T梁梁格法[知识相关]

1、www.MidasU 1 0101T T梁梁格法梁梁格法 北京迈达斯技术有限公司北京迈达斯技术有限公司 www.MidasU 2 0101T T梁梁格法梁梁格法 v 前言 中国的桥梁建设已步入全新的阶段，桥梁设计、施工、检 测技术水平也随着时间推移不断提高，以往多采用的平面 程序在实际使用中将逐渐为三维空间程序所取代，通过三 维的分析可以不用像二维程序那样计算横向分布系数，建 模及后处理更加直观。T形梁在实际工程中广泛采用，现 存数量巨大，T梁格单元划分简单，基本概念清晰，受力 明确，较易为初学梁格法者掌握，对进一步将复杂结构离 散为力学模型及应用力学原理解决问题很有帮助。 www.Midas

2、U 3 0101T T梁梁格法梁梁格法 www.MidasU 4 0101T T梁梁格法梁梁格法 v 梁格法基本原理梁格法基本原理 用等效梁格代替桥梁上部结构，将分散在板、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，横向刚度集中 于横向梁格内。理想的刚度等效原则是：当原型实际结构 和对应的等效梁格承受相同的荷载时，两者的挠曲将是恒 等的，并且每一梁格内的弯矩、剪力和扭矩等于该梁格所 代表的实际结构部分的内力。由于实际结构和梁格体系在 结构特性上的差异，这种等效只是近似的，但对一般的设 计，梁格法的计算精度是足够的。 www.MidasU

3、 5 0101T T梁梁格法梁梁格法 v T T梁格理论要点梁格理论要点 1、T梁计算前应先对有效宽度进行计算。 2、对于非密排的T梁，可取单个T梁为一个纵向梁格。若T梁未设横隔板则纵向弯曲由T 形截面承受，横向视为通过翼板连接的板条。一般来说，纵横方向上结构的部分刚度 可以假定为相似横截面的梁一样。 3、梁格网格的划分以最能反映上部结构的结构性能为好。没有跨中横隔板的横向梁格， 其间距可以任意选择，一般约取有效跨径的1/41/8；如有横隔板则必须在横隔板处 设横向梁格。 4、当横向构件仅代表薄板，由板内横向扭矩引起纵向构件弯矩的不连续性是微小的，设 计弯矩取节点两侧弯矩的平均值；若横向构件代

4、表具有足够抗扭刚度的横格梁，则纵 向弯矩的不连续性是较大的，设计弯矩应该取节点两侧的不同值。 www.MidasU 6 0101T T梁梁格法梁梁格法 v 模型实例模型实例 www.MidasU 7 0101T T梁梁格法梁梁格法 v 建模内容及重点关注建模内容及重点关注 1 1、定义材料和截面、定义材料和截面 www.MidasU 8 0101T T梁梁格法梁梁格法 注意定义截面偏心的设置(为保证结构的整体性，边横隔梁和边端虚横梁通常需要自 定义偏心点，其他各横梁大多采用中上偏心即可） www.MidasU 9 0101T T梁梁格法梁梁格法 2 2、定义主梁、盖梁和桥墩混凝土的收缩徐变、定

5、义主梁、盖梁和桥墩混凝土的收缩徐变 MIDAS/Civil程序不仅提供混凝土的收缩徐变函数，而且还可以定义抗压强度随时间 变化的函数。 一般对于变截面梁，当采用程序中非数值型截面 (不含设计用数值型截面)时，可以 通过修改单元依存材料特性功能自动计算构件的理论厚度。 www.MidasU 10 0101T T梁梁格法梁梁格法 3 3、边界条件、边界条件 桥墩底部视为固结。 程序截面定义时，盖梁偏心点选择中上部，盖梁顶部与桥墩顶部以及T梁端部梁顶和 梁底之间应用弹性连接中的刚性连接。 T梁与盖梁之间用弹性连接来模拟板式橡胶支座，橡胶支座的各向支承刚度可通过橡 胶支座的参数计算得到。 www.Mi

6、dasU 11 0101T T梁梁格法梁梁格法 4 4、静力荷载、静力荷载 桥面铺装荷载简化到每根梁上，用梁单元荷载均布荷载施加线荷载。对于栏杆荷载 按实际位置加载，程序提供荷载偏心功能，方便施加不直接作用于单元轴线上的荷载。 www.MidasU 12 0101T T梁梁格法梁梁格法 5 5、移动荷载、移动荷载 根据公路工程技术标准 的规定，计算车道的横向 布置位置，车道定义窗口 中的车轮间距输入后，程 序会将车道荷载除2后分 成两个车道加载计算。 车道荷载的分布，可以 采用车道单元和横向联系 梁两种方法。如果采用横 向联系梁，则当车道偏离 出横向联系梁范围时，无 法将车道加上。 www.M

7、idasU 13 0202箱梁梁格简述箱梁梁格简述 v 纵梁的划分：梁格法各个纵梁的中性轴位置一致，由此可 避免因为中性轴位置的高差而产生附加弯矩，导致各个纵 梁弯曲变形不等，造成整个上部结构变形不连续。 v 如下图所示的小箱梁模型，在做纵梁梁格划分时，可以以 每个小箱梁为一片纵梁单元，此纵梁的划分方法适用于小 箱梁、T梁等梁板组合体系，即适用于板式上部结构、梁 板式上部结构。采用以纵梁中心为纵梁梁格。 www.MidasU 14 0202箱梁梁格简述箱梁梁格简述 v 原则上来说对于单箱多室箱梁的纵梁梁格划分，主要以试 算为主，但盲目的试算只会浪费时间，通常情况下对于单 箱单室，以对称面划分为

8、两个纵梁，对于单项多室（大于 等于三室）的情况，因为翼缘对整体截面中性轴位置的影 响变小，因此可以以每个室的对称面作为划分位置，采用 一刀切的方式建立对称的中腹板纵梁和非对称的边腹板纵 梁。 v 对于单箱双室，可以采用如下的方法准确划分纵梁梁格。 （中性轴位置一致原则） www.MidasU 15 0202箱梁梁格简述箱梁梁格简述 v 首先求得整个箱梁截面的中性轴位置，可以使用程序自带 的标准箱形截面数据库也可以使用SPC功能。然后单独取 出中腹板位置处的顶底板各选择一个划分点（最好选在顶 板和底板等厚位置处，避开加腋位置），形成一般工字形 截面，中性轴是弯曲应力为0的位置，也是上下部截面面 积矩相等的特殊位置。因此根据上下部面积矩相等的特点 我们可以求得顶板宽度和底板宽度的关系。对于单箱双室 截面保证了中腹板纵梁的中性轴位置与整体截面中性轴位 置一致，则边纵梁的中性轴位置也能保证与整体截面一致。 www.MidasU 16 0202箱梁梁格简述箱梁梁格简述 v 如下图所示 Cz BL1 HL5HL4 HI3 HL2HI1 BL4 BL2 BL2-1 BL4-1 www.MidasU 17 0202箱梁梁格简述箱梁梁格简述 v 上部面积矩： v 下部面积矩： v S上=S下，上述两个计算式中只有两个待定参数BL2和BL4， 根据上式求得的BL2和BL4的关系，取