横梁计算方法探讨与要点分析
木头横梁跨度计算公式
木头横梁跨度计算公式在建筑和工程设计中，木头横梁是一种常见的结构元素，用于支撑和承载楼板、屋顶和其他重要结构。
在设计木头横梁时，计算其跨度是非常重要的，因为跨度直接影响到横梁的承载能力和稳定性。
本文将介绍木头横梁跨度的计算公式，帮助读者了解如何正确计算木头横梁的跨度，以确保结构的安全和稳定。
木头横梁跨度计算公式的基本原理是根据横梁的材料、截面形状、荷载和支撑条件来确定横梁的最大跨度。
一般来说，木头横梁的跨度计算需要考虑以下几个因素：1. 材料强度，不同类型的木材具有不同的强度特性，例如松木、柏木、橡木等，它们的抗弯强度和抗压强度都不相同。
因此，在计算木头横梁的跨度时，需要根据实际使用的木材种类来确定其强度参数。
2. 截面形状，木头横梁的截面形状也会影响其承载能力，一般来说，截面越大、形状越合理的横梁承载能力越大。
因此，在计算木头横梁的跨度时，需要考虑其截面形状参数，如截面面积、惯性矩等。
3. 荷载条件，木头横梁在使用过程中会承受来自楼板、屋顶、雪、风等荷载，这些荷载会对横梁的跨度产生影响。
因此，在计算木头横梁的跨度时，需要考虑实际的荷载条件，确定横梁的设计荷载值。
4. 支撑条件，木头横梁的支撑条件也会对其跨度产生影响，一般来说，木头横梁的支撑越稳定、越坚固，其跨度就可以设计得越大。
因此，在计算木头横梁的跨度时，需要考虑其支撑条件，确定横梁的有效支撑长度。
根据上述因素，木头横梁的跨度计算公式可以表示为：L = K S Fb / Fv。
其中，L为木头横梁的跨度，单位为米；K为修正系数，一般取1.15；S为截面形状参数，单位为平方米；Fb为木材的抗弯强度，单位为兆帕；Fv为木材的抗剪强度，单位为兆帕。
通过这个公式，我们可以计算出木头横梁的最大跨度，从而确定其合理的设计跨度。
在实际工程设计中，我们还需要根据具体的荷载条件和支撑条件对计算结果进行修正，确保木头横梁的设计跨度能够满足结构的安全和稳定要求。
除了上述公式，还有一些经验公式可以用于快速估算木头横梁的跨度。
箱梁横梁计算方法研究
（ 上接 第 １ ７页 ） ０
５ 结 语
本 文 采 用 混 合 有 限 元 方 法 ，较 为 精 确 地 得 到 了九 堡 大 桥 主 桥 钢 与 混 凝 土 组 合 梁 板 件 的应 力 ， 分 析 了混 凝 土 板 件 的应 力 分 布 。通 过 理 论 分析 ， 得 到 以下 结 论 ：１ 九堡 大 桥 主 桥 钢 与 混 凝 土 组 合 梁 （） 截 面 正 应 力 分 布 复 杂 ，近 拱 脚 截 面 的混 凝 土 桥 面 板 应 力 分 布 不 均 匀 现 象 显 著 ，近 跨 中截 面 混凝 土 桥 面 板 的应 力 分 布 相 对 较 为 均 匀 ，混 凝 土 桥 面板 最 大 应 力 不 均 匀 系 数 随 着 荷 载 水 平 的 增 大 而 减 小 ；２ 由于 钢 横梁 对 混 凝 土 桥 面 板 的 支 承 作用 ， （）
２２２ 方 法二 ： 板 剪 力法 ．。 腹
该 方 法 需先 在 腹 板 下 设 置 支 座 ，无 支 座 位 置 加虚 拟 支 座 ，求 出所 有 车 道 荷 载 作 用 下 每 个 支 座
２１ 年 ７ ０２ 月第 ７ 期
城 市道 桥 与 防 洪
桥梁结构
１５ １
的最 大 支 反 力 Ｆ， 以该 反 力 Ｆ做 为 腹 板 的 均 布荷 载 进 行 加 载 ， 载模 型 见 图 ３所 示 。 加
ｅ ｅｔｖ ｗｉｔ ｃ ｔｒａ ｏ ｃ ｍｐ ｓｔ ｂ ｄ ｅ ｉｄ ｒ． Ｊｕ ａ ｏ ｆ ｃｉｅ ｄｈ ｒ ｅ ｆｒ ｏ ｏｉ ｉ ｉ ｅ ｒ ｇ ｇｒｅｓ ｏ ｒ ｌ ｆ ｉ ｎ
ｂ ｄｅｅ ｇ ｅｒ ｇ２０ ，２３：２ － ３ ． ｉ ｒ ｇ ｎ ｎ ｅ ｎ ０ ７ １（） ５ ３ ８ ｉ ｉ ３
横梁内力计算课件
有限元法具有较高的计算精度和灵活性，能够考虑各种复杂因素，但计算相对复杂，需要 借助计算机辅助分析软件进行实现。
04
横梁内力计算实例
简单横梁的内力计算
简单横梁的受力分析
简单横梁在受到荷载作用时，会产生弯矩和剪力，通过对这些力 的分析可以了解横梁的内力分布情况。
弯矩计算
弯矩是横梁所承受的弯曲力矩，通过计算可以得到横梁的最大弯矩 值，以此判断横梁的强度和稳定性。
优化程序代码
通过优化程序代码，减少 计算过程中的冗余操作和 重复计算，提高计算效率 。
并行计算
利用多核CPU或分布式计 算资源进行并行计算，以 加速内力计算过程。
运用新技术进行内力计算
人工智能与机器学习
利用人工智能与机器学习技术对大量数据进行训练和学习，实现内力预测和优 化。
云计算与大数据
运用云计算与大数据技术处理和分析大规模数据，为横梁内力计算提供更全面 和深入的支持。
静力平衡法
静力平衡法的基本原理
静力平衡法是一种通过平衡条件求解内力的方法，其基本 原理是假定横梁在外力作用下处于平衡状态，通过已知的 外力可求得横梁的内力。
静力平衡法的适用范围
静力平衡法适用于小变形、线性弹性以及材料性质为常数 的简单问题。
静力平衡法的优缺点
静力平衡法具有计算简单、直观等优点，但无法考虑复杂 结构和材料非线性等复杂因素，计算精度相对较低。
利用经验公式进行内力计算
对于一些常见的复杂横梁类型，可以利用经验公式进行内力计算，这些公式基于大量的工程实践和理论 推导而来，可以快速得到内力值。
工程实例解析
工程实例的选择
