梁式輕型橋臺臺身受力分析
孫忠玉
（咸寧市公路管理處 湖北咸寧 437100）
摘要： 考慮上部重載彎矩和地基土抗力彎矩的影響，推導出了梁式輕型橋臺臺身內力計算公式，比較分析表明，臺身的彎矩內力和偏心矩明顯減小。
關鍵詞： 梁式輕型橋臺臺身； 上部重載彎矩； 地基土抗力彎矩
1 前言
在梁式輕型橋臺的TRANBBS設計中，規范［1］規定將臺身視作上下鉸接承受土側壓力的豎梁來驗算截面強度，忽略了上部重載彎矩以及地基土抗力彎矩的影響。為了了解上述荷載作用下臺身內力的變化規律，文中應用結構力學和土力學的基本原理，推導出了臺身內力計算公式，并結合算例進行了比較分析，供同行參考。
2 上部重載彎矩和地基土抗力彎矩計算
2.1上部重載彎矩 M1 (圖1)
M1 = ( 1)
式中： Pi— 作用于每延米臺身上的上部重載（KN）；
yi — 上部重載作用點至臺身截面重心軸的距離（m），當 M1 使臺身前墻受拉時取正號，反之取負號。
2.2 地基土抗土力彎矩 M0
(1) 基本假設［1］
整體性基礎，臺身為連續等厚，地基反力呈直線分布；在恒載和土壓力的作用下，橋跨結構對稱，不計活載作用下橋臺水平位移的影響。
(2) 計算簡圖及推導公式［2］
從計算簡圖2（虛線表示變形情況）可知，除地基土抗力彎矩M0 外，其它外力均可直接求出，故關鍵是M0 的計算。首先假定B端完全固結，相當于在B端加了一個附加剛臂，阻止其發生轉動，然后強使B端發生與實際情況相同的轉角（圖3），兩種情況疊加使得結構的受力和變形與原來的完全相同。由圖4、圖5可知，在外力附加彎矩RP 和轉動力矩 Rθ的共同作用下，可得B點轉角位移方程：
Rθ+ RP = 0
(K1+ K2)θ－M = 0
θ= M /(K1+K2)
求出θ后，將圖4、圖5兩種情況疊加，得到臺身下端B點的地基土抗力彎矩M0 。
M0= M － K2θ= M ( 2)
式中：θ、M 、M0 —各種荷載作用時，每延米臺身下端B點的轉角、B點固結時的固端彎矩以及地基土抗力彎矩，使臺身前墻受拉時，取正號，反之取負號；
K2 —臺身抵抗轉動剛度（KNm）， K2=3EI/H1=ELa3/4H1 ；
K1—基礎抵抗轉動剛度（KNm），K1=K0I0=K0Lb3/12 ；
L —臺身計算長度（m），一般取L=1m ；
K0—地基彈性抗力系數（KPa/m）；K0一般由試驗或根據分層總和法求出的基礎沉降量確定；無試驗資料時，可參照文獻[5]表2—5 —2采用；
E—臺身材料彈性模量(KPa)； I— 臺身截面慣性矩； I0— 基礎截面慣性矩； 其它符號所表示的意義見圖1。
將K1和K2代入式（2）有：
M0 =M /D (3)
其中 ： D =1+ ( ) 3 (4)
3 臺身內力計算
&
[1][2][3][4]下一頁
[NextPage]
$False$
