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请教大家一下,关于箱梁横梁计算的疑问与思考

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cqsjn 发表于 2010-8-2 23:44:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
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请问大家在计算箱梁横梁的时候活载都是怎么考虑的?
箱梁横梁的计算无非就是两部分,恒载和活载。
      对于恒载部分:国内大多数院都是提取恒载支反力,然后以集中力的形式加载到横梁上腹板对应的位置(忽略靠近横梁位置的顶底板也传递了部分剪力),集中力的大小就取支反力/腹板数,当然也有按照均布荷载施加的,施加范围就是每个腹板的宽度,均布力的小=支反力/腹板数/腹板宽度。
      我个人认为,提取支反力然后加载到腹板位置这个思路是可取的,但不太赞同取一味的取平均值,应该要看支座和腹板的相对位置来确定,比如下面图1所示,在恒载下,很明显中间腹板传递到横梁的剪力应该是边腹板的1.5倍左右。

图1

图1
      而对于活载部分:也遵从腹板传递剪力的原则,应该将汽车纵向效应按集中力的形式加载到横梁上。国内比较常见的是
方法1:建立虚拟梁,然后将虚拟梁和横梁在腹板位置通过弹簧或者刚臂连接起来,通过横向加载的形式计算汽车对横梁产生包络效应。此法的问题就在于虚拟梁的刚度怎么考虑?
方法2:提取活载支反力然后像计算恒载那样加载,这个方法的问题在于活载剪力在腹板间的分配怎么考虑,而且也不利于得到包络效应。

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精彩评论13

webyl 发表于 2010-8-3 11:52:59 | 显示全部楼层
对于箱梁横梁计算这块,的确存在楼上说的这些问题,并且这些做法都各有各的道理。
对于研究,这些都必须搞的很清楚,但对于工程,这些方法本人认为都可行的。
我们通常在计算预应力桥梁的时候,一般是不考虑普通钢筋的,其实普通钢筋在里面发挥了一定的作用,我们作为储备考虑的。

在实践设计中,我通常是这么考虑的:

对于恒载,也是用支座反力反平均加载到腹板上面,至于腹板之间荷载值的大小怎么分配,通常先参考支座布置位置,如果是比较平均的话,就按照平均值加上去,若靠近那个腹板比较近,次腹板分配有所增加。至于增加多少,目前还没有明确的确定方法。

对于活载,通常是按照桥梁博士里面,通过和恒载加载相同方法进行计算。也有时候也会自己判断最不利的位置,加集中荷载。

希望大家分享个人的计算方法,在此抛砖引玉

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caller 发表于 2010-8-3 12:50:30 | 显示全部楼层
在恒载下,中间腹板传递到横梁的剪力应该是边腹板的1.5倍左右。3道腹板是要这么考虑。
在活载作用下,计算剪力效应的时候用集中荷载加到腹板上,在计算弯矩效应的时候采用均布荷载加到有效分布宽度内计算。

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wodey 发表于 2010-8-3 13:05:59 | 显示全部楼层
对于方法一:虚拟梁的刚度可以去腹板(几个矩形)的实际刚度。
对于方法二:建议设计支座安放在支座下面,就不会出现剪力分配问题,也比较合理。

点评

如果有个简单图示可能会更透彻些!感谢支持!  发表于 2010-8-3 13:17
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whzhang 发表于 2010-8-3 14:12:51 | 显示全部楼层
横梁计算:
恒载采用除活载外的反力均布于腹板上,采用集中力或分布荷载;
活载汽车和人群采用横向加载。把一列车的反力作为横向分布系数,分清布载位置及车道数。

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awp1981 发表于 2010-8-3 17:16:51 | 显示全部楼层
1、可以用迈达斯等空间软件复核桥博等平面杆系的计算结果,迈达斯读出来的支反力应该是边支座和中支座有差别的。
2、RC横梁的配筋一般都很保守了,即使是按照不均分计算也是非常容易通过的。所以无所谓采用何种方式。预应力横梁就需要考虑这个了。

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muzixi 发表于 2010-8-3 18:36:24 | 显示全部楼层
谈一下个人的看法:
首先:恒载作用下,主梁结构自重及二期恒载效应在横梁处的分配沿箱梁宽度方向是不均匀的,通过腹板传递给横梁的内力较大,而通过顶底板传递给横梁的内力较小,其比例分配与腹板和顶底板的刚度比有关;
第二:根据实际工程中对不同截面形式进行的对比,可以认为在一般配筋混凝土连续箱梁构造参数范围内,腹板传递的荷载效应占总荷载效应的 80 %~90 %,而通过顶底板传递的荷载效应 只占总荷载效应的 10 %~20 %。因此,建议设计计算时,对于常规结构,荷载在腹板处按集中力处理,其数值为总荷载效应的 85 %,其余 15 %按腹板之间均布荷载处理。对特殊重要结构 ,建议进行空间分析 ,以准确反映结构的真实受力状况,保证结构设计的安全。

