理论教育 定长均布荷载对公路桥涵的设计影响

定长均布荷载对公路桥涵的设计影响

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:(二)定长的均布荷载公路桥涵设计中最常见的具有一定长度的均布荷载,如履带式拖拉机。显然,为使所研究的量值达到最大,应使均布荷载范围对应的影响线面积ω最大。可以证明,将均布荷载置于两端点对应的影响线纵距恰好相等的地方ω达最大。

定长均布荷载对公路桥涵的设计影响

(一)长度不定可以任意布置的均布荷载

如果移动荷载是均布荷载,而且它可以任意断续布置,其分布长度也可以是任意的(例如人群等活荷载),则荷载的最不利位置易于由观察确定,由式(9.4.2)

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可知,当荷载布满影响线正号部分时,S有最大值Smax;当荷载布满影响线负号部分时,S有最小值Smin。例如图9.5.1a所示外伸梁,由截面C的弯矩影响线图9.5.1b可知,当均布荷载布满梁的AB段(图9.5.1c)时,MC为最大值MCmax;当均布荷载布满梁的AD段和BE段(图9.5.1d)时,MC为最小值MCmin

(二)定长的均布荷载

公路桥涵设计中最常见的具有一定长度的均布荷载,如履带式拖拉机。这里讨论影响线为三角形的情况。显然,为使所研究的量值达到最大,应使均布荷载范围对应的影响线面积ω最大。

可以证明,将均布荷载置于两端点对应的影响线纵距(yayb)恰好相等的地方ω达最大。如图9.5.2所示的荷载位置正是它的最不利荷载位置。

【9.5.1】 用影响线求多跨静定梁某截面在均布荷载作用下的正、负(绝对值)最大弯矩。

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图 9.5.1

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图 9.5.2

条件:如图9.5.3a所示多跨静定梁承受满跨固定均布荷载q1和可以任意布置的可动均布荷载q2作用,已知q1=10kN/m,q2=15kN/m。(www.daowen.com)

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图 9.5.3

要求:计算截面C的最大弯矩和最小弯矩(绝对值最大负弯矩)。

【解答】MC影响线如图9.5.3b所示,固定均布荷载q1可布满梁的全长,因此它产生的MCq1等于MC影响线的各部分面积的代数和乘以q1,即

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为使截面C产生最大弯矩,可动均布荷载q2的布置应如图9.5.3c所示,此时q2产生的M′Cq2

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为使截面C产生最小弯矩(绝对值最大负弯矩),可动均布荷载q2的布置应如图9.5.3d所示,此时q2产生的M″Cq2

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根据叠加原理,可得MCmaxMCmin如下:

MCmax=MCq1+M′Cq2=-10+30=20kN·m

MCmin=MCq1+M″Cq2=-10-45=-55kN·m

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