2015 年大学生创新训练计划项目申请书
桥梁博士第二次上机作业
横向分布系数的计算
组 长： 学
院：
年 级 专 业： 指导教师： 组 员：
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2015 年大学生创新训练计划项目申请书
完成日期：
2
桥梁博士第二次上机作业
二、作业合作完成情况
本次作业由 3 组组员共同完成，任务分配情况如下：
张元松完成实例一（“杠杆法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 郑 宇完成实例二（“刚性横梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 计时雨完成实例三（“刚接板梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 孙 皓完成实例四（实例四、 “铰接板梁法”求横向分布系数），对计算过程进行截图，并进行本
次实验报告的撰写任务。
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三、上机作业内容
1 、任务分析与截面特性计算
本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行， 首先对图纸进行分
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析， 确定荷载横向分布系数计算所对应的各个截面； 截面的界面特性
（抗弯惯性矩和抗
然后求出所用到
扭惯性矩）；最后用“桥梁博士”的横向分布计算功能求出各主梁的横向分布系数，为接下来的简支 T 梁的配筋计算和结构安全性验算做好准备。 （ 1 ）通过 CAD绘图的方式求出截面特性
用 CAD绘制出桥梁设计图中的跨中截面与支点截面如图 对两个截面分布使用“
reg ”命令
1 所示。
→“ massprop”命令，求出两个截面的截面特性如图 2 所示。
图 1 CAD 绘制的桥
（a） CAD 算出的跨中截面特性 （b） CAD
算出的支点截面特性
图 2 CAD 计算出的桥梁截面特性
（ 2）通过“桥梁博士”计算出截面图形进行验算 步骤一： 打开桥博，点击“新建”出现对话
3 所示。点击“桥梁博士截面设计文件”，出现图
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框，如图 4 界面。
6
图 3 “新建”对话框
图 4 “桥梁博士截面设计文件”界面
步骤二：跨中截面特性验算
在出现的设计文件界面中点击“截面描述”→“图形输入”并选择 T 形截面，在界面中输入数据如
图 5 所示。选择“材料类型”为“中交新混凝土： C40 混凝土”，点击“确定”。选用规范为“中交 04 规范”。在“当前任务标识”输入栏力输入“跨中截面截面特性计算”，点击“添加任务”按钮，将任 务添加上。此时“显示结果”按钮凸显，点击此按钮，出现跨中截面的截面特性如图 6 所示。
图 5 跨中截面尺寸输入
7
步骤三：支点截面特性验算
在出现的设计文件界面中点击“截面描述”→“图形输入”并选择
图 6 桥博
T 形截面，在界面中输入数据如
7 所示。选择“材料类型”为“中交新混凝土： C40 混凝土”，点击“确定”。选用规范为“中交 04 规范”。在“当前任务标识”输入栏力输入“支点截面截面特性计算”，点击“添加任务”按钮，将任
务添加上。此时“显示结果”按钮凸显，点击此按钮，出现跨中截面的截面特性如图 8 所示。
图 7
支点截面尺寸输入
8
图 8
步骤四：确定截面特性
桥博通过对 计算
出的CAD计算出的抗弯惯性矩与 “桥梁博士” 支点计算出的抗弯惯性矩进行比较， 发现结果极为相近， 截面
说明结果可信。因此确定截面特性如下所示。特性
跨中截面：抗弯惯性矩 =0.27632m4 抗扭惯
性矩 =0.16118m4
支点截面：抗弯惯性矩 =0.32856m4 抗扭惯性矩 =0.17135m4
2、荷载横向分布系数计算
（ 1 ）“杠杆法”求横向分布系数
步骤一： 打开“桥梁博士，”点击“文件”→“新建”，选择“桥梁博士横
向分布文件”如图
点击“确定”，出现如图 10 所示的显示框。
图 9
选择“桥梁博士横9
向分布 文件”
9 所示。
图 10 横向分布文件显示界面
步骤二： 在“当前任务类型”里选择“杠杆法”。在“当前文件描述里输入“高速公路分离式路基桥”，
