桥梁工程实验-T型梁桥荷载横向分布系数试验(教学)
杠杆原理法计算桥梁荷载横向分布系数课件
桥梁荷载横向分布系数的计算方法
杠杆原理法
通过模拟桥梁的实际工作状态，利用杠杆原理计算出各桥面板的横向分布系数。 这种方法考虑了桥面系的刚度和荷载传递情况，计算结果较为准确。
刚性横梁法
将桥面板简化为若干个刚性横梁，通过分析这些横梁的受力情况，计算出各桥 面板的横向分布系数。这种方法计算简便，适用于一些特定的桥梁形式。
杠杆原理法计算桥梁荷载横向分布系 数课件
目 录
• 杠杆原理法概述 • 桥梁荷载横向分布系数计算 • 杠杆原理法计算桥梁荷载横向分布系数 • 杠杆原理法与其他方法的比较 • 杠杆原理法在桥梁设计中的应用
contents
01
杠杆原理法概述
杠杆原理法的定 义
• 杠杆原理法是一种计算桥梁荷载横向分布系数的方法，通过将 桥梁结构简化为一系列的简支梁，利用杠杆原理来计算各跨梁 的荷载横向分布系数。
与其他方法的计算精度比较
01
02
03
杠杆原理法
在等跨径桥梁中，计算精 度较高，误差较小。
影响力系数法
在变跨径桥梁和桥面宽度 较大的桥梁中，计算精度 较高，误差较小。
弹性地基梁法
在桥面较宽、荷载较大的 桥梁中，计算精度较高， 误差较小。
05
杠杆原理法在桥梁设计中的应 用
在桥梁设计中的应用实例
桥梁横向分布系数计算
桥梁加固
当桥梁存在承载能力不足的问题时，可以通过对薄弱部位的加固处理， 提高其横向分布系数，从而提高整个桥梁的承载能力。
03
杠杆原理法计算桥梁荷载横向 分布系数
计算步骤
步骤一
确定计算跨径
步骤二
确定荷载类型
计算步骤
明确作用在桥梁上的荷载类型，如车辆、人群、风载等。 步骤三：建立杠杆模型
桥梁工程实验报告1
桥梁工程实验报告班级姓名学号长安大学公路学院本科实验教学中心注意事项桥梁工程实验是《桥梁工程》课程的组成部分之一，对于培养学生理论联系实际和实际动手能力具有极其重要的作用。
因此，要求每个学生做到：实验前要认真预习。
按指定的时间进行实验，准时进入实验室，不得迟到、早退。
实验中要严格遵守实验规则，爱护实验设备，仔细观察实验现象，认真记录实验数据。
实验原始记录数据须经实验指导教师认可后方可填入实验报告中。
实验后，要及时对实验数据进行整理，计算和分析，填写好实验报告，交授课教师批阅。
在实验过程中，如机器或仪器发生故障应立即向实验指导教师报告，进行检查以便及时排除故障，保证实验的正常进行。
注：计算结果一般取三位有效数字即可。
T型梁桥横向分布系数实验报告（实验一）实验日期：一、实验目的和要求二、实验设备仪器三、实验内容和步骤四、试验数据记录1、实验桥梁模型尺寸及测点示意图（要求一个立面图，一个断面图）2、刚接T型梁桥测试数据表1 刚接T型梁桥测试数据（单位：mm）附表1 刚接T型梁桥测试数据（单位：mm）3、铰接T型梁桥测试数据表2 铰接T型梁桥测试数据（单位：mm）附表2 铰接T型梁桥测试数据（单位：mm）五、实验数据处理与分析六、思考问题1．量测模型几何尺寸、确定模型材料的物理力学性质的目的何在？2. 为什么要进行仪器仪表的调试和标定？3．加载前的初始读数与卸载后的残余读数有何用处？其意义是什么？4．为什么实际量测值与理论计算值存在偏差？无铰拱桥受力分析实验报告（实验二）实验日期：一、实验目的及要求二、设备仪器设备三、实验内容及步骤四、实验数据记录1、实验桥梁模型尺寸及测点示意图（要求两个桥型立面图和各测试断面测点布置图）2、单孔裸拱桥测试数据表1 单孔裸拱桥测试数据集中力P= 集中力作用位置：表2 单孔裸拱桥测试数据集中力P= 集中力作用位置：表3 三孔一联拱桥测试数据表4 三孔一联拱桥测试数据表5 三孔一联拱桥测试数据表6 三孔一联拱桥测试数据表7 三孔一联拱桥测试数据五、试验结果处理与分析六、思考问题1．连拱与单拱受力形式有何异同？连拱作用说明什么问题？何种受力应考虑连拱作用？2. 集中力在横向变动时，沿桥宽方向的截面内力分布是否均匀变化?板拱理论不考虑荷载横向分布的影响是否合理？3. 实验值是如何选取？有哪些注意事项？如何判断实验值是否可靠？。
简支T梁桥的荷载横向分布系数的计算方法分析
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中 国
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简支 Ｔ梁桥的荷 载横 向分布 系数的计算方法分析
胡 绍 萍
