探讨横向分配系数计算方法

探讨横向分配系数计算方法

桥梁荷载横向分配系数的计算主要有铰接板（梁）法、刚接板（梁）法、偏心压力法、修正偏压法、比拟正交异性板法（G-M法）、弹性支承连续梁法、考虑抗扭的弹性支承连续梁法等[1]。如何正确选择适用方法是广大设计人员面对的一个重要问题。

1、荷载横向分配系数计算理论

在荷载横向分配计算中，结构的横向连接刚度起着至关重要的作用。横向连接刚度越大，荷载横向分布作用越显著，各主梁所分配的荷载也越趋均匀。因此需要根据实际的横向结构拟定出较为合理的简化计算模型，从而确定相应的计算方法。对于城市宽桥，需要用梁格法，通过有限元计算来得到桥梁的横向分配系数[2]。梁格系理论是将桥梁上部结构用一个等效梁格来代替分析，等效梁格后再将其结果还原到结构中就可得到所需的计算结果。此法易于理解，便于使用，而且比较精确。一般说来等效梁格的网格越密，计算结果的精确度就越高。梁格法主要应用简支梁桥挠度参数跟横向分配系数的关系来求得横向分配系数。通过最不利荷载的布置求得各片主梁的挠度，再由在单片主梁上跨中加载所得的挠度，从而得出各片主梁的荷载横向分配系数[2]。

2、应用梁格法的实例

橄榄河桥位于省道S214线上，原桥为5-15m双曲拱桥，由于该桥病害严重，相关单位对该桥进行了重建。2014年重建桥梁为4跨预应力混凝土连续梁桥，主梁结构为4片预应力混凝土连续小箱梁。桥跨布置为19.92m+20m+20m+19.92m。

梁格法采用Midas/civil结构分析软件进行计算，图1为计算模型。全桥模型在横向最不利汽车荷载布置下各片梁所承受内力值与跨中各片梁内力值之和的比值即为该片梁的横向分配系数。同时采用刚性梁法计算该桥在最不利汽车荷载作用下的横向分配系数。主梁从左往右编号为1-4号见图2。表1为两种方法计算出的1-4号梁的荷载横向分配系数。

3、结语

采用刚接梁法及梁格法对一座4片小箱梁构成的主梁的横向分配系数进行了计算。经过对计算结果比较，可以得到如下结论：

1）因刚接梁法主要考虑箱梁翼缘及各片箱梁之间湿接缝的刚接，横隔板的刚度平均分配到梁的纵向，故其横向分配系数计算结果偏大。如此一来，就会使主梁的计算配筋和截面都增大，导致桥梁设计不够经济。

2）现在计算软件比较先进，在进行宽桥设计时，横向分布系数最好用有限元法进行计算。这样，桥梁设计既能满足承载力要求，又能使设计造价最优。

参考文献

[1] 同济大学路桥教研组. 公路桥梁荷载横向分布计算[M].北京：人民交通出版社，1977：24-50.