? ? ? ?一般而言蘸拔，要計算混凝土梁橫隔板的內(nèi)力天通，可以建立梁格模型進行精細化分析芍殖。然而黍衙，有時迫于時間緊，只建立了單梁模型料扰，則無法直接計算橫隔板的彎矩和剪力凭豪，這時就需要進行簡化計算。本文基于剛性橫梁法晒杈，以預(yù)應(yīng)力混凝土T梁為例嫂伞，對橫隔板進行內(nèi)力計算。參考文獻為范立礎(chǔ)主編的《橋梁工程》，大家有興趣可以翻看一下末早。
1.工程介紹
? ? ? 如下圖所示為橋梁的標準斷面烟馅，該橋是一座預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，跨徑為30m然磷，斷面由7片T梁組成郑趁，各T梁中心線間距為1.66m。T梁與T梁之間設(shè)有橫隔板姿搜，橫隔板間距為4.83m寡润。兩邊設(shè)置人行道，人行道寬為1.05m舅柜，人群荷載為3.5kN/m^2梭纹，車行道為8.9m，驗算荷載為掛車-100致份。
2.橫隔板內(nèi)力計算
? ? ?一般而言变抽，從受力角度來看，每片橫隔板對每片T梁提供彈性支撐氮块，并將T梁受到的活載通傳遞至相鄰的T梁绍载，從而實現(xiàn)整個橋梁結(jié)構(gòu)整體受力。對于帶有橫隔板的混凝土T形梁橋滔蝉，橫隔板剛度較大击儡，因此可以看成一個剛體，如下圖所示蝠引。從圖中可以看出阳谍，每片梁都會對橫隔板產(chǎn)生一個豎向作用力，且每片梁的豎向作用力與汽車荷載的大小和位置均有關(guān)螃概。那么汽車荷載大小和位置一旦確定下來矫夯，每片梁對橫隔板的豎向作用力也就確定，那么橫隔板任一截面內(nèi)的剪力和彎矩就能計算出來吊洼。由于這里假設(shè)橫隔板為剛體茧痒，因此采用剛性橫梁法計算每片梁的豎向反力。
? ? ? 剛性橫梁法計算方法和原理我就不再敘述融蹂，有不清楚的可以翻閱《橋梁工程》∨螅《橋梁工程》中指出超燃，跨中橫隔板受力相對于梁端更不利，因此本文主要計算了跨中位置橫隔板的內(nèi)力拘领。而作用在跨中橫隔板的活載可以通過影響線進行加載意乓，沿縱橋向方向，橫隔板位置影響線系數(shù)為1，相鄰橫隔板位置影響線系數(shù)為0届良，并線性過渡笆凌，類似于杠桿法，如下圖所示士葫。
? ? ? 本文驗算活載為掛車-100荷載+兩側(cè)人群荷載乞而，掛車車輪及軸重布置見下圖，左側(cè)為縱向布置慢显，右側(cè)為橫向布置爪模。按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTJ021-89規(guī)范規(guī)定，采用掛車荷載驗算時荚藻，全橋只布置一輛屋灌，本文縱向按最不利位置進行加載。
3.橫隔板內(nèi)力計算結(jié)果
? ? ? 本文主要計算了每片T梁分隔線位置處橫隔板的彎矩和內(nèi)力应狱，如下圖所示共郭，并對橫隔板進行了編號。由于受力的對稱性疾呻，這里主要給出1#~3#橫隔板內(nèi)力隨掛車位置的變化結(jié)果除嘹。從彎矩圖可以看出，當車輪布置在橫隔板計算位置處時罐韩，此處彎矩最大憾赁，且橫橋向內(nèi)側(cè)的橫隔板所受彎矩相對于外側(cè)橫隔板大。從剪力圖可以看出散吵，橫隔板計算位置處的剪力隨掛車荷載移動呈鋸齒狀變化龙考，可以看出2#橫隔板位置處剪力較大，而2#橫隔板在2#梁與3#梁之間矾睦。對于1#橫隔板計算位置所受剪力較小晦款，主要是因為車輪并沒有直接作用在1#梁上，其剪力主要由活載引起1#梁豎向力所致枚冗。
4.結(jié)論
? ? ?對于帶橫隔板的混凝土T梁缓溅，橫橋向內(nèi)側(cè)橫隔板所受彎矩相對于外側(cè)較大；橫隔板剪力隨著掛車位置的變化呈鋸齒狀分布赁温，且次橫隔板（最外側(cè)橫隔板相鄰橫隔板）所受剪力較大坛怪，且車輪布置范圍對最外側(cè)橫隔板剪力影響較大。
5.實現(xiàn)代碼(matlab)
clear all
clc
close all
x=-4.98:1.66:4.98; %梁距離中心線
xh=-4.15:1.66:4.15; %橫隔板中心線位置
gc_location=-3.45:0.1:0.75; %定義掛車左側(cè)第一個輪距中心線距離
n=length(gc_location);
m=length(x); %計算主梁個數(shù)
beta0=1; %剛性橫梁法抗扭修正系數(shù)
Ii=[0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3]; %存儲各個主梁豎彎慣性矩
Mh0=zeros(n,m-1); %記錄所有車道情況下橫隔板的內(nèi)力
Qh0=zeros(n,m-1);
Fy0=zeros(n,m);
Fy_rq=1.05*3.5*4.83*2/7; %計算人群荷載引起主梁作用豎向力
for k=1:n %確定車道位置
? ? xg=gc_location(k);
? ? P=0.877*125; %掛車單輪重量股囊，單位(kN)袜匿，縱向采用杠桿法布置在橫梁上
? ? Fy=zeros(m,1); %記錄每個主梁作用豎向力
? ? Mh=zeros(m-1,1); %記錄每個橫隔板中心線位置彎矩
? ? Qh=zeros(m-1,1); %記錄每個橫隔板中心線位置剪力
? ? sum_a2I=0; %計算豎彎慣性矩與和中心線距離平方乘積求和
? ? sum_I=0; %對豎彎慣性矩求和
? ? for i=1:m
? ? ? ? sum_a2I=sum_a2I+Ii(i)*x(i)^2;
? ? ? ? sum_I=sum_I+Ii(i);
? ? end
? ? for i=1:m
? ? ? ? for j=1:4
? ? ? ? ? ? Fy(i)=Fy(i)+P*(1/m+beta0*(xg+(j-1)*0.9)*x(i)*Ii(i)/sum_a2I);
? ? ? ? end
? ? ? ? Fy(i)=Fy(i)+Fy_rq;
? ? end
? ? for i=1:m-1
? ? ? ? count_zl=0; %記錄在橫隔板中心線左側(cè)主梁中心線數(shù)
? ? ? ? count_gcl=0;
? ? ? ? for j=1:m
? ? ? ? ? ? if x(j)
