梁格法在弯箱梁桥上的分析及应用-典尚设计

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1、第27卷第1期重庆交通大学学报(自然科学版)Vol.27No.12008年2月JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY（NATURALSCIENCE）Feb.2008梁格法在弯箱梁桥上的分析及应用12张发春,杨昌正（1.云南省公路规划勘察设计院，云南昆明650011；2.昆明理工大学，云南昆明650031）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，它具有基本概念清晰、计算费用低等特点，因此常应用于宽、斜、弯梁桥设计中。在这介绍了适用于箱型截面的梁格的基本理论，并用ANSYS实体单元验证方法的可行性，为设计人员对梁格理

2、论的理解及应用提供了有益的参考。关键词:梁格法；空间结构；弯梁桥；实体单元++中图分类号:U441.5;U448.213文献标志码:A文章编号:1674-0696（2008）01-0013-04AnalysisandApplicationofGrillageMethodtoCurvedGirderBridge12ZHANGFa-chun，YANGChang-zheng（1.YunnanHighwayPlanning，SurveyandDesignInstitute，KunmingYunnan650011，China；2.KunmingUniversityofSc

3、ienceandTechnology，KunmingYunnan650031，China）Abstract:Thegrillagemethodisananalyticalmethodofspacestructurewhichcansimulatetheoriginalstructurewell，anditownscharacteristicsofclearbasicconceptionandlowcomputingcost.Therefore，itisoftenappliedtothedesignofthewider，skew，curvedgirderbridg

4、es.ThebasictheoryofthegrillageofboxingsectionwasintroducedindetailandthesolidelementofANSYSwasusedtoverifythepracticability,withthehopetosupplyusefulreferenceonthegrillagetheoryandapplicationtodesigners.Keywords:grillagemethod；spacestructure；curvedgirderbridge；solidelement梁格理论作为一种实用的

5、计算方法，在工程界等于构件所代表的实际结构的内力。得到广泛的应用。但在应用梁格法对结构进行分析2梁格的截面特性的求解方法时，因对其基本理论不理解而导致计算结果误差大，2.1箱梁结构的离散化不能指导实际工程的现象时有存在。本文就分析多［1］离散箱梁截面的基本原则：保证被切开的每室箱上部结构常用的“剪力-柔性梁格法”进行详细片τ型梁及工字型梁的中性轴与原整体箱梁结构的的阐述，以ANSYS验证，并辅以实例来帮助对该方纵向弯曲中性轴重合，这样可使腹板剪力直接由所法的理解。在位置的梁格构件的剪力来代表。虚拟横梁的刚度1剪力-柔性梁格法基本原理是依据箱梁顶底板的横向刚度来模

6、拟，实用计算中梁格法的主要思路是将桥跨结构用一个等效的可以将每跨横向的抗弯（扭）刚度平均分配于该跨的梁网格来简化，将分散在箱梁每个区域内弯曲刚度虚拟横梁中。和抗扭刚度“凝聚”于最邻近的等效梁格内，即将实将箱梁在腹板间切开，离散为数片τ型梁及工际结构的纵向刚度“凝聚”于纵向梁格内，而横向刚字型梁作为梁格的纵梁，如图1。纵向“结构”构件2、度则“凝聚”于横向梁格内。理论上，弯梁桥原型和等3和4与箱梁腹板重合，两根“虚拟”构件1和构件5效梁格当承受相同的荷载时，必须有相同的挠曲和则沿悬臂边缘设置。扭转，等效梁格每个构件的弯矩、剪力和扭矩也必须收稿日期:2007-01-

7、23；修订日期:2007-04-23作者简介:张发春（1964-），男，云南昆明人，高级工程师，研究方向：桥梁设计研究。典尚设计-路桥效果图、三维动画http://www.dillsun.com14重庆交通大学学报(自然科学版)第27卷22ic=b1d1h1+b2d2h2（1）式中，d1，d2，h1，h2为板的厚度和各板至整体形心的距离。若横向梁格还包括横隔板，则惯性矩计算应计入横隔板。图1箱形截面典型梁格划分横向梁格的每单位长度惯性矩为：22.2纵向弯曲i=h12d1+h22d2=hd1d2（2）纵向“结构”构件2、构件3和构件4的惯性矩，d1+d2梁格分析中

8、，纵向和横向弯矩交会处略