刚接空心板梁桥横向分布系数研究
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（ 上海 市宝 山 区市政工 程管 理 中心 ， 上海 市 ２ ０ １ ９ ０ ０ ）
ห้องสมุดไป่ตู้
摘 要 ：对刚接 空心板梁桥 横 向分 布系数计算 方法及 影响 因素进 行 了对 比分析 。计算 结果表 明 ， 对 比梁格 法 ， 刚接板 梁法计 算结 果偏不 安全 ， 设 置中横梁及 考虑铺 装层对 横向分布 系数有一 定影 响， 使桥梁横 向受力更 均匀 。
关 键词 ： 刚接空心 板 ； 刚接 板梁法 ； 梁格法 ； 横 向分 布系数 中图分 类号 ： Ｕ ４ ４１ 文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：ｔ ０ ０ ９ — ７ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ — ０ １ ４ ６ — ０ ３
０ 引 言
在 上 海 地 区 中 小 跨 桥 梁 一 般 优 先 推 荐 采 用 空
２ ０ １ ７年 ０ ２ 月第 ０ ２ 期
城 市道 桥 与 防 洪
： 厂 ｜ 桥梁中 一 心线
科技研 究 １ ４ ７
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图１ ２ ４ ． ０ ｍ 宽桥 梁横断 面
１ ４ ６ 科技研究
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城 市道桥 与 防 洪
２ ０ １ ７ 年０ ２ 月第 ０ ２ 期
刚接 空 心板 梁桥 横 向分 布系 数研 究
江燕 斌
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ 一 ｌ １ — ３ ０ 作者简介 ： 江燕 斌 （ １ ９ ７ ２ 一） ， 男， 工程师， 从 事桥 梁管 理养 护工 作。
斜交 ３ Ｏ 。板梁桥分布采用正交梁格和斜交梁格建 模， 对横 向分布系数进行 了对 比 ， 以探讨斜交梁格 的适 用 范 围 。本 文 还顺 带从 梁 格 中提 取 了活 载 最 大正负弯矩并 进行 了分析 ， 以供参考 。 本 文 采 用 计 算 模 型采 用 刚 接 空 心 板 通 用 图 中 的２ ２ ｍ跨 径 刚 接板 梁 ，梁 高 ０ ． ９ ５ ｍ， 设 计 荷 载 为 城一Ａ级 ，端横梁宽度 ０ ． ３ ５ ｍ。桥宽分 ２ ４ ． ０ ｍ和 １ ２ ． ０ ｍ两 种 ， 横截 面 形 式见 图 １ 、 图２ 。 １ ． ２ 正 交板 梁 横 向分 布 系数计 算 方 法研 究 对２ ４ ． ０ ｉ ｎ宽 断 面 建 模 计 算 ， 桥梁 正交 ， ３种 横 向分布系数计算方法计算结果见表 １ 。 对 １ ２ ． ０ ｍ 宽 断 面 建 模 计算 ， 桥梁 正交 ， ３种 横 向分布系数计算方法计算结果见表 ２ 。 由表 １ 分析， 刚接板梁法误 差在 一 ８ ． ８ ％一 １ ７ ． ３ ％， 且 偏 不 安全 。梁 格 法 （ 简化 ） 误 差在 ７ ． １ ％～ １ ６ ． １ ％， 偏安全 。 由表 ２分 析 ， 刚接板 梁法 误差 在 １ ． ３ ％一 １ ４ ． ８ ％， 且 偏 不 安 全 。梁格 法 （ 简化 ） 误差在 ４ ． ７ ％一 ６ ． ７ ％， 偏 安全 。 由表 １ 、 表２ 误差变 化趋势可知 ， 刚接板梁 法 计算 刚接空心板横 向分布系数偏不安全 ，但 随着 桥 宽 减少 ， 误 差有 减 小 趋 势 。梁 格 法 （ 简化 ） 计 算 刚 接空心板横 向分布系数偏安全 ，随着桥宽减 少误
与研究。
板 梁 斜 交 时 ，梁 格 建 模 分 正 交 梁 格 和 斜 交 梁 格两种。 一 般板 梁 适 用斜 交 角 度小 于 ３ ０ 。， 本文 对
１ 横 向分布 系数计算 方法研 究
１ ． １ 概 述
