浅谈拼宽桥梁横向效应研究

2017-05-12傅宜

中国科技纵横 2017年5期

关键词：研究

傅宜

摘要：对于扩宽拼接的桥梁，由于新旧桥之间存在着荷载的横向分配，所以对于不同加宽衔接的方式，会导致桥梁横向传递荷载能力的差异，使得单梁内力值出现差异，即不同的加宽连接方式会导致桥梁整体受力性能的差异。本章将以乌市珠江路改扩建工程为例，给出依托工程桥梁不同衔接构造，并通过荷载横向传递规律定性分析与内力变形定量分析，就横向分布系数方法来研究拼宽桥梁的横向效应。

关键词：拼宽桥梁；横向效应；研究

中图分类号：U441 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）05-0123-01

1 横向分布系数方法介绍

荷载横向分布计算一直是桥梁设计中的一个重要内容。它作为空间内力计算的一种实用近似方法，得到广泛的应用。利用内力或荷载的横向分布系数桥梁结构，实质上是在一定的误差范围内寻求一个近似的影响面来代替精确的影响面，把一个复杂的空间问题转化成平面问题来进行求解，即把影响面η（x，y）分解成两个单值函数的乘积，即η（x，y）=η1（x）×η1（y）。横向分布系数的变化可直接反应桥梁整体受力性能的变化。在对桥梁拼宽设计中，拼宽前后各梁的横向分布系数的变化是评价设计方案是否合理的重要依据之一。

1.1 杠杆法

杠杆法的基本假定是：忽略主梁之间横向结构的联系，假设桥面板在主梁上断开，当作横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。基本原理是把横向结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。如图1所示，对于桥面板直接放在工字形主梁上的装配式桥梁，当桥面上有车辆荷载作用时，作用在左边板上的轮重P1/2只传递至1号和2号梁，作用在中部简支板上的轮重只传给2号梁及3号梁。此时的反力R的大小只需利用简支板的静力平衡条件就可求得。为求得主梁所受的最大荷载，可先作出反力影响线，即为计算横向分布系数的横向影响线。利用影响线进行最不利布载，便可求出横向分布系数（图2）。

杠杆法主要适用于如下情况：

（1）计算荷载靠近主梁支点时的m（如求剪力、支点负弯矩等）；（2）双主梁桥；（3）横向联系很弱的无中横梁的桥梁。

1.2 刚接梁法

对于主梁间刚性连接较好的桥梁，只要在铰接板桥计算理论的基础上，在接缝处补充引入赘余弯矩m，就可建力计算横向刚性连接处的赘余力正则方程。

根据力法原理，正则方程用矩阵形式可简明表示为：

式中：为正则方程中赘余力计算系数矩阵；

为赘余力峰值；

为外荷载引起的相对变位。

2 本章小结

本章对几种横向分布系数及空间数值的方法进行了详细的介绍，并以珠江路改扩建工程中的一座简支小箱梁桥为例，建立空间梁格有限元模型进行分析，比较不同连接方式时，连接处新老桥梁的效应分析，得到了以下结论：

在接縫不连接的情况下，新老桥梁各自受力，互不影响；刚接情况下，各主梁参与度好于铰接，即结构的整体性能好于铰接。

参考文献