选择具有代表性的工程实例，如桥梁 、房屋结构等，通过对这些实例的分 析和计算，可以更好地理解和掌握横 梁内力计算的方法和技巧。
关于现浇箱梁横梁计算方法的探析
14交通科技与管理工程技术关于现浇箱梁横梁计算方法的探析胡家伟（山东省公路设计咨询有限公司,济南 250000）摘 要：箱形截面具有良好的截面性能，在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。
横梁作为箱梁的一个重要组成部分，是上部荷载传递到下部结构的关键节点。
横梁就好比人体结构中的关节，肩负着上部结构主体安全的重要使命。
本文主要探析Midas 中横梁的计算流程及主要注意事项。
关键词：Midas；现浇箱梁；横梁中图分类号：U441 文献标识码：A1 总体思路在钢筋混凝土和预应力桥梁混凝土桥中，横梁对于加强结构的横向联系，保证构件的整体性起很大的作用，尤其是在车辆荷载和桥宽不断增大的情况下，横梁的正确受力分析和设计计算已成为整个设计中比较重要的一部分。
横梁计算过程中，除了承受自己本身的荷载以外，最主要还是承受纵向传递的荷载，即纵向主梁所承受的荷载通过腹板、顶底板以剪力的形式传递到横梁，然后通过支座传递到下部结构中。
纵向主梁传递荷载的方式主要有以下三种：等效重量法、等效剪力法、腹板剪力法。
在采用上述三种方法对横梁进行计算前，首先确定主梁在永久作用荷载时产生的此横梁下支座反力G z 和横梁模型的重量G L 。
1.1 等效重量法此方法假定：提高横梁自重提高系数可以等效为箱梁对横梁本身的外荷载。
式中:——计算中的横梁自重提高系数；——横梁模型材料的自重系数；——横梁自重转化系数；。
实际就是横梁计算模型的材料自重×[横梁自重提高系数]的方式。
1.2 等效剪力法此方法假定：箱梁是通过箱梁与横梁模型的全部接触面积上的剪力对横梁进行加载。
确定横梁模型的端部位置截面中每个高度变化位置距离左梁端距离和横梁高度变化点位置的荷载转化值。
式中：——荷载转化值；——剪应力；，为主梁和横梁的全部接触面积；——横梁高度变化点位置的实体高度之和。
1.3 腹板剪力法此方法假定：箱梁是通过箱梁与横梁模型的腹板接触面积上的剪力对横梁进行加载，忽略上下顶板、倒角对横梁的作用。
中小跨径连续箱梁横梁简化计算方法的探讨
方式为出发点 ， 以单 向板、 双向板理论为基础 ， 对横
梁进行恒 、 活载 的加载。并引入了箱梁腹板横向分 布系数 的概念。
２ 恒 载计算
一 ＝ ： ： ＝＝ ． ＝ ＝ ：二 ： ＝二： 二：
图 ３ 怛 载 布置
３ 活载计 算
图１
活载的总体计算思路同恒载计算 ， 即跨 中活载
的认为活载全部通过腹板传递给横梁。对于桥面较
宽的桥梁不可如此计算。 人工的将箱梁截面拆分为两个对 称 的” 形 工” 梁， 采用“ 刚接板法” 计算两 片梁的横 向分布 系数。 主梁计算跨径取 １ｍ， ４ 两梁之间的抗弯刚度考虑顶 、 底 板 （ ＝０ ２ Ｉ ．５×Ｊ０ ｍ ｍ） 得 到 跨 中横 向分 布 ．５ ／ ，
算 方法 予以说 明 。 ｌ 总体 思路 以往 较 为 常用 的简 化 计算 方 法 为 ： 载采 用 均 恒
上， 其余跨 中部分荷载均作用于腹板上 ， 再传递给箱
梁横 梁 。
例如 图 ２所 示 ４Ｘ２ｍ 钢筋 混 凝 土 箱梁 ， ０ 中支 点横梁 恒载 计算如 下 。
～ ～
维普资讯
第 ３期
许
鹏： 中小跨径连续箱梁横梁简化计算方法 的探讨
・ ３・ ７
虑。对称布载的情况与 以上恒载的计算相同， 这里 不再赘述 。对于偏载情况 ， 可将箱梁人为 的拆分成 几个 ” 形 梁 ， 工” 通过 计算各” ” 梁横 向分布 系 工 形 数， 即为腹板横向分布系数 ， 得到每个腹板的偏载情 况。对于一般的横梁 ， 设计者可较为容易的判断 出 活载偏载最不利布载形式。笔者通过 以下 ４× ０ ２ｍ 钢筋混凝土箱梁为例 ， 进行活载计算 ， 并通过空间有 限元程序 Ｍ Ｄ Ｓ ．． ＩＡ ６７０对此种理论进行验证。 由于此桥桥面较窄 ， 为了便 于理解 ， 笔者偏安全
单箱双室预应力混凝土梁桥横梁计算方法探讨
单 箱 双 室 连 续 梁 桥 的 横 梁 内 力 做 了计 算 分
析 ， 三 种 平 面 简 化 分 析 方 法 的 结 果 与 空 ３计算方法分析 用 间有 限 元 分 析 的 结 果 进 行 了 比 较 ， 同时 考 箱 梁 采用 Ｃ５ 混凝 土 ， 面铺 装 为 １ ｃ ３． 采 用 三种 简 化计 算方 法进 行 横梁 内力 ０ 桥 ０ｍ ２ 虑 了曲线桥和直 线桥的不 同受力特点 ， 并 沥 青 混 凝 土 。 文 横 梁 内 力 计 算 时 分 别 考 计 算 本 对 三 种 简 化 方 法 作 了 分 析 总 结 ， 于 同类 虑 直线 桥 和 曲线桥 （ 对 曲线半 径 Ｒ ４ ０ 两种 ＝ ０ ｍ） 通 过 翻 阅 大 量 资 料 ， 梁 工 程 师 常 用 桥 情 况 ， 考 虑 主 要 荷 载效 应 ， 载 考 虑 箱 梁 的 简 化 计 算 方 法 有 三 种 ： 仅 恒 工 程 的 计 算 有 重要 的 实 用价 值 。 方 法 一 ： 为 全 部 恒 载 和 活 载 通 过 箱 认 梁 腹 板 以竖 向 集 中 力 的 形 式 传 递 给 横 梁 ， 首先计算 出支座反力 ， 然后 均 分 到 每 条 腹 厂 １ ｆ ］ 厂 ｉ ｆ Ｊ 板 ， 横 梁 当 作 简 支 梁 或 者 连 续 梁 进 行 计 把 算。 方 法 二 ： 为 全 部 恒 载 和 活 载 以 均 布 认 ａ ） 荷 载 的 形 式 传 递 给 横 梁 ， 先 计 算 出支 座 首 皂 ０ Ｓ 反力 ， 然后 将 均 布 荷 载加 载 到 横梁 上 ， 横 把 梁 当 作 简 支 梁 或 者 连 续 梁 进 行 计 算 。 布 均 荷 载 的 计 算 采 用 箱 室 部分 长 度 做 为 换 算 长
