斜弯异形梁格
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斜交桥计算―梁格法
1、引言
对于异形板桥、宽梁桥、斜交桥、曲线桥等类型的桥梁,采用单梁模型无法正确计算横向支座的反力、荷载的横向分布、斜交桥钝角处反力及内力集中等效应,利用等效梁格分析模型可以比较方便地解决以上问题。
梁格分析模型的关键在于采取合理的梁格划分方式和正确的等效梁格刚度。
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,而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,但对于一般的工程结构而言,这种等效的结果还是可以满足要求的。
斜交桥的梁格划分应尽量与力的作用方向或结构配筋方向一致。
当斜交角角小(一般小于20o)时,可以采用斜交网格;当桥面较窄且斜交角较大时,梁格划分应垂直于梁跨;当桥台宽度大于跨时,梁格划分应垂直支撑比较合适。
2、斜交桥实例
2.1基本数据
桥跨l=19.5m,边主梁间距B=6.4m,主梁间距a=1.6m,主梁片数n=5,横隔梁数目m=3,斜交角为60度。
其中,三根横梁的作用可用中间一根加强横梁代替。
主梁惯矩
主梁抗扭惯矩
横梁惯矩。
梁格法在城市立交桥异型箱梁设计中的应用作者:邢铁雷来源:《城市建设理论研究》2013年第10期摘要:梁格法是城市立交桥梁上部异型结构计算分析中的一种有效方法。
本文以某立交工程上部异型结构为例,介绍了梁格法,指出分析时应注意的问题。
关键词:城市立交异型箱梁梁格法中图分类号:F291.1 文献标识码:A 文章编号:随着城市的迅速增长,互通立交的兴建越来越多。
在城市立交桥主线与匝道的相接部分,其上部结构形成了结构和受力都很复杂的异型梁桥,梁格法是一种空间分析方法,其概念清晰,易于理解、适用,在异型梁桥的设计中大量得到采用,在各种曲线和异型桥梁中应用越来越广泛。
1梁格法的优点目前桥梁空间分析的主要方法有梁单元法、板壳元法、实体分析法及梁格法。
梁单元直接给出内力和变形,但在宽梁计算中误差较大,板壳元法及实体分析法输出的是应力结果,不能直接用于强度计算,且模型复杂,数据处理繁琐、计算成本高,用于结构设计并不适用。
梁格法是唯一即有相当精度又比较容易实行的方法,可以直接输出各主梁的内力,便于根据规范进行条文验算,整体精度能够满足设计要求。
2 空间梁格法的分析步骤梁格等效模拟包括三方面,划分结构网格、模拟梁格截面特性及施加荷载。
2.1划分网格梁格法计算的准确依赖于模型网格划分的准确,在建立梁格模型时,应力学概念清晰,明确结构的传力方式,使得模型的建立尽量和结构的实际传力路径一致。
(1)纵向网格的模拟。
将多室箱梁分割为梁格时,各纵梁的中性轴应与原截面中性轴位置一致。
纵向构件的位置与纵向腹板相重合,这种布置可使腹板剪力直接由横截面上同一点的梁格剪力来表示。
(2)横向梁格设置应视结构的实际情况确定。
若横隔板较多,这时横向构件应与横隔板重心重合。
若横隔板的间距较大,则必须增加横向虚拟粱格,每跨内的虚拟的横向联系梁数量不应过分少,在连续梁结构中纵向的一个反弯点范围内要设置4~5个单元。
虚拟的横向联系梁的重量应设为零。
(3)当虚拟的横向联系梁悬挑出边梁外时,为自振周期的准确计算和分配荷载,应设置虚拟的边纵梁。
梁格法在城市立交桥异型箱梁设计中的应用摘要:梁格法是城市立交桥梁上部异型结构计算分析中的一种有效方法。
本文以某立交工程上部异型结构为例,介绍了梁格法,指出分析时应注意的问题。
关键词:城市立交异型箱梁梁格法中图分类号:f291.1 文献标识码:a 文章编号:随着城市的迅速增长,互通立交的兴建越来越多。
在城市立交桥主线与匝道的相接部分,其上部结构形成了结构和受力都很复杂的异型梁桥,梁格法是一种空间分析方法,其概念清晰,易于理解、适用,在异型梁桥的设计中大量得到采用,在各种曲线和异型桥梁中应用越来越广泛。
1梁格法的优点目前桥梁空间分析的主要方法有梁单元法、板壳元法、实体分析法及梁格法。
梁单元直接给出内力和变形,但在宽梁计算中误差较大,板壳元法及实体分析法输出的是应力结果,不能直接用于强度计算,且模型复杂,数据处理繁琐、计算成本高,用于结构设计并不适用。
