[发明专利]单箱多室直腹板槽型梁横框的内力计算方法

说明书

本发明涉及一种单箱多室直腹板槽型梁横框的内力计算方法，包括如下步骤：建立单箱多室直腹板槽型梁横框的横框模型，该横框模型包括中箱室以及位于该中箱室两侧的边箱室；获取边箱室直腹板底施加弹簧约束的情况下的各该边箱室直腹板的弹簧刚度比；将该边箱室直腹板以及中箱室直腹板的总弹簧刚度值按该弹簧刚度比进行分配并得到该边箱室直腹板底的弹簧刚度值；于该横框模型中输入横框计算荷载，并在该边箱室直腹板底按照相应该弹簧刚度值施加弹簧约束，获取该横框模型的内力。本发明的内力计算方法是一种偏安全的简化方法，更符合结构实际受力情况。根据该内力计算方法求得的内力对该槽型梁横框的顶板和底板进行配筋，优化了钢筋布置。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通领域，具体来说涉及一种单箱多室直腹板槽 型梁横框的内力计算方法。

背景技术

槽型梁是为了减少自轨面到梁底的高度，从而增加桥下净空而提出的 一种桥梁形式。相对于传统形式的高架桥梁，槽型梁应用于轨道交通具有 以下优点：建筑高度低；结构轻巧、美观；腹板可作为隔音屏；列车在槽 内通行时，横向迎风面小。

对于单箱多室直腹板槽型梁横框的内力计算，传统方法通常是对每道 直腹板位置模拟弹簧约束，须通过板单元模型获得各直腹板位置的挠度比 反算各直腹板的弹簧刚度比。但结合实际可知，槽型梁中箱室与边箱室相 比，刚度相差很大，如果对所有直腹板均施加弹簧约束的话，容易导致中 箱室弯曲变形，且模拟出的内力较实际内力出入大，根据模拟内力进行配 筋的话，会造成较大浪费。

发明内容

本发明提供了一种单箱多室直腹板槽型梁横框的内力计算方法，解决 了计算结果与实际结果出入较大且配筋时容易造成较大浪费的问题。

本发明通过如下方案来实现：一种单箱多室直腹板槽型梁横框的内力 计算方法，包括如下步骤：

建立单箱多室直腹板槽型梁横框的横框模型，所述横框模型包括中箱 室以及位于所述中箱室两侧的边箱室；

获取仅在所述边箱室位置处的边箱室直腹板底施加弹簧约束的情况 下的各所述边箱室直腹板的弹簧刚度比；

将所述边箱室直腹板以及位于所述中箱室位置处的中箱室直腹板的 总弹簧刚度值按所述弹簧刚度比进行分配并得到所述边箱室直腹板底的 弹簧刚度值；

于所述横框模型中输入横框计算荷载，并在所述边箱室直腹板底按照 相应所述弹簧刚度值施加弹簧约束，获取所述横框模型的内力。

本发明的内力计算方法考虑了槽型梁的整体刚度大于横框杆系模型 因素的影响，分配弹簧刚度时考虑仅利用边箱室直腹板承受总弹簧刚度 值，是一种偏安全的简化方法，也更符合结构实际受力情况，该方法便于 设计人员理解，性价比高，可推广性强，可减轻设计过程工作量，对单箱 多室直腹板槽型梁横框类结构具有参考价值，提供了一种安全有效的设计 思路。另外，根据本发明的内力计算方法求得的内力对该槽型梁横框的顶 板和底板进行配筋，降低了配筋难度，优化了钢筋布置，提高了钢筋利用 效率，安全性高，经济性好。

本发明单箱多室直腹板槽型梁横框的内力计算方法的进一步改进在 于，所述总弹簧刚度值通过如下方法获得：

建立所述单箱多室直腹板槽型梁横框的纵向计算模型；

对所述纵向计算模型中的跨中位置施加单位力，获取所述总弹簧刚度 值。

本发明单箱多室直腹板槽型梁横框的内力计算方法的进一步改进在 于，采用BSAS软件建立所述纵向计算模型。

本发明单箱多室直腹板槽型梁横框的内力计算方法的进一步改进在 于，采用MIDAS Civil软件建立所述横框模型。

本发明单箱多室直腹板槽型梁横框的内力计算方法的进一步改进在 于，所述单箱多室直腹板槽型梁横框为铁路梁横框。所述横框计算荷载包 括结构自重、混凝土收缩徐变、桥面系二期恒载、列车活载、动力系数、 温度荷载。