在“当前任务标识”里输入“荷载横向分布系数计算”，点击“添加任务”，将任务添加到“任务清单
列表”，如图 11 所示。
图 11 横向分布文件输入信息
步骤三： 点击“结构描述”，输入信息如图 12 所示，点击确定。点击“活载信息”，出现活荷载信息
对话框，输入信息如图 13 所示，点击“桥面布置”按钮，输入如图 14 所示的信息，点击“确定”。
图 12 输入主
图 13 输入活荷载信息
10
图 14 输入桥面布置信息
步骤四： 点击“横向分布显示框”里凸显
出来的“显示结果”按钮，出现计算出的横如图 15
向分布系数，结果 所示。
图 15
“杠杆
法”横 向分布2)
系数计“ 步骤一： 将“横向分布显示框”里的“当前任务类型”修改为“刚性横梁法”算结果
刚如图 16 所示。 性
横
梁
法”求
图 16 刚性
横横梁法相关向信息输入 分
步骤二： 点击“结构描述”，输入信息如图 布11 12 所示，点击确定。点击“结构描述”按系
钮，出现“结构 数
特征描述”对话框，在对话框里输入如图
17 所示信息，点击确定。 图 17 刚性横梁
步骤三：法结构特征描述 信息
点击“活19 所示信
载信息” 息，点击确
按钮，出定。
现“活荷
载信息” 对话框。 在对话框
里输入信
息如图
击“桥面 布置”，
在出现的
对话框里
输入如图
图 18 刚性横 梁法活 荷载信 息输入
图 19 刚性横梁法桥面布置信息输入 步骤四：
点击“横向分布显示框”里凸显出来的“显示结果”按钮，出现计算出的横向分布系数，结果 如图 20 所示。
12
18 所示，点
图 20 “刚性横梁”3)“刚接 or 铰接板梁法”求横向分布系数 横向分
步骤一： 将“横向分布显示框”里的“当前任务类型”修改为“刚接板梁布系数
计算结法”如图
果
21 所示。
图 21 “刚性横梁法”相关信息输入
步骤二： 点击“结构描述”，出现“结构特征描述”对话框。在对话框里输入 5 根梁的信息，点击“添
加”，依次添加到“主梁信息”里， 5 根主梁的截面相同，输入的信息如图 22 所示，点击确定。
图 22 “刚接板梁
法”结构特征描述
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左板惯矩指主梁左侧悬臂板沿跨径方向每延米板截面绕水平轴的抗弯右板惯矩指主梁右侧 惯矩；
悬臂板沿跨径方向每延米板截面绕水平轴的抗弯惯矩。
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左右截面惯矩均为 0.0003413m 。 ）
通过计算所得
步骤三： 点击“活载信息”按钮，出现“活荷载信息”对话框。在对话框里输入信息如图 23 所示，点
击“桥面布置”，在出现的对话框里输入如图 24 所示信息，点击确定。（注意：对于杠杆法和刚性横
梁法为桥面的中线到首梁的梁位线处的距离； 对于刚接板梁法则为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距 离。）
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图 23 刚接板
图 24 刚性横步骤四： 点击“横向分布显示框”里凸显出来的“显示结果”按钮，出现计算出的横向分布系
数，结果 如图 25 所示。
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图 25 “刚接板梁法”横向分布系数计算结果 点击“结构描述”，出现“结构特征描述”对话框。在对话框里输入 5 根梁的信息，并将“与
5 根主梁的截面相同，
26 所示，点击确定。
图 26 “铰接板梁法”结构特征描述
此步骤与步骤三相同，不用改动已输入的信息。
点击“横向分布显示框”里凸显出来的“显示结果”按钮，出现计算出的横向分布系数，结果 27 所示。
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3、四种方法结果的比较分析
通过分析比较五种方法求得的各梁的横向分布系数，发现使用“杠杆法”求得的第根梁
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和第 4
2
0.600。因此，取此横向分布系数求出接下来计算所用的汽车荷载。
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