梁格法是唯一即有相当精度又比较容易实行的方法,可以直接输出各主梁的内力,便于根据规范进行条文验算,整体精度能够满足设计要求。
2 空间梁格法的分析步骤梁格等效模拟包括三方面,划分结构网格、模拟梁格截面特性及施加荷载。
2.1划分网格梁格法计算的准确依赖于模型网格划分的准确,在建立梁格模型时,应力学概念清晰,明确结构的传力方式,使得模型的建立尽量和结构的实际传力路径一致。
(1)纵向网格的模拟。
将多室箱梁分割为梁格时,各纵梁的中性轴应与原截面中性轴位置一致。
纵向构件的位置与纵向腹板相重合,这种布置可使腹板剪力直接由横截面上同一点的梁格剪力来表示。
(2)横向梁格设置应视结构的实际情况确定。
若横隔板较多,这时横向构件应与横隔板重心重合。
若横隔板的间距较大,则必须增加横向虚拟粱格,每跨内的虚拟的横向联系梁数量不应过分少,在连续梁结构中纵向的一个反弯点范围内要设置4~5个单元。
虚拟的横向联系梁的重量应设为零。
(3)当虚拟的横向联系梁悬挑出边梁外时,为自振周期的准确计算和分配荷载,应设置虚拟的边纵梁。
西南交通大学硕士学位论文梁格法在斜、弯桥分析中的应用姓名:牛小龙申请学位级别:硕士专业:桥梁与隧道工程指导教师:赵人达20080901西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要近年来,随着我国现代化建设的快速发展,交通运输业蓬勃兴起,高速公路、城市立交桥和高架桥日益增多,促进了大量斜、弯桥梁的出现。
我国众多学者、专家和工程师对此类结构的计算理论与设计方法进行了多方面的研究,硕果累累。
.虽然,有限元方法和计算机技术的迅猛发展已为数值方法展示了一个极为广阔的前景,一般地说,斜、弯梁桥作为一种空间结构,可以应用结构分析的通用程序来求解。
然而,对于荷载在桥上沿纵、横向移动的公路桥梁,采用象有限单元法这样的计算机方法子实际设计时,仍感不便。
因此,研究斜、弯梁桥的荷载横向分布规律,以确定桥梁设计内力,仍然是一种有效而便于实用的方法。
特别是对从事设计的工程师而言,近似的实用计算方法概念直观,应用比较容易,仍是工程界所欢迎的切实可行的常用手段。
本文所提梁格分析法是用计算机分析桥梁上部结构比较实用有效的空间分析方法,它具有基本概念清晰、易于理解和使用等特点。
梁格分析法在仔细考虑斜、弯梁桥弯扭耦合作用的基础上,根据各梁的弹簧系数所建立的线性方程,导出计算斜、弯梁桥各主梁荷载及内力横向分布影响线的基本公式,在求得的内力影响线上横向加载,就可求得主梁的荷载横向分布系数,从而可按熟知的直梁桥计算步骤,方便地算出主梁和横梁的各项内力。
关键词:梁格法斜弯桥内力横向分布理论西南交通大学硕士研究生学位论文4第1I页AbstractInrecentyears,manyobliqueandcurvedbridgeshavesprungupwiththemodelizationofourcountry,communicationandtrafficflourishing,highway,flyoverjunctionandviaductsincreasing.Manyscholars,speclistsandengineerershavedonemuchresearchinthiskindofstructureandattainedmuchprogress.Thoughtherapiddevelopmentoffiniteelementmethodandcomputertechnologyhavebroughtupamplitudevisiontonumericalmethod,obliqueandcurvedbridgestructurescallbeanalysedbythegeneralcomputerprogramasakindofspatialstructure.However,forthecaseofmovingloadingappliedalongthelateralandlongitudinaldirectionsofhighwaybridges,itisinconvenienttOutilizethefiniteelementanalysisinthepracticaldesign.So,itiscost—effectivetoresearchthelateralloadingdistributionofobliqueandcurvedbridgeforthepurposeofdeterminingtheinternalforcedistributionsinthiskindofbridge.Thecrossbeamanalysismethodreferedinthethesisiscost—effectiveinanalyzingbridgestructurebycomputer.Andthismethodhascharacteristicsofclearconcept,easilyunderstandingandapplying.Afterthecarefulexaminationoftorsionbendingcouplingofobliqueandcurvedbridge,theloadandinternalforcelateraldistributionofobliqueandcurvedbridgeCanbederivedonthebasisoflinearequationsconstructedwitheachbeam’Selasticcoe街cients.Oncetheloadingisappliedonthebridgealongthelateraldirection,itisrelativelyeasytocalculatethelateraldistributioncoefficientsforgirderbeams.Andthenwiththecomputationalproceduredevelopedforlinearbeams.theinternalforceCanbecalculatedforgirderandlateralbeamsrespectively.keywords:crossbeamanalysismethod;obliqueandcurvedbridge;theoryoflateraldistributionofinternaIforce西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规j校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
混凝土梁变形标准一、前言混凝土梁是建筑物中常用的一种结构形式,其作用是承载楼板及其它负荷并传到支座上。
在使用过程中,混凝土梁会出现一定的变形,本文将介绍混凝土梁变形标准。
二、混凝土梁变形类型混凝土梁的变形类型有以下几种:1.弯曲变形:梁在承受荷载时,由于受到弯矩的作用,梁产生的变形称为弯曲变形。
2.剪切变形:梁在受到剪力作用下,产生的变形称为剪切变形。
3.挠度变形:梁在受到荷载作用下,产生的整体弯曲变形称为挠度变形。
三、混凝土梁变形标准混凝土梁的变形标准主要分为以下两个方面:1.弯曲变形标准:混凝土梁的弯曲变形标准应符合以下规定:(1)梁的中间挠度应不超过跨径的1/250。
(2)在荷载施加后,梁的挠度应在1小时内稳定下来。
(3)在荷载施加后,梁的挠度应不大于0.003L,在荷载移除后,梁的挠度应不大于0.002L,其中L为梁的跨度。
(4)梁的挠度应均匀分布,不应出现局部变形。
2.剪切变形标准:混凝土梁的剪切变形标准应符合以下规定:(1)梁的切线应符合直线或者近似直线,不应出现明显的曲线;(2)梁的剪切变形应符合规范要求,不应出现明显的裂缝;(3)梁的剪切变形应均匀分布,不应出现局部变形。
四、混凝土梁变形测试方法混凝土梁变形测试方法有以下几种:1.物理测试法:通过安装应变计等测试仪器,对梁的变形进行实时监测,获得精确的数据。
2.可视化测试法:通过安装梁的形变标记或者使用全息摄影等技术,对梁的变形进行观测和记录。
3.计算机模拟法:通过使用计算机模拟软件,对梁的变形进行数值模拟,获得梁的变形情况。
五、混凝土梁变形控制方法混凝土梁的变形控制方法主要有以下几种:1.选用合适的混凝土材料和钢筋材料,以及优化的结构设计,使梁的变形最小化。
2.加强施工质量控制,确保混凝土的均匀性和密实性,避免出现局部变形造成整体变形。
3.进行定期的检查和维护,及时发现并解决问题,避免梁的变形超出标准。
六、结论混凝土梁的变形标准和控制方法在建筑中起着至关重要的作用,通过合理的设计和施工以及定期的检查和维护,可以有效地控制混凝土梁的变形,确保建筑物的结构安全和稳定。