（ 广 西壮 族 自治 区林 业 勘 测 设 计 院 ，广 西 南 宁 ５ ３ ０ ０ １ １）
５ ． 横 向铰 接 板 法
桥 宽和 跨径 的比值为宽跨 比 ，比值越大 ，说 明桥 梁的抗
扭 性 越 强 。 当 宽 跨 比在 ０ ． ５ 以 下 ，即桥 身 较 窄 时 ，为 提 高 桥
在 没有设置横 隔梁 的组合式桥梁 ，或没 有设 置横 隔梁的
装 配 式 桥 中 ，可 使 用 此 方 法 。在 计 算 中 难 免 出 现 误 差 ，为 将 误 差 值 降 至 最 低 ，应 利 用 正 弦 荷 载 取 代 集 中 荷 载 。 因 此 ，在
梁 的横 向刚度 ，常会在两端 、跨中增设横 隔梁 。此时 ，车辆 对主梁 纵向施加 的荷载较大 ，而横 隔梁承受 的荷载 较低 ，变 形不 明显 。可通过偏心压力法计算荷载横 向分布影 响线 ，即 ：
｛ ｋ
Ｈ ｋｉ ＝ ±
假定 竖向荷载作 用时 ，经 常会将横 向弯矩 、竖向剪力和法向 力 等因素忽 略。通过 半波正弦荷载可计 算出正弦分布的竖 向
度 分 配 系 数 。 因桥 梁 设 计 为 ４车 道 ，则 其 荷 载 分 布 系 数 为 车 道 ４ｘ最 大横 向 分 布 系 数 ０ ． １ ８ ２ｘ折 减 ６ ７ ％ 。最 终 计 算 出 了
荷 载的分布系数 。因实体值与 刚接板法 的计算值 相接近 ，衡 梁 的作 用有所忽视 ，致使分布系数偏大 。
桥梁工程实验-T型梁桥荷载横向分布系数试验(教学)
• 六、实验报告要求 1、对实验中测得的各工况原始的挠度数据 进行整理； 2、将各工况荷载作用下的各梁实测挠度值 列表； 3、根据实测数据绘制每种工况下每级荷载 下T梁的挠度横向分布曲线； 4、将实测结果与教材所讲几种横向分布系 数理论计算结果进行比较分析。
• 2、测试内容 测试在集中荷载作用下各种横向连接 形式的T梁桥模型各梁跨中截面及L/4截面 的挠度变形变化规律。
• 3、测点布置 由于本模型是架设在刚度很大的钢梁 上，实验施加荷载又较小，所以支座变位 可以忽略不计。因此挠度测点布置在跨中 断面及L/4截面上，测点布置如图所示。
• 4、实验步骤 (1)检查模型和实验装置，安装百分表； (2)首先进行预加载，检查仪表是否工作 正常，如发现异常及时排除； (3)正式试验，用加载设备缓慢加载，加 载到最大荷载后持荷5分钟后采集各测点读 数； (4) 加载读数完毕以后缓慢卸载，卸载完 毕后采集各测点残余值；接着完成其余两 个工况测试。
• 5、注意事项 (1)实验前注意检查百分表是否接触牢靠、 垂直； (2)正式加载前需采用全部荷载的40%进行 预加载； (3)在每一工况测试前需进行平衡清零且初 读，在数据都基本归零的情况下再加载；
(4)在每一工况荷载卸载完以后还需采样读 取结构的残余数据，因为结构的弹性变位 （应变）是加载稳定后测量值与卸载稳定 后的测量值的差值； (5)只能在加（卸）载完成5分钟之后再开 始采样读数，确保结构弹性变形完全； (6)每次采样读数需采集组数据，每组间隔 至少10秒，每组数据之间应差别不大才能 结束本次采样；分析处理时采用三组数据 的平均值。
桥梁工程实验
T型梁桥荷载横向分布系数实实验目的 • 在桥梁工程中，梁桥的荷载横向分布 效应是一个复杂的理论问题。为了增强学 生对荷载横向分布系数计算理论的理解， 验证桥梁荷载横向分布系数的计算方法， 加深对课堂所学理论知识的掌握,培养试验 研究动手能力及结构分析能力，本实验室 安排了此次实验。
桥梁荷载横向分布系数计算方法
桥梁荷载横向分布系数计算方法桥梁是交通系统中重要的基础设施，承载着大量的车辆和行人荷载。
桥梁荷载横向分布系数的计算对于桥梁设计和施工具有重要意义。
本文将详细介绍桥梁荷载横向分布系数的计算方法，包括计算原理、步骤和注意事项，并通过具体算例进行分析和说明。
桥梁荷载是指作用在桥梁上的各种力量，包括车辆荷载、人群荷载、风荷载等。
横向分布系数是用来描述桥梁荷载在桥面横向分布的系数，其大小与桥梁的形状、结构形式等因素有关。
桥梁荷载横向分布系数的计算是桥梁设计的重要环节，也是施工过程中的关键步骤。
计算桥梁荷载横向分布系数的方法可以分为理论计算和数值模拟两种。
理论计算方法包括集中力作用下的横向分布系数计算和均布力作用下的横向分布系数计算。
数值模拟方法则是利用计算机进行模拟分析，得到更精确的横向分布系数。
根据集中荷载作用下的弯矩和剪力，计算横向分布系数。
根据车道均布荷载的弯矩和剪力，计算横向分布系数。
