布系數(shù)的空間數(shù)值計算[J].山西建筑， Vol.32 No.8 263～264.

[2]戴公連，李德建.橋梁結(jié)構(gòu)空間分析設計方法與應用[M].北京：人民交通出版社.2001.7.endprint

摘 要：本文主要通過對橫向鉸接板法、有限元法以及實測這三種計算方法進行分析來探究如何準確的、精確的計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)。

關(guān)鍵詞：斜寬連續(xù)空心板橋 實測荷載 分布系數(shù)

在我國經(jīng)濟、科技蓬勃發(fā)展的今天，公路橋梁建設水平有很大進步，公路橋梁建設更加堅固耐用。這一點在寬橋方面的體現(xiàn)的非常明顯。就以斜寬連續(xù)空心板橋為例來說，橋梁建設中的橋梁設計、橫線分布系數(shù)計算、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面應當科學的分析、規(guī)劃、計算、構(gòu)建，才能夠保證所建設的斜寬連續(xù)空心板橋質(zhì)堅固耐用。斜寬連續(xù)空心板橋建設中橋梁荷載橫向系數(shù)計算是非常重要的部分，其在一定程度上決定板橋能否堅固耐用。

1.斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)計算的理論依據(jù)

斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)關(guān)乎板橋的應用性，盡量保證板橋荷載橫向系數(shù)正確、精確尤為重要。橋梁橫向分布系數(shù)的計算可以應用鉸接板法、有限元法以及實測等方法，在各種計算方法中選擇最適合的、最佳的計算方法來計算橫向分布系數(shù)，才能夠得到相對準確、精確的橫向分布系數(shù)，為建設堅固耐用的板橋創(chuàng)造條件。下文就鉸接板法、有限元分析梁格法以及實測這三種計算方法進行。

1.1荷載橫向分布的原理

由于斜寬連續(xù)空心板橋的寬度較大，橋梁自重荷載、汽車荷載、行人荷載作用于橋梁時，橋梁結(jié)構(gòu)的橫向剛性會受到影響，使荷載在橫向和縱向上同時傳遞，并使主梁參與不同程度的支撐工作。這將會分散橋梁自重荷載、汽車荷載、行人荷載作用，保證橋梁正常應用。

1.2橫向鉸接板法

斜寬連續(xù)空心板橋具有連接構(gòu)造，但由于其內(nèi)部是空心的，這使得橋梁連接部分剛性比較薄弱。從此角度出發(fā)，利用橫向鉸接板法來計算荷載橫向分布系數(shù)，需要將斜寬連續(xù)空心板橋看作為簡支板來計算。也就是分析斜寬連續(xù)空心板橋的空間受力狀態(tài)，將其作為平面受力狀態(tài)，進而將板橋比擬為相同跨徑等撓曲剛度的簡支板橋，計算剪支板橋的荷載橫向分布系數(shù)。另外，在利用橫向鉸接板法計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)時還需要考慮板橋斜梁的傾斜度，傾斜度不同，橫向分布系數(shù)大小就會變化。所以，斜梁傾斜度是利用橫向鉸接板法計算板橋荷載橫向分布系數(shù)必須考慮的因素之一。

1.3有限元分析梁格法的原理

有限元分析梁格法主要是用一個等效梁格來代表上部結(jié)構(gòu)，把分散在板的每一區(qū)段內(nèi)的彎曲和抗扭剛度 假定集中與最鄰近的等效梁格內(nèi)，再利用有限元法進行計算和分析，得到荷載橫向分布系數(shù)。利用有限元分析梁格法計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)，需要考慮斜梁的傾斜度。相對于正橋來說，斜梁橋的受力機理比較復雜，其對板橋荷載橫向分布系數(shù)有一定的影響。利用有限元分析梁格法計算荷載橫向分布系數(shù)之前，一定要確定斜梁的傾斜度及其對板橋荷載橫向分布系數(shù)的影響。

1.4實測橫向分布系數(shù)

