装配式空心板横向分布系数计算方法适用性研究
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目前，预制结构横向分布系数确定方法有杠杆 法、刚 性 横 梁 法、修 正 刚 性 横 梁 法、铰 接 板 法、刚 接 板法、比拟正交异性板法（Ｇ－Ｍ 法）等，各种方法 均有不同的基本假定和适用范围。对中小跨径 Ｔ
梁桥荷载横向分布系数进行了研究后发现，刚性横 梁法计算结 果 最 大，虽 偏 安 全 但 不 经 济；刚 接 板 法 过程简便且更接近实际；Ｇ－Ｍ 法算法繁琐且结果 均偏小。对中小跨径斜 Ｔ梁桥横向分布系数的分 析得到了类似结论，研究表明 Ｇ－Ｍ修正法计算结 果偏小，刚性 横 梁 法 结 果 偏 保 守 但 不 经 济，广 义 梁 格法与有限元数值计算结果一致。对装配式小箱 梁的横向分布系数研究发现，连续梁跨中横向分布 系数宜采用刚接梁法计算，并适当提高计算结果以 偏安全。研究了 Ｔ梁桥主梁数量和桥宽对荷载分 布系数的影响，结 果 表 明 随 着 梁 片 数 和 桥 宽 的 增 加，边梁和中 梁 横 向 分 布 系 数 呈 直 线 下 降，边 梁 降 幅较小。
０ 引 言
装配式空心板桥结构桥梁由于其施工的简单 安全、快速可靠、施工工艺成熟且造价低等优点，在 实际工程中得到广泛的应用。而由于预制构件具 有标准 性、重 复 性、普 遍 性，在 结 构 计 算 时，通 过 建 立单梁模型，而 取 不 同 的 横 向 分 布 系 数 的 方 法，可 便捷快速的 计 算 不 同 桥 宽、主 梁 片 数 的 结 构 受 力， 避免重复的 全 桥 建 模 过 程、节 省 计 算 时 间，提 高 分 析效率。因此，横向分布系数的取值直接影响结构 计算的准确性与安全性。而目前横向分布系数计 算有多种计算方法，确定合适的计算方法成为单梁 模型计算的关键。
摘 要：装配式空心板桥由于其施工的安全、快速、工艺成熟等优点，工程中得到大量应用，结构分析多采用单梁模型，因此横 向分布系数的取值成为计算准确与否的关键。为了研究不同横向分布系数计算方法对装配式空心板桥的适用性，分别采用 杠杆法、刚性横梁法、刚接板法等，计算了不同片数主梁组成的空心板桥横向分布系数，同时以梁格法建立全桥模型作为基 准，对比了不同计算方法更加适合的主梁片数，研究为工程应用提供了参考。 关键词：桥梁工程；空心板桥；横向分布系数；梁格法 中图分类号：Ｕ４４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－３３８３（２０１８）０９－００９８－０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｈｏｌｌｏｗｓｌａｂｂｒｉｄｇｅｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｗｈｉｃｈａｒｅｓａｆｅｔｙ，ｓｐｅｅｄｉｎｅｓｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｍａ ｔｕｒｉｔｙ．Ｓｉｎｇｌｅｂｅａｍｍｏｄｅｌｉｓｂｒｏａｄｌｙｕｓｅｄｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎａｌｙｚｉｎｇｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｔｈｅｋｅｙｔｏ ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｈｏｌｌｏｗ ｓｌａｂｂｒｉｄｇｅ，ｌｅｖｅｒｍｅｔｈｏｄ，ｒｉｇｉｄ－ｃｒｏｓｓｂｅａｍ ｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｌａｂｂｅａｍ ｍｅｔｈｏｄａｒｅｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆ ｈｏｌｌｏｗｓｌａｂｂｒｉｄｇｅｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｕｍｂｅｒｓｏｆｂｅａｍｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｇｒｉｌｌａｇｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｕｍｂｅｒｓｏｆｂｅａｍｓａｒｅｄｅｃｉｄｅｄｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｈｏｌｌｏｗｓｌａｂｂｒｉｄｇｅ；ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｇｒｉｌｌａｇｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
