多跨连续桥面板横向弯矩分析的等效单跨梁法

摘要

基于有效工作宽度概念，将桥面板简化成多跨连续梁，主梁对桥面板的约束等效成抗弯弹簧；分析桥面板内某跨的受力性能时，将此跨结构等效成单跨梁，其两侧桥面板对其弯曲约束也等效成抗弯弹簧，建立了主梁扭转和桥面板边跨对等效单跨梁约束的综合等效刚度系数递推公式.分析了综合等效刚度系数随主梁抗扭刚度与桥面板横向抗弯刚度比的变化规律，导出了两侧抗弯弹簧约束下等效单跨梁在均布荷载、集中荷载和区间均布荷载作用下的支点和跨中的转角、弯矩计算公式，为多跨连续桥面板横向弯矩计算提供了一种简化理论.结合预应力混凝土工形组合梁为工程背景，分析了模拟自重均布荷载作用、汽车区间均布荷载作用下的桥面板横向弯矩和横向弯矩修正系数，研究了梁高、桥面板厚度、主梁片数和荷载等参数对横向弯矩修正系数的影响.计算结果表明，横向弯矩的本文理论结果与杆系有限元完全一致，等效单跨梁的简化方法可行；桥面板支点横向弯矩修正系数最大值为0.666 7，小于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018，简称《公预规》）的规定值0.7.当t/h（桥面板厚度t与主梁高度h之比）<1/4时，横向弯矩修正系数最大值为0.670 3，大于《公预规》的规定值0.5，规范结果偏不安全；当t/h>1/4时，横向弯矩修正系数最大值为0.679 4，小于《公预规》的规定值0.7.为确保桥面板设计安全，提出了《公预规》关于多跨连续桥面板横向弯矩修正方法应进行深入研究的建议.

关键词

桥面板 / 等效梁模型 / 修正系数 / 抗弯弹簧 / 理论公式