浅谈梁格法1

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midas梁格法t梁经典算例

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梁格法是工程力学中常用的一种分析方法,用于计算梁的内力和挠度。

在工程实践中,梁格法被广泛应用于桥梁、建筑物和机械结构等工程项目的设计和分析中。

本文将通过具体的案例分析,探讨梁格法在工程实践中的应用和价值。

一、梁格法的基本原理梁格法是一种基于力学原理的计算方法,其基本原理包括静定性原理和虚位移原理。

静定性原理指出,在结构静定的状态下,结构的所有部分都处于平衡状态,即内力和外力相互抵消。

而虚位移原理则是假设结构发生微小位移后,结构的内部工作做功为零,即结构在平衡状态下满足力与位移的乘积为零。

二、梁格法的基本步骤使用梁格法进行梁的内力和挠度计算主要包括以下步骤:1. 建立梁的受力模型在进行梁的内力和挠度计算前,需要对梁的受力情况进行分析,包括受力的位置、作用力的大小和方向等。

通过建立梁的受力模型,可以清楚地描述梁在受力下的变形和内力分布情况。

2. 划分梁的小段将梁划分为若干个小段,每个小段之间的长度相对较小,可以近似认为是直线段。

通过对梁进行划分,可以简化梁的分析和计算,同时也为后续的计算提供了便利。

3. 建立梁的受力方程针对每个小段,建立其在受力下的平衡方程,包括受力平衡方程和弯矩平衡方程。

通过对小段的受力方程进行建立和求解,可以得到该小段内力的大小和分布情况。

4. 求解梁的挠度根据虚位移原理,可以利用小段内力的大小和分布情况,通过积分的方法求解梁的挠度。

通过对梁的挠度进行求解,可以了解梁在外载荷作用下的变形情况。

5. 综合分析综合考虑各个小段的内力和挠度情况,得出整个梁的内力和挠度分布情况。

三、梁格法的经典算例下面将通过一个具体的案例,展示梁格法在工程实践中的应用和价值。

案例:简支梁的内力和挠度分析考虑一个简支梁,长度为L,受均布载荷q作用。

根据梁格法的基本步骤,进行简支梁的内力和挠度分析。

1. 建立梁的受力模型根据简支梁的受力情况,可以建立梁的受力模型,包括受力位置、作用力大小和方向等。

考虑梁在均布载荷q作用下的受力情况,可以建立梁的受力模型。

梁格法在混凝土连续箱梁桥计算中的应用

梁格法在混凝土连续箱梁桥计算中的应用

梁格法在混凝土连续箱梁桥计算中的应用一、梁格法理论箱型断面可以看成是几个顶底板相连的工字型断面的组合,当桥面很宽或不规则时,或因为车道的分叉等导致不规则加载时,会使各个工字梁的内力产生差异,此时为了得到各梁较为准确的内力,可以用很多纵向单元来模拟工字梁,同时加入一些横向单元来模拟各工字梁之间的横向连接,有时为了加载的方便还会引入一些虚拟单元,从而形成一个平面网格。

如此用一系列相互交叉的单元组成的平面网格结构来进行箱梁的受力分析,即梁格法。

梁格法的最基本原则是:在相同荷载作用下,梁格模型和它所模拟的箱梁具有相同的变形,并且每个梁格单元的内力就是它所代表的那部分梁体应力的积分。

因而在运用梁格法时,关键问题是如何划分梁格单元,各单元截面特性的计算、加载,以及对分析结果的正确运用。

单元的划分应考虑力在原箱梁内的传递方向,以及原箱梁的变形特征,同时要考虑加载的方便,还应明确结构分析的目的。

为了得到每条腹板各个截面的设计弯矩和设计剪力,在每条腹板处设置纵向单元,为了加载的方便,在悬臂端部设置虚拟的纵向单元。

箱梁在纵向弯曲时应符合平截面假定,而箱梁的纵向弯曲由各纵向单元的弯曲来模拟,因而各纵向单元顶底板的纵向划分位置应使得各单元截面的中性轴在同一水平面,并和原箱梁整体截面的中性轴在同一位置。

横向单元和纵向单元垂直,一般在跨中,1/4跨,1/8跨,支座处,横隔梁处设置横向单元。

横向单元的间距直接决定了荷载在纵向单元之间的传递,间距过大会使相邻纵向单元间的力产生很大的跳跃;间距太密又会大大增加工作量,也毫无必要,一般可遵循以下原则:最大间距不能超过相邻两个反弯点间距的1/4,在支点的附近应适当加密。

二、梁格模型梁格的划分应综合考虑的因素(1)梁格的纵向杆件形心高度位置应尽量与箱梁截面的形心高度相一致,纵横杆件的中心与原结构梁肋的中心线相重合,使腹板剪力直接由所在位置的梁格构件承受。