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xinrobust 发表于 2010-8-3 18:44:06 | 显示全部楼层
一般来说,还是按照2楼的方法来加载的,加载活载时,虚拟梁的刚度及和横梁的连接,也没有明确的定义,像盖梁的计算,虚拟桥面的定义和直接加载活载,把握不准的话,差别是很大的,有时能够看出明显就是错误的, 经验的因素很大,所以,还是采用和恒载一样的方法加载较好。楼主最好发一个具体的例子上来,纵向计算的文件和一般构造图纸,大家可以一起讨论一下。

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 楼主| cqsjn 发表于 2010-8-4 09:58:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 cqsjn 于 2010-8-4 09:59 编辑

谢谢大家给的意见哈,我综合了一下,看来恒载大家的做法都比较一致:就是以集中力加载,至于集中力的大小就得看支座和腹板的相对位置,但是活载差异还是有。
对于活载,我是这样想的:对于我们工程设计来讲,无非就是需要合理方便的简化,而且这种简化能包住设计,正是基于这种思路,我一般用虚拟梁加载,而刚度我在想只要保证数量级正确就行,也就是说用1*1的矩形截面,然后用砼的弹模?

对了,我也是这几天看其他帖子,发现横梁这块比较混乱,所以想到的这个问题,并没有针对具体项目哈

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trueghost 发表于 2010-8-4 10:44:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 trueghost 于 2010-8-4 10:52 编辑

用经验方法计算的结果可以和梁格法建模计算的结果比较下,若是不放心也可以用梁板单元建模计算,只是复杂点。
对于窄桥,保守点设计,计算一般能通过;但若是碰到两个支撑的宽桥(如拱梁组合体系),计算就不一定能通过,可能还得用有限元建立整桥模型计算横梁。
wodey说的“对于方法二:建议设计支座安放在支座下面,就不会出现剪力分配问题,也比较合理。” 应该是:建议设计支座安放在腹板下面。

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果子李 发表于 2010-8-7 20:11:43 | 显示全部楼层
上部恒载的计算基本同意muzixi的论述,但是对于各腹板的分配问题,我觉得应该按照腹板的刚度进行分配,而不存在按所处位置进行分配的问题。这个是基于常规桥梁的忽略横向畸变的基本假定做出的看法,在恒载作用下,箱梁的各腹板的竖向变形应该是一样的,用位移法的思路去考虑这个问题,有理由做出上述结论。至于活载的分配,将支反力提出来,重新按计算车道分配后,利用横梁的影响线布载,应该得出的结论可以包住所有的工况且具有理论说服力。毕竟活载占的比例少于恒载,且在偏载作用下 ,可能存在一定横向畸变。

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soarinsky 发表于 2010-8-11 20:14:04 | 显示全部楼层
个人认为:对于一般的横梁采用第二种方法都是容易在保守条件下算过的
对于特殊横梁例如 斜桥的横梁 则必须采用梁格等空间分析来分配恒载,模拟刚度的最精确地方法也是空间模型了。
muzixi :根据实际工程中对不同截面形式进行的对比,可以认为在一般配筋混凝土连续箱梁构造参数范围内,腹板传递的荷载效应占总荷载效应的 80 %~90 %,而通过顶底板传递的荷载效应 只占总荷载效应的 10 %~20 %。
不知道这个比例是怎么来的,我也看到有人说腹板70%顶底板30%。这是不是跟顶底板的刚度也有一定关系?
关于翼缘的受力别忘了考虑有效宽度哦。

J_Holmes 发表于 2012-8-3 17:19:31 | 显示全部楼层
本人前一阶段也用实体模型算过这个问题,若果不考虑横向预应力的影响,那腹板剪力的分配是和支座与腹板的相对位置关系有关的,但是一旦横梁张拉预应力后,则横梁的横向刚度会发生巨大的变化,导致整个结构剪力的重分配。由于目前预应力度都是比较饱满的,所以横梁是会出现反拱的现象,也就意味着横梁预应力导致了边腹板区域刚度会较大,而中腹板区域较小,所以对于预应力横梁,边腹板的剪力分配往往会更大,一般边:中大约在1.2:1

montagee 发表于 2020-12-26 17:52:49 | 显示全部楼层
图纸和模型呢?没见有人上传啊

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