１ 基本理论
１．１ 杠杆法 杠杆原理法基本假定是忽略主梁之间横向结
收稿日期：２０１８－０４－０８
·９８·
第 ９期
葛粟粟，李 扬：装配式空心板横向分布系数计算方法适用性研究
构的联系作 用，即 假 设 桥 面 板 在 主 梁 上 断 开，作 为
沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁考虑。
如图 １所示，作用在左悬臂板上的轮重的打小
２０１８年 第 ９期 （总第 ２９５期）
黑龙江交通科技 ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪＩ
Ｎｏ．９，２０１８ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２９５）
装配式空心板横向分布系数计算方法适用性研究
葛粟粟１，李 扬２
（１中国市政工程中南设计研究总院有限公司；２中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 ７１００６４）
Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｏｆｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｈｏｌｌｏｗ ｓｌａｂｂｒｉｄｇｅ
ＧＥＳｕ－ｓｕ１，ＬＩＹａｎｇ２
（１ＣｅｎｔｒａｌａｎｄＳｏｕｔｈｅｒｎＣｈｉｎａＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈｉｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．；２ＣＣＣＣＦｉｒｓｔ ＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓｃｏ．ＬＴＤ，Ｘｉ＇ａｎ７１００６４，Ｃｈｉｎａ）
利用简支梁作用力平衡的“杠杆原理”求出即可，每
根梁所受的荷载为主梁相邻两块板上的支承反力
之和。
( ) Ｒ１＝Ｐ２１
ｂ （ａ＋ｂ）
（１）
( ) Ｒ′２＝Ｐ２１
wenku.baidu.comａ （ａ＋ｂ）
（２）
Ｒ２ ＝Ｒ′２ ＋Ｒ″２
（３）
总第 ２９５期
图 １ 杠杆原理受力图式
求 主 梁 所 受 最 大 荷 载，可 利 用 反 力 影 响 线 进
梁桥荷载横向分布系数进行了研究后发现，刚性横 梁法计算结 果 最 大，虽 偏 安 全 但 不 经 济；刚 接 板 法 过程简便且更接近实际；Ｇ－Ｍ 法算法繁琐且结果 均偏小。对中小跨径斜 Ｔ梁桥横向分布系数的分 析得到了类似结论，研究表明 Ｇ－Ｍ修正法计算结 果偏小，刚性 横 梁 法 结 果 偏 保 守 但 不 经 济，广 义 梁 格法与有限元数值计算结果一致。对装配式小箱 梁的横向分布系数研究发现，连续梁跨中横向分布 系数宜采用刚接梁法计算，并适当提高计算结果以 偏安全。研究了 Ｔ梁桥主梁数量和桥宽对荷载分 布系数的影响，结 果 表 明 随 着 梁 片 数 和 桥 宽 的 增 加，边梁和中 梁 横 向 分 布 系 数 呈 直 线 下 降，边 梁 降 幅较小。
０ 引 言
装配式空心板桥结构桥梁由于其施工的简单 安全、快速可靠、施工工艺成熟且造价低等优点，在 实际工程中得到广泛的应用。而由于预制构件具 有标准 性、重 复 性、普 遍 性，在 结 构 计 算 时，通 过 建 立单梁模型，而 取 不 同 的 横 向 分 布 系 数 的 方 法，可 便捷快速的 计 算 不 同 桥 宽、主 梁 片 数 的 结 构 受 力， 避免重复的 全 桥 建 模 过 程、节 省 计 算 时 间，提 高 分 析效率。因此，横向分布系数的取值直接影响结构 计算的准确性与安全性。而目前横向分布系数计 算有多种计算方法，确定合适的计算方法成为单梁 模型计算的关键。