(2)为保证荷载的正确传递,横向杆件的间距不宜超过纵向梁肋的间距。

梁格分析在梁桥计算中的应用

梁格分析在梁桥计算中的应用

梁格分析在梁桥计算中的应用摘要:本文论述了梁格法在梁桥结构分析中的应用,并以简支T梁为例进行分析说明。

关键词:梁格法,T梁,横向分布系数Abstract: This paper discusses how to apply the grillage method to analyze the structure of the bridges, and takes the T beam for example.Key words: grillage method , T beam , lateralloaddistributionfactors1. 概述梁格法[1]是将分散的梁板或箱梁某一段内的弯曲和抗扭刚度假定集中于最邻近的等效梁格内,实际结构纵向刚度集中于纵向梁格内,横向刚度集中于横向梁格;原型实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时,两者的挠曲是恒等的;任一梁格内的弯矩、剪力和扭矩应等于该梁格所代表的实际结构部分的内力。

梁格法的难点是刚度等效和荷载等效,如若处理不当,则难得到想要的计算结果。

但是梁格法易于理解和使用,利用计算机计算很方便,计算结果精确有效,被广泛应用。

2. 梁格分析本文只分析梁板式上部结构的梁格分析,并以T梁为例加为详细说明;对于闭口箱梁,这里不作论述。

2.1 梁格划分(1)纵梁与每片T梁中心线重合。

梁格须重合于设计受力线,纵梁间距不宜过大,对于纵梁间距较大,可在纵梁间距中心设置虚拟梁,使结构受力连续,也便于荷载模拟。

(2)对于有横隔板部位,必须设一根梁格与之重合。

若横格板间距较密,可仅在横格板处设横梁,但横梁的间距与纵梁间距须相当,以使结构受力灵敏;若横格板间距较稀,参照纵梁设置原则设置。

(3)对于斜桥,纵梁与横梁一般是正交的,但对于支点处,端横隔梁一般为斜交的,故需根据实际受力和构造进行布设。

2.2 截面特性(1)纵梁梁格惯性矩通常按截面的形心计算。

内梁和边梁是处于不同的水平线,采用二维梁格分析,通常这种差距略而不计;但是考虑板的薄膜作用[1]时,建议采用空间梁格分析,纵梁与横梁间采用刚度很大的构件连接。

第6讲 曲线梁桥空间有限元分析方法—梁格法

第6讲 曲线梁桥空间有限元分析方法—梁格法

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3.3 横向梁格构件刚度确定
1)横向梁格构件的弯曲刚度
EIx=E· (横向梁格所代表的截面对X中性轴惯性矩),如果横梁内包
括横隔板,则应计入横隔板的影响。 EIy=E· (横向梁格所代表的截面对Y中性轴惯性矩),如果横梁内包 括横隔板,则应计入横隔板的影响。 2)横向梁格构件的扭转刚度
向构件应与横隔板重心重合。若横隔板间距较大,则必须增加横向虚 拟梁格,其间距一般为反弯点之间距离的1/4。 (二)曲线型箱梁结构 可以采用图2-3所示的曲线 梁格或直线梁格来模拟。
图2-3 曲线梁桥梁格
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3.2 纵向梁格构件刚度确定
1)纵向梁格构件的弯曲刚度 如图2-4所示,将箱梁在腹板之间切开,此时各工字梁的重心将不在 同一水平线上,这与实际结构是不相符的。实际梁受弯时,应该绕同一 中心轴弯曲,因此,梁格构件所代表的每一根工字梁的截面特性应绕 整体的上部结构中性轴计算。当截面翼缘较宽或悬臂较大时,应考虑 截面有效宽度影响。 纵向梁格构件的弯曲刚度为:
纵向梁格构件的扭转刚度为: GJ X G (梁格代表的顶板、底板
、腹板等组成的截面的
扭转惯性矩 )
图2-5 截面受扭时剪力分布
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3)纵向梁格构件的剪切刚度(自由扭转) 由于剪力流使腹板产生剪切变形,纵向梁格的剪切面积应等于腹板 的横截面面积。
A A f (为对应腹板面积
GJ X G (梁格代表的顶板、底板 、腹板等组成的截面的 扭转惯性矩 )
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3)横向梁格构件的剪切刚度
d '3 d "3 GA s l

梁格法原理

梁格法原理

梁格法原理
梁格法是一种对桥梁结构进行有限元分析的方法,特别是在模拟桥梁上部结构时有着重要的应用。

其基本原理是将桥梁结构等效为一系列的梁格,这些梁格既可以是单一的梁,也可以是由多个梁组成的梁组。

梁格法的关键步骤包括梁格划分、荷载施加以及计算结果分析等。

1. 梁格划分:首先需要根据桥梁结构的实际形状和尺寸将其划分为不同的梁格,并利用有限元软件如桥梁博士V4等自动划分梁格截面,自动强制移轴,自动修正截面抗扭刚度等,以尽可能准确地模拟原型结构的弯曲刚度和抗扭刚度。