数值模拟方法可以利用有限元软件进行模拟分析，得到更精确的横向分布系数。
具体步骤如下：通过对模型的应力、应变等进行分析，得出横向分布系数。
下面通过一个简单的算例来说明桥梁荷载横向分布系数的计算方法。
该桥梁为简支梁结构，跨度为20米，桥面宽度为10米。
车辆荷载为50吨的重车，速度为20公里/小时，作用在桥上长度为10米。
通过集中力作用下的横向分布系数计算方法，来计算该桥梁的横向分布系数。
计算桥梁单位长度的自重为5吨/米。
然后，确定车辆荷载的大小为50吨，位置为桥面中心线偏左1米处。
根据车辆荷载作用下的弯矩和剪力，可以得出横向分布系数为67。
根据横向分布系数的定义可知，该桥梁在车辆荷载作用下的横向分布系数为67。
桥梁荷载横向分布系数的计算是桥梁设计和施工中的重要环节，对于保证桥梁的安全性和正常使用具有重要意义。
本文详细介绍了桥梁荷载横向分布系数的计算方法，包括计算原理、步骤和注意事项，并通过具体算例进行了分析和说明。
随着计算机技术和数值模拟方法的发展，未来的研究方向将更加倾向于开发更加精确、便捷的计算方法和模型，以便更好地应用于实际工程中。
桥梁工程第十二讲第二篇荷载横向分布计算(二)PPT课件
一、为什么进行荷载横向分布计算 二、荷载横向分布主要计算方法 （一）杠杆原理法 （二）偏心压力法（修正偏心压力法 ） （三）横向铰接板（梁）法 （四）横向刚接梁法 （五）比拟正交异性板法 三、荷载横向分布系数沿桥跨的变化
（三）横向铰接板（梁）法
具体步骤：
[1]在桥跨结构中,主梁取中心距b，横隔梁取中心距a；
[2]将主梁的截面抗弯惯性矩IX、抗扭惯矩ITX平摊于宽度 b，得比拟板的纵向抗弯惯性矩JX= IX ／b、抗扭惯矩 JTX= ITX ／b ；
[3]将横隔梁的截面抗弯惯性矩IY、抗扭惯矩ITY平摊于宽 度a，得比拟板的横向抗弯惯性矩JY=IY ／ a、抗扭惯 矩JTY=ITY ／ a；
③计算参数 B 4 Jx 和 G(JTx JTy )
l Jy
2E Jx Jy
④将比拟板沿桥横截面八等分，B、3B/4、B/2、
B/4、0、-B/4、-B/2、-3B/4、-B，共九个计算
点；
⑤由计算的θ值从“G—M”法计算表中查取不同
荷载位置时的影响系数K1（α=1时的）和K0 （ α=0时的）；
两片梁，所以（1）式的比例关系是不成立的。
如果引入一种半波正弦荷载
p(x)
p0
sin
x
来
l
代替P进行分析计算，那么（1）式成立、计算误差
较小。
∴各根板梁的挠曲线将是半波正弦曲线，所分配到的
荷载是具有不同峰值的半波正弦荷载
pi (x)
pi
s这in x
l
样能很好地模拟板间荷载的传递关系。所以采用半
波正弦荷载来分析跨中荷载横向分布的规律。
单位正弦荷载
p(x)
干接改湿接简支T梁桥荷载横向分布系数试验研究
干接改湿接简支T梁桥荷载横向分布系数试验研究摘要：采用刚接板梁法、刚性横梁法、有限元梁格模型分析法对天津市团泊大桥简支T梁桥的荷载横向分布系数进行计算，通过与实测横向分布系数的对比分析，提出了适用干接改湿接简支T梁桥荷载横向分布系数的计算方法——刚接板梁加权平均值法。
关键词：干接改湿接T梁桥，横向分布系数，刚接板梁法，刚性横梁法，有限元梁格模型分析法Research on Load Transverse Distribution of Simply-Support T Shape Beam Bridge Joining by Dry to Wet JointYUAN Yi-kun(Shandong PingAn Engineering of Quality Inspection Co.Ltd, Yantai 265500, China) Abstract: TianJin TuanBo bridge is simply-support T beam bridge joining by dry to wet joint. Calculate it’s load tran sverse distribution by different methods, such as method of rigid-joint slab, rigid cross beam method and the finite element method of beam grid. Then put forward the applicable method of simply-support T beam bridge load