关键词 ： 单箱双 室 箱形梁桥 横梁 简化方法
房建横梁的受力计算
房建横梁的受力计算
房建横梁的受力计算通常涉及静力学和结构力学的原理，需要考虑横梁的几何形状、荷载情况以及材料特性等因素。
一般来说，横梁受力计算主要包括以下几个步骤：
一、确定荷载类型：首先需要确定横梁所受的荷载类型，包括自重、活载、雪载、风载等。
这些荷载会对横梁产生不同的作用力和弯矩。
二、荷载分布：根据设计要求和荷载标准，确定各种荷载在横梁上的分布情况，包括集中荷载、均布荷载、集中力矩等。
三、计算受力：根据静力平衡和结构力学的原理，计算横梁在各种荷载作用下的受力情况，包括横梁的受力分布、内力大小、弯矩、剪力等。
四、确定截面尺寸：根据受力计算结果，确定横梁截面的尺寸和形状，以满足受力要求和结构稳定性的要求。
五、验算和优化：对计算得到的横梁受力情况进行验算，确保满足设计要求和结构安全性的要求。
根据需要，可以对横梁的截面尺寸和材料进行优化设计。
六、绘制受力图：根据计算结果，绘制横梁的受力图，显示横梁在不同位置的受力情况，以便后续施工和监测。
需要注意的是，房建横梁的受力计算是一个复杂的工程问题，涉及到多个因素的综合考虑和分析，通常需要由专业的结构工程师进行计算和设计。
横梁计算
横 梁 计 算
横梁计算
横梁计算
一、刚性横梁法法计算横隔梁内力
此法的力学模型是将桥梁的中横隔梁近似地视作竖向 支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承连续梁， 支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承连续梁，如图 所示。 2-4－59所示。鉴于各主梁的荷载横向影响线（也即弹 － 所示 鉴于各主梁的荷载横向影响线（ 性支承力影响线）在主梁计算中已经求得， 性支承力影响线）在主梁计算中已经求得，故这根连 续梁可以简单地用静力平衡条件来求解。 续梁可以简单地用静力平衡条件来求解。
横梁计算
横梁计算
（二）作用在பைடு நூலகம்隔梁上的计算荷载
横梁计算
纵向一行汽车轮重分布给该横隔梁的计算荷载为：
P3 P1 P2 1 P0 q = ( • y1 + • y 2 + • y 3 ) = ∑ Pi • y i 2 2 2 2
式中：
Pi ——轴重。应注意将加重车的重轴布置在欲计算的横隔梁上; y i ——对于所计算的横隔梁按杠杆原理计算的纵向荷载影响线竖坐标
η
M ( 2 −3)1
= η11 × 1.5d + η 21 × 0.5d − 1 × 1.5d
=0.6×1.5×1.6＋0.4 × 0.5 ×1.6—1.5×1.6=- 0.64
横梁计算
P=1 作用在 5 号梁轴上时：
η (M−3)5 = η15 × 1.5d + η 25 × 0.5d 2
＝（-0.20）×1.5×1.6＋0×0.5×1.6＝－0.48 P=1 作用在 3 号梁轴上时（ η13 = η 23 = η 33 = 0.2 ） ；
横梁计算
对于平板挂车荷载， 每一车轴有四个轮重， 故计 算荷载应为：
课程设计横梁的计算
课程设计横梁的计算一、教学目标本课程的目标是让学生掌握课程设计中横梁计算的基本知识和技能，能够独立完成横梁计算的设计工作。
知识目标：使学生掌握横梁计算的基本理论，了解横梁计算的基本方法。
技能目标：培养学生运用横梁计算理论解决实际问题的能力，能够独立进行横梁计算。
情感态度价值观目标：培养学生对工程技术的热爱，提高学生对课程设计的兴趣。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括横梁计算的基本理论，横梁计算的基本方法，横梁计算在实际工程中的应用。
详细的教学大纲如下：1.横梁计算的基本理论：介绍横梁计算的基本概念，横梁计算的力学原理。
2.横梁计算的基本方法：介绍横梁计算的常用方法，如简支梁计算，悬臂梁计算等。
3.横梁计算在实际工程中的应用：通过实际案例分析，使学生了解横梁计算在工程中的实际应用。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标，将采用多种教学方法，如讲授法，案例分析法，实验法等。
通过讲授法，使学生掌握横梁计算的基本理论和方法；通过案例分析法，使学生了解横梁计算在实际工程中的应用；通过实验法，培养学生运用横梁计算理论解决实际问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的教材，为学生提供横梁计算的基本理论知识。
2.参考书：提供相关的参考书，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作相关的多媒体资料，帮助学生更直观的理解横梁计算的理论和方法。
4.实验设备：准备相关的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用多种评估方式，包括平时表现、作业、考试等。