盡管實測斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)比較麻煩、繁瑣，但也不失為一種辦法。實測計算荷載橫向分布系數(shù)，主要通過以下公式進行計算。實測橫向分布系數(shù)值公式即為：

注：N表示所布荷載的車道數(shù)；εi表示各片梁控制截面的應變力。

2.斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)計算

選用適合的、有效的計算方法來計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)，為設計和建設板橋提供重要依據(jù)，可以促使高質(zhì)量的斜寬連續(xù)空心板橋創(chuàng)造條件。筆者借助某地區(qū)一斜寬連續(xù)空心板橋建設工程來分析橫向鉸接板法。有限元分析梁格法以及實測荷載橫向分布系數(shù)這三種方法的應用效果。

2.1斜寬連續(xù)空心板橋工程概況

此工程橋梁全長300m，橋?qū)?2m；設計荷載為公路Ⅱ級，人群荷載為3.5 ，道路橫斷面采用雙向六車道標準；總體布置為 預應力連續(xù)空心板 預應力連續(xù)T梁。橋墩方向和水流平行，和路線夾角60°，預應力連續(xù)空心板橫向由25塊板構(gòu)成，每孔跨徑為20m，橋?qū)?2m。

2.2橫向鉸接板法計算橫向分布系數(shù)

由于橫向鉸接板法是將斜寬連續(xù)空心板橋轉(zhuǎn)化為“簡支板橋”來計算橫向分布系數(shù)。那么，整個計算過程中板橋的寬跨比、構(gòu)件抗彎、抗扭剛度等方面是整個計算的關(guān)鍵因素。具體的內(nèi)容是：

（1）基本參數(shù)。通過Midas截面特性計算器來計算板塊的抗彎慣性矩和板塊的抗扭慣性矩，進而得到連續(xù)板中的跨中撓度，為后續(xù)進行寬跨度、構(gòu)建抗彎、抗扭剛度等方面計算提供依據(jù)。

（2）跨中橫向分布系數(shù)。根據(jù)抗彎剛度公式：

并結(jié)合所求得的參數(shù)來換算抗扭剛度，即為：

注：GJh表示抗扭剛度；ψ表示為跨中截面的扭轉(zhuǎn)角。

假設利用橫向鉸接板法來計算板橋荷載橫向分布系數(shù)時不考慮斜交折減系數(shù)。那么，由25片空心板組成的斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)的計算是利用橫向鉸接板法就每片空心板的抗扭強度進行具體計算，進而得到每片空心板的橫向分布系數(shù)（如表1所示）。

2.3有限元分析梁格法計算橫向分布系數(shù)

利用有限元分析梁格法計算斜寬連續(xù)空心板橋時，結(jié)合斜寬連續(xù)空心板橋的相關(guān)資料，利用梁格代表每個空心板的彎曲和抗扭強度，再利用有限元分析法來計算橫向分布系數(shù)（如表2所示）。

2.4實測橫向分布系數(shù)的計算

利用實測方法來計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)，主要是結(jié)合斜寬連續(xù)空心板橋相關(guān)資料，利用實測計算公路對每一片空心板進行計算，得到第一跨各片空心板跨中底板下緣的應變（如表3所示）。

在現(xiàn)代化的今天，我國橋梁建設有很大發(fā)展和進步。不同類型的高質(zhì)量橋梁佇立在祖國大地上，使人們的出行更加方便、快捷。斜寬連續(xù)空心板橋作為眾多橋梁中的一種，其應用日益增多，加強其建設質(zhì)量越來越重要。要想建設出高質(zhì)量的斜寬連續(xù)空心橋，對其荷載橫向分布系數(shù)進行準確的、精確的計算是非常重要的，其對板橋建設效果有很大影響。

參考文獻：

[1]郭敬姐，劉玉靜，舒國明.梁板橋荷載橫向分布系數(shù)的空間數(shù)值計算[J].山西建筑， Vol.32 No.8 263～264.