梁格的划分需要考虑到桥梁的内力、荷载静力的灵敏度和关键部分的形心轴等因素,以保证梁格模型的准确性。

2. 荷载施加:在梁格模型上施加合适的荷载,如自重、活荷载、风荷载、温度荷载等,以模拟实际结构的受力情况。

3. 计算结果分析:对计算结果进行分析,可以得到各控制点的位移、应力等数据,以及桥梁的整体刚度、应力、变形等信息。

梁格法对于分析宽跨比较大的连续箱梁的荷载试验数据具有很大的优势,能够准确得到箱梁腹板的应力及桥面两侧的挠度数据。

综上所述,梁格法是一种非常有效的分析方法,可以模拟不规则结构的受力情况,在设计和分析桥梁上部结构时具有重要的应用价值。

梁格法在桥梁设计中的应用

梁格法在桥梁设计中的应用

梁格法在桥梁设计中的应用摘要:随着交通运输事业的蓬勃发展, 尤其是高速公路高架道路的日益增多, 为了满足交通运输快速顺畅的要求, 斜桥得到了越来越广泛的应用。

但斜桥的受力特性比直线桥梁复杂得多, 对其选择合适的方法进行分析是保证工程质量和控制造价的关键。

梁格法是桥梁结构空间分析的一种有效方法, 由于其具有基本概念清晰, 易于理解和使用的特点, 被广泛地应用于各种斜弯桥的计算中。

关键词:梁格法;桥梁设计;计算城市桥梁设计中使用的梁格法,其计算原理是通过梁格来替换桥梁上的桥跨结构,利用梁格与梁格间的联系,来设定各区域之间桥梁梁体之间的关系,其本质是将梁作为单位,对桥梁进行限元分析,此种计算方式区别于传统意义上的计算方式,其计算原理更易被理解,计算速度更快,误差较小。

具体来讲,城市桥梁设计中的梁格计算法是将桥梁整体结构通过空间模拟结构或平面结构替代后,根据每个梁格之间的关系,进行区域划分,并认为梁格的各项数据等于各等效区域内桥梁梁体的数据,进行一定分析后,可计算出梁体的三位变形、轴向受力等数据。

利用梁格法分析箱梁截面的受力情况,可以用腹板作为计算基本单位,梁格将会起到替代腹板进行受力的作用,在设计桥梁腹板的过程中,可对其直接进行配筋等工作,减少了空间限元法计算的过程,在简化城市桥梁设计的同时,也提高了计算的准确度。

在城市桥梁设计中要正确使用梁格法,其关键环节是对梁格的划分与基本单位刚度的计算。

(1)要严格分析各部分梁体之间截面的特征,如可以将多肋式桥梁的梁肋设置为梁格计算单位,或将多室箱桥梁的腹板设置为梁格,然后进行梁格划分工作;(2)在进行基本单元刚度计算时,要选用等效原则,在计算过程中,梁格的受力与形变等各项数值均应与梁体原有数值相同。

一、梁格法的基本原理梁格法的基本原理是用等效的两个代替该区域的桥跨结构, 并通过梁格之间的连接描述划分区域之间梁体的相互关系, 实际上梁格法是以梁为基本单元的有限元分析方法, 但其相对于传统的杆系模型而言可以较为准确的计算横向受力特性。

梁格法

梁格法

梁格法
对于单箱单室或者双室的截面可以将顶底板均分,基本上中性轴是一致的。

对于单箱多室截面,建议参考《桥梁上部构造性能》相关部分的讲解。

一定要注意不论怎么划分要保证截面特性的一致性,抗弯惯性距是按照原来的中性轴来计算的。

箱梁在纵向弯曲时应符合平截面假定,而箱梁的纵向弯曲由各纵向单元的弯曲来模拟,因此各纵向单元顶底板的纵向划分位置应尽量使各单元截面的中性轴在同一水平面,并和原箱梁整体截面的中性轴在同一位置。

梁格法划分完的结果最好是“各单元截面的中性轴在同一水平面,并和原箱梁整体截面的中性轴在同一位置”,请问大家是怎么做到的,是cad中一遍一遍试,还是有自己的方法或经验,希望大家不啬赐教!
midas应该还做不到将每个截面划分梁格的中性轴和整体中性轴一样,都是通过移轴来实现的,不过midas划分截面貌似是保证在顺桥向,每个纵梁的各个截面的质心大致在一条直线上。

如何用梁格法计算曲线梁

如何用梁格法计算曲线梁

一、梁格法既有相当精度又较易实行对曲线梁桥,可以把它简化为单根曲梁、平面梁格计算,也可以几乎不加简化地用块体单元、板壳单元计算。

单根曲梁模型的优点是简单,缺点是:几乎所有类型的梁单元都有刚性截面假定,因而不能考虑桥梁横截面的畸变,总体精度较低。

块体单元、板壳单元模型,优点是:与实际模型最接近,不需要计算横截面的形心、剪力中心、翼板有效宽度,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。