平时表现评估：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和理解程度。
作业评估：通过学生提交的作业，评估学生对横梁计算理论和方法的理解和应用能力。
考试评估：通过期末考试，全面测试学生对横梁计算知识的掌握程度和应用能力。
六、教学安排教学进度：本课程共安排16周，每周1次课，每次课2小时。
桥梁横梁计算
桥梁横梁计算桥梁横梁是桥梁结构中的重要组成部分，起到支撑和传递荷载的作用。
下面将从桥梁横梁的定义、分类、设计原则以及常见问题等方面进行探讨。
一、桥梁横梁的定义桥梁横梁是桥梁构件中的一种，通常位于桥墩之间，承担横向荷载的传递和分配。
它连接了桥墩或桥台，将荷载传递到桥墩上，起到支撑桥面板的作用。
二、桥梁横梁的分类桥梁横梁根据不同的结构形式和材料可以分为多种类型，常见的有梁式桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥等。
1. 梁式桥：梁式桥是最常见的桥梁类型之一。
它的横梁通常由钢材或混凝土制成，承载荷载的能力强，适用于跨度较小的桥梁。
2. 拱桥：拱桥的横梁呈弧形，横向荷载通过拱体传递到桥墩上。
拱桥的横梁可以由石材、钢材或混凝土制成，具有较好的抗弯刚度和承重能力。
3. 悬索桥：悬索桥的横梁通过多根悬索来支撑桥面板。
悬索桥的横梁通常由钢材制成，具有较大的跨度和荷载能力，适用于跨越较宽河流或峡谷的桥梁。
4. 斜拉桥：斜拉桥的横梁通过多根斜拉索来支撑桥面板。
斜拉桥的横梁通常由钢材制成，具有较大的跨度和荷载能力，适用于跨越较宽河流或峡谷的桥梁。
三、桥梁横梁的设计原则桥梁横梁的设计需要考虑多个因素，包括荷载、桥梁形式、材料选择等。
以下是一些常见的设计原则：1. 荷载计算：根据桥梁的使用目的和所在地区的标准，确定荷载的种类和大小。
常见的荷载包括静载荷、动载荷、风荷载等。
2. 结构形式选择：根据桥梁的跨度、地形条件和工程要求，选择合适的结构形式。
不同的结构形式具有不同的特点和适用范围。
3. 材料选择：根据桥梁的设计寿命、荷载要求和经济性等因素，选择合适的材料。
常见的桥梁材料包括钢材、混凝土和预应力混凝土等。
4. 构件设计：根据横梁的受力特点和荷载要求，进行构件的尺寸和截面形状设计。
同时还需要考虑连接方式、防腐蚀措施等。
四、常见问题与解决方法在桥梁横梁的设计和使用过程中，可能会出现一些常见问题，下面介绍几个常见问题及其解决方法。
1. 跨度过大：当桥梁的跨度超过一定范围时，横梁的自重和荷载会导致结构变形过大。
梁的受力分析与计算
梁的受力分析与计算梁是一种常见的结构，在建筑工程和机械设计中被广泛应用。
对于梁的受力分析与计算，可以通过数学方法和力学原理进行有效求解。
本文将从基本原理、受力分析、应力求解和变形计算等方面，对梁的受力分析与计算进行详细介绍。
一、基本原理在进行梁的受力分析与计算前，我们首先需要了解一些基本原理。
梁的力学性质由两个主要方面组成：受力分析和变形计算。
受力分析是指对梁的内力分布进行分析，包括弯矩、剪力和轴力等。
变形计算是指对梁的纵向与横向变形进行计算，包括挠度和切变变形等。
二、受力分析1. 弯矩分析梁在受到外力作用时，会产生弯曲变形，形成弯矩。
根据梁的几何形状和外力情况，可以通过弯矩图和弯矩计算公式来进行弯矩分析。
弯矩的大小和分布对梁的受力性能和承载能力有重要影响。
2. 剪力分析剪力是指梁受到垂直于轴线方向的内力作用所引起的剪切应力。
剪力分析可以通过剪力图和剪力计算公式进行求解。
剪力的大小和分布对梁的稳定性和强度具有重要影响。
3. 轴力分析轴力是指梁受到沿轴线方向的内力作用所引起的轴向应力。
轴力分析可以通过轴力图和轴力计算公式进行求解。
轴力的大小和分布对梁的承载能力和变形性能具有重要影响。
三、应力求解在进行梁的受力分析时，除了要对弯矩、剪力和轴力进行计算外，还需要对梁的应力进行求解。
应力是指梁内外部形成的力与横截面积的比值，反映了梁内部的受力状态。
当梁受到外力作用时，会在横截面产生不同的应力分布，包括正应力、剪应力和轴向应力等。
四、变形计算在进行梁的受力分析与计算时，除了要考虑梁的内力分布和应力情况外，还需要对梁的变形进行计算。
梁在受到外力作用时，会产生不同形式的变形，包括弯曲变形、挠度和切变变形等。
这些变形对梁的受力性能和使用寿命有一定影响，需要进行相应的计算和分析。
五、实例分析以下是一个简单的梁实例，通过对这个实例进行受力分析和计算，可以更好地理解梁的受力性能。
假设梁的长度为L，宽度为b，高度为h，材料的弹性模量为E，弯矩M作用在梁的中心位置。
单箱双室预应力混凝土梁桥横梁计算方法探讨
单箱双室预应力混凝土梁桥横梁计算方法探讨摘要:本文以一座三跨(50+80+50)m预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,采用空间有限元进行建模分析,得到单箱双室连续箱梁的横梁受力特点,并采用工程中常用的三种简化计算方法进行比较,得到比较合理的简化计算方法。
关键词:单箱双室箱形梁桥横梁简化方法1 前言预应力混凝土连续箱梁在实际工程中应用广泛,但由于连续箱梁的横梁受力情况比较复杂,空间作用效应明显,要想精确计算横梁的内力必须采用空间受力分析。
