【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及预应力混凝土桥梁，尤其涉及混凝土箱梁横向应力简化计算方法。
技术介绍
1、大跨度预应力混凝土桥最为常用的截面为箱梁。为减轻腹板数量，工程中应尽量加大箱梁箱室和悬臂宽度。我国建成的混凝土桥梁中，箱梁最大宽度已达30余米，最大悬臂长度超过8m。如嘉陵江桥桥面宽度为41m，最大悬臂长度为8m。
2、随宽度增加，箱梁空间行为更加突出，预应力混凝土桥梁的箱形截面常出现与横向受力相关的纵向裂纹。因此，箱梁横向受力分析方法作为关键技术，在箱梁设计中不容忽视，横向受力可能成为箱梁设计的控制因素。箱梁空间分析的多数理论可追溯到50多年前，箱梁横向分析的经典方法公式繁复，在工程界的普及程度不高，而普遍采用的横向支撑框架方法精度较差，存在以下缺点：
3、一、郭金琼[1]提出了弹性支撑框架方法，在框架边界设置弹簧，令截面变形与整体结构中的变形一致，缺点如下：按照我国《铁路桥梁设计规范》《公路桥梁规范》中横向框架算出的横向弯矩较为准确，但横向轴力精度较差，算出的底板和腹板轴力有可能与真实轴力反号，工程应用中偏于不安全。
4、二、美国《预制节段箱形梁手册》[2]介绍了tyl横向受力分析，给出了矩形单箱截面对称荷载下的横向框架轴力；并根据梁片前后面剪力差与横截面畸变内力的关系，给出了反对称荷载下的横向框架内力。郭金琼将其推广到带悬臂的梯形单箱截面[3]。王晨光、汪洋生等考虑更详细的平衡条件，提高了横向框架分析的精度[4]-[5]。以上方法统一称为tyl法。缺点如下：tyl类方法虽然是手算方法，但过程极为繁琐，
5、三、美国aashto规范和加拿大公路桥梁设计规范chbdc推荐了四种方法分析箱梁桥，包括梁格法、折板法、有限条法和有限元法[6]-[10]。
6、1、chbdc中规定梁格法可用于单室和双室截面。
7、2、折板法是将箱梁沿板件的纵向交线拆分为矩形板，以交线处的纵向剪力和板件弯矩作为冗余力，将外荷载和冗余力都展开为三角级数，求解板件在交线处的各阶级数的位移协调方程。折板法假设箱梁为等直梁简支梁，不考虑中间横隔板，桥跨两端为刚性横隔板。
8、3、有限条法可以看作介于折板法和有限元之间，在纵向分为一系列板条单元，此单元在纵向形函数为三角级数，横向以多项式为形函数；
9、缺点如下：
10、chbdc中规定梁格分析不建议用于箱室数目多于两个的截面。
11、折板法和有限条法计算量比有限元法小，但缺少通用的、界面友好的折板法程序，且折板法和有限条法仅适用于等截面简支梁。本专利技术提出的混凝土箱梁横向应力简化计算方法适用面更广，不仅适用于等截面简支梁，对于变截面简支梁和变截面连续梁同样适用。
12、有限元法对结构细节、边界条件适应性最好，但建模、计算和后处理工作量偏大。本专利技术的简化板壳元分析法可以有效地简化板壳有限元分析箱梁横向受力的建模和后处理，在满足横向内力精度的要求下，大幅提高计算效率。
13、为此，亟需设计一种简单易行的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，以满足工程精度，同时可供桥梁设计参考，用于对上述技术问题提供另一种技术方案。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供混凝土箱梁横向应力简化计算方法，用于解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。
2、为了解决上述的技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：
3、混凝土箱梁横向应力简化计算方法，步骤如下：
4、s1：确认需要进行分析的箱梁结构；
5、s2：对所述s1步骤确认后的箱梁进行横向力分析。
6、作为本专利技术提供的所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法的一种优选实施方式，所述s1步骤中，确认需要进行分析的箱梁结构，具体为：
7、确认需要进行分析的箱梁结构是否为单箱单室截面。
8、作为本专利技术提供的所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法的一种优选实施方式，所述s1步骤中，确认需要进行分析的箱梁结构，具体为：
9、确认需要进行分析的箱梁结构是否为单箱多室截面。
10、作为本专利技术提供的所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法的一种优选实施方式，当确认需要进行分析的箱梁结构为单箱单室截面，计算方法如下：
11、对直腹板箱梁进行计算；
12、对斜腹板箱梁计算；
13、对变截面跨中截面计算；
14、对变截面1/4截面计算。
15、作为本专利技术提供的所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法的一种优选实施方式，所述对直腹板箱梁进行计算，步骤如下：