对于位置固定的静力荷载,当然可以把若干点的应力换算成横截面上的内力。

对于位置不固定的车辆荷载,理论上必须采用影响面方法求最大、最小内力。

板壳单元输出的只能是各点的应力影响面。

把各点的应力影响面重新合成为横截面的内力影响面,要另外附加大量工作。

这个缺点使得它几乎不可能在设计中应用。

梁格法的优点是: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。

由于这个优点,使得该法成为计算曲线梁桥和其它平面形状特殊的梁式桥的唯一实用方法。

它的缺点在于,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。

二、如何建立梁格力学模型1.纵梁个数、横梁道数、支点与梁单元对于有腹板的箱型、T型梁桥,其梁格模型中纵向主梁的个数,应当是腹板的个数。

对于实心板梁,纵向主梁的个数可按计算者意愿决定。

全桥顺桥向划分M个梁段,共有M+1个横截面,每个横截面位置,就是横向梁单元的位置。

支点应当位于某个横截面下面,也就是在某个横向梁单元下面。

每一道横梁都被纵向主梁和支点分割成数目不等的单元。

纵、横梁单元用同一种最普通的12自由度空间梁单元,能考虑剪切变形影响即可。

2.纵向主梁的划分、几何常数计算对于箱型梁桥,从什么地方划开,使其成为若干个纵向主梁?汉勃利提出了一个原则:应当使划分以后的各工型的形心大致在同一高度上。

笔者曾经用有限条法进行过考核,发现依据这一原则,依各主梁弯矩、剪力计算出的正应力、剪应力,与有限条的吻合性确实较好。

梁格法截面特性计算知识讲解

梁格法截面特性计算知识讲解

梁格法截面特性计算梁格法截面特性计算读书报告目录第一章梁格法简介 (1)1.1梁格法基本思想 (1)1.2梁格网格的划分 (1)1.2.1 纵梁的划分 (2)1.2.2 虚拟横梁的设置间距 (2)第二章梁格分析板式上部结构 (3)2.1 结构类型 (3)2.2 梁格网格 (3)2.3 截面特性计算 (4)2.3.1 惯性矩 (4)2.3.2 扭转 (4)第三章梁格法分析梁板式上部结构 (5)3.1 结构类型 (5)3.2 梁格网格 (5)3.3 截面特性计算 (6)3.3.1 纵向梁格截面特性 (6)3.3.2 横向梁格截面特性 (7)第四章梁格法分析分格式上部结构 (8)4.1 结构形式 (8)4.2 梁格网格 (8)4.3 截面特性计算 (9)4.3.1 纵向梁格截面特性 (9)4.3.2 横向梁格截面特性 (12)第五章箱型截面截面特性计算算例 (15)第一章梁格法简介1.1梁格法基本思想梁格法主要思路是将上部结构用一个等效梁格来模拟,如图1.1示,将分散在板式或箱梁每一段内弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内,实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格内,而横向刚度则集中于横向梁格构件内。

从理论上讲,梁格必须满足一个等效原则:当原型实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时,两者的挠曲应是恒等的,而且在任一梁格内的弯矩、剪力和扭矩应等于该梁格所代表的实际结构的部分内力。

图1.1 (a)原型上部结构(b)等效梁格1.2梁格网格的划分采用梁格法对桥梁结构进行分析时,首先考虑的是如何对梁格单元的合理划分。

网格划分的枢密程度是保证比拟梁格与实际结构受力等效的必要条件之一。

合理的网格划分,不仅能准确反映结构的受力特征,还能提高工作效率。

1.2.1纵梁的划分纵梁的划分是梁格划分的关键,其划分原则有:1.纵梁划分后,每片纵梁的形心高度大概一致,也就是要保证箱梁截面在纵梁划分之后,每片纵梁的中性轴与箱梁整体截面的中性轴保持一致,这样才能使梁格模型与实际结构在纵向弯曲上等效。

空间梁格法一

空间梁格法一
将分散的梁板或箱梁某一段内的弯曲刚度和抗扭刚 度集中于最邻近的等效梁格内 实际结构纵向刚度集中于纵向梁格内,横向刚度集 中于横向梁格 原型实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时, 两者的挠曲是恒等的 任一梁格内的弯矩、剪力和扭矩应等于该梁格所代 表的实际结构部分的内力
优点
可以借助于电算手段直接计算结构内力 计算精度相对较高
斜交板
特点
靠近钝角处出现上拱弯矩 在钝角处出现较大的反力和剪力,在锐角角隅处出现较小的 反力,还可能出现翘起 承受扭转较大
网格划分原则
尽量与力的作用方向或结构的配筋方向一致 梁格间距参考正交板 当斜交角较小于20 当桥面较窄且斜交角较大(大于20) 当桥面较宽且斜交角较大(大于20)
空间梁格体系-梁板或梁结构
移动荷载
当中有车道单元和 横向联系梁两种分 布情况。 对于梁格模型,依 赖横向联系梁进行 内力的横向分部, 所以需要选择横向 联系梁,并指定最 有横梁作为横向联 系梁组。
不同车道种类的对比
箱梁处虚拟横梁 计算截面
虚拟横梁
翼板处的单片虚拟横梁的抗弯 惯性矩为I 惯性矩为 HY/nH 箱体处的单片横梁抗弯惯性矩 为IHX/nH 若有横隔板或横梁,则按T梁来 若有横隔板或横梁,则按 梁来 计算其真实刚度
模型例题
主梁类型:部分预应力A类构件 汽车荷载等级:公路二级 T梁混凝土等级:C50 盖梁、桥墩混凝土等级:C30 普通钢筋:HRB335(纵筋)、 R235(箍筋) 钢绞线:strand1860(低松弛) 波纹管内径:90mm 预应力钢筋与管道壁摩擦系数:0.2 管道每米局部偏差对摩擦的影响系 数:0.0015 1/m 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 6mm(开始点)、6mm(结束点) 预应力张拉控制应力:1395 MPa 张拉方式:两端张拉

梁格法在箱梁结构中的实践

梁格法在箱梁结构中的实践

CATALOGUE 目录•引言•梁格法的基本原理•梁格法在箱梁结构中的实践应用•实践结果分析与评价•结论与展望梁格法简介基本概念梁格法自提出以来,经过数十年的发展和完善,已经成为桥梁工程领域一种重要的分析方法。