本次计算横 向分布 系数采 用以下方法 ：采用 Ｍ ｉ ｄ ａ ｓ 建立梁格计算 各片梁活载最 大纵 向弯矩 ， 计 算 单梁单个车道作用时跨 中最大弯矩 ，两者 的比 值 作为各片梁的横 向分布系数 。该横 向分布系数 计 算 方 法 未 考 虑 区 分跨 中和支 点 处 横 向分 布 系 数 的不同 ， 导 致 其 与 跨 中横 向分 布 系数 相 比时 偏 大 ， 但 考 虑 对 跨 中 弯 矩 来 说 ，起 主 要 作 用 的 还 是 Ｌ ／ ４ ３ Ｌ ／ ４ 处荷载 ， 故忽略由此处理导致 的误差 。 梁格建模 时 ，虚拟横 向构件 高度应按 板梁横 断 面高度变化分段设置 ，但一般简化统 一取湿接
缝厚度 。本次梁格建模时分别 采用简化和精确模
拟虚拟横 向构件高度两种方法 ，对这两种计算结 果 进 行对 比 ， 以判 断 简化 处 理 导致 的误 差 范 围 。本 文还对梁格法与刚接板梁法计 算 的横 向分布 系数
进 行 了对 比 ， 以判 断 刚 接板 梁 法 的适 用 性 。
心板梁桥 ， 但之前采用 的铰接空心板梁 ， 铰缝 成为 全 桥 薄 弱环 节 ， 在繁重交通作用下 ， 铰缝 失效 导 致 单梁受力 的弱点一直无法解决 。为避免该缺 陷导 致 的交通 中断及后期养护维修成本 ，拟采用 了一 种新 型预制装配式板 梁结构 ， 即刚接板 梁『 １ ］ ， 板 与 板 之 间取 消铰 缝 而采 用 后 浇 湿接 头 刚 性 连接 。 板梁 刚接后 ， 受力介于整体板及小箱梁 之间 。 刚 接 板 梁 纵 横 向传 力 构 件 的相 对 刚 度 与 整 体 板 及 小 箱 梁 均 不 同 ，导 致 其 横 向分 布 系 数 有 其 自身 特 点。板梁横 向分布系数计算方法有多种 ， 本文拟采 用近年普遍采用的梁格法及刚接板梁法进行分 析
１ ／ ２ 跨 中断面
１ ／ ２ 支点断面
图２ １ ２ ． ０ ｍ 宽桥 梁横 断面（ 单位： ｍｍ ） 表 １ ２ ４ ． Ｏ ｍ 宽断 面横 向分布 系数对 比
ห้องสมุดไป่ตู้
摘 要 ：对刚接 空心板梁桥 横 向分 布系数计算 方法及 影响 因素进 行 了对 比分析 。计算 结果表 明 ， 对 比梁格 法 ， 刚接板 梁法计 算结 果偏不 安全 ， 设 置中横梁及 考虑铺 装层对 横向分布 系数有一 定影 响， 使桥梁横 向受力更 均匀 。
关 键词 ： 刚接空心 板 ； 刚接 板梁法 ； 梁格法 ； 横 向分 布系数 中图分 类号 ： Ｕ ４ ４１ 文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：ｔ ０ ０ ９ — ７ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ — ０ １ ４ ６ — ０ ３
０ 引 言
在 上 海 地 区 中 小 跨 桥 梁 一 般 优 先 推 荐 采 用 空
２ ０ １ ７年 ０ ２ 月第 ０ ２ 期
城 市道 桥 与 防 洪
： 厂 ｜ 桥梁中 一 心线
科技研 究 １ ４ ７
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０ ０ ０ ０ ０ ０ 圈０
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１ ／ 堕 童
图１ ２ ４ ． ０ ｍ 宽桥 梁横断 面
１ ４ ６ 科技研究
ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． １ ６ ７ ９ ９ ０ ． ｅ ｎ ｋ ｉ ． ｃ ｓ ｄ ｑ ｙ ｆ ｈ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ４ ５
城 市道桥 与 防 洪
２ ０ １ ７ 年０ ２ 月第 ０ ２ 期
刚接 空 心板 梁桥 横 向分 布系 数研 究
江燕 斌
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ 一 ｌ １ — ３ ０ 作者简介 ： 江燕 斌 （ １ ９ ７ ２ 一） ， 男， 工程师， 从 事桥 梁管 理养 护工 作。
