10梁模型法解析
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目前解决简支梁桥的计算方法主要是空间梁格模型法,是目前设计及科研中常采用的方法,其特点是容易掌握,且对设计能保证足够的精度,其中采用比较多的方法是剪力-柔性梁格法,能充分考虑弯桥横向的受力特性。
剪力-柔性梁格法的原理是当梁格节点与结构重合的点承受相同挠度和转角时,由梁格产生的内力局部静力等效与结构的内力。
其实质是将传统的一维杆单元计算模式推进到二维计算模型,用一个二维的空间网格来模拟结构的受力特性。
对于梁格法,实际桥梁与梁格之间的等效关系,主要表现在梁格各个构件的刚度计算上。
理论上,原型和等效梁格承受相等的外荷载时,必须具有恒等的挠曲和扭转,等效梁格中每一构件的内力也必须等于该构件所代表的原型截面的,事实上这种理想状况是达不到的,模拟也是近似的,但事实是按梁格计算能把握住结构的总体性能,对于设计来说应该是能满足精度的。
梁格也是近似的模拟,只要计算者能够和好的模拟了横向纵向的特性,应该是可以作为设计依据的。
只要横向的刚度也等效了原型,对于计算应该不会出现结构内力失真,这条可以通过结果验证。
在midas分析中应该注意的问题:如果你要计算的是普通钢筋混凝土结构,主要看内力结果,可以在划分的时候简单一些,直接“一刀切”,也就是顶底板在同一位置切开,但是在计算其抗弯惯性矩的时候一定要注意纵向梁格的界面惯性矩是相对于整体截面的中性轴的,而不是划分以后的梁格截面本身的惯性矩,对于预应力混凝土的结构得注意梁格的划分,在划分的时候尽量使得划分以后的各个梁格截面要跟原截面的中性轴一致,只有这样计算出来的应力结果才能比较准确,当然,如果是等截面的梁只要划分一个截面就可以了,算起来也不是很费时费力,但是如果是变截面的那种异型箱梁在进行划分和计算截面特性的时候就应该采取一定的方法,用excell或者自己编制小程序来批量划分和计算,要不然会非常费时费力。
其中抗扭惯性矩的计算一定要按相关书籍中介绍的公式进行计算,否则是不准确的,因为输入的抗扭惯性矩实际上是顶底板的抗扭,另一部分抗扭由腹板来承担,因此梁格的抗剪面积也要输入准确,就是腹板的面积,建立模型的时候注意一定不要使用midas自带的梁格截面,因为这里面的截面都是上面所说的那种“一刀切”的截面,并且其计算得到抗扭惯性矩根剪切面积也是不准确的。