梁格结构与梁板结构计算比较分析

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1、102桥梁结构城市道桥与防洪2014年11月第11期梁格结构与梁板结构计算比较分析朱清亮(上海中测行工程检测咨询有限公司，上海市200082)摘要：结合具体工程实例，分别建立某格构式桥梁的梁格结构模型和梁板结构模型，计算了两者的挠度值及应变值，并和现场实测值进行对比分析，结果表明：较梁格结构模型而言，梁板结构模型计算挠度值更接近实测值，能充分模拟结构整体刚度；梁格结构、梁板结构模型计算应变值和实测值均有较大差异。关键词：梁格结构；梁板结构；挠度；应变中图分类号：U441文献标识码：A文章编号：1009—7716(

2、2014)11-0102—030引言提供一定参考。1梁板结构计算处理目前，结构计算常用单元有一维杆单元、二维板单元以及三维实体单元，板单元及实体单元计对于梁板组合单元，理论上为简化计算，做出算代价较大，通常运用于精度要求较高结构计算如下假定：中。对于一般桥梁上部结构的计算，梁格法发展较(1)梁变形前后符合平截面假定；为成熟，已广泛应用于板梁、T梁以及箱梁等桥梁(2)板、梁单元不产生竖向分离；上部结构的计算分析中，它不同于传统单片梁结(3)不考虑梁、板单元的相对滑移。构计算，传统单片梁结构计算利用横向分布系数梁板组

3、合结构截面示意见图1，外载作用下，将空间三维问题转化为平面二维问题，大大节省梁板结构作为整体参与受力，考虑了板对整体受了计算费用，梁格结构将实际问题回归到空间坐力刚度的贡献，实际建模过程中将梁和板分别作标系中，真实模拟了上部结构在纵向和横向受力，为独立单元建模，这样未考虑板截面刚度对整体原则上而言，梁格结构计算精度介于单梁结构与受力贡献，大大低估了梁可提供的抗弯刚度，计算实体结构之间。结果偏大，为模拟实际结构受力，梁的抗弯惯性矩对于梁板组合结构，实际应用较为广泛，尤其应选取整体截面的中性轴进行计算，应用合力矩是建

4、筑工程中，如框架剪力墙结构、钢筋混凝土屋定理计算出整体截面的中性轴，根据平行移轴定盖等，梁板结构具有整体刚度较好、施工方便、抗理计算出梁对此中性轴的抗弯惯性矩，建模过程震能力强等优点。迄今为止，已有不少学者对梁板中采用增大单梁截面抗弯惯性矩的方法进行处组合单元进行了理论研究，朱合华【】等具体研究了理，具体计算方法见式(1)。梁板组合结构计算过程中存在的一些问题以及解板决方法，为实际工程结构计算分析提供解决办法；陈玉骥[21教授提出了一种考虑梁板相对滑移和板剪力滞效应的结合梁板单元，计算结果和试验结果比较接近，可以

5、较为可靠应用于工程计算中，何畏、李乔【。】分析研究了板桁组合结构体系的受力特性以及计算方法，得出了板桁结构中板一部分刚图1梁板结构截面示意图度参与桁架单元共同受力，恰当考虑有效分布宽度后，可以作为常规杆系单元处理的结论。=(1)本文分别建立了某格构式梁桥的梁格结构模式中：型和梁板结构模型，并和现场实测数据对比分析，——截面抗弯惯性矩增大系数；得出相关结论，为以后同类工程应用及理论分析厶——单梁截面对整体截面中性轴的抗弯惯性矩；收稿日期：2014—07—17作者简介：朱清亮(1988一)，男，江西抚州人，硕士研究生

6、，从，2——单梁截面的抗弯惯性矩。事桥梁结构理论分析与工程应用研究工作。城市道挤与堕翌塑104桥梁结构=格度值，梁板结构计摹算蓁挠度嚣值更弄加接近实测值，最大相差5％，远，J、丁米佾钿’算1-相'1对变化结果。表3粱格结构、粱板结构理论挠度与实测挠度比较‘实测值梁号6．5'71#7．782#构结梁一一蝴蝴位．．●圯蚴3"姗8．523#9．194#9．685#构梁一一。螂耄模型计算应2变值和实茹测值有所差异。“Ⅱ采似钳：萼鬟袁漏置的挠度值和应变值，并和现物．头LEL儿歌。’得出耋构模型计算挠度值和现场实测值十．分接

7、近，较梁格羹结构模型而，胃巨里删硼佚算军筹轴定理对主釜持杏冀焉罨器嚣响，不能真实反应实际结构，’梁椒偎型¨丹磊堡堕塑———_—●——-—————一——————————————一一167185诬嘲城淫伟等．组合结构有限元计算存在的问题和处3#213Ⅲ一186203错22719221o_5#23f21陈玉骥叶嘉梅新．板桁嚣组合结构分机甲阴幔朱梁牛单元¨叫．中南～大学‘一，’李乔．板桁组合结构体系受力特性反异月伍⋯一⋯f3】何畏嚣嚣体系受力特性及计算方法研究【J1-中，⋯f41皇千洪加劲板壳结构肋梁的偏心问越题研知⋯予

8、学与实～，’．『5】朱伯呈芳有限单元法原理与应用【[M】1·．北

9、E尿京：中四国小水利水电⋯出版“社’，．口直簋烯结构理论【ME京：人民交通出版社，2ol0．⋯f61项海帆．高等桥梁结构理论【M】·北象：人民迥锄⋯