桥梁博士第二次上机作业
横向分布系数的计算
组 长： 学 院： 年级专业： 指导教师： 组 员： 完成日期：
1
桥梁博士第二次上机作业
一、作业组成
实例一、“杠杆法”求横向分布系数
第二次作业组成 实例二、“刚性横梁法”求横向分布系数 实例三、“刚接板梁法”求横向分布系数 实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数 二、作业合作完成情况
本次作业由3组组员共同完成，任务分配情况如下：
张元松完成实例一（“杠杆法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 郑 宇完成实例二（“刚性横梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 计时雨完成实例三（“刚接板梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。
孙 皓完成实例四（实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数），对计算过程进行截图，并进行本次实验报告的撰写任务。
三、上机作业内容
1、任务分析与截面特性计算
本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行，首先对图纸进行分
2
析，确定荷载横向分布系数计算所对应的各个截面；然后求出所用到截面的界面特性（抗弯惯性矩和抗扭惯性矩）；最后用“桥梁博士”的横向分布计算功能求出各主梁的横向分布系数，为接下来的简支T梁的配筋计算和结构安全性验算做好准备。 （1）通过CAD绘图的方式求出截面特性
用CAD绘制出桥梁设计图中的跨中截面与支点截面如图1所示。对两个截面分布使用“reg”命令→“massprop”命令，求出两个截面的截面特性如图2所示。
图1 CAD绘制的桥梁单元截面
(a) CAD算出的跨中截面特性 (b) CAD算出的支点截面特性
图2 CAD计算出的桥梁截面特性
（2）通过“桥梁博士”计算出截面图形进行验算
步骤一：打开桥博，点击“新建”出现对话框，如图3所示。点击“桥梁博士截面设计文件”，出现图4界面。
3
图3 “新建”对话框
图4 “桥梁博士截面设计文件”界面
步骤二：跨中截面特性验算
在出现的设计文件界面中点击“截面描述”→“图形输入”并选择T形截面，在界面中输入数据如图5所示。选择“材料类型”为“中交新混凝土：C40混凝土”，点击“确定”。选用规范为“中交04规范”。在“当前任务标识”输入栏力输入“跨中截面截面特性计算”，点击“添加任务”按钮，将任务添加上。此时“显示结果”按钮凸显，点击此按钮，出现跨中截面的截面特性如图6所示。
图5 跨中截面尺寸输入
4
图6 桥博计算出的跨中截面特性
步骤三：支点截面特性验算
在出现的设计文件界面中点击“截面描述”→“图形输入”并选择T形截面，在界面中输入数据如图7所示。选择“材料类型”为“中交新混凝土：C40混凝土”，点击“确定”。选用规范为“中交04规范”。在“当前任务标识”输入栏力输入“支点截面截面特性计算”，点击“添加任务”按钮，将任务添加上。此时“显示结果”按钮凸显，点击此按钮，出现跨中截面的截面特性如图8所示。
图7 支点截面尺寸输入
5
图8 桥博计算出的支点截面特性
步骤四：确定截面特性
通过对CAD计算出的抗弯惯性矩与“桥梁博士”计算出的抗弯惯性矩进行比较，发现结果极为相近，说明结果可信。因此确定截面特性如下所示。
跨中截面：抗弯惯性矩=0.27632m 抗扭惯性矩=0.16118m 支点截面：抗弯惯性矩=0.32856m 抗扭惯性矩=0.17135m
4
4
4
4
2、荷载横向分布系数计算
（1）“杠杆法”求横向分布系数
步骤一：打开“桥梁博士，”点击“文件”→“新建”，选择“桥梁博士横向分布文件”如图9所示。点击“确定”，出现如图10所示的显示框。