发展历程适用范围工程应用箱梁结构广泛应用于公路桥、铁路桥、城市立交桥等各类桥梁工程中。

结构特点箱梁结构由顶板、底板、腹板和横梁等构件组成,具有良好的承载能力和抗扭刚度。

面临挑战随着桥梁跨度增大和荷载作用复杂化,箱梁结构设计和施工面临更高的挑战,需要精确有效的分析方法作为支持。

箱梁结构的重要性梁格法在箱梁结构中的应用价值优化设计方案指导施工过程提高设计精度定义应用范围梁格法的基本概念梁格法的分析步骤1. 结构离散化2. 确定梁格体系的刚度矩阵3. 施加边界条件和荷载4. 求解线性方程组梁格法在结构设计中的优点与局限性优点简化计算:通过将复杂结构离散化为简单梁单元,大大简化了计算过程,提高了计算效率。

适用性广:梁格法适用于各种不同类型的结构和荷载条件,具有较强的通用性。

梁格法在结构设计中的优点与局限性梁格法在结构设计中的优点与局限性某大型桥梁工程某城市高架桥项目工程实例介绍1梁格法在箱梁设计中的具体应用23根据箱梁的结构形式和受力特点,合理划分梁格,使得每个梁格都能承受一定的荷载,并保证整体的稳定性。

梁格划分通过分析箱梁所承受的荷载类型、大小及分布情况,利用梁格法计算每个梁格的受力状态,为设计提供依据。

荷载计算根据梁格法的计算结果,对箱梁结构进行优化设计,如调整截面尺寸、改变材料类型等,以提高结构的承载能力和经济性。

结构优化实践过程中的关键点与注意事项精确建模合理选择参数考虑非线性因素结合实践经验03耐久性箱梁结构的性能表现01承载能力02刚度与变形梁格法在实践中的效果评估精度效率适用性与传统设计方法的对比分析方法特点精度对比设计效率有效性验证简化设计流程适用性广泛梁格法在箱梁结构实践中的总结参数敏感性复杂荷载处理困难精细化程度有限当前实践的不足之处精细化改进进一步完善梁格法的理论基础,提高其在局部细节和非线性效应方面的精细化程度,以更准确地模拟箱梁结构的实际行为。