在实际工程项目中,采用空间分析建模复杂,不便于修改,不方便设计人员采用,所以如何采用简化方法进行计算非常必要。
箱形梁桥的截面形式有单箱单室、单箱多室、斜腹板等,要找到一种统一的简化方法非重困难,而且需以大量的计算分析为基础。
本文根据实际工程项目,对直腹板单箱双室连续梁桥的横梁内力做了计算分析,用三种平面简化分析方法的结果与空间有限元分析的结果进行了比较,同时考虑了曲线桥和直线桥的不同受力特点,并对三种简化方法作了分析总结,对于同类工程的计算有重要的实用价值。
2 工程实例本文以一座三跨预应力砼连续箱梁桥为例,跨径布置为(50+80+50)m,该桥平面上位于半径R＝400m的圆曲线上,支点梁高4.5m,跨中及端支点梁高2.5m,梁高变化曲线为1.8次抛物线。
箱梁截面采用单箱双室,箱梁顶宽18.5m,底宽12.5m,悬臂板长3.0m。
主梁顶板厚度为25cm,腹板厚度为50cm～70cm,底板厚度为30cm～60cm,端横梁宽1.5m,中横梁宽3.0m。
主墩采用双圆形柱式墩,主墩柱径2.2m,桩径2.5m;边墩盖梁式柱式墩,柱径1.8m,桩径2.0m。
箱梁一般构造图如下所示:（如图1)3 计算方法分析箱梁采用C50混凝土,桥面铺装为10cm沥青混凝土。
本文横梁内力计算时分别考虑直线桥和曲线桥(曲线半径R=400m)两种情况,仅考虑主要荷载效应,恒载考虑箱梁自重及桥面铺装,活载采用城－A级荷载,同时考虑对称布载、外侧偏载、内侧偏载三种情况。
现浇箱梁横梁计算分析研究
（） ３ 由于 篇 幅及 时 间 限制 ， 文 只对 ２个 支 座 本
的情况进行 了计算分析（ 对于 ３ 个及 以上支座 的分 析核心思路和分析方法基本相 同１ 。当前提条件为 ２个 支 座 的情 况 下 ， 比较 Ａ、 ｃ、 Ｅ五个 子 区 域 Ｂ、 Ｄ、 时， 相对支撑位置更近一些的区域其剪力值更大 。
收 稿 日期 ：０ １ ｌ — ８ ２ １－ １ ２
剪力传递大小产生影响１ 。本文就此影响用墩反力 来 衡量 其 宏 观差 异 ， 表 １ 见 。 １１２ 主梁 向横梁 传 递 剪 力分 布规 律 分析 ．． 本文通 过 Ａ Ｓ Ｓ 限元 软件用 ｓ ｉ ５ 体 ＮＹ 有 ｏｄ 实 ｌ４ 单 元对 图 １ 图 ２所 示 的箱 梁进 行 了恒 载计 算 。之 、 后 对 中横 梁 边缘 截 面 Ａ Ａ见 图 ３的剪 力 分布 进 行 —（ ） 了分析处理 。 主要思路是将 Ａ Ａ截 面所有节点（ — 见 图 ４的重 力 加 速 度 方 向力 Ｖ 剪 力 ） 照 区域 进 行 ） Ｙ（ 按 了积分求和 ，之后将各子 区域 的剪力与全截面剪 力 进行 了百 分 比比较 ｆ 见表 ２ 图 ５。 、 １ 由于 使 用 了 ｓｌ ４ 体 单 元 ，因此 内部 节 点 ｏｄ５实 ｉ
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大跨异形拱桥中横梁构造及计算方法
大跨异形拱桥中横梁构造及计算方法1.确定横梁的几何形状：首先，需要确定横梁的截面形状，根据设计要求和桥梁的荷载特征，可以选择矩形、T形、箱形等截面形状。
然后，根据拱桥的几何形状和尺寸，确定横梁的跨度、高度、宽度等几何参数。
2.分析荷载特征和作用点：确定桥梁的设计车辆和荷载，考虑静态荷载和动态荷载的影响。
将荷载分析为竖向荷载和横向荷载，并确定作用点的位置。
竖向荷载可以主要由重力和车辆荷载构成，横向荷载可以由风荷载和侧向冲击力构成。
3.计算横梁的截面特性：根据确定的截面形状和尺寸，计算横梁的截面特性，包括面积、惯性矩、剪切面积和抗扭特性等。
这些特性将用于确定横梁的抗弯能力、剪切能力和扭转能力。
4.确定横梁的抗弯设计：根据竖向荷载和横向荷载的作用位置，计算横梁的弯矩和剪力分布。
根据弯矩和剪力的大小和分布情况，确定横梁的受拉区、受压区和中性轴位置。
然后，根据受拉区和受压区的弯矩和轴力，计算横梁的应力和应变，从而确定横梁的抗弯能力和变形性能。
5.考虑横梁的剪切和扭转设计：根据横梁的几何形状和荷载特征，计算横梁的剪力和扭矩分布。
根据剪力和扭矩的大小和分布情况，确定横梁的剪力应力和扭转应力。
然后，根据剪力应力和扭转应力的大小和限值，确定横梁的抗剪能力和抗扭能力。
6.进行横梁的细部构造设计：根据横梁的受力和变形特点，设计横梁的钢筋配筋方案和混凝土的配合比，以满足抗弯、抗剪和抗扭的设计要求。
考虑横梁的施工工艺和施工限制，确定横梁的细部构造方案。
以上是大跨异形拱桥中横梁的构造及计算方法的主要内容。
具体的设计和计算流程还需要根据实际情况进行具体分析，以满足工程的设计要求和安全性能。
横梁受力及变形分析
横梁受力及变形分析
横梁系统为复杂空间结构，需搭建三维受力模型，根据结构特征和装配接触做力系叠加。
对横梁系统而言，受到横梁自重和刀架自重的体积力作用，及组件接触面间表面力作用，前者引起整理结构变形，后者引起局部结构变形，在切削状态还受切削力外力作用引起复杂动态变形。
考虑组件装配接触间隙，接触形式，液压油膜厚度等因素，变形问题复杂。
首先简化结构模型，做整体受力计算简图。
一、横梁本身受自重和刀架重力三维力系搭建
横梁两端靠立柱支撑，梁反面垂直导向面与立柱导轨面结合，结合面定量润滑，液压机构控制后端压板与立柱导轨面夹紧，自此产生Y向面压与垂向静摩擦力。
本机床为重型机床，横梁自重40t，刀架组件重20t，大重量体积力导致横梁产生较大弯曲和扭转变形，必须进行补偿，避免变形导致机床精度超差。
