梁格法分析箱梁桥的简化建模方法.pdf

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1、50低温建筑技术2013年第4期(总第178期)梁格法分析箱梁桥的简化建模方法刘波，陈杰(1．同济大学土木工程学院桥梁工程系。上海200092；2．中交武汉港湾工程设计研究院有限公司。武汉430071)【摘要】采用梁格法分析箱梁结构时，由于剪力滞效应，纵梁构件要采用有效宽度，所以增加了建模的时间。通过两个梁格模型的弯矩计算结果的比较，分析在建立梁格模型时忽略剪力滞效应给计算结果带来的影响；同时根据讨论结果进一步提出了建模的一种简化方法，将新模型的弯矩值与标准梁格模型进行比较，取得了满意的结果。这种简化方法兼顾了计算的准确性和建模的方便性。【关键词】梁格法；有效宽度；剪

2、力滞【中图分类号】TU375．1【文献标识码】B【文章编号11001—6864【2013)04—0050—03AS咖LⅡIEDMODELLINGMETHoDINTHEGRⅡLAGEANALYSISoFBoXGIRDERDECKSLIUBo，CHENJie(1．DepartmentofBridgeEngi．，CollegeofCivilEngi．，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；2．CCCCWuHanHarbourEngi．DesignandResearchCo．，Ltd．，Wuhan430071，China)Abstract

3、：Inthegrillageanalysisofboxgirderdecks，becauseoftheshear-lag，thelongitudemem—bersshouldapplyefectivewidth，whichincreasethetimeofmodeling．Thispaperanalysistheinfluenceofneglectingshear—lagontheaccuracyofthecalculationthroughcomparingthemomentsoftwogrillagemodels．Basedontheanalysis，presen

4、tsasimplifiedmodelingmethodwhichprovedtobeappropriate，thatisbothaccurateandtime—savinginthemodelling．Keywords：llageanalysis；effectivewidth；shear—lag0引言要使得划分后的纵梁在考虑了有效宽度之后形心在同一高梁格法是桥梁结构设计中的一种常用方法。其主要思度，那么可能需要几次试算才能得到合适的纵梁划分方案。路是用一个等效梁格模型来模拟上部结构，将分散在桥梁另外，实际上有效宽度系数是沿跨长变化的，那么纵梁单元结构每一区段内的弯曲刚

5、度和抗扭刚度集中于最邻近的等的有效截面也是变化的(图1)，所以，沿着纵向，梁格模型的效纵梁和横梁构件中，实际结构的纵向刚度用纵梁构件来纵梁单元的翼缘宽度是不同的。这就给建模的准备工作带模拟，横向刚度由横梁构件模拟。这样的模拟方法需要满来很多麻烦。一些设计者为了方便，往往在整体分析阶段足一些基本原则：实际结构和对应的梁格模型在相同荷载不考虑有效宽度，而在纵梁构件的计算中才考虑有效宽度下应该具有同样大小的挠曲，同时梁格的纵横梁的内力等的影响，这样会使得内力在纵向的分布发生变化，截面折减于其所代表的实际结构的内力。当然，由于梁格法本质上较多的纵梁会承担比实际情况更大的内力，

6、从而使得设计是一种近似方法，上述原则只能是近似满足。偏于安全，而截面折减较少的纵梁分配到的内力比实际情相比于单梁模型，梁格模型可以更好地反映桥梁结构况小，使得设计偏于不安全。的空间效应，不需要使用采用了一些简化假设的横向分布系数法。而经过改进与加强的梁格法(空间网格法)几乎能分析除了局部效应之外的所有空问效应。相比于实体模型和板壳模型，梁格模型的力学概念更加直观清晰，计算结果是各个纵横梁构件的内力，可以很方便地进行结构设计，大大减少了计算数据的整理时间。在目前城市交通中大量出现的异性变宽桥梁以及弯梁桥的计算中，梁格法更是有明显的优势。在采用梁格法分析桥梁结构时，在整体

7、内力分析阶段，图1翼缘有效宽度沿桥跨的变化由于剪力滞效应，纵梁构件的截面应该采用有效宽度，由于刘波等：粱格法分析箱梁桥的简化建模方法511计算模型正弯矩区和负弯矩区，的计算公式也不同，如图4所示。b。1．1工程简介一般指从腹板中心线到翼缘边缘的距离，一个截面可能有以一个实际工程为背景，分析整体内力计算阶段不考不同的b。，对于两侧翼缘尺寸不同的截面，需要分别计算。虑剪力滞效应对内力结果的影响。该桥为一座单箱双室预因为对于每段纵梁都需计算k和口，为了节省时间，可以通过应力混凝土连续梁桥，跨径组成为30m+40m+30m，标准截EXCEL进行批量计算。面尺