hambly梁格法 -回复

hambly梁格法 -回复

hambly梁格法-回复何为梁格法?梁格法(Hambly梁格法)是一种广泛应用于结构工程领域的数值分析方法,主要用于计算和模拟梁和桁架结构的行为和性能。

它是根据梁的力学性质和荷载条件建立的一套数学模型和计算方法,旨在通过模拟结构的受力情况,来预测其应力分布、挠度变形以及稳定性等参数。

梁格法的原理和步骤梁格法的基本原理是将结构的连续性分为有限数量的节点和连接,然后通过这些节点和连接来建立力平衡方程,从而得到结构的位移和应力分布。

它的主要步骤包括以下几个方面:1. 确定节点:首先要根据结构的几何形状和约束条件,在结构上选择合适的节点。

节点是梁格法中的基本单位,它可以代表结构的变形和荷载传递。

2. 构建梁单元:根据节点的位置和连接关系,将连续结构分为若干个梁单元。

梁单元是建立梁格法数学模型的基础,它包括梁的长度、截面形状、材料性质和连接方式等信息。

3. 建立位移函数:根据梁单元的几何形状和节点的位移条件,建立位移函数。

梁格法假设结构的位移沿着梁单元的轴向分布均匀,通过位移函数,可以描述结构在整个长度范围内的位移变化。

4. 制定力平衡方程:利用位移函数建立每个节点的力平衡方程。

力平衡方程需要考虑节点处的荷载和边界条件,并根据梁单元的材料性质得到节点的受力情况。

5. 解算方程组:通过求解力平衡方程组,得到结构的位移和应力分布。

解算可以使用数值计算方法,如有限元法或梁格法的迭代求解方法。

6. 分析结果:根据位移和应力的计算结果,可以评估结构的稳定性和强度,并对结构进行优化设计。

梁格法的应用范围和优势梁格法广泛应用于建筑、桥梁、航天、机械等领域的结构工程设计和分析中。

它具有以下几个优势:1. 精度高:梁格法采用节点和梁单元的离散模型,可以较准确地预测结构的位移、应力和挠度等参数。

而且,梁格法可以灵活地调整节点和梁单元的数量和位置,以适应不同结构形态和边界条件。

2. 可靠性强:梁格法建立在力学原理的基础上,具有一定的物理意义和工程经验。

梁格法1

梁格法1

1、对于实体板 纵、横向梁格截面为相邻梁格中对中划分所代表桥面板宽
度的矩形截面(图8)。
截面水平轴、竖向轴抗弯惯性矩按矩形截面绕形心轴计算。
纵、横向中间梁格抗扭惯性矩为:
IT
=
bi d 3 6
纵、横向边缘梁格抗扭惯性矩为:
IT
=
(b1
− 0.3d )d 3 6
图8 实体板纵向梁格截面划分
桥梁结构仿真分析
不便于结构设计与验算。 ¾ 移动活载作用效应的计算较为麻烦。
桥梁结构仿真分析
方法三:梁格法 ¾这是一种分析桥梁上部结构比较适用有效的空间分析方法。 ¾具有概念简单,易于理解和使用,应用广泛。 ¾当桥梁上部结构宽度和跨度之比达到这样的程度,以至于荷载使桥 梁上部构造沿其纵向产生弯曲和整体扭转外,还必须考虑整个截面的 横向变形——这样就不能采用空间直梁、曲线梁简化模型,而必须考 虑具有弹性刚度横向构件的结构体系 。
桥梁结构仿真分析
四种典型结构
¾ 板式 ¾ 肋板式 ¾ 箱形梁 ¾ 铰接板、梁
方向规定(右手螺旋法则)
9 x——纵桥向 9 y——横桥向 9 z——竖桥向
桥梁结构仿真分析
(一)网格划分
梁格划分应使梁格重合于设计受力线,如平行于预应力线或 强度线,沿着边梁及支座上的受力线等。 1、实体板或空心板
图5 斜板网格划分 (a)斜网格;(b)垂直跨长网格;(c)垂直网格
桥梁结构仿真分析
4、变宽板
9城市立交桥经常采用变宽形式的板式上部结构。 9梁格分析时不需作特殊处理。 9主要问题是分析模型中要详细考虑梁格构件的截面特性沿着构件 轴线变化,数据处理较为繁琐。
图6 变宽板网格划分
桥梁结构仿真分析
(二)截面特性

梁格法的讨论与注意事项

梁格法的讨论与注意事项

梁格法的讨论与注意事项小结结合中华钢结构论坛跟蛙兄的几次讨论和其它具体分析的一些心得,进行简要整理如下(对于蛙兄的帮助表示衷心的感谢):问题:1.单箱双室箱梁截面,纵向梁格的抗扭惯性距按照书上与midas计算对比差别十倍,我是按照《桥梁上部构造性能》106页中的梁3的计算,到底以那个为准?戴公连老师按照书上编程,不知道大家一般采用哪种算法?2.对于边梁,由于质心与建立梁的节点不重合导致预应力引起横向弯矩,如何在结果中扣除,这里前提是我采用的是psc截面中的工字截面和τ截面,采用腹板中心线建立的模型,并非采用数值型。

我们知道,对于对称的直线桥梁结构预应力一般不会产生横向的弯矩,如何消除划分为梁格后的这一部分的影响?3.同样的问题出在自重身上,梁格的纵梁一般是取腹板的中心线,而实际的形心要偏离几十公分,纵梁自重应该会产生扭矩,请问是不是加偏心产生的扭距?前提是我采用的是psc截面中的工字截面和τ截面4.对于曲线桥梁,由于内外侧弧长不一致引起自重对于截面的质心产生扭距,采用梁格法后是否因为梁格本身长度的不同,不要考虑这一因素的影响了,即不要自己添加一个均布的扭距?5.在计算完成后采用psc截面设计功能,除了普通钢筋的估算有些单元没有通过外,其余各项验算的结果均通过,那么是否可以认为满足规范的要求了?既然极限承载状态都已经满足了,为何普通钢筋还是提示配置不够?(对于A类预应力构件)?答:对于纵向梁格的抗扭惯性矩,在论坛的关于梁格法的帖子里面我都有所论述,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。

抗扭惯性矩本身没有统一的计算公式,因为开口截面和闭口截面的抗扭计算是相差很大的,因此在计算的时候一定要注意,对于梁格法的纵向抗扭要使得整个梁格断面的纵抗扭惯性矩与闭口箱型截面的抗扭惯性矩相等。

midas梁格法的讨论

midas梁格法的讨论

midas梁格法的讨论1.在用桥博进行梁格法计算时,在单元的截面信息中输入的自定义抗扭惯性矩是整个纵向构件单元截面的抗扭惯性矩,还是如【桥梁上部构造性能】中所提,不包括腹板在内的仅由顶、底板构成的抗扭惯性矩?答:hinricih我曾经对同一座简支弯桥分别用桥博单梁、梁格和MIDAS单梁、梁格建模计算进行比较分析。

结果表明:1,仅考虑恒载的情况;对于梁格法,无论是桥博还是MIDAS,内力而言,四种模型计算结果弯矩结果一致(我所说的一致指误差在5%以内),程序无法提供腹板剪力流产生的扭矩,在手动计算并组合后,两种程序梁格法计算的扭矩结果一致,且均较单梁计算的扭矩略偏大,约10%左右(这应该是由于刚度模拟误差产生的),由此可以得出汉勃利对于梁格法力学理论的阐述是正确的,因此,对于梁格法,我个人的观点,其可以考虑弯扭耦合而得出较精确的弯矩并指导整体受力配筋是没有疑问的,问题在于,梁格法扭矩需修正的适用性,我们可以通过手动计入两侧腹板剪力流产生的扭矩来得到较为正确的扭矩并无异议,但对于很多情况这并不利于直接指导我们设计,比如我们需要观察扭矩包络图来判断弯桥偏心的设置时,会发现我们直接用单梁模型可以更为节省时间和精力(至少无需你去修正组合)而得到可以直接应用的数据,单梁的缺陷在于不能正确考虑各片梁实际受力的差异,但这并不影响整体的设计,比如偏心的设计,整体抗扭性能的评估,而在细节上的处理,我们需要用梁格法的计算去确保安全。