在不考虑横梁和刀架组装结构、组合形式的前提下，做横梁受力模型。
根据横梁受力分析，刀架在横梁中间位置，滑枕向下伸出最长时，横梁变形最大。
即图1中a=0时。
注：O ，K ——横梁、刀架重心。
分别以两点为原点建立横梁全局坐标系和刀架局部坐标系，（a,b,c）为局部坐标系在全局坐标系中坐标；利用UG得到的重量报告
知刀架重心在横梁中间位置时（a,b,c）=(0，619.765，164.5676)。
F1，F2——左右支撑力；
M1，M2——左右支撑扭矩；
G1 ，G2——横梁自重，刀架自重；
G2` ——刀架自重等效力；
M3 ——刀架自重力偶扭矩.
图1 横梁三维受力分析图。
横梁的受力分析
龙门吊架的受力分析和力学计算一、横梁的受力分析和验算已知：梁材料为Q235 30# H 型钢，取许用应力值：110KN/mm 2。
额定载荷：150000N ，葫芦重：1550N ，吊绳重：500N ，梁自重：4278N ，M 为最大弯距，P 为最大载荷（150000+1550+500+427）=158.3KN ，L 为梁长，通过查阅工具书查得：M=PL, 所以P=M/L 由如下剪刀、弯距图可知：4600383.3()1212pl p M p N mm === 经查工具书表查得：I=1/12（b 2h 23-b 1h 13） Z=I/H 2/2 h1=270 b1=290 h2=300 b2=300相对中性面惯性矩I 与截面系数Z 为：336464321(300300290270)199.310()12199.3102132.910()/300I mm I Z mm H I =⨯-⨯=⨯⨯⨯===⨯P=4110132.910381355381.4383.3N KN ⨯⨯=≈ 因为P F ＝150000N+1550N+500N+4278N=156328N ≈158.3KN ＜381.4KN 。
此横梁符合受力设计要求。
简支受力分析图P 6P7.38剪刀图Pl29.52Pl12弯距图FW1F R2二、横撑1的受力分析和验算选用Q235 25#H 型钢，其中额定载荷为：158710.8N ，梁自重：724N ，取许用应力值为：110KN/mm 2,M 为最大弯距，P 为最大载荷，L2为梁长, 通过查阅工具书查得：M=PL ，所以P=M/L由如下剪刀、弯距图可知：Ｍ＝cos7.5P 1/2=1000×0.248·P 1=248 P 1 (N ·mm) 由前面计算得：I=1057.9×105(mm 4) Z=846.3×103(mm 3)37110846.310375.410375.4248P N KN ⨯⨯==⨯≈ 因为P F ＝158710.8N+724N=159434.8N ≈159.4KN ＜375.4KN 此横梁符合受力设计要求。
钢横梁挠度计算
钢横梁挠度计算钢横梁的挠度计算是结构工程中非常重要的一项计算，用于评估横梁在加载过程中的变形程度，以保证横梁的设计符合结构强度、刚度和挠度等要求。
下面是横梁挠度计算的一般方法和相关参考内容。
首先，要计算钢横梁的挠度，我们需要知道横梁的几何形状、材料属性以及加载情况。
横梁的几何形状包括横梁的长度、截面形状和尺寸等；材料属性包括钢的弹性模量和截面惯性矩等；加载情况指的是横梁受到的外力和边界条件。
在钢横梁挠度计算中，常用的方法包括静力弹性法和virtual work method。
静力弹性法是一种简化的计算方法，假设横梁在弯曲变形过程中不发生塑性变形和侧向扭转，通过求解横梁的弹性方程来得到挠度。
virtual work method则是通过考虑横梁受到的各种外力和边界条件来计算挠度。
在进行钢横梁挠度计算之前，需要进行截面分析，确定横梁所受的弯矩分布。
根据弯矩图和截面形状，我们可以计算出横梁所受的弯矩和剪力。
然后，根据弯矩和剪力的分布，可以得到切线方程和曲线方程，从而求解横梁的挠度。
在实际计算中，可能需要使用一些数学方法和数值计算技术。
例如，可以使用差分法、数值积分法或有限元法来进行挠度计算。
同时，还可以通过编写计算程序或使用计算软件来进行计算，例如MATLAB、ANSYS等。
除了上述计算方法和工具，还可以参考一些相关的理论和规范。
例如，钢结构设计规范（如GB50017-2017）中给出了关于钢横梁挠度计算的一般原理和步骤。
美国建筑学会（American Institute of Steel Construction，AISC）也提供了一系列关于钢结构设计和计算的资料和规范，其中包括钢横梁挠度计算的方法。
此外，国内外的结构工程专业书籍和学术论文也是进行钢横梁挠度计算时的重要参考。
例如，J. M. Gere和S. P. Timoshenko合著的《机械工程手册（Mechanics of Materials）》一书详细介绍了横梁挠度计算的原理和方法。
桥梁横梁计算
桥梁横梁计算桥梁横梁是桥梁结构中的重要组成部分，起着承载荷载、传递力量的关键作用。
本文将从桥梁横梁的定义、分类、设计原则等方面对其进行详细介绍。
一、桥梁横梁的定义桥梁横梁是桥梁结构中负责承载和传递荷载的主要构件，位于桥墩或桥台之上，连接和支撑桥梁的上部结构和下部结构。
桥梁横梁通常由钢材、混凝土或木材等材料制成，具有较高的强度和刚度，能够承受车辆、行人等荷载。
二、桥梁横梁的分类桥梁横梁根据材料的不同可以分为钢梁、混凝土梁和木梁等几种类型。
钢梁由钢材制成，具有较高的强度和刚度，适用于大跨度桥梁的设计。