transverse distribution-the weighted average method of rigid connection, through comparing with the results of field test.Keywords: simply-support T beam bridge joining by dry to wet joint, load transverse distribution, method of rigid-joint slab, rigid cross beam method, the finite element method of beam grid1引言荷载横向分布系数计算是公路桥梁设计、检测中的一个重要内容，利用内力或荷载的横向分布系数分析桥梁结构，实质上是在一定的误差范围内寻求一个近似的影响线来代替精确的影响面，把一个复杂的空间问题转化成较为简单的平面问题来求解。
简支梁荷载横向分布作用模型实验流程
简支梁桥荷载横向分布模型实验流程实验名称：简支梁桥荷载梁横向分布模型实验实验目的：横向分布作用是桥梁设计理论中的一个重要问题。
通过对有横隔板和无横隔板两种简支桥梁模型的荷载横向分布作用的对比实验，可以从理论上了解和认识桥梁荷载横向分布作用的基本规律及各种影响因素，从而为掌握桥梁活载横向分布系数的计算打下基础。
通过本实验还可以进一步了解桥梁结构科研工作的基本方法和测试仪表的使用方法。
模型构造：本实验模型全部采用有机玻璃板加工制作，采用有横隔板和无横隔板两种简支桥梁型式。
模型安置在刚性台座上。
(模型及台座均为结构中心自行设计)。
模型主要尺寸：宽跨比（B:L）为（1：2）两种桥型的主梁截面型式相同，均为T形梁，具体构造详见模型图。
实验方案：1、采用杠杆原理的加载系统来实施加载分别在边梁、次边梁和中梁的跨中位置施加集中荷载；荷载分三级加载依次为0kg－2kg－4kg－6kg－0kg，加载5分钟后读数。
图1 杠杆加载示意图2、测点布置及测试内容测跨中截面各主梁的挠度：利用安置于刚性台座上的百分表测量挠度值。
测跨中截面各主梁的顶、底板的应变：利用贴在主梁顶、底板的应变片测试各片T梁跨中的应变值。
图2 跨中截面应变测点及挠度测点布置示意图实验步骤：实验结果整理：1、挠度和应变测量结果按表格填写，分别记录两种模型的实验情况；2、通过挠度和应变结果分别绘制1＃、2＃和3＃梁的实测荷载横向分布影响线；3、用铰接板和刚接板法计算1＃、2＃和3＃梁的理论荷载横向分布影响线；4、实验结论和看法。
注意事项和实验要点：1、加载点必须作用在纵梁的跨中位置；2、由于实验模型为有机玻璃板加工制成的，在杠杆加载时必须确保加载点作用在纵梁的中点位置上方时，在将加载杠杆轻轻放下，避免损坏面板；3、在分级加载时，应将砝码轻轻地放入加载篮中，待梁体变形稳定后方可读数；4、在整个实验过程中，不得碰撞梁体和台座，以免影响百分表和应变读数。
模型构造图：1、铰接板梁（无横隔板）简支有机玻璃模型计算跨径图3 铰接板梁（无横隔板）有机玻璃模型2、刚接板梁（有横隔板）简支有机玻璃模型计算跨径图4 刚接板梁（有横隔板）有机玻璃模型。
桥梁荷载横向分布系数
桥梁荷载横向分布系数
1.杠杆法；
2.梁格法，包括刚性横梁法(也称偏压法)以及修正刚性横梁法(修正偏压法)、弹性支承连续梁法；
3.梁系法，包括铰接板法、刚接板法、铰接梁法、刚接梁法；
4.板系法，如比拟正交异性板法(G-M法)；
5.增大系数法(弯矩增大15%，剪力增大5%)等。
不同截面类型、不同的横向连接方式、桥跨结构的不同位置通常具有不同的荷载横向分布系数计算方法。
梁格法、梁系法及板系法等都是建立在等截面简支体系结构上的荷载横向分布计算方法。
增大系数法一般用于箱形截面梁设计，其主导思想来自杆件弯扭相互独立理论，即认为杆件的中心荷载由梁的弯曲内力承担，而扭转荷载由杆件的自由与约束扭转内力承担，因截面翘曲约束正应力σw一般为纵向正应力σM的15%左右，故弯矩增大系数取1.15；而翘曲扭转剪应力τw约为弯曲剪应力τM的5%左右，故剪力增大系数取1.05；而实际上箱梁是弯扭共同作用，所以是不合理的，它与箱梁的综合抗扭刚度2H值有关，计算结果可能过安全也可能不安全，建议慎用！。
桥梁工程课程设计--荷载横向分布系数计算
解得：
零点位置已知后，就可求出各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值 和 。