2.关于活载的情况,梁格法而言,出于分析对比,我也用桥博和MIDAS分别计算了活载下的关键截面扭矩对比,在这里就不说弯矩了,因为结果比较吻合(8%的差别)。

MIDAS 自定义车道比较方便,可以同时考虑多种工况,这比桥博方便许多,但需要注意的是,对于同一工况,如果你用不同的梁来做偏心实现的话,产生的内力差别很大,且用哪片梁直接导致这片梁内力变大,我用的是V6.71,不知道MIDAS2006是否没有这样的问题,为了解决这一问题,我在活载偏载于哪片梁时,采取该片梁去定义车道偏心,结果表明,两种程序计算结果比较吻合。

关于桥梁检测中梁格法的思索

关于桥梁检测中梁格法的思索

致 该 法 的 运 用 导 致 计 算 出来 的 结 果 不 准 确 。 在测量的过程 中,
法所 消耗 的 计 算 费用较 少 , 结 果 的 获 取较 简单 。 然 而其 他 的手 段 在 进 行 测 量 时 。 因 为其 测 量 原理 的 复 杂 , 导 致 其 测 量 的 过 程 如 果 测 量 人 员没 有 按 照规 定 的 划 分 原 则 来 进 行 划 分 那 么导 致 结 果 不 准 确 的 可 能 性 就 很 大 ,很 有 可 能是 因为 没 有做 到 中性 较 多 . 测量 的步 骤 纷 繁 . 从 而 导 致 的 结 果 必 然 是 要 耗 费较 多的
法 来说 复 杂 , 因 而 导 致 的 一 系列 的 问题 , 并 且 在 最后 获 取 分 析 结果 时 , 因为其 数 据 处理 的 复 杂 . 一 般 获取 结果 并 不 容 易 。在
3 桥梁检测 中梁格 法的运用局 限
作 为 一 种 检 测 方 法 。 梁格 法 与 其 他 的 检 测 方 法 一 样 也 存
2 . 2 梁格 法运 用 中不 能准确 的计算 出所 需数据
在 桥 梁 的检 测 里 . 梁格 法 虽 然被 许 多的 检 测 人 员所 应 用 .
性 是 可 以 通 过 一 些 其他 的 手段 进 行 弥 补 的 , 毕竟就技术 而言,
粱格 法 还 是 比 较 先 进 的 . 以下 笔 者 将 分 享 桥 梁 检 测 中梁 格 法 的优 势 。
但 是在 计 算 的 过 程 中依 旧会 发 现 计 算 的 结 果 并 不 准 确 。 导 致 这 种 情 况 的 原 因 当然 就 是 梁 格 法 检 测 计 算 局 限 所 导 致 的 , 但
随 着 一 些 新 的 性 能 的桥 的 出现 .很 多传 统 的桥 梁 结 构 分 相 比之 下 , 梁格 法 就 得 到 了众 是 更 多的 原 因是 出 自于检 测 人 员 自身 的 问题 , 因为 其 操 作 过 析 在 桥 梁 检 测 中无 法得 到 运 用 , 程不符合规范 、 计 算 时 的 失误 、 测量 时 不 够 准 确 等 都 有 可 能 导 多桥 梁建 设 者 的 青 睐 。 并 且 与 其他 的检 测 分 析 手 段相 比 , 梁格

