迈达斯斜桥与弯桥分析.doc

迈达斯斜桥与弯桥分析.doc迈达斯斜桥与弯桥分析北京迈达斯技术有限公司2007年8月冃录斜桥 2弯桥 ,会因为桥位、线型的因素,而需要将桥梁做成斜交桥。斜交桥受力性能较复杂,与正交桥有很大差别。平面结构计算软件无法对其进行精确的分析,限制了此类结构桥型的应用。)钝角角隅处出现较大的反力和剪力,锐角角隅处出现较小的反力,还可能出现翘起;()b) 出现很大的扭矩;()c) 板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢。(-图124)、斜交板桥自重弯矩图(板单元)、斜交空心板桥自重弯矩图(梁格单元)这些效应的大小与斜交角度大小也有很大的关系,斜交角度越大,上述效应就越大。一般來说斜交角度小于20度吋,对于简支斜交桥的上述影响可以忽略。如果斜交角度超过20度就必须考虑上述效应的影响。设计人员还应根据实际情况,找出适当的处理方案。13建模方法对斜交桥梁多用梁格法建立模型。可用斜交梁格或正交梁格来建模。对于斜交角度小于20度吋,使用斜交梁格是非常方便的。但是对于大角度的斜交桥,根据它的荷载传递特性,建议选用正交梁格,而且配筋时也尽量沿正交方向配筋。,应用己非常普遍。尤英在互通式立交的匝道桥设计中应用更为广泛。目前出现了很多小半径的曲线梁桥,特别是匝道桥梁更是如此。此类桥梁具有斜、弯、坡、异形等特点,给桥梁的线型设计和构造处理带来很大困难。) 弯桥在外荷载的作用下会同时产生弯矩和扭矩,并且互相影响,使梁截面处于弯扭共同作用的状态,英截面主拉应力往往比相应的直梁桥大得多();) 弯桥在外荷载的作用下,还会出现横向弯矩();) 由于弯扭耦合,弯桥的变形比同样跨径直线桥要大,外边缘的挠度大于内边缘的挠度,而且曲率半径越小、桥越宽,这一趋势越明显。d) 弯桥的支点反力与直线桥相比,有曲线外侧变大,内侧变小的倾向,内侧甚至可能产生负反力,出现梁体与支座的脱空的现象。预应力效应对支反力的分配也有较大影响;();) 因内、外侧反力的不同,也会使各墩柱所受竖向力出现较大差异。下部结构除了承受移动荷载制动力、温度变化引起的内力、地震力等外,还承受离心力产生的径向力等。根据以上受力特点,对于弯桥,在结构设计中,应对其进行全面的整体的空间受力计算分析,只采用横向分布等简化计算方法,不能满足设计要求。必须对纵向弯曲、扭转作用下,结合自重、预应力和汽车活载等荷载进行详细的受力分析,充分考虑其结构的空间受力特点才能得到安全可靠的结构设计。为了减少上述效应的影响,可以采取一些相应的措施:桥跨中间设置…些横隔板,提高桥梁的稳定性;设置偏心支座或非对称预应力钢筋,尽可能改善弯梁的受扭状态。,可以把它简化为单根曲梁、平面梁格计算,也可以用实体单元、板单元计算。 单根曲梁模型。优点:简单,缺点:几乎所有类型的梁单元都冇刚性截面假定、因而不能考虑桥梁横截面的畸变,总体精度较低。梁格法。优点:可以直接输出各主梁的内力,便于利用规范进行强度验算,整体精度能满足设计要求。缺点:它对原结构进行了面目全非的简化,大量几何参数要预先计算准备,如果由计算者手工准备,不仅工作量大,而且人为偏差较难避免。实体单元、板单元模型。优点:与实际模型最接近,不需耍计算横截面的形心、剪力中心、翼板冇效宽度,截面的畸变、翘曲自动考虑;缺点:输出的是梁横截面上若干点的应力,不能直接用于强度计算;不能直接考虑预应力问题。a) 建立梁单元方法导入CAD图的方法建立模型。此方法要求CAD图的桥梁中心线必须是line线或pline线(多根直线段代替曲线,精度越高越好),CAD屮导入的线在Civil中自动生成单元,一条线对应一个单元。Civil程序直接建立曲线单元。利用桥梁中心线的控制点坐标,在程序中直接建立曲线,然后分割生成多个线单元。b) 支座单、双支座模拟。在实际支座位置建立节点,定义该节点的节点局部坐标,保证约束方向与曲梁的切向或径向一致,利用弹性连接(刚性)连接支座节点与主梁节点,然后利用一般支承来定义支座节点的约束