设行人道缘石至1号梁轴线的距离为 ，则：
于是，1号梁的荷载横向分布系数可以计算如下（以 分别表示影响线零点至汽车车轮和人群荷载集度的横坐标距离）：
车辆荷载：
人群荷载值为：
由 和 绘制1号梁横向影响线，如下图所示，图中按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）规定确定了汽车荷载的最不利荷载位置。
进而由 和 计算横向影响线的零点位置，在本梁中，零点至2号梁的距离
零点位置已知后，就可求出各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值 和 。
2
跨中
0.900
0.520
支点
0.500
0
3
跨中
0.900
0.520
支点
0.500
0
4
跨中
0.749
0.783
支点
0.550
1.500
荷载横向分布系数:
（1）用杠杆法计算 :
首先绘制1号梁和2号梁的荷载横向影响线，如上图所示。
再根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。例如，对于车辆荷载，规定的车轮横向轮距为1.80m，两列汽车车轮的横向最小间距为1.30m，车轮距离人行道缘石最少为0.50m。求出相应于荷载位置的影响线竖标值后，就可得到横向所有荷载分布给1号梁的最大荷载值：
车辆荷载：
人群荷载：
式中， 相应为汽车荷载轴重和每延米跨长的人群荷载集度； 为对应于汽车车轮和人群荷载集度的影响线竖标。由此可得1号梁在车辆荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为： 。
杠杆原理法计算桥梁荷载横向分布系数
算 横 向
分 布 系
按 杠 杆 原
理
数
5
例题
• 图示为一桥面净空为净—7附2×0.75m人行道的钢 筋混凝土T梁桥，共设五根主梁。试求荷载位于支 点处时1号梁和2号梁相应于汽车荷载公路-II级、 和人群荷载的横向分布系数。
6
➢ 当荷载位于支点处时，应按杠杆原理法计算荷 载横向分布系数。
➢ 绘制1号梁和2号梁的荷载横向影响线 ➢ 根据《公路桥规》规定，在横向影响线上确定
9
• 1号梁在汽车荷载和人群荷载作用下的最不利荷载 横向分布系数
• 同理可得2号梁的荷载横向分布系数 • Moq =0.5 mor=0
10
基本假定计算主梁的最大荷载用反力影响线即为计算m的横向影响线根据各种活载的最不利位置计算相应的m按杠杆原理受力图式p1p2r2r2r3p1r1r2r2r2r2适用场合计算荷载靠近主梁支点时的m如求剪力支点负弯矩等无横隔梁装配式箱梁桥的主梁横向影响线图示为一桥面净空为净7附2075m人行道的钢筋混凝土t梁桥共设五根主梁
p1
p2
2
2
ab
R
R2 R2 R3
R1=
p1 2
b (a+b)
R2 =
p1 2
a (a+b)
R2=R2 + R2
2
• 适用场合
➢ 计算荷载靠近主梁支点时的m（如求剪力、支 点负弯矩等）
➢ 双主梁桥 ➢ 横向联系很弱的无中横梁的桥梁 ➢ 箱形梁桥的m=1
3
无横隔梁装配式箱梁桥的 主梁横向影响线
4
计
第二节 杠杆原理法
➢ 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。（基本假定）
刚性横梁法计算桥梁荷载横向分布系数
关于荷载横向分布系数的一些结论：
1.梁桥实用空间理论的计算,实际上是应用荷载横向分布,将 空间问题转化为平面问题.
2.荷载横向分布,其实质是内力的横向分布. 3.严格地说,同一内力沿跨径方向在不同的截面横向分布系
数不同,不同内力在同一截面的横向分布系数也不同.在计 算中,主梁各截面弯矩的横向分布系数均采用全跨一的跨 中截面横向分布系数.但剪力必须考虑不同截面横向分布 系数的变化. 4.试验证明,按挠度、弯矩及主梁反力求得的横向分布系数 相差很小.报告结论中用实测挠度、应变求得的横向分布 系数来验证理论计算值.
Ri RiRi
Ii
n
P
Iiai
n
P（ e10）
Ii
Iiai2
i1
i1
式10是在不等间距不等刚度的结构中推导出来的,但大多数的梁
桥还是做成等间距等刚度的,从式10中很容易得到这种梁桥的主
梁荷载分配表达式：
Ri RiRi
P n
Pe
n
a（ i 11）
ai2
i1
图2-4-25表示等间距b1布置的主梁,刚度相等,用刚性横梁 连成整体.当P作用在左侧边梁,即e=2.5b1时,求分配给各片 主梁的荷载.