[2]戴公連，李德建.橋梁結(jié)構(gòu)空間分析設計方法與應用[M].北京：人民交通出版社.2001.7.endprint

摘 要：本文主要通過對橫向鉸接板法、有限元法以及實測這三種計算方法進行分析來探究如何準確的、精確的計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)。

關(guān)鍵詞：斜寬連續(xù)空心板橋 實測荷載 分布系數(shù)

在我國經(jīng)濟、科技蓬勃發(fā)展的今天，公路橋梁建設水平有很大進步，公路橋梁建設更加堅固耐用。這一點在寬橋方面的體現(xiàn)的非常明顯。就以斜寬連續(xù)空心板橋為例來說，橋梁建設中的橋梁設計、橫線分布系數(shù)計算、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面應當科學的分析、規(guī)劃、計算、構(gòu)建，才能夠保證所建設的斜寬連續(xù)空心板橋質(zhì)堅固耐用。斜寬連續(xù)空心板橋建設中橋梁荷載橫向系數(shù)計算是非常重要的部分，其在一定程度上決定板橋能否堅固耐用。

1.斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)計算的理論依據(jù)

斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)關(guān)乎板橋的應用性，盡量保證板橋荷載橫向系數(shù)正確、精確尤為重要。橋梁橫向分布系數(shù)的計算可以應用鉸接板法、有限元法以及實測等方法，在各種計算方法中選擇最適合的、最佳的計算方法來計算橫向分布系數(shù)，才能夠得到相對準確、精確的橫向分布系數(shù)，為建設堅固耐用的板橋創(chuàng)造條件。下文就鉸接板法、有限元分析梁格法以及實測這三種計算方法進行。

1.1荷載橫向分布的原理

由于斜寬連續(xù)空心板橋的寬度較大，橋梁自重荷載、汽車荷載、行人荷載作用于橋梁時，橋梁結(jié)構(gòu)的橫向剛性會受到影響，使荷載在橫向和縱向上同時傳遞，并使主梁參與不同程度的支撐工作。這將會分散橋梁自重荷載、汽車荷載、行人荷載作用，保證橋梁正常應用。

1.2橫向鉸接板法

斜寬連續(xù)空心板橋具有連接構(gòu)造，但由于其內(nèi)部是空心的，這使得橋梁連接部分剛性比較薄弱。從此角度出發(fā)，利用橫向鉸接板法來計算荷載橫向分布系數(shù)，需要將斜寬連續(xù)空心板橋看作為簡支板來計算。也就是分析斜寬連續(xù)空心板橋的空間受力狀態(tài)，將其作為平面受力狀態(tài)，進而將板橋比擬為相同跨徑等撓曲剛度的簡支板橋，計算剪支板橋的荷載橫向分布系數(shù)。另外，在利用橫向鉸接板法計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)時還需要考慮板橋斜梁的傾斜度，傾斜度不同，橫向分布系數(shù)大小就會變化。所以，斜梁傾斜度是利用橫向鉸接板法計算板橋荷載橫向分布系數(shù)必須考慮的因素之一。

1.3有限元分析梁格法的原理

有限元分析梁格法主要是用一個等效梁格來代表上部結(jié)構(gòu)，把分散在板的每一區(qū)段內(nèi)的彎曲和抗扭剛度 假定集中與最鄰近的等效梁格內(nèi)，再利用有限元法進行計算和分析，得到荷載橫向分布系數(shù)。利用有限元分析梁格法計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)，需要考慮斜梁的傾斜度。相對于正橋來說，斜梁橋的受力機理比較復雜，其對板橋荷載橫向分布系數(shù)有一定的影響。利用有限元分析梁格法計算荷載橫向分布系數(shù)之前，一定要確定斜梁的傾斜度及其對板橋荷載橫向分布系數(shù)的影響。

1.4實測橫向分布系數(shù)

盡管實測斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)比較麻煩、繁瑣，但也不失為一種辦法。實測計算荷載橫向分布系數(shù)，主要通過以下公式進行計算。實測橫向分布系數(shù)值公式即為：