图9 选择“桥梁博士横向分布文件”
6
图10 横向分布文件显示界面
步骤二：在“当前任务类型”里选择“杠杆法”。在“当前文件描述里输入“高速公路分离式路基桥”，在“当前任务标识”里输入“荷载横向分布系数计算”，点击“添加任务”，将任务添加到“任务清单列表”，如图11所示。
图11 横向分布文件输入信息
步骤三：点击“结构描述”，输入信息如图12所示，点击确定。点击“活载信息”，出现活荷载信息对话框，输入信息如图13所示，点击“桥面布置”按钮，输入如图14所示的信息，点击“确定”。
图12 输入主梁间距
图13 输入活荷载信息
7
图14 输入桥面布置信息
步骤四：点击“横向分布显示框”里凸显出来的“显示结果”按钮，出现计算出的横向分布系数，结果如图15所示。
图15 “杠杆法”横向分布系数计算结果
（2）“刚性横梁法”求横向分布系数
步骤一：将“横向分布显示框”里的“当前任务类型”修改为“刚性横梁法”如图16所示。
图16 刚性横梁法相关信息输入
步骤二：点击“结构描述”，输入信息如图12所示，点击确定。点击“结构描述”按钮，出现“结构
8
特征描述”对话框，在对话框里输入如图17所示信息，点击确定。
图17 刚性横梁法结构特征描述信息
步骤三：点击“活载信息”按钮，出现“活荷载信息”对话框。在对话框里输入信息如图18所示，点击“桥面布置”，在出现的对话框里输入如图19所示信息，点击确定。
图18 刚性横梁法活荷载信息输入
图19 刚性横梁法桥面布置信息输入
步骤四：点击“横向分布显示框”里凸显出来的“显示结果”按钮，出现计算出的横向分布系数，结果如图20所示。
9
图20 “刚性横梁”横向分布系数计算结果
（3）“刚接or铰接板梁法”求横向分布系数
步骤一：将“横向分布显示框”里的“当前任务类型”修改为“刚接板梁法”如图21所示。
图21 “刚性横梁法”相关信息输入
步骤二：点击“结构描述”，出现“结构特征描述”对话框。在对话框里输入5根梁的信息，点击“添加”，依次添加到“主梁信息”里，5根主梁的截面相同，输入的信息如图22所示，点击确定。
图22 “刚接板梁法”结构特征描述
10
（注：左板惯矩指主梁左侧悬臂板沿跨径方向每延米板截面绕水平轴的抗弯惯矩；右板惯矩指主梁右侧悬臂板沿跨径方向每延米板截面绕水平轴的抗弯惯矩。通过计算所得左右截面惯矩均为0.0003413m。）
步骤三：点击“活载信息”按钮，出现“活荷载信息”对话框。在对话框里输入信息如图23所示，点击“桥面布置”，在出现的对话框里输入如图24所示信息，点击确定。（注意：对于杠杆法和刚性横梁法为桥面的中线到首梁的梁位线处的距离；对于刚接板梁法则为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距离。）
4
图23 刚接板梁法活荷载信息输入
图24 刚性横梁法桥面布置信息输入
步骤四：点击“横向分布显示框”里凸显出来的“显示结果”按钮，出现计算出的横向分布系数，结果如图25所示。
11
图25 “刚接板梁法”横向分布系数计算结果
步骤五：点击“结构描述”，出现“结构特征描述”对话框。在对话框里输入5根梁的信息，并将“与下一根主梁铰接”勾选上，点击“添加”，将信息依次添加到“主梁信息”里，5根主梁的截面相同，输入的信息如图26所示，点击确定。
图26 “铰接板梁法”结构特征描述
步骤六：此步骤与步骤三相同，不用改动已输入的信息。
步骤七：点击“横向分布显示框”里凸显出来的“显示结果”按钮，出现计算出的横向分布系数，结果如图27所示。
12
3、四种方法结果的比较分析
通过分析比较五种方法求得的各梁的横向分布系数，发现使用“杠杆法”求得的第2和第4根梁
的横向分布系数最大，为0.600。因此，取此横向分布系数求出接下来计算所用的汽车荷载。
13
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容