基于剛性橫梁法的簡支斜梁橋主梁影響面研究

劉聰

(廣西荔玉高速公路有限公司，廣西 南寧 530000)

近些年來，對斜交橋主梁影響面進行了一定研究，但至今還沒有一本系統介紹斜交橋結構受力性能的著作問世，主要原因是其橫梁架設在變彈性支承連續梁上，計算受力比較復雜，若考慮主梁抗扭能力，則計算主梁內力更加困難。該文基于剛性橫梁法，把所有的中橫梁看成一根剛度很大的橫梁，邊跨橫隔梁假設在主梁間斷開，此時對單片梁分析，它為一次超靜定簡支梁橋，同時考慮主梁的抗扭作用，通過變形協調條件，計算主梁內力，進而求得控制截面內力影響面。

1 斜梁橋的剛性橫梁法原理

假定各主梁的抗彎剛度為相同值，根據靜力平衡及力矩平衡，得：

(1)

值得說明的是主梁抗扭力矩為：

(2)

式中:x為主梁和橫梁交匯處的格點力;mi為偏心力矩作用下主梁產生反力與主梁格點處產生的抵抗扭矩。

2 主梁與橫梁交匯點處的格點合力與主梁抗扭力矩mij計算

圖1 斜梁橋受力圖

對于A-A′梁a處支點反力Xa，可以用力法求得計算公式為：

(3)

式中:k′、l1、l的含義如圖2所示，同理可以求得Xb和Xc。

圖2 格點力的反力

3 單片主梁內力的計算

將圖1中A-A′梁單獨分析，當荷載作用在主梁上離兩根端橫梁很近時，由于離支點比較近，可以簡化成端橫梁在主梁之間斷開，這樣可以將空間問題簡化成平面問題，這種簡支斜梁屬于一次超靜定結構，此時端橫梁有一定的抗扭能力，如圖3所示。

圖3 A-A′梁受力圖

對于超靜定的求解，可以通過變形協調條件來解決。……