从力矩的平衡条件可知：
n
n
Ri ai ai2Ii Pe(8)
i1
i1
从式7得出
R
i
a iI i
将β代入式8得：
n
ai2Ii
i1
aiIi
Ri
Pe得Ri
PneaiI（ i 9） aiIi
i1
3.偏心荷载P对各梁产生的总的作用力,即各片主梁所分配 到的荷载,等于上述1和2两种情况的叠加,即：
桥梁工程横向分布系数PPT教案
0.796
（2）人群荷载横向分布系数 m0r
1 号梁 mor
m0r 1.27
5、2 号梁 mor
m0r 0
6、3 号梁 mor
m0r 0
第13页/共29页
第五节 荷载横向分布计算（二）
三、刚性横梁法
1、适用条件
①有可靠的横向联接，且
②窄桥，即 B 0.5 l
式中： B n 主梁间距 l ——计算跨径
Ii Ii
ai ak Ii (ai2 Ii )
当
1 n
ai ak ai2
6、用法（1 号梁）
①11 、15
②画影响线
③加载—— mc
7、例题
➢ 计算示例讲解
➢ 某一简支T梁桥，计算1、2、3号 梁的荷载（汽车、人群）横向分 布系数（荷载位于跨中）。
➢ （一）设计资料
➢ 1、桥梁跨径及桥宽 ➢ 标准跨径：30m（墩中线距离） ➢ 预制梁长：29.96m ➢ 计算跨径：2第91.7页1/共229m页 ➢ 桥面净空：净-9+2×1.0m
➢ 步骤：同上
➢ 注意：①汽车、人群—— 第6页/共29页
➢ ②每根都算——受载最大的主
第7页/共29页
第8页/共29页
➢ 计算示例讲解 ➢ 某一简支T梁桥，计算1、2、3
号梁的荷载（汽车、人群）横向 分布系数（荷载位于支点）。
➢ （一）设计资料 ➢ 1、桥梁跨径及桥宽 ➢ 标准跨径：30m（墩中线距离） ➢ 预制梁长：29.96m ➢ 计算跨径：29第9.页1/共229m页 ➢ 桥面净空：净-9+2×1.0m
0.4
➢ mcr
r
0.2
cq
cr
第23页/共29页
杠杆原理法计算桥梁荷载横向分布系数课件
目的与意 义
01
通过对杠杆原理法的介绍和分析， 使学员了解和掌握该方法在桥梁 设计中的应用。
02
通过实例计算，使学员能够将理 论知识应用于实际工程中，提高 其解决实际问题的能力。
主要内容与结构
01
02
03
04
杠杆原理法的原理和计算步骤 概述。
荷载横向分布系数计算
01
02
03
• 桥面铺装恒载分布系 数： M1=g×h×b/(h+tp)
车辆轮轴横向分布系数 计算
• 单个车辆轮轴对主梁 产生的弯矩： M2=(F×L)/4
荷载横向分布系数计算
1
• 单个车辆轮轴对主梁产生的剪力：F2=(F×h)/2
2
• 车辆轮轴横向分布系数：M3=M2/F2
横向分布系数的定义和计算方 法。
杠杆原理法在桥梁设计中的应 用实例及计算过程详细解析。
课程总结与学员互动答疑环节。
02
杠杆原理法基本概念
杠杆原理法定 义
杠杆原理法是一种用于计算桥梁荷载 横向分布系数的简化方法，它基于杠 杆原理来模拟桥梁的横向受力情况。
桥梁荷载横向分布系数是指桥梁承受 的竖向荷载沿横向分布的系数，是设 计桥梁横向结构的重要参数。
计算模型的假设条件
计算模型建立
• 主梁之间的横向联系刚度为 零
• 桥面铺装为刚性体，其厚度 均匀且沿主梁中心线对称分 布
• 车辆轮轴位于主梁中心线上， 且沿桥纵向移动时始终位于 主梁中心线上
荷载横向分布系数计算
桥面铺装恒载分布系数计算 • 桥面铺装面积：S=L×b×tp • 单位长度桥面铺装恒载：g=G/S
VS
桥梁工程课程设计(t型简支梁的计算)
装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一、基本设计资料(一)、跨度及桥面宽度二级公路装配式简支梁桥,双车道,计算跨径为13m,桥面宽度为净7、0+2×2+2×0、5=12m,主梁为钢筋混凝土简支T 梁,桥面由7片T梁组成,主梁之间得桥面板为铰接,沿梁长设置3道横隔梁。
(二)、技术标准设计荷载:公路—Ⅱ级,人群荷载3、0KN/m2。
汽车荷载提高系数1、3(三)、主要材料钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其她用R235级钢筋。
混凝土:C50, 容重26kN/m3;桥面铺装采用沥青混凝土;容重23kN/m3;(四)、设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004);(五)、参考资料⑴结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社;⑵桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社;⑶混凝土公路桥设计:⑷桥梁计算示例丛书《混凝土简支梁(板)桥》(第三版) 易建国主编、人民交通出版社(5)《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》闫志刚主编、机械工业出版社(六)、构造形式及截面尺寸1、主梁截面尺寸:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004),梁得高跨比得经济范围在1/11到1/16之间,此设计中计算跨径为13m,拟定采用得梁高为1、0m,翼板宽2、0m。
