桥梁计算专题-空间梁格法

1、桥梁计算课题空间梁格法、空间梁格法、适用范围广、斜梁、H形异形梁、空间复杂结构的求解方法简化为平面杆系、空间梁格法简化为平面杆系、荷载横向分布系数的计算方法杠杆法、刚性梁法(偏心受压法)、修正刚性梁法、铰接板(梁)法、刚接梁法、正交异性板法的优点、以单梁为分析对象、概念明确、便于手工计算的缺点都是建立在变量分离的前提下，存在一定的误差。适用范围小。杠杆法，适用条件主梁之间横向连接薄弱。桥面破坏了主梁支点附近双主梁桥梁荷载横向分布对主梁肋的影响线。刚性梁法(偏心压力法)，适用条件桥梁的宽跨比B/L小于或接近0.5，中间梁设置在梁的两端、中跨或四分之一处。梁的刚度比纵梁的刚度大得多。基本上假设所有

2、梁的刚度都是无限的，不考虑纵梁的扭转刚度。如果考虑纵向梁的扭转刚度，则采用修正的刚性梁法、刚性梁法(偏心压力法)和横向影响线计算方法。横向影响线是直线计算公式：和铰接板(梁)法。适用条件刚度较弱的预制板桥(通过现浇混凝土纵向企口连接)与预制梁桥(通过焊接钢板或翼板之间的延伸横杆连接，无中间横隔梁)的横向连接只传递剪力，不传递弯矩。肋梁桥与翼缘板的刚性连接不仅能传递剪力，还能传递弯矩，与正交异性板法(G-M法)相当。在计算步骤中，将纵梁的弯矩和扭矩分别除以纵梁宽度B，将横梁的弯矩和扭矩分别除以横梁宽度A，得到可比较的正交异性板。根据弹性理论，得到了跨中单位荷载P=1时梁的横向挠度曲线。每个主梁所

3、覆盖的部分挠度曲线面积与挠度曲线总面积之比是梁所分配的载荷。空间梁格法和等效原理将分散板或箱梁各截面的抗弯刚度和抗扭刚度集中在最近的等效梁格上，结构的实际纵向刚度集中在纵向梁格上。横向刚度集中在这样一个事实上，即当横向梁格的原型实际结构和相应的等效梁格承受相同的载荷时，任何梁格中的弯矩、剪力和扭矩应等于由梁格表示的实际结构的内力。优点是结构的内力可以用计算机直接计算。计算精度相对较高。如果刚度相等，载荷相等，计算误差较大。空间梁格体系-实心板结构，网格划分等宽正交板。纵梁间距一般为板厚的23倍，为计算跨度的1/4。边梁位置通常设置为从板边缘开始板厚的0.3倍。梁间距应尽可能与纵梁之间的距离一致

4、。梁间距应小于计算跨度的1/4。在应力较大或内力突变的地方，网格梁和纵梁应正交，空间网格体系为立体板结构。网格分格斜板的特点是上拱弯矩出现在钝角附近，较大的反力和剪力出现在钝角处，较小的反力出现在锐角处。也有可能倾斜和承受扭转的网格划分原则应尽可能与力的作用方向或结构的加固方向一致。当斜交角小于20时，当桥面较窄且斜交角较大(大于20)时，当桥面较宽且斜交角较大(大于20)时，网格间距应指正交板，空间网格系统-实心板结构，网格截面特征，空间网格系统-梁板或梁结构，网格划分纵梁与原纵梁中心线重合的虚梁。如果实际结构中没有梁，则必须设置虚拟梁。虚梁的选择在理论上是任意的，但一般是计算跨度的1/41

5、/8。如果支点处有一根梁，那么必须在那里设置一根梁。空间网格体系梁板结构，网格构件的截面特征纵梁可以取实际纵梁的刚度，用于装配式空心板；对于丁字梁或工字梁，如果纵梁间距大于计算跨度的1/6，或悬臂长度超过计算跨度的1/12，由于剪力滞的影响，应考虑翼缘的有效宽度；如果梁的结构中没有隔板，宽度为a、高度为h的板的刚度可以等效为t梁的虚梁；如果有隔板，且距离不大，可以省略虚梁，梁的刚度可以根据丁字梁计算。空间梁格系统-梁板或梁结构，如果有横膈膜且距离较大，应增加虚拟梁。如果使用铰接板，虚拟梁应仅考虑对结构刚度的贡献，而不考虑质量的贡献。对于带圆孔的空心板，当空心率d/h=0.470.81时，虚梁刚

6、度为3360。如果横截面的中空率增加，中空部分通常是矩形和中空的。虚拟梁的刚度由两块宽度为B的板模拟，空间网格体系宽箱梁，网格划分纵梁位置与纵向腹板重合，在悬臂边缘设置虚拟纵梁，计算悬臂处的荷载。对于斜腹板箱梁，斜腹板对应的纵梁位于水平投影的中心。如果有许多横膈膜，横梁位置应与横膈膜的重心一致。如果横膈膜之间的距离很大，必须增加虚拟梁，这通常是拐点之间距离的1。空间梁格全系统箱梁，空间梁格的截面特征，纵梁的弯矩惯性矩Iz，单纵梁的弯矩惯性矩I/nz，单纵梁的扭转惯性矩It/(nz-1) nz为腹板数量，在翼板末端设置一个虚拟纵梁。其弯曲刚度取翼板的1/2。虚梁翼板处的单个虚梁的惯性矩为IHY/

7、nH。如果有横隔梁或横梁，则根据T梁计算其真实刚度，并计算箱梁处虚拟梁的截面。空间梁格系统-如何使板梁结构等效于板、肋结构和空间梁格系统-如何使板梁结构等效于板、多室结构等效于横梁、空间梁格系统-如何使板梁结构等效于板、空心板和空间梁格系统-如何使板梁结构等效于板、多室结构等效于无梁、空间梁格系统-荷载施加方法、设计活载荷载梁格系统的缺点对于大多数商业项目，只能实现纵向动态规划荷载，横向荷载只能找到最不利的位置大多数商业程序在进行动态规划和加载时不考虑轴的横向位置，而只将横向轴的合力施加到规定的车道上。当横向联系很强时，这种处理方法的误差不大；然而，当横向连接较弱时，一些梁的计算内力会过大，而一些梁的内力会过小。空间梁格系统-荷载施加方法，梁格