混凝土梁由混凝土浇筑而成，具有较高的耐久性和抗震性能，适用于中小跨度桥梁的设计。
木梁由木材制成，具有较轻的重量和较好的美观性，适用于小跨度桥梁的设计。
三、桥梁横梁的设计原则1. 强度要求：桥梁横梁设计中的重要考虑因素是其强度，即能够承受荷载而不发生破坏的能力。
根据荷载的大小和类型，确定桥梁横梁的截面尺寸和材料强度。
2. 刚度要求：桥梁横梁的刚度主要影响桥梁的变形和挠度。
根据桥梁的设计要求和使用条件，确定桥梁横梁的刚度，以保证桥梁在使用过程中的稳定性和安全性。
3. 美观要求：桥梁横梁作为桥梁结构的重要组成部分，其美观性也是设计中需要考虑的因素之一。
通过合理的形状设计和材料选择，使桥梁横梁既满足功能要求，又具有良好的视觉效果。
4. 施工可行性：桥梁横梁在设计过程中需要考虑施工的可行性，包括梁体的制造、运输和安装等方面。
合理选择梁体的尺寸和结构形式，以便于施工工艺的实施。
四、桥梁横梁的设计流程桥梁横梁的设计通常包括以下几个步骤：1. 确定荷载：根据桥梁的使用条件和设计要求，确定荷载的类型、大小和作用位置。
2. 确定截面尺寸：根据荷载的大小和材料的强度，计算桥梁横梁的截面尺寸，以满足强度要求。
3. 确定材料：根据桥梁的使用条件和设计要求，选择合适的材料，包括钢材、混凝土或木材等。
4. 进行结构分析：采用结构分析方法，计算桥梁横梁在荷载作用下的应力、变形等参数，以评估其安全性和稳定性。
横梁力学分析
一、横梁的力学分析在实际工程设计中，各种机器设备和工程结构都是由若干个构件组成的。
这些构件在工作中都要受到各种力的作用，应用静力学的知识，我们可以分析计算这些构件所受到的外力情况。
为保证机器设备和工程结构在外力作用下能安全可靠地工作，就必须要求组成它的每个构件均具有足够的承受载荷的能力。
通过材料力学的知识，研究构件在外力作用下的变形、受力和破坏的规律，保证构件能够在正常、安全的工作前提下最经济地使用材料，为构件选用合理的材料，确定合理的截面形状和尺寸。
为了保证工程结构在载荷作用下正常工作，要求每个构件均具有足够的承受载荷的能力。
下面我们用横梁的力学研究来展示实际分析过程(这里仅介绍分析的方法，所有的数据均是假设)。
1.新建图1所示零件1)在前视基准面上做高度为15mm、宽度为5mm的矩形，并拉伸180mm，如图1a所示。
2)单击“镜向”按钮，按如图1b(注意去掉“合并实体”选项)所示设置后单击“确定”按钮，完成实体镜像，结果如图1c所示。
注意：此时为两个实体。
2.静态分析1 ) 启动“SolidWorks Simulation ” 插件，单击“S i m u l a t i o n”标签，切换到该插件的命令管理器页，如图2所示。
2)如图3所示，单击“算例”按钮下方的小三角，在下级菜单中单击“新算例”按钮。
在左侧特征管理树中出现如图4所示的对话框。
3)在“名称”栏中，可输入你所想设定的分析算例的名称。
在“类型”栏中，我们可以清楚地看到SolidWorks Simulation所能进行的分析种类，这里我们选择的是“静态”按钮。
在上述两项设置完成后单击“确定”按钮(确定按钮在特征树的左上角及绘图区域的右上角各有一个)。
我们可以发现，插件的命令管理器发生了变化，如图5所示。
4)在Simulatio n算例树中，展开“零件2 ”，用右键单击“S o l i d B o d y 1”并选择“视为横梁”;同理，用右键单击“SolidBody 2”并选择“视为横梁”，如图6所示。
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ｌ ３００
１ 常 用 分 析 方 法
ｌＴ程 实 践 中横 梁 的 简化 计 算 通 常 采 用 平 面杆 系
模 型ｌＩ１，对 平 面杆 系 的简 化 分歧 主 要 在 于 恒 载 内力 的
传 递方 式 ，而活载 通常 采用影 响线 横 向加 载【 １。 目前 ，常 用 的恒 载分 配模 式 有 ４种 ：１）腹 板传 力 ，
及悬 臂翼 缘 共 同参 与受 力 ，一 般腹 板 占 ７０％～８５％， 顶底 板及翼 缘 占 ３０％～ １５％ ，该 方法 考虑 了断 面各 部
图 ２ 腹 板 传 力 图 示
分 传递 剪 力 的差异 性 ，但 对 于各部 分 的传 递 比例较 难
＝ （１０ ８３８－１ ４０３）／３＝３ １４５ ｋＮ。
器 桥 梁工程
Ｂｒｉｄｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ．
横梁计算方法探讨 与要点分析
高 英 贤 ，李 贵 峰
（１．天津 滨 海 新 区 投 资控 股 有 限 公 司 ，天 津 ３００４５７；２．天 津 市 市政 工 程 设 计 研 究 院 ，天 津 ３００４５７）
摘 要 ：混 凝 土 横 梁 作 为连 接 腹 板 与 支撑 梁体 的重 要 构 件 ，受 力 复 杂 、空 间作 用 效 应 明显 。横 梁 内力 的 精确 计 算 必 须 采 用
【１４】ＰＡＲＫ Ｐ Ｋ，ＬＥＥ Ｃ Ｈ，ＣＨＯＩ Ｓ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ
２００７：１４６—１６２．
