21 斜桥计算理论

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3.11 结合规范PSC设计
4、查看PSC设计结果
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We Analyze And Design the Future
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使用性能荷载组合勾选E(表示弹性验 算荷载组合）用来进行结构的正截面 压应力、斜截面主压应力验算、受拉 区钢筋的拉应力验算。
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3.11 结合规范PSC设计
1、定义PSC设计参数
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3.11 结合规范PSC设计
2、定义PSC设计材料
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3.11 结合规范PSC设计
3、定义PSC设计位置与计算书内容
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运 用。
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2.1 支座反力
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。
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2.2 扭矩分布
结构出现较大扭矩，同时对于边梁靠近支承位置处 ，扭矩最大。
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2.3 弯矩分布
直桥
斜桥
板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢，随斜角的 增大从跨中向钝角部位移动。
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3.8 定义施工阶段
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定义时间依存 材料特性；
材龄的含义， 注意收缩与徐变材 龄不一样；
边界条件中， 变形前与变形后的 区别。
3.9 定义分析控制数据
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3.10 定义荷载组合
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பைடு நூலகம்.10 定义荷载组合
承载能力荷载组合用来进行 结构的承载力验算（正截面 抗弯、斜截面抗剪等）。
使用性能荷载组合不勾选E用来进行 结构的截面抗裂验算（对于A类预应 力混凝土构件进行正截面抗裂验算时 ，要考虑在荷载长期效应组合下的验 算，但此时规定的荷载长期效应系指 结构恒载和直接施加于桥上的活荷载 产生的效应组合，不考虑间接施加于 桥上其他作用效应。此时程序在验算 时，会自动屏蔽掉间接荷载效应）。

1. 随着斜交角的增大，斜梁桥的纵梁弯矩 减小，而横梁的弯矩则增大；弯矩的减 少，边梁比中梁明显，在均布荷载作用 下比在集中荷载作用下明显；
2. 正交横梁斜梁桥的横向分布性能比斜交 横梁斜梁桥好，并且横向刚度越大，横 向分布性能越好；
3. 在对称荷载作用下，同一根主梁上的弯 矩不对称，弯矩峰值向钝角方向靠拢， 边梁尤其明显；
[ M 1 s i n c o s M 2 c o s c o s ( ) ] }
M ysin 1 {M 1sin 2M 2co ssin ( ) [ M 1 s i n s i n ( ) M 2 s i n ( ) c o s ( ) ] }
主弯矩的方向角
t
g2

2Mxay Mxa Mya
第三节斜梁桥的受力特点与实 用计算方法
• 斜梁桥由多根纵梁及横梁组成的斜格子 梁桥
• 横梁与纵梁可以斜交，也可以正交
一、斜梁桥的受力特点
• 斜梁桥虽然为格子形的离散结构，在梁 距不很大、且设一定数量横梁的情况下， 仍然具有与斜板类似的受力特点

j jZ N1
1， 2
kca

j jZ N1

1 2

kac
kbb

2
j Z
N1
，
kba

Z
N1

kbc




kab

jZ N1

kcb



(1
2a l
ctg ) 2 (1
2a l
ctg

)
2


Z IQ ( l )3， j I R

LG
结构计算


稳定方面

PT J
——概述

斜拉桥构件局部计算内容主要是横梁及桥面板的计算
《桥梁工程》（下）_LGP版
斜拉桥的主梁及塔柱都是偏心受压构件，必须考虑成 桥后和施工阶段的稳定性 跨度不大时可按规范结合弹性稳定分析方法进行验算 超大跨径时应按实际受力情况进行第二类稳定分析
《桥梁工程》（下）_LGP版
令vi＝0、取v＝y，代入梁的近似弯曲微分方程
PT J
——静力分析
EIy M Qi x Ny M i
求解得到
M Qi x N (v vi ) M i
《桥梁工程》（下）_LGP版
x sin 1 M l 1 y i N sin
《桥梁工程》（下）_LGP版
PT J
——静力分析
《桥梁工程》（下）_LGP版
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结构计算


——静力分析
几何非线性影响的计入_主梁、塔柱的几何非线性
主梁、塔柱单元考虑位移影响后的平衡方程为
Mi Ni ui
Qi
i
M v x
Mj
Qj
j
vi
Nj
vj uj

任意截面弯矩为
LG
结构计算


几何非线性影响的计入_主梁、塔柱的几何非线性


LG
结构计算

折减作用
基本要素_几何非线性
斜拉桥的几何非线性主要体现：
斜拉索的垂度（重力引起的拉索下垂）对其轴向刚度的 主梁、塔柱的P－Δ效应（变形导致的偏心距增大效应）
PT J

误差分析和参数识别
误差分析和参数识别主要是为提高模拟实际施工过程跟踪分析的计 算精度，以确保前进分析的正确性和及时修正计算所选取参数及施工 误差。 误差分析主要是分析产生误差的因素以及这些因素对斜拉桥内力和 变形的影响。产生误差的原因有多种，如材料的设计参数与实际不 符、施工中索力张拉的索力值与要求值之间的误差、主梁制作尺寸误 差以及测试系统的误差等。在初步确定误差的因素后，对这些误差因 素引起斜拉桥内力和变形的变化进行定量分析，即灵敏度分析。
杆单元
Eeg A l 0 K ije E A eg l 0 0 0 0 0 Eeg A l 0 Eeg A l 0 0 0 0 0
式中A，l分别为斜拉索的钢丝面积和弦长
梁单元及P－效应
斜拉桥的主梁和塔都是同时存在压力和弯矩。轴力和弯矩相互作用 （如下图），考虑轴力和弯矩相互作用后弯矩平衡方程为：
六、斜拉桥的活载内力分析
在成桥状态利用影响线加载求活载内力 索弹性模量仅考虑恒载修正 刚度矩阵的P-效应仅考虑恒载 七、斜拉桥的稳定性及局部应力 斜拉桥平面稳定 塔墩面内稳定 塔墩面外稳定
稳 定 性
第二节 斜拉桥的动力分析 一、概述
车辆引起振动
引起振动的主要因素 地震 风振 雨振 结构自振频率与周期及振型
第四章 混凝土斜拉桥的设计与计算 第一节 斜拉桥的静力分析 一、受力特点
飘浮体系：相当跨内具有弹性支承的单跨梁
主梁 （压弯构件） 半飘浮体系：相当跨内具有弹性支承的连续梁梁 塔梁固结体系：相当于配置体外索的连续梁
刚构体系：相当于配置体外索的连续刚构
索（受拉）：为主梁提供弹性支承 塔（受压为主）：承受索力
K11S 5 0 0 e K ij K 41S 5 0 0 0 K 22 S 1 K 32 S 2 0 K 52 S 1 K 62 S 2 0 K 23S 2 K 33S 3 0 K 53S 2 K 63S 4 K14 S 5 0 0 K 44 S 5 0 0 0 K 25 S 1 K 35 S 2 0 K 55 S 1 K 65 S 2 0 K 26 S 2 K 36 S 4 0 K 56 S 2 K 66 S 3