某轻轨高架桥两种计算结果的对比分析

1、某轻轨高架桥两种计算结果的对比分析        摘要:结合工程实例,对槽形梁用手算和电算两种方法进行了分析,并对两种结果进行了比较分析,了两种方法的优缺点,提出了手算需改进的方案,为今后槽形梁桥的设计计算提供了依据。支点负弯矩My1= 0.5M1;支点正弯矩My2=0.3M1。1       槽形梁模型采用四点支撑,约束条件分别是:固定支座;纵向固定、横向活动的支座;横向固定、纵向活动的支座;双向活动支座。5 两种计算结果对比分析   

2、;   槽形梁在荷载作用下不仅会发生双向弯曲和扭转,且由于共同工作还会引起拉伸变形。腹板处的单元则受法向力、剪切和扭、弯共同作用,其比一般上承式梁的工作状态要复杂。5.1 两种计算结果比较      两种计算结果对比后发现,横向弯矩值主要存在以下差别:1)自重荷载作用下:手算较电算结果大,跨中相差约19.8%;角隅处正弯矩相差约9.3%,负弯矩相差约18.8%。2)二期恒载作用下:两结果相差不大,约为2.3%。3)列车活载作用下:手算较电算结果大,跨中相差约36.0%;角隅处相差约33.0%。4)荷载组合作用下(自重+二期恒

3、载+列车活载):手算较电算结果大,跨中相差约29.4%;角隅处相差约35.4%。5)电算可将温度力考虑进去,手算不行。6)横向弯矩值沿梁长方向变化趋势不同。电算中:弯矩值沿梁长向呈曲线变化,跨中最大,向两端逐渐变小,且端部约为跨中的1/2;在结构跨中到距端部约1/5梁长范围内弯矩值变化较缓,其余地方变化快。手算道床板横向弯矩时,取单位板宽计算,且全跨范围内都采用该值,即认为横向弯矩沿梁长不变,且该值与电算的跨中弯矩值接近,由此知手算结果偏于保守。5.2 存在差距的原因分析      1)电算分析中可将结构的整体作用考虑进去;而手算时不能体现这种

4、共同作用,也就导致计算结果偏大。2)分析列车活载时,手算时对列车荷载在道床板上的分布宽度采用双线轨道间的距离,而实际上轨道外一定宽度范围内的板也受影响;电算时体现的正是这种相邻板单元间的相互作用。3)在电算分析中,结构跨中部分的板单元受到周围单元的约束,而端部的板单元则受到支座与端横梁的约束,由于两种约束不同,横向弯矩值沿梁长的变化趋势也就不同。4)由于软件本身的特点,使得电算对结构角隅处的分析结果不理想,也就导致两种结果在角隅处有出入。5.3       两种方法各有优缺点,电算的关键在于建立一个与实际接近的模型;有条件应采用多个软件进行分析

5、,从而找出最理想的分析软件。      手算的关键在于所依据的理论是否可靠,采用的设计计算方法是否可行。由于槽形梁构造复杂,理论研究不成熟,目前建成的实例也少,因此可的资料就非常少,本设计中所依据的理论,经对比后发现其还有以下不足之处:1)计算道床板内力时,取单位板宽计算,梁全长范围都采用该值。由电算结果知,道床板端部内力只是跨中的1/2。因此,手算结果偏保守,如利用该结果进行配筋设计,会导致增加钢材用量,浪费材料。2)槽形梁实际上是一种梁、板组合的空间整体结构,而角隅部分又是梁、板的连接处,故应在实验及理论方面加强对角隅部分的研究。设计计算中

6、也应加强角隅部分的设计,并进行相关验算。6 结语      文中将天津地铁1号线高架段设计为简支预应力槽形梁桥。并对梁体用两种方法进行了计算分析。主梁和端横梁部分主要用手算进行;道床板部分采用手算和电算结合。电算主要用来与手算结果作对比分析,从而找出手算所依理论的不足及今后需改进的地方,为今后槽形梁桥的设计计算提供参考。 参考:1胡匡璋.槽形梁M.北京:铁道出版社,1987.5.2KuiperRR.Concretetrough-girderbridgeforRotterdammetroZ.ChallengesforConcreteintheNextMullemiurt1.1998:103-104.3陈文艳,顾民杰.轨道双线槽形梁的研究J.地铁与轻轨,200