任意活载形式的简支梁支反力通用算法研究

为实现不同类型铁路活载下简支梁支反力的快速准确求解，提出了一种利用Heaviside函数推导任意活载作用下简支梁支反力通用完备解的算法。该算法构建了一种可自定义的活载格式以定义任意活载，即将任意活载分解为集中荷载、有限长度均布荷载、无限长度均布荷载三大类荷载；利用弯矩平衡法以及各加载边界条件与Heaviside函数的等价变换关系，推导得到任意活载的支反力通用完备解；将该算法编入设计程序，结合铁路墩台设计控制工况的判据，采用冒泡法可得到控制工况的支反力。以3组不同梁跨组合下的双孔重载控制工况为简支梁支反力算例，计算结果表明：该通用算法与MIDAS Civil软件计算的简支梁支反力误差均在1%以内，计算精度高；ZK活载、ZC活载与UIC活载的比例关系进一步验证了本文提出的支反力通用算法计算结果的正确性。