斜交 ３ Ｏ 。板梁桥分布采用正交梁格和斜交梁格建 模， 对横 向分布系数进行 了对 比 ， 以探讨斜交梁格 的适 用 范 围 。本 文 还顺 带从 梁 格 中提 取 了活 载 最 大正负弯矩并 进行 了分析 ， 以供参考 。 本 文 采 用 计 算 模 型采 用 刚 接 空 心 板 通 用 图 中 的２ ２ ｍ跨 径 刚 接板 梁 ，梁 高 ０ ． ９ ５ ｍ， 设 计 荷 载 为 城一Ａ级 ，端横梁宽度 ０ ． ３ ５ ｍ。桥宽分 ２ ４ ． ０ ｍ和 １ ２ ． ０ ｍ两 种 ， 横截 面 形 式见 图 １ 、 图２ 。 １ ． ２ 正 交板 梁 横 向分 布 系数计 算 方 法研 究 对２ ４ ． ０ ｉ ｎ宽 断 面 建 模 计 算 ， 桥梁 正交 ， ３种 横 向分布系数计算方法计算结果见表 １ 。 对 １ ２ ． ０ ｍ 宽 断 面 建 模 计算 ， 桥梁 正交 ， ３种 横 向分布系数计算方法计算结果见表 ２ 。 由表 １ 分析， 刚接板梁法误 差在 一 ８ ． ８ ％一 １ ７ ． ３ ％， 且 偏 不 安全 。梁 格 法 （ 简化 ） 误 差在 ７ ． １ ％～ １ ６ ． １ ％， 偏安全 。 由表 ２分 析 ， 刚接板 梁法 误差 在 １ ． ３ ％一 １ ４ ． ８ ％， 且 偏 不 安 全 。梁格 法 （ 简化 ） 误差在 ４ ． ７ ％一 ６ ． ７ ％， 偏 安全 。 由表 １ 、 表２ 误差变 化趋势可知 ， 刚接板梁 法 计算 刚接空心板横 向分布系数偏不安全 ，但 随着 桥 宽 减少 ， 误 差有 减 小 趋 势 。梁 格 法 （ 简化 ） 计 算 刚 接空心板横 向分布系数偏安全 ，随着桥宽减 少误
与研究。
板 梁 斜 交 时 ，梁 格 建 模 分 正 交 梁 格 和 斜 交 梁 格两种。 一 般板 梁 适 用斜 交 角 度小 于 ３ ０ 。， 本文 对
１ 横 向分布 系数计算 方法研 究
１ ． １ 概 述
本次计算横 向分布 系数采 用以下方法 ：采用 Ｍ ｉ ｄ ａ ｓ 建立梁格计算 各片梁活载最 大纵 向弯矩 ， 计 算 单梁单个车道作用时跨 中最大弯矩 ，两者 的比 值 作为各片梁的横 向分布系数 。该横 向分布系数 计 算 方 法 未 考 虑 区 分跨 中和支 点 处 横 向分 布 系 数 的不同 ， 导 致 其 与 跨 中横 向分 布 系数 相 比时 偏 大 ， 但 考 虑 对 跨 中 弯 矩 来 说 ，起 主 要 作 用 的 还 是 Ｌ ／ ４ ３ Ｌ ／ ４ 处荷载 ， 故忽略由此处理导致 的误差 。 梁格建模 时 ，虚拟横 向构件 高度应按 板梁横 断 面高度变化分段设置 ，但一般简化统 一取湿接
缝厚度 。本次梁格建模时分别 采用简化和精确模
拟虚拟横 向构件高度两种方法 ，对这两种计算结 果 进 行对 比 ， 以判 断 简化 处 理 导致 的误 差 范 围 。本 文还对梁格法与刚接板梁法计 算 的横 向分布 系数
进 行 了对 比 ， 以判 断 刚 接板 梁 法 的适 用 性 。
心板梁桥 ， 但之前采用 的铰接空心板梁 ， 铰缝 成为 全 桥 薄 弱环 节 ， 在繁重交通作用下 ， 铰缝 失效 导 致 单梁受力 的弱点一直无法解决 。为避免该缺 陷导 致 的交通 中断及后期养护维修成本 ，拟采用 了一 种新 型预制装配式板 梁结构 ， 即刚接板 梁『 １ ］ ， 板 与 板 之 间取 消铰 缝 而采 用 后 浇 湿接 头 刚 性 连接 。 板梁 刚接后 ， 受力介于整体板及小箱梁 之间 。 刚 接 板 梁 纵 横 向传 力 构 件 的相 对 刚 度 与 整 体 板 及 小 箱 梁 均 不 同 ，导 致 其 横 向分 布 系 数 有 其 自身 特 点。板梁横 向分布系数计算方法有多种 ， 本文拟采 用近年普遍采用的梁格法及刚接板梁法进行分 析
１ ／ ２ 跨 中断面
１ ／ ２ 支点断面
图２ １ ２ ． ０ ｍ 宽桥 梁横 断面（ 单位： ｍｍ ） 表 １ ２ ４ ． Ｏ ｍ 宽断 面横 向分布 系数对 比