注：N表示所布荷載的車道數(shù)；εi表示各片梁控制截面的應變力。

2.斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)計算

選用適合的、有效的計算方法來計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)，為設計和建設板橋提供重要依據(jù)，可以促使高質(zhì)量的斜寬連續(xù)空心板橋創(chuàng)造條件。筆者借助某地區(qū)一斜寬連續(xù)空心板橋建設工程來分析橫向鉸接板法。有限元分析梁格法以及實測荷載橫向分布系數(shù)這三種方法的應用效果。

2.1斜寬連續(xù)空心板橋工程概況

此工程橋梁全長300m，橋?qū)?2m；設計荷載為公路Ⅱ級，人群荷載為3.5 ，道路橫斷面采用雙向六車道標準；總體布置為 預應力連續(xù)空心板 預應力連續(xù)T梁。橋墩方向和水流平行，和路線夾角60°，預應力連續(xù)空心板橫向由25塊板構(gòu)成，每孔跨徑為20m，橋?qū)?2m。

2.2橫向鉸接板法計算橫向分布系數(shù)

由于橫向鉸接板法是將斜寬連續(xù)空心板橋轉(zhuǎn)化為“簡支板橋”來計算橫向分布系數(shù)。那么，整個計算過程中板橋的寬跨比、構(gòu)件抗彎、抗扭剛度等方面是整個計算的關(guān)鍵因素。具體的內(nèi)容是：

（1）基本參數(shù)。通過Midas截面特性計算器來計算板塊的抗彎慣性矩和板塊的抗扭慣性矩，進而得到連續(xù)板中的跨中撓度，為后續(xù)進行寬跨度、構(gòu)建抗彎、抗扭剛度等方面計算提供依據(jù)。

（2）跨中橫向分布系數(shù)。根據(jù)抗彎剛度公式：

并結(jié)合所求得的參數(shù)來換算抗扭剛度，即為：

注：GJh表示抗扭剛度；ψ表示為跨中截面的扭轉(zhuǎn)角。

假設利用橫向鉸接板法來計算板橋荷載橫向分布系數(shù)時不考慮斜交折減系數(shù)。那么，由25片空心板組成的斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)的計算是利用橫向鉸接板法就每片空心板的抗扭強度進行具體計算，進而得到每片空心板的橫向分布系數(shù)（如表1所示）。

2.3有限元分析梁格法計算橫向分布系數(shù)

利用有限元分析梁格法計算斜寬連續(xù)空心板橋時，結(jié)合斜寬連續(xù)空心板橋的相關(guān)資料，利用梁格代表每個空心板的彎曲和抗扭強度，再利用有限元分析法來計算橫向分布系數(shù)（如表2所示）。

2.4實測橫向分布系數(shù)的計算

利用實測方法來計算斜寬連續(xù)空心板橋荷載橫向分布系數(shù)，主要是結(jié)合斜寬連續(xù)空心板橋相關(guān)資料，利用實測計算公路對每一片空心板進行計算，得到第一跨各片空心板跨中底板下緣的應變（如表3所示）。

在現(xiàn)代化的今天，我國橋梁建設有很大發(fā)展和進步。不同類型的高質(zhì)量橋梁佇立在祖國大地上，使人們的出行更加方便、快捷。斜寬連續(xù)空心板橋作為眾多橋梁中的一種，其應用日益增多，加強其建設質(zhì)量越來越重要。要想建設出高質(zhì)量的斜寬連續(xù)空心橋，對其荷載橫向分布系數(shù)進行準確的、精確的計算是非常重要的，其對板橋建設效果有很大影響。

參考文獻：

[1]郭敬姐，劉玉靜，舒國明.梁板橋荷載橫向分布系數(shù)的空間數(shù)值計算[J].山西建筑， Vol.32 No.8 263～264.

[2]戴公連，李德建.橋梁結(jié)構(gòu)空間分析設計方法與應用[M].北京：人民交通出版社.2001.7.endprint