摘 要：装配式空心板桥由于其施工的安全、快速、工艺成熟等优点，工程中得到大量应用，结构分析多采用单梁模型，因此横 向分布系数的取值成为计算准确与否的关键。为了研究不同横向分布系数计算方法对装配式空心板桥的适用性，分别采用 杠杆法、刚性横梁法、刚接板法等，计算了不同片数主梁组成的空心板桥横向分布系数，同时以梁格法建立全桥模型作为基 准，对比了不同计算方法更加适合的主梁片数，研究为工程应用提供了参考。 关键词：桥梁工程；空心板桥；横向分布系数；梁格法 中图分类号：Ｕ４４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－３３８３（２０１８）０９－００９８－０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｈｏｌｌｏｗｓｌａｂｂｒｉｄｇｅｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｗｈｉｃｈａｒｅｓａｆｅｔｙ，ｓｐｅｅｄｉｎｅｓｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｍａ ｔｕｒｉｔｙ．Ｓｉｎｇｌｅｂｅａｍｍｏｄｅｌｉｓｂｒｏａｄｌｙｕｓｅｄｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎａｌｙｚｉｎｇｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｔｈｅｋｅｙｔｏ ｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｈｏｌｌｏｗ ｓｌａｂｂｒｉｄｇｅ，ｌｅｖｅｒｍｅｔｈｏｄ，ｒｉｇｉｄ－ｃｒｏｓｓｂｅａｍ ｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｌａｂｂｅａｍ ｍｅｔｈｏｄａｒｅｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆ ｈｏｌｌｏｗｓｌａｂｂｒｉｄｇｅｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｕｍｂｅｒｓｏｆｂｅａｍｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｇｒｉｌｌａｇｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｕｍｂｅｒｓｏｆｂｅａｍｓａｒｅｄｅｃｉｄｅｄｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｈｏｌｌｏｗｓｌａｂｂｒｉｄｇｅ；ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｇｒｉｌｌａｇｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
１ 基本理论
１．１ 杠杆法 杠杆原理法基本假定是忽略主梁之间横向结
收稿日期：２０１８－０４－０８
·９８·
第 ９期
葛粟粟，李 扬：装配式空心板横向分布系数计算方法适用性研究
构的联系作 用，即 假 设 桥 面 板 在 主 梁 上 断 开，作 为
沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁考虑。
如图 １所示，作用在左悬臂板上的轮重的打小
２０１８年 第 ９期 （总第 ２９５期）
黑龙江交通科技 ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪＩ
Ｎｏ．９，２０１８ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２９５）
装配式空心板横向分布系数计算方法适用性研究
葛粟粟１，李 扬２
（１中国市政工程中南设计研究总院有限公司；２中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 ７１００６４）
Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｏｆｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｈｏｌｌｏｗ ｓｌａｂｂｒｉｄｇｅ
ＧＥＳｕ－ｓｕ１，ＬＩＹａｎｇ２
（１ＣｅｎｔｒａｌａｎｄＳｏｕｔｈｅｒｎＣｈｉｎａＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈｉｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．；２ＣＣＣＣＦｉｒｓｔ ＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓｃｏ．ＬＴＤ，Ｘｉ＇ａｎ７１００６４，Ｃｈｉｎａ）
利用简支梁作用力平衡的“杠杆原理”求出即可，每
根梁所受的荷载为主梁相邻两块板上的支承反力
之和。
( ) Ｒ１＝Ｐ２１
ｂ （ａ＋ｂ）
（１）
( ) Ｒ′２＝Ｐ２１
wenku.baidu.comａ （ａ＋ｂ）
（２）
Ｒ２ ＝Ｒ′２ ＋Ｒ″２
（３）
总第 ２９５期
图 １ 杠杆原理受力图式
求 主 梁 所 受 最 大 荷 载，可 利 用 反 力 影 响 线 进