腹板宽0、18m。
2、主梁间距与主梁片数:桥面净宽:7、0+2×2+2×0、5=12m,采用7片T型主梁标准设计,主梁间距为2、0m。
全断面7片主梁,设3道横隔梁,横隔板厚0、15m,高度取主梁高得3/4,即0、75m 。
路拱横坡为双向2%,由C50沥青混凝土垫层控制,断面构造形式及截面尺寸如图所示。
二 、主梁得计算(一)、主梁得荷载横向分布系数计算1、跨中荷载弯矩横向分布系数(按G —M 法)(1)主梁得抗弯及抗扭惯矩x I 与Tx I 求主梁界面得得重心位置x a (图2): 平均板厚:()11913112h cm =+= 主梁截面得重心位置:cma x 568.261810011)18200(50181005.511)18200(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=主梁抗弯惯矩:)(10487.3)(229.3486992)568.262100(1001810018121)211568.26(11200112001214242323m cm I x -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=主梁抗扭惯矩: 31ii mi i T t b c I ∑==对于翼板:1.0055.02001111≤==b t 查表得 1/3c =对于肋板:18.01001822==b t 由线性内插 295.0=c)(10608.2)(3.26077718100295.0112003143433m cm I T -⨯==⨯⨯+⨯⨯=单位宽度抗弯及抗扭惯矩:)(10304.120010608.2)(10744.120010487.3453442cm m b I J cm m b I J TxTx xx ----⨯=⨯==⨯=⨯== (2)横梁得抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ得计算,计算图3所示横梁长度取两边主梁得轴线间距,即:cmb cmh cmc cmb l 15753052)15625(8004='='=-===381.0800305==l c 查表得当 381.0=l c 时 531.0=c λ则 cm 162531.0305=⨯=λ 横隔梁界面重心位置ya : cm a y 178.1315751116222751575211111622=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=横隔梁抗弯惯矩:)(10007.8)178.13275(75157515121)5.5178.13()111622(11)1262(12143323--⨯=-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=m I y 横隔梁得抗扭惯矩:33111222Ty I c b h c b h =+由1.00176.06251111≤==b h , 故 11/3c =,由于连续桥面板得单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板得一半,可取11/6c =。
《桥梁工程》荷载横向分布计算(偏心压力法)
3）原理Theory B. 偏心力矩作用M=Pe=e
M=Pe=e
弯矩静力平衡：
5
5
Ri''ai ai2Ii 1 e
i 1
i 1
e
5
ai2 Ii
i 1
Ri'' ai Ii
ai wi’’
φ
R1’’ R2’’
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eai Ii
5
ai2Ii
i 1
R4’’ R5’’ ……（2）
R11
I1
5
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5
Ii
ai2 Ii
i 1
i 1
……（4）
R51
I1
5
a12 I1
5
R51
Ii
ai2 Ii
R11
i 1
i 1
3.偏心压力法 Method based on stiffness transverse connection
3）原理 Theory D.荷载横向影响线
3）原理 Theory
A.中心荷载作用
P=1
P=1 竖向静力平衡：
5
5
Ri' wi' Ii 1
i 1
i 1
wi'
1
5
Ii
i 1
Ri' Ii wi'
w1’ w2’
R1’ R2’ R3’ R4’ R5’
Ri'
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5
Ii
i 1
……（1）ຫໍສະໝຸດ 3.偏心压力法 Method based on stiffness transverse connection
山东交通学院桥梁荷载横向分布试验
T型梁桥荷载横向分布系数实验一、实验名称T型梁桥荷载横向分布系数实验,共2个课时。
二、实验性质和任务（一）实验性质《桥梁工程荷载横向分布实验》是土木工程专业限选专业课的其中一部分内容。
