梁格法在斜交桥施工阶段分析中的应用.pdf

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1、2010年第31卷第3期梁格法在斜交桥施工阶段分析中的应用江维1：葛晓伟2，杜小勇2，马红伟2，任志刚3(1．武汉理工大学土木工程与建筑学院，武汉430070；2．河南中建基础设施开发有限公司，周121466000；3．武汉理工大学设计研究院，武汉430070)摘要：根据剪力一柔性梁格理论，对斜交桥施工过程进行MIDAS／CIVIL建模分析，并将其结果与桥梁施工阶段分析中常用的粱单元法模型进行比较。结果表明，梁格法在挠度、内力等方面的分析更符合工程实际，分析结果更精确。关键词：斜交桥；粱单元法；粱格法；挠度；内力Ap

2、plicationofGrillageMethodofAnalysisforSkewBridgeStructureDuringConstructionStageJIANGWei1，GEXiao-wei2，DUXiao-yon92，MAHong-wei2，RENZhi—gan93(1．SchoolofCivilEngineering＆Architecture，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China；2．HeronChinaConstructionInfrastruct

3、ureDevelopmentCo，Ltd，Zhoukou466000，China；3．BuildingDesignandResearchInstitute，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China)Abstract：Accordingtothebasicprinciplesofshearflexiblegrillagemethod，thispaperusesgrillagemethodtomakeMI—DAS／CIVILmodelinganalysesofskewbr

4、idgestructureduringconstructionstage．andmakescomparisonoveranalysisre-suitsbetweensinglegirdermethodandgrillagemethod．TheresultsindicatethatgriUagemethodagreeswithpracticalengi—neering，andmoreaccurateinanalysisresultsofdeflection，internalforcesandSOon．Keywords：

5、skewbridge；singlegirdermethod；grillagemethod；deflection；internalforces随着我国现代化建设的迅速发展，交通运输业蓬勃兴起，为了满足交通运输快速顺畅以及适应地形地物限制等要求，斜交桥得到了越来越广泛的应用。目前斜交桥的空间分析普遍采用有限元分析方法[11。利用有限单元法分析斜弯桥梁结构时，有多种离散模型，常用的有：空间梁单元法、板壳单元法或三维实体单元法等E2J。梁单元法的特点是能直接给出计算截面的内力和变形，多用于横截面尺寸与跨度相比很小的正交桥计算

6、分析。桥梁上部结构采用板壳或实体单元离散，当划分的单元足够细密，可以模拟出桥梁的各种受力行为。但这样做划分的单元多，求解的自由度庞大，输出结果信息量繁复。在实际应用中，还需寻求更实用、简便、有效的桥梁结构空间分析方法。现结合工程实际，对于目前桥梁分析应用较多的梁单元法和梁格法进行比较。1梁格法基本原理梁格法是一种介于解析方法和有限单元方法之间的方法。梁格法是将结构划分为便于计算机分析的等效梁格，通过对等效梁格的计算分析，得到结构原型的力学性能和受力情况[1J。其主要思路就是将上部结构用一个等效的平面梁格或空间构架来模

7、拟【3】。将分散在板式或箱梁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，而横向刚度则集中于横向粱格构件内。分析此平面梁格或空间构架就可得到实际桥梁上部结构纵横向内力和变形。对于箱形截面而言，若以腹板为单位划分梁格，35建枯世界2010年第31卷第3期就可以获得腹板的受力特征，直接用于腹板的配筋计算，这样就避免了利用空间梁单元和空间箱形梁单元分析时必须对各腹板进行内力横向分配的环节，使设计简单易行。梁格法最关键之处在于其与上部结构的等效性，即在相同荷载作用下，做到二者

8、间内力和变形相同，因等效与否将严重影响结构分析的精度，所以梁格的划分就很重要。建梁格的划分应综合考虑以下因素M，5J：1)为了得到每条腹板各个截面的设计弯矩和设计剪力，在每条腹板处设置纵向单元。2)梁格的纵向杆件形心高度位置应尽量与箱梁截面的形心高度相一致，纵横杆件的中心与原结构梁肋的中心线相重合，使腹板剪力直接由所在位置的梁格构件承受。3)每