淺談拼寬橋梁橫向效應研究

傅宜

摘 要：對于擴寬拼接的橋梁，由于新舊橋之間存在著荷載的橫向分配，所以對于不同加寬銜接的方式，會導致橋梁橫向傳遞荷載能力的差異，使得單梁內力值出現差異，即不同的加寬連接方式會導致橋梁整體受力性能的差異。本章將以烏市珠江路改擴建工程為例，給出依托工程橋梁不同銜接構造，并通過荷載橫向傳遞規律定性分析與內力變形定量分析，就橫向分布系數方法來研究拼寬橋梁的橫向效應。

關鍵詞：拼寬橋梁；橫向效應；研究

中圖分類號：U441 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0123-01

1 橫向分布系數方法介紹

荷載橫向分布計算一直是橋梁設計中的一個重要內容。它作為空間內力計算的一種實用近似方法，得到廣泛的應用。利用內力或荷載的橫向分布系數橋梁結構，實質上是在一定的誤差范圍內尋求一個近似的影響面來代替精確的影響面，把一個復雜的空間問題轉化成平面問題來進行求解，即把影響面η（x，y）分解成兩個單值函數的乘積，即η（x，y）=η1（x）×η1（y）。橫向分布系數的變化可直接反應橋梁整體受力性能的變化。在對橋梁拼寬設計中，拼寬前后各梁的橫向分布系數的變化是評價設計方案是否合理的重要依據之一。

1.1 杠桿法

杠桿法的基本假定是：忽略主梁之間橫向結構的聯系，假設橋面板在主梁上斷開，當作橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁。基本原理是把橫向結構（橋面板和橫隔梁）視作在主梁上斷開而簡支在其上的簡支梁。如圖1所示，對于橋面板直接放在工字形主梁上的裝配式橋梁，當橋面上有車輛荷載作用時，作用在左邊板上的輪重P1/2只傳遞至1號和2號梁，作用在中部簡支板上的輪重只傳給2號梁及3號梁。此時的反力R的大小只需利用簡支板的靜力平衡條件就可求得。為求得主梁所受的最大荷載，可先作出反力影響線，即為計算橫向分布系數的橫向影響線。利用影響線進行最不利布載，便可求出橫向分布系數（圖2）。

杠桿法主要適用于如下情況：

（1）計算荷載靠近主梁支點時的m（如求剪力、支點負彎矩等）；（2）雙主梁橋；（3）橫向聯系很弱的無中橫梁的橋梁。

1.2 剛接梁法

對于主梁間剛性連接較好的橋梁，只要在鉸接板橋計算理論的基礎上，在接縫處補充引入贅余彎矩m，就可建力計算橫向剛性連接處的贅余力正則方程。

根據力法原理，正則方程用矩陣形式可簡明表示為：

式中：為正則方程中贅余力計算系數矩陣；

為贅余力峰值；

為外荷載引起的相對變位。

2 本章小結

本章對幾種橫向分布系數及空間數值的方法進行了詳細的介紹，并以珠江路改擴建工程中的一座簡支小箱梁橋為例，建立空間梁格有限元模型進行分析，比較不同連接方式時，連接處新老橋梁的效應分析，得到了以下結論：

在接縫不連接的情況下，新老橋梁各自受力，互不影響；剛接情況下，各主梁參與度好于鉸接，即結構的整體性能好于鉸接。

參考文獻

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