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1、广东公路交通2008年第4期 总第105期GuangDongGongLuJiaoTong文章编号:1671-7619(2008)04-0016-03梁格法在箱梁桥静载试验中的应用112罗振华,姜海波,余朝阳(1.广东工业大学建设学院,广州 510006;2.广东省公路工程质量监测站,广州 510500)摘要:梁格法是一种能较好地模拟原结构的空间结构分析方法,它能得到主要控制断面的挠度、应变数据,以满足箱梁桥静载试验理论计算要求。以虎坑大桥为研究对象,利用MIDAS/Civil分别建立箱梁梁格模型和整体杆系模型,根据试验结果
2、分析判定该桥的使用状况,对梁格理论的理解及应用提供借鉴参考。关键词:箱梁桥;MIDAS/Civil;梁格法;静载试验中图分类号:U446 文献标识码:B0 引言1.3 截面偏心位置在箱形桥的静载试验中,对箱梁的腹板应力在MIDAS/Civil中,单元以偏心位置点连接,和桥面两侧挠度数据较为关心。在建立箱形桥模在定义截面时要考虑偏心位置,以便确定节点位型时,主要采用三种计算方法:(1)按杆系单元进置。行桥梁整体分析,该方法计算简便,可得到桥梁整1.4 横向联系梁体计算结果,但不能得到两侧准确的应力和挠度横向联系梁截面定义为工字形截面,中间竖数据;(3)对桥
3、梁整个结构进行三维有限元离散,向杆的宽度为一个极小值,由箱梁底板、顶板和桥可求得桥梁全部的变形,但建模工作量大;(3)对面现浇层厚度来确定尺寸。#箱形桥截面进行拆分,用梁格法的概念,以工字梁1.50块#模拟纵梁,用横向单元来模拟横向联系,建模较为0块就是一个大的箱室,模型中看作应变一#简单,并且能得到需要的应力和挠度数据。本文致,即把0块形心点设为主节点,以其余节点为从主要介绍箱梁梁格模型的建模要点,并结合实际节点,建立主节点和从节点的刚体连接。箱梁桥的静载试验来验证箱梁梁格法的实用性。1.6 预应力1 箱梁梁格法在静载试验中所得到的应力、挠度数据皆为箱梁梁
4、格就是运用梁格法的概念来对箱梁桥相对变化值,而MIDAS/Civil把预应力当成荷载来进行拆分建模,用MIDAS-Civil建立箱梁桥梁格考虑。所有在箱形桥梁格模型中,不考虑预应力模型时,有几个因素需要考虑。的影响。1.1 截面和材料的定义用MIDAS/Civil建立箱形桥梁格模型最大的把箱梁拆分成纵梁和横向联系几大部分,在优点是:可以直接得到腹板的应力(应变)数据和AutoCAD中画好,再使用截面计算器,导入到设计桥面偏载侧和非偏载侧的挠度数据。缺点是:它截面中,如图1所示。创建一种虚拟横向联系材对结构进行了简化,大量参数要预先计算准备,工料,密度为零,其
5、它各项指标和纵向相同。作量大,认为偏差较难避免。2 工程实例2.1 桥梁概况虎坑大桥位于江门市新会区省道S270线上,图1箱梁拆分示意图桥面宽13m,主桥为52.5m+80m+52.5m的预应1.2 抗扭刚度力混凝土箱形T构桥,结构如图2所示,主梁为单按箱梁整体截面自由扭转刚度Ixx平摊到几箱双室结构,采用常规挂篮悬臂浇注施工,设计荷条纵梁中,可直接在截面特性表中更改。载为汽车-20,挂车-100。·16·典尚设计-路桥效果图、三维动画http://www.dillsun.com2008年第4期 罗振华,姜海波,余朝阳 梁格法在箱梁桥静载试验中的应用
6、 总第105期2.3 梁格模型的建立根据桥梁竣工图纸和桥梁检测报告,采用大#型通用有限元软件MIDAS/Civil分别建立19墩T构的杆系模型和梁格模型。杆系模型的主要功图2主桥结构简图能是计算纵向抗扭刚度以及验证梁格模型的计箱梁顶板宽13m,底宽10.36m,顶板悬臂长度算效果。梁格法建模过程:(1)根据桥梁竣工图,为1.32m,悬臂板端部厚10cm,根部厚25cm,中肋在AutoCAD中画出左右侧腹板和中肋截面,考虑宽29cm,箱梁根部底板厚30cm,跨中底板厚顶板、底板和桥面现浇层高度的横向联系梁,用16cm,箱梁根部高4.8m,跨中箱梁高1.8m
7、。箱梁MIDAS-Civil自带的截面生成器,导入MIDAS-高度以及底板厚度按二次抛物线变化。墩顶固结Civil中;(2)根据水下检测报告,确定桩基深度为处箱梁腹板厚60cm,跨中腹板厚29cm。水下检测报告中所提到的桩基水中长度加2m;2.2 加载位置与测点布置(3)沿T构纵向方向分成24段,以保证足够的计#静载试验主要测试19墩T构在各级荷载作算精度;(4)将杆系模型计算得到的整体箱型断用下结构的工作性能,包括顺桥向各测点的挠度、面扭转刚度平摊到三条纵梁上;(5)修改生成截主要控制断面的应力变化等。根据结构计算的等面的偏心点位置,以保证各构件组装成箱梁
8、模代效应以及现场条件,采用4部重车进行加载。型。T构