要求学生根据所学知识设计桥梁模型试验方案并组织实施，利用力学知识对桥梁模型的横向分布系数进行验算，并根据试验组织原理制订试验方案，对测试结果进行整理与分析。
通过试验，可以锻炼学生的动手能力，培养学生综合应用所学专业知识和解决实际问题的能力；培养学生的创新能力，使学生能够理论联系实际，同时获得工程师基本技能训练的机会。
（二）实验任务1、对荷载横向分布有一个感性认识，初步了解一些桥梁结构科研工作的方法和测试仪表的应用。
2、对有、无横隔板的有机玻璃梁桥模型进行加载对比试验，以了解影响桥梁可变荷载横向分布作用的各种因素。
三、主要教学内容和基本要求3.记录原始数据；4.试验结果整理；五 完成报告1.描述试验目的、试验对象、试验方法、试验方案和试验步骤；2.试验成果处理与分析（要求图、文、表并貌）； 3.试验结论；4.试验体会。
四、实验模型五、实验原理 在弹性范围内 ik ikw R α= (1)∑∑====ni ni ik ikP w R11α∴Pw nI ik∑==11α (2)把式（2）带入式（1），得Pw w R ik ikik ∑=∑===ni ikikik ik w w PR 1η （3） 利用位移互等定理： ki ik w w =得：∑∑====ni ikkini ikikik ww ww 11η即：若求第i 号梁得荷载横向分布影响线，则把力放置在该片主梁上，测出各主梁得跨中挠度，代入式（3）计算即可。
以1号梁为例：∑==ni ikww 11111η∑==ni ikww 11212η∑==ni ikww 13113η∑==ni ikww 14114η∑==ni ikww 15115η六、实验内容1. 把集中荷载分别作用于跨中截面各主梁上(1#，2#，3#)2. 跨中截面各主梁下均布有百分表，以测量跨中挠度 3．加载：分三级加载，初始荷载为3kg ，级差为3kg 。
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• 六、实验报告要求 1、对实验中测得的各工况原始的挠度数据 进行整理； 2、将各工况荷载作用下的各梁实测挠度值 列表； 3、根据实测数据绘制每种工况下每级荷载 下T梁的挠度横向分布曲线； 4、将实测结果与教材所讲几种横向分布系 数理论计算结果进行比较分析。
• 5、注意事项 (1)实验前注意检查百分表是否接触牢靠、 垂直； (2)正式加载前需采用全部荷载的40%进行 预加载； (的情况下再加载；
(4)在每一工况荷载卸载完以后还需采样读 取结构的残余数据，因为结构的弹性变位 （应变）是加载稳定后测量值与卸载稳定 后的测量值的差值； (5)只能在加（卸）载完成5分钟之后再开 始采样读数，确保结构弹性变形完全； (6)每次采样读数需采集组数据，每组间隔 至少10秒，每组数据之间应差别不大才能 结束本次采样；分析处理时采用三组数据 的平均值。
桥梁工程实验
T型梁桥荷载横向分布系数实验
实验一 T型梁桥荷载横向分布系数实验 • 一、实验目的 • 在桥梁工程中，梁桥的荷载横向分布 效应是一个复杂的理论问题。为了增强学 生对荷载横向分布系数计算理论的理解， 验证桥梁荷载横向分布系数的计算方法， 加深对课堂所学理论知识的掌握,培养试验 研究动手能力及结构分析能力，本实验室 安排了此次实验。
• 二、实验要求 • 1、通过对梁式桥模型的挠度测量，从感性 上了解和认识影响梁桥荷载横向分布作用 的各种因素和分布规律，从而为学习梁桥 荷载横向分布计算理论打下基础。 • 2、通过试验要求熟悉几种常用静态测试仪 器仪表的性能、安装和使用方法，初步了 解桥梁结构静载试验的一般程序和测试方 法。
• 三、实验模型介绍 • 本实验选用按桥梁标准图比例缩尺加 工制作的T型梁桥结构实验模型。该模型选 用铝合金材质，因为本实验需测量的物理 量是梁式桥结构在弹性范围内的应力和变 形，而铝合金材料具有弹性，其应力与应 变一般呈线性关系，加工制作也比较方便， 且能多次重复利用。 • 该模型尺寸及材料特性都已在前期做 过测定，现已给出。
• 2、测试内容 测试在集中荷载作用下各种横向连接 形式的T梁桥模型各梁跨中截面及L/4截面 的挠度变形变化规律。
• 3、测点布置 由于本模型是架设在刚度很大的钢梁 上，实验施加荷载又较小，所以支座变位 可以忽略不计。因此挠度测点布置在跨中 断面及L/4截面上，测点布置如图所示。
• 4、实验步骤 (1)检查模型和实验装置，安装百分表； (2)首先进行预加载，检查仪表是否工作 正常，如发现异常及时排除； (3)正式试验，用加载设备缓慢加载，加 载到最大荷载后持荷5分钟后采集各测点读 数； (4) 加载读数完毕以后缓慢卸载，卸载完 毕后采集各测点残余值；接着完成其余两 个工况测试。
• 四、实验仪器设备 • 1、加载设备 利用油压千斤顶对模型施加集中荷载。 采用力传感器控制所施加力的大小。该加 载点位置可以任意移动，可对模型任何位 置施加荷载。
• 2、测量设备及仪表 • 由于本试验只需测取模型在荷载作用 下的挠度， 因此从方便测试的角度出发， 选择用机电百分表测其挠度。
• 五、实验内容及步骤 • 1、测试工况 为了更好的理解荷载横向分布效应， 本实验将分三种工况进行加载： (1)集中荷载在1#梁跨中分三级加载； (2)集中荷载在2#梁跨中分三级加载； (3)集中荷载在3#梁跨中分三级加载；