迈达斯斜桥与弯桥分析

《迈达斯斜桥与弯桥分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、迈达斯斜桥与弯桥分析北京迈达斯技术有限公司2007年8月目录1.懶11.1概述11.2斜交桥梁的受力特点11.3建模方法22.W中乔32.1概述32.2弯桥的受力特点32.3建模方法42.4弯桥建模例题5北京迈达斯技术有限公司技术资料一一斜桥与弯桥1.斜桥1.1概述桥梁设计中，会因为桥位、线型的因素，而需要将桥梁做成斜交桥。斜交桥受力性能较复杂，与正交桥有很大差别。平面结构计算软件无法对其进行精确的分析，限制了此类结构桥型的应用。1.2斜交桥梁的受力特点a）钝角角隅处出现较大的反力和剪力，锐角角隅处出现较小的

2、反力，还可能出现翘起；（图1.2.1）b）出现很大的扭矩；（图1.2.2）c）板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢。（图1.2.3〜图1.2.4）图1.2.1斜交空心板桥支点反力图1.2.2斜交空心板桥扭矩图北京迈达斯技术有限公司技术资料一一斜桥与弯桥图1.2.3正、斜交板桥自重弯矩图（板单元）图1.2.4正、斜交空心板桥自重弯矩图（梁格单元）这些效应的大小与斜交角度大小也有很大的关系，斜交角度越大，上述效应就越大。一般来说斜交角度小于20度时，对于简支斜交桥的上述影响可以忽略。如果斜交角度超过20度就必须考虑

3、上述效应的影响。设计人员还应根据实际情况，找出适当的处理方案。1.3建模方法对斜交桥梁多用梁格法建立模型。可用斜交梁格或正交梁格来建模。对于斜交角度小于20度时，使用斜交梁格是非常方便的。但是对于大角度的斜交桥，根据它的荷载传递特性，建议选用正交梁格，而且配筋时也尽量沿正交方向配筋。图1.3.1斜交梁格与正交梁格2北京迈达斯技术有限公司技术资料一一斜桥与弯桥1.弯桥2.1概述冃前弯梁桥在现代化的公路及城市道路立交屮的数量逐年増加，应用己非常普遍。尤其在互通式立交的匝道桥设计中应用更为广泛。目前出现了很多小半径

4、的曲线梁桥，特别是匝道桥梁更是如此。此类桥梁具有斜、弯、坡、异形等特点，给桥梁的线型设计和构造处理带来很大困难。2.2弯桥的受力特点a）弯桥在外荷载的作用下会同时产生弯矩和扭矩，并且互相影响，使梁截血处于弯扭共同作用的状态，其截面主拉应力往往比相应的直梁桥大得多（图2.2.1）；图2.2.1弯桥弯矩与扭矩b）弯桥在外荷载的作用下，还会出现横向弯矩（图2.2.2）;图2.2.2横向弯矩c）由于弯扭耦合，弯桥的变形比同样跨径直线桥要大，外边缘的烧度大于内边缘的挠度，而且曲率半径越小、桥越宽，这一趋势越明显。d）弯

5、桥的支点反力与直线桥相比，有曲线外侧变大，内侧变小的倾向，内侧甚至可能产生负反力，出现梁体与支座的脱空的现象。预应力效应对支反力的分配也有较大影响；（图2.2.3）;3北京迈达斯技术有限公司技术资料一一斜桥与弯桥图2.2.3弯桥反力e）因内、外侧反力的不同，也会使各墩柱所受竖向力出现较大差异。下部结构除了承受移动荷载制动力、温度变化引起的内力、地震力等外，还承受离心力产生的径向力等。根据以上受力特点，对于弯桥，在结构设计中，应对其进行全面的整体的空间受力计算分析，只采用横向分布等简化计算方法，不能满足设计要求

6、。必须对纵向弯曲、扭转作用下，结合自重、预应力和汽车活载等荷载进行详细的受力分析，充分考虑其结构的空间受力特点才能得到安全可靠的结构设计。为了减少上述效应的影响，可以采取一些相应的措施：桥跨中间设置一些横隔板，提高桥梁的稳定性；设置偏心支座或非对称预应力钢筋，尽可能改善弯梁的受扭状态。2.3建模方法及要点对于弯桥，可以把它简化为单根曲梁、平面梁格计算，也可以用实体单元、板单元计算。单根曲梁模型。优点：简单，缺点：几乎所有类型的梁单元都冇刚性截面假定、因而不能考虑桥梁横截面的畸变，总体精度较低。梁格法。优点：可

7、以直接输出各主梁的内力，便于利用规范进行强度验算，整体精度能满足设计要求。缺点：它对原结构进行了面目全非的简化，大量几何参数要预先计算准备，如果由计算者手工准备，不仅工作量大，而且人为偏差较难避免。实体单元、板单元模型。优点：与实际模型最接近，不需要计算横截面的形心、剪力中心、翼板有效宽度，截面的畸变、翘曲自动考虑；缺点：输出的是梁横截面上若干点的应力，不能直接用于强度计算；不能直接考虑预应力问题。a）建立梁单元方法i.导入CAD图的方法建立模型。此方法要求CAD图的桥梁中心线必须是line线或pline线（

8、多根直线段代替曲线，精度越高越好），CAD屮导入的线在Civil中白动生成单元，一条线对应一个单元。ii.Civil程序直接建立曲线单元。利用桥梁中心线的控制点坐标，在程序中直接建立曲线，然后分割生成多个线单元。b）支座L单、双支座模拟。在实际支座位置建立节点，定义该节点的节点局部坐标，保证约朿方向与曲梁的切向或径向一致，利用弹性连接（刚性）连接支座节点与主梁节点，然后利用一般支承来定义支座节点的约