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影響面

鎖定
影響面是指在結構的活載分析中,區別於影響線(一維)加載,即為活載的二維加載(可考慮活載沿加載面的縱、橫向移動)。
影響面分析是橋樑工程設計中的重要問題之一。 [1] 
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
為活載的二維加載
所屬領域
建築

影響面活載分析方法

位移影響面圖示 位移影響面圖示
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。
隨着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。

影響面影響面分析的優勢

影響面彌補縱向計算中影響線分析的不足

圖1 圖1
對於多腹板梁(如T梁、箱梁),傳統的計算為結合橫向分佈係數影響線法。如下圖1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#。該橋的支座佈置見下圖。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佈係數。從下面結果可以看出各腹板以及相應的剪力、彎矩橫向分佈係數各不相同。因此,影響線法難以適用。
影響面 影響面
0號腹板剪力橫向分佈係數沿半跨長變化圖 0號腹板剪力橫向分佈係數沿半跨長變化圖
2號腹板彎矩橫向分佈係數沿半跨長變化圖 2號腹板彎矩橫向分佈係數沿半跨長變化圖
1號腹板彎矩橫向分佈係數沿半跨長變化圖 1號腹板彎矩橫向分佈係數沿半跨長變化圖
0號腹板彎矩橫向分佈係數沿半跨長變化圖 0號腹板彎矩橫向分佈係數沿半跨長變化圖
1號腹板剪力橫向分佈係數沿半跨長變化圖 1號腹板剪力橫向分佈係數沿半跨長變化圖
2號腹板剪力橫向分佈係數沿半跨長變化圖 2號腹板剪力橫向分佈係數沿半跨長變化圖

影響面實現縱、橫樑設計一步到位

通過梁格法空間網格法、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加載方法,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加載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)。
參考資料
  • 1.    袁建兵,杜國華,範立礎 .異形橋樑影響面動態規劃加載:中國公路學報,1997年 第3期:78-82