梁格法在铰接板梁桥空间分析中的应用.pdf

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1、广东建材2011年第3期施工技术梁格法在铰接板梁桥空间分析中的应用粟洪(广州市市政工程设计研究院)摘要：梁格法虽然足梁式桥结构宅问分析的一种有效简化方法，但是其分析精度往往因人而异，较大程度卜依赖_于：设汁者对十结构的把握。对于结构简化过程中梁格网络的划分、纵横梁几何参数的取值、边界条件的模拟等问题尚没自．统一、规范的方法，需结合具体结构而定。基丁．此，本文以工程实践中应Hj较多的装配式窄心板结构为例，对梁格法心用『．铰接板梁结构分析时存在的各种具体f’uJ题进行了归纳总结，并与考虑横向分布系数

2、的单粱模硝结果进行r比较，为今后类似结构的梁格法分析提供参考。关键词：梁格法；铰接板梁结构；空间分析1引言目前，铰接板梁结构的计算模型丰要有三种：考虑横向分布系数的单梁模型、等效梁格模型、实体模型。单梁模型通过引入荷载横向分布系数，将空间问题转化为平面问题，结构分析最为方便，总体精度一般能满足设计要求，工程应用较多；实体模型与实际模犁最接近，计算精度高，但建模困难，费时较多，输出的应力结果不能直接用于强度计算，实际工程使用较少；等效梁格模型将原结构简化为由纵、横梁组成的梁格网络，需要计算者手工准

3、备结构的几何参数，工作量稍大，但计算模型能够较好的反映结构的窄间效应(与单梁模型相比)，其计算结果可输出各主梁的内力，便于利用规范进行强度验算，常用作单梁模型的校核。梁格法的原理是用等效的梁格代替桥梁上部结构，将分布在窄间板(梁)上每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内，实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内，横向刚度集中于横向梁格构件内。当实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时，两者的挠曲将是相等的，并且每一粱格内的弯矩、剪力和扭矩等于该梁格所代表的实际结构部分的内力。因此，梁

4、格法具有良好精度的前提是等效梁格模型能够较好地等效原结构的受力状态，这就需要从以下方面来保证：梁格网格的合理划分，截面特性的准确模拟，各项荷载的正确施加，边界条件的正确模拟。下文将以16m简支正交装配式空心板计算为例，从上述几方面归纳总结模型简化中保证该类结构梁格模犁等效性的有效措施，并与考虑横向分布系数的单梁模型计算结果进行比较，以验证其有效性。2工程实例分析2．1工程简介某工程采用16m简支正交空心板，板梁长15．96m，计算跨径15．3m，桥宽15．5m，桥面布置为0．5m(防撞墙)+12

5、m(3车道)+3m(人行道)=15．5m，见图1，横向由12片预制梁组成，预制梁高80cm。混凝士强度等级C50，汽车荷载等级为公路I级，人群荷载q人=3kN／m2。2．2梁格网格划分2．2．1纵粱个数梁格嘲格的划分应使梁格重合于结构的传力线，从而真实的反映结构的内力状态。对于铰接空心板结构，为与实际结构传力相符，显然梁格模型中纵向主梁的个数应当取预制空心板梁的片数，即每片预制空心板简化螺栓的根部剔凿40mm深的缺l--]，用气焊烧断螺栓，封与结语胶、用防水砂浆将缺u堵抹压实。地下结构防水工程是

6、一个的隐蔽系统性工程，施工4．4防水保护层施工质量的优劣是整个地下结构防水工程的能否满足功能防水层施工完毕后进行防水保护层施工，防水保护要求的决定性因素，只有做好事前预控、事中监控，才能层采用50mm挤翅聚苯板厚，挤塑聚苯板采用专用胶粘从根本上控制地下室防水工程的质量。望各施工技术人贴，然后进行回填土施工。防水保护层必须施工及时、回员都应对此十分重视，精心施工，不留隐患。●填土不能有杂物垃圾杂物。一65—施工技术广东建材2011年第3期圉1桥面布置困(单位：mm为一根纵粱。因此，本模型中共有12

7、片纵向主粱，分别对应图l中编号为1至12号的12片预制空心板。2．22纵向主椠单元划分纵向主聚单元划分时，应注意使横向和纵向构件的阐距适当接近相同，这样可以使荷救静力分布较为灵敏。2．23横粱道敷、横粱单元划分每H纵梁全桥顺桥向划分为M个粱段．共打M_1个横截面，每个横截面位置．就足横向粱单兀的位置。每道横粱部被纵向主粱、铰缝和支点分割成数日不等的单兀，23纵、横梁几何常数计算2．31纵禁几何常数需要计算的纵向主粱几何常数：预制空心扳的争面积、抗剪面积、形心位置、埘个方向弯曲惯矩、绕水平纵轴的自

8、由扭转惯矩。各常数的计算与一般的纵粱计算并没有不同。需要注意的足，因为剪力流在每片空心板tf

9、自{r构成封闭嘲．冈此模型中嚣丰粱的抗扭惯矩就是自身的自由扭转惯矩．无颁乘以0．5的系数。2,32横禁几何常教横粱分为宴横粱和虚拟横梁两种。实横粱即实际存在的横隔粱，其截面特性取其实际截面的特性。本模型中实横聚范围为空心板两瑞的实体段。虚拟横梁足为了模拟各纵向土粱之间的横向连接刚度而定义的．它只卡『刚度．而没有质量。本模型中虚拟横粱代表的是其所在位置两侧各纵向粱单元一定长度范崮内的顶、底板，用工形截面(