影響面

影響面

影響面,在結構的活載分析中,區別於影響線(一維)載入,即為活載的二維載入(可考慮活載沿載入面的縱、橫向移動)。影響面分析是橋樑工程設計中的重要問題之一。

基本介紹

  • 中文名:影響面
  • 外文名:influence surface
  • 作用:橋樑工程設計中的重要問題
  • 內容:為活載的二維載入
  • 所屬領域:建築
什麼是影響面,影響面分析的優勢,彌補縱向計算中影響線分析的不足,實現縱、橫樑設計一步到位,

什麼是影響面

在結構的活載分析中,區別於影響線(一維)載入,即為活載的二維載入(可考慮活載沿載入面的縱、橫向移動)。影響面分析是橋樑工程設計中的重要問題之一。
傳統的活載分析方法是把橋樑模型簡化為一維梁結構,進而用靜力法與機動法繪製一維梁的內力或位移影響線,分析最不利荷載位置及對應的最大量值,進行結構的強度計算及剛度驗算。
位移影響面圖示位移影響面圖示
隨著大型複雜橋樑的發展,如寬橋、城市變寬或立交橋的建設,使得橋樑結構分析不能只取簡單的單梁模型,而要採用與有限元等數值法相適應的分析模型,分析二維的內力或位移影響面。

影響面分析的優勢

彌補縱向計算中影響線分析的不足

對於多腹板梁(如T梁、箱梁),傳統的計算為結合橫向分布係數影響線法。如下圖是一個4跨連續梁採用的單箱多室箱梁截面及其梁格分割線,有中間向兩邊的腹板編號為0#、1#和2#。該橋的支座布置見下圖。分別採用梁格法計算和傳統G-M法計算的3車道活載的0#、1#和2#腹板的剪力與彎矩橫向分布係數。從下面結果可以看出各腹板以及相應的剪力、彎矩橫向分布係數各不相同。因此,影響線法難以適用。
影響面
影響面
0號腹板剪力橫向分布係數沿半跨長變化圖0號腹板剪力橫向分布係數沿半跨長變化圖
2號腹板剪力橫向分布係數沿半跨長變化圖2號腹板剪力橫向分布係數沿半跨長變化圖
1號腹板剪力橫向分布係數沿半跨長變化圖1號腹板剪力橫向分布係數沿半跨長變化圖
0號腹板彎矩橫向分布係數沿半跨長變化圖0號腹板彎矩橫向分布係數沿半跨長變化圖
1號腹板彎矩橫向分布係數沿半跨長變化圖1號腹板彎矩橫向分布係數沿半跨長變化圖
2號腹板彎矩橫向分布係數沿半跨長變化圖2號腹板彎矩橫向分布係數沿半跨長變化圖

實現縱、橫樑設計一步到位

通過梁格法空間格線法、板單元和塊單元建立的空間三維模型,如採用影響線分析的一維載入方法,仍然只能得到結構縱向的活載效應,但如果採用影響面的二維載入便能同時得到結構縱、橫樑的活載效應。避免單獨取橫樑分析的誤差(包括剛度等效誤差、荷載等效誤差、邊界條件等效誤差)。

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