16、顶板计算表达式如下：
17、
18、其中，yt为顶板中心点的距离，tt为顶板厚度，nyy表示沿y方向单位长度上的轴力，qt(x)为顶板均布横向荷载；
19、底板计算表达式如下：
20、
21、其中，yb为底板中心点的距离，tb为底板厚度，nyy表示沿y方向单位长度上的轴力，qb(x)qb(x)为底板均布横向荷载；
22、所述直腹板箱梁中，顶部横向轴力为零，底部横向轴力为外荷载，中间近似为直线。
23、作为本专利技术提供的所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法的一种优选实施方式，所述对斜腹板箱梁进行计算，步骤如下：
24、顶板计算表达式如下：
25、
26、其中，yt为顶板中心点的距离，tt为顶板厚度，nyy表示沿y方向单位长度上的轴力，qt(x)为顶板均布横向荷载；
27、底板计算表达式如下：
28、
29、其中，yb为底板中心点的距离，tb为底板厚度，nyy表示沿y方向单位长度上的轴力，qb(x)qb(x)为底板均布横向荷载；
30、所述斜腹板箱梁中，顶板、底板叠加腹板轴力的水平分力，腹板轴力垂向力与外荷载平衡。
31、作为本专利技术提供的所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法的一种优选实施方式，所述对变截面跨中截面计算，步骤如下：
32、若跨中截面中，变截面箱梁顶板、底板、腹板横向轴力与等截面简支箱梁一致则通过顶板计算表达式和底板计算表达式分析变截面箱梁跨中截面的横向内力；
33、顶板计算表达式如下：
34、
35、其中，yt为顶板中心点的距离，tt为顶板厚度，nyy表示沿y方向单位长度上的轴力，qt(x)为顶板均布横向荷载；
36、底板计算表达式如下：
37、
38、其中，yb为底板中心点的距离，tb为底板厚度，nyy表示沿y方向单位长度上的轴力，qb(x)qb(x)为底板均布横向荷载；
39、若变截面箱梁底曲线为二次抛物线，表达式如下：
40、
41、作为本专利技术提供的所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法的一种优选实施方式，所述对变截本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，所述S1步骤中，确认需要进行分析的箱梁结构，具体为：
3.根据权利要求1所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，所述S1步骤中，确认需要进行分析的箱梁结构，具体为：
4.根据权利要求2所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，当确认需要进行分析的箱梁结构为单箱单室截面，计算方法如下：
5.根据权利要求4所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，所述对直腹板箱梁进行计算，步骤如下：
6.根据权利要求4所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，所述对斜腹板箱梁进行计算，步骤如下：
7.根据权利要求4所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，所述对变截面跨中截面计算，步骤如下：
8.根据权利要求4所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，所述对变截面1/4截面计算，步骤如下：
9.根据权利要求3所述的混凝土箱梁横向应
...【技术特征摘要】
1.混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，所述s1步骤中，确认需要进行分析的箱梁结构，具体为：
3.根据权利要求1所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，所述s1步骤中，确认需要进行分析的箱梁结构，具体为：
4.根据权利要求2所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特征在于，当确认需要进行分析的箱梁结构为单箱单室截面，计算方法如下：
5.根据权利要求4所述的混凝土箱梁横向应力简化计算方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆军，杨宇峰，张宏伟，梁德襄，邓雪智，晋智斌，罗春晖，钱立，刘大庆，郭维，李东明，梅宇，高恒潮，王怡祺，
申请(专利权)人：中国市政工程西南设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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