ＤＯＭ ｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒ ｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａ ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ——ＵＦ ｍｅｍ ｂｒａｎｅ ｓｙｓ－－ 【２９］ＳＡＭＰＥＲ Ｅ，ＲＯＤＲＩＧＵＥＺ Ｍ，ＲＵＢＩＡ Ｍ Ａ，ｅｔ ａ１．Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ
板 、顶 底板 及悬臂 翼缘 传递 剪力 时的差 异性 ，这样 必然 １０ ８３８ ｋＮ。其 中横 梁 自重 １ ４０３ ｋＮ。
增 大 了悬 臂翼缘 的 内力 ，削弱 了跨 中部分 的 内力 ：３）面
１）腹板 传力 （见 图 ２）
积 传力［３１，也 称 “等效 重 量法 ”，认 为 上 部结 构荷 载 是根 据 横 梁各 部 分 的 自重 比例进 行 分配 的 ，虽然 考 虑 了悬
ｈｙｂｒｉｄ ｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］＿Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８，３２５
ｌＪＪ．中 国 给水 排 水 ，２０１２，２８（３）：４０—４３．
（２）：５２０—５２７．
［２８］徐 平 ．分 离 膜 应 用 与 １＝程 案 例 ［Ｍ】．北 京 ：同 防 Ｔ 业 出版 社 ，
Ｆｔ＝３ １４５ Ｎ
，Ｉ＝Ｉ ３ １４５ ｋＮ
＝Ｉ３ １４５ ｋＮ
臂 翼 缘 的 影 响 ，但 由于 横 梁 是 实心 的 ，同样 忽 略 了箱
梁 断面 各 部 分 传 递 剪 力 的差 异 性 ；４）共 同传 力 ，认 为
腹 板是 主要 传 力 结构 ，传 递 大 部 分剪 力 ，同时 顶 底 板
图 １ 横 梁结 构 尺 寸 （ｃｍ）
认 为上 部 结 构 荷 载 全 部 由各 腹 板 平 均 分 配 或 按 腹 板 ２．１ 计 算模 型
面积 分配 ，加 载到 与腹板 交接 处或腹 板形 心位 置 ，未考
将 该 横 梁 简 化 为 平 面杆 系 模 型 ，采 用 ｍｉｄａｓ／ｃｉｖｉｌ
关键 词 ：桥 梁 ；横 梁 内力 ；配筋 计 算 ；简 化 方 法
中 图分 类 号 ：Ｕ ４４３．３２３ 文 献标 志 码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１ ｏｎ Ｃｒｏｓｓｂｅａｍ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ Ｍ ｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｋｅｙ Ｐｏｉｎｔｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ
【１３】ＢＡＲＢＯＴ Ｅ，ＭＯＵＳＴＩＥＲ Ｓ，ＢＯＴＦＥＲＯ Ｊ Ｙ，ｅｔ ａ１．Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ
的净 化 效 能【Ｊ］．中 国给 水 排 水 ，２０１４，３０（１）：３０—３３．
ａｎｄ ｕｈｒａｆ ｉｈｒａｔｉｏｎ：Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ 【２７１祝 栋 林 ，孙 成 ．预 臭 氧／常规 ／超 滤 组 合 Ｔ 艺 净 化 太 湖 水 研 究
６８ 啼荭投术 ２０１６Ｎｏ．１（Ｊａｎ．）Ｖｏ１．３４
环 境 保 护 工 程 器
Ｅｎｖｉｒｏｎｍ ｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
（ ７）：１７９－１ ．
【２６］熊 斌 ，李 星 ，杨 艳 玲 ，等 ．接 触 氧 化 ／超 滤 除 铁 除 锰 组 合 Ｔ 艺
虑 顶 底 板及 悬 臂 翼 缘 的作 用 ；２）均 布 传 力 ，认 为 上 部 有 限 元软 件进 行 模拟 ，对 ４种恒 载 分 配模式 进 行 计算
结 构荷 载在 横 梁桥 面 范 围 内平 均 分配 ，忽 略 了箱 梁 腹 比较 。通 过 纵 向整 体 计 算 得 到 该 横 梁 所 受 总 反 力 为
空 间模 型 分 析 方法 ，但往 往 需 要 花 费 大量 时 问 ，因此 设 计 人 员 经 常 采用 简 化 方 法 对 横梁 进 行 配 筋 计 算 。笔 者 通 过 对 常 用
计 算 方 法 的 比较分 析 ，得 出该 类 横 梁 比较 合理 的简 化 方 法 ，为 同 类工 程 提 供 参 考 。
某 桥梁 工 程 与既 有道 路斜 交 ．受桥 梁 布跨 影 响需
的精确 计 算必 须 采用 空 间模 型分 析方 法 ，但 在 实 际工 将 横 梁尺寸 加宽 ，横梁结 构 尺寸 见图 １。
程 中 ，该 方 法 不 仅 费 时 费 力 ，而 且 不 能 直 接 用 于配 筋 设 计 ，因此 寻求 合 理 的简 化计算 方法 十分 必要 。
Ｇａｏ Ｙｉｎｇｘｉａｎ，Ｌｉ Ｇｕｉｆｅｎｇ
随 着 我 国 交 通 运 输 业 的 快 速 发 展 ，桥 梁 的 数 量 越 确 定 。
来 越多 。预应 力混 凝 土桥 梁是 最 常用 的桥 梁结 构 。而 ２ 工 程 实 例
混 凝 土横 梁 由于 受 力 复 杂 、空 间效 应 明 显 ，横 梁 受 力