均布荷載作用下等截面連續(xù)梁最佳支座布置研究及工程應(yīng)用

文鋒 喬海文

(上海電力設(shè)計院有限公司 200025)

引言

連續(xù)梁是工程中常用的梁結(jié)構(gòu)，常見諸連續(xù)梁橋、單向板、主梁、次梁樓板結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)中，很多情況下，其計算模型可簡化為均布荷載作用下的連續(xù)梁模型。對于等截面連續(xù)梁而言，特別是對稱配筋混凝土梁和鋼梁，許多情況下控制梁截面大小的往往是梁內(nèi)最大彎矩，對于此類問題，如何減小梁內(nèi)最大彎矩從而減小梁截面和材料用量，是工程中十分關(guān)心的問題。

在給定均布荷載大小及連續(xù)梁總長條件下，等截面連續(xù)梁內(nèi)最大彎矩只與支座的布置位置相關(guān)，改變梁支座間位置可以調(diào)整連續(xù)梁內(nèi)彎矩，通過尋找支座較佳的布置位置以優(yōu)化連續(xù)梁內(nèi)彎矩，例如在橋梁工程中，如何確定大橋的橋墩位置，使得橋梁內(nèi)力分布合理，從而減小梁截面。

已有相關(guān)的研究一般與連續(xù)橋梁相關(guān)，連續(xù)梁橋兩端一般無懸挑，其中間跨度(l)相等，兩邊跨度(l1)略小于中間跨度，以防止邊跨支座處負(fù)彎矩過大[1]，邊跨跨度與中間跨度比被稱為邊中跨跨徑比α(l1/l)，一般認(rèn)為α應(yīng)該取值0.5～0.8，此時連續(xù)梁橋內(nèi)力分布較優(yōu)[2-8]；有文獻(xiàn)[9]基于連續(xù)梁內(nèi)彎矩絕對值最小的原則，分析了三跨無懸挑連續(xù)梁在均布作用下的最佳支座布置，認(rèn)為跨徑比α＝7/6 時梁內(nèi)彎矩絕對值最小，但僅分析了三跨無懸挑連續(xù)梁，未討論其他跨度連續(xù)梁的優(yōu)化布置；也有文獻(xiàn)[10]從連續(xù)梁每個截面正負(fù)彎矩絕對值之和最小為原則，分析了2～10 跨無懸挑連續(xù)梁在均布荷載及集中荷載作用下的最佳支座布置，分析結(jié)果表明，邊跨比取0.8 時連續(xù)梁內(nèi)正負(fù)彎矩絕對值之和最小。……