不考慮支承偏心距的兩種曲線箱梁橋彎矩內力表達方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于橋梁設計技術領域，涉及不考慮支承偏心距的兩種曲線箱梁橋彎矩內 力表達方法。
【背景技術】
[0002] -般來說在曲線連續梁中，每一中間支承沿橫向的支座數目有一個或多個，即為 點鉸或抗扭支座。在單柱式點鉸支承橋墩的連續曲線梁橋中，上部結構傳來的扭矩是不能 通過這些點鉸支承傳遞到基礎上去的，而一般都是由橋的兩端通過設置抗扭支承的橋臺來 傳遞扭矩。因此，中間點鉸的作用只是起到減小彎曲長度的作用，而沒有起到減小結構所承 受扭矩的作用。為了使結構所承受的扭矩分布趨于合理，可在點鉸支承處給以一定的預偏 心，達到人為調整結構扭矩分布形式的目的，使連續曲線梁沿梁長方向的扭矩峰值得到控 制。由此可以看出，點鉸的預偏心實際上是在點鉸處人為施加一反向的集中扭矩，以達到調 整連續曲線梁的扭矩峰值的目的，這和設置抗扭支座的目的是一致的。
[0003] 曲線箱梁橋兩端采用較強的抗扭約束，中間各墩用沒有約束的點鉸式支座。獨柱 式橋墩占用空間小，橋下視野開闊，線形簡潔美觀，在城市橋梁中被廣泛采用。為了使配筋 設計更為合理，可以將中間支座預設偏心，來降低梁端的內扭矩，控制沿梁長方向的扭矩峰 值，并使梁端內、外側支座反力相等，避免支座脫空現象。在中墩上采用點較支承時，不但 可使多跨連續曲線梁橋的結構布局合理，美觀上收到良好效果，而且對彎距、剪力的內力圖 形沒有太大的改變。彎矩圖和剪力圖當圓心角％ =6〇°~180°時其控制彎矩值的影響僅為 I. 1 %~1. 2%。但是，支承方式的改變對扭矩圖的影響較大。
[0004] 支點位置向外側偏移，對支反力影響很小。抗扭支座的反扭矩隨著偏心的增大，甚 至呈線性減小；恒載彎矩略有變化，各跨最大正彎矩略有增加。設置支座預偏心，只是起到 內力重分布的效果，而并不能最終抵消外扭矩的作用，但是其經濟效益是顯著的。
[0005] 總之，曲線梁橋中間點較支承設置預偏心，使靜載扭矩沿梁長方向趨于均勾，同時 使抗扭支座的支點反力更趨均勻，增加了全橋的側向穩定性，經濟效益顯著。
【發明內容】
[0006] 本發明提供了不考慮支承偏心距的兩種曲線箱梁橋彎矩內力表達方法，為了研宄 支承偏心對曲線箱梁橋結構反應的影響，以方便工程的實用設計，本發明將通過多項式函 數擬合法來確定支承偏心距對二等跨連續曲線箱梁橋結構反應的影響。本發明的有益效果 在于在曲線箱梁橋的內力設計中，提供不需要考慮支承偏心距對兩種彎矩影響的內力表達 方法。解決了現有方法考慮支承偏心距影響，使得設計過于復雜的問題。
[0007] 本發明所用的局部坐標系說明如下：局部坐標系oxyz中z軸鉛直向上為正，X軸 沿橋梁軸線方向為正，y軸沿徑向外側為正，并符合右手螺旋法則，見圖3所示。
[0008] 所考慮的結構反應包括分別在正常使用極限狀態和承載能力極限狀態下控制截 面的兩個內力M ymax (使）和Mymax (承）。Mymax (使）表示正常使用極限狀態下y方向的最大 彎矩，Mymax(承）表示承載能力極限狀態下y方向的最大彎矩，單位均為kN. m。
[0009] 本發明所采用的技術方案是：
[0010] 兩個內力M胃x(使）和M胃x(承）用多項式函數表達為：
[0011]
【主權項】
1. 不考慮支承偏心距的兩種曲線箱梁橋彎矩內力表達方法，其特征在于： 兩個內力M胃x (使）和M胃x(承）用多項式函數表達為： X1 e>* + χ:￡* + χ%φ? + + χ,Χ + xf Mymax(使）表示正常使用極限狀態下y方向的最大彎矩，Mymax(承）表示承載能力極限 狀態下y方向的最大彎矩，Xi~X 6是擬合變量，單位均為kN. m。
2. 按照權利要求1所述不考慮支承偏心距的兩種曲線箱梁橋彎矩內力表達方法，其特 征在于： 所述 Mymax(使）中，X1= 0· 2, X 2= 3. 9, X 3= 0· 9, X 4= -84, X 5= -61. 4, X 6= 2493. 2 ; 所述 Mymax(承）中，X1= 0· 4, X 2= 5. 5, X 3= 1. 3, X 4= -139, X 5= -117, X 6= 4176。
3. 按照權利要求1所述不考慮支承偏心距的兩種曲線箱梁橋彎矩內力表達方法，其特 征在于：所述Mymax(使）和仏_(承）的適用范圍為：圓心角識：30°~150°，橋長L :70~ 180m，偏心距 e :0 ~2. 5m。
【專利摘要】本發明公開了不考慮支承偏心距的兩種曲線箱梁橋彎矩內力表達方法，兩個內力Mymax(使)和Mymax(承)用多項式函數表達為：Mymax(使)表示正常使用極限狀態下y方向的最大彎矩，Mymax(承)表示承載能力極限狀態下y方向的最大彎矩，單位均為kN.m，x1～x6是擬合變量。本發明的有益效果在于在曲線箱梁橋的內力設計中，提供不需要考慮支承偏心距對兩種彎矩影響的內力表達方法。解決了現有方法考慮支承偏心距影響，使得設計過于復雜的問題。
【IPC分類】E01D2-04
【公開號】CN104727212
【申請號】CN201510089575
【發明人】宋國華, 吳義章, 李陽, 曾力, 石志曉, 劉延生, 陳方, 劉繼東, 吳躍輝, 車德路, 李明輝, 劉乾, 王棟
【申請人】鄭州大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月27日