hambly梁格法 -回复

hambly梁格法 -回复

hambly梁格法-回复什么是梁格法?梁格法(Hambly法)是一种结构计算方法,用于分析梁的弯曲和剪切行为,特别适用于非均匀截面梁和断面变形较大的梁。

它是由英国工程师D.R. Hambly在20世纪70年代提出的,目的是简化和加速梁的分析过程。

梁格法的基本原理梁格法的基本原理是将梁的截面划分为若干个网格,并假设每个网格内的应力均匀分布。

这样,梁的整体刚度矩阵可以通过求解每个网格的刚度矩阵得到,并通过组合所有网格的刚度矩阵得到整个梁的刚度矩阵。

最后,应力和变形可以通过求解支座反力和梁内部力得出。

梁格法的步骤梁格法的应用可以分为以下几个步骤:1. 网格划分首先,将梁的截面划分为若干个网格。

网格的划分可以基于材料的特性、几何形状或具体的问题要求。

一般来说,网格的大小应使得网格内的应力和变形分布情况尽可能均匀。

2. 确定边界条件确定边界条件是梁格法的重要一步。

边界条件包括支座反力、梁的外力和约束条件。

支座反力可以通过梁的静力平衡条件或其他约束条件进行求解。

外力可以是集中力、分布力或力矩。

约束条件可以是固定端、铰接端或自由端。

3. 求解刚度矩阵求解每个网格的刚度矩阵是梁格法的核心。

刚度矩阵描述了网格内应力和变形之间的关系。

刚度矩阵的计算可以利用经典弹性力学理论,根据材料的本构关系和几何形状进行求解。

4. 组装整体刚度矩阵将所有网格的刚度矩阵组装成整体刚度矩阵。

这可以通过将每个网格的刚度矩阵按照其相对位置进行组合得到。

整体刚度矩阵描述了梁整体的应力和变形之间的关系。

5. 求解支座反力和梁内部力通过求解整体刚度矩阵和边界条件,可以得到支座反力和梁内部力。

支座反力是梁上支座的反力大小和方向。

梁内部力包括弯矩、剪力和轴向力等。

6. 分析结果和验证最后,分析得到的结果可以进行后处理和验证。

后处理包括计算应力、变形和应变等。

验证可以通过与其他分析方法或实验数据进行比较来进行。

总结梁格法是一种适用于非均匀截面梁和断面变形较大的梁的结构计算方法。

梁格法

梁格法
T梁梁格法
2、定义主梁、盖梁和桥墩混凝土的收缩徐变 定义主梁、
⑴MIDAS/Civil程序不仅提供混凝土的收缩徐变函数,而且还可以定义抗压强度随时间 变化的函数。 ⑵一般对于变截面梁,当采用程序中非数值型截面 (不含设计用数值型截面)时,可以 通过修改单元依存材料特性功能自动计算构件的理论厚度。
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02- 02-箱梁梁格简述
原则上来说对于单箱多室箱梁的纵梁梁格划分,主要以试 算为主,但盲目的试算只会浪费时间,通常情况下对于单 箱单室,以对称面划分为两个纵梁,对于单项多室(大于 等于三室)的情况,因为翼缘对整体截面中性轴位置的影 响变小,因此可以以每个室的对称面作为划分位置,采用 一刀切的方式建立对称的中腹板纵梁和非对称的边腹板纵 梁。 对于单箱双室,可以采用如下的方法准确划分纵梁梁格。 (中性轴位置一致原则)
01- 01-T梁梁格法
北京迈达斯技术有限公司
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01- 01-T梁梁格法
前言 中国的桥梁建设已步入全新的阶段,桥梁设计、施工、检 测技术水平也随着时间推移不断提高,以往多采用的平面 程序在实际使用中将逐渐为三维空间程序所取代,通过三 维的分析可以不用像二维程序那样计算横向分布系数,建 模及后处理更加直观。T形梁在实际工程中广泛采用,现 存数量巨大,T梁格单元划分简单,基本概念清晰,受力 明确,较易为初学梁格法者掌握,对进一步将复杂结构离 散为力学模型及应用力学原理解决问题很有帮助。
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01- 01-T梁梁格法
模型实例
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01- 01-T梁梁格法
建模内容及重点关注
1、定义材料和截面
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01- 01-T梁梁格法
注意定义截面偏心的设置(为保证结构的整体性,边横隔梁和边端虚横梁通常需要自 定义偏心点,其他各横梁大多采用中上偏心即可)

梁格法的讨论与注意事项

梁格法的讨论与注意事项

梁格法的讨论与注意事项小结结合中华钢结构论坛跟蛙兄的几次讨论和其它具体分析的一些心得,进行简要整理如下(对于蛙兄的帮助表示衷心的感谢):问题:1.单箱双室箱梁截面,纵向梁格的抗扭惯性距按照书上与midas计算对比差别十倍,我是按照《桥梁上部构造性能》106页中的梁3的计算,到底以那个为准戴公连老师按照书上编程,不知道大家一般采用哪种算法2.对于边梁,由于质心与建立梁的节点不重合导致预应力引起横向弯矩,如何在结果中扣除,这里前提是我采用的是psc截面中的工字截面和τ截面,采用腹板中心线建立的模型,并非采用数值型。

我们知道,对于对称的直线桥梁结构预应力一般不会产生横向的弯矩,如何消除划分为梁格后的这一部分的影响3.同样的问题出在自重身上,梁格的纵梁一般是取腹板的中心线,而实际的形心要偏离几十公分,纵梁自重应该会产生扭矩,请问是不是加偏心产生的扭距前提是我采用的是psc截面中的工字截面和τ截面4.对于曲线桥梁,由于内外侧弧长不一致引起自重对于截面的质心产生扭距,采用梁格法后是否因为梁格本身长度的不同,不要考虑这一因素的影响了,即不要自己添加一个均布的扭距5.在计算完成后采用psc截面设计功能,除了普通钢筋的估算有些单元没有通过外,其余各项验算的结果均通过,那么是否可以认为满足规范的要求了既然极限承载状态都已经满足了,为何普通钢筋还是提示配置不够(对于A类预应力构件)答:对于纵向梁格的抗扭惯性矩,在论坛的关于梁格法的帖子里面我都有所论述,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。

抗扭惯性矩本身没有统一的计算公式,因为开口截面和闭口截面的抗扭计算是相差很大的,因此在计算的时候一定要注意,对于梁格法的纵向抗扭要使得整个梁格断面的纵抗扭惯性矩与闭口箱型截面的抗扭惯性矩相等。

你所说的差十倍不知道从何而来,不过要提醒你的是不要利用midas里面提供的所谓的梁格截面,也就是那种半边的梁。

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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。

不能直接应用midas中的梁格截面是因为它其中的截面特性不是按梁格法的计算方法得到的,应该数值输入;截面特性的计算公式相关书籍中都有,可以查阅;想保持一致有很多种方法,其实原理就是解方程,对于变宽的截面由于要计算的截面特性比较多,可以用excell也可以编程解决,对于等宽的试分都可以了;预应力和普通钢筋关注的结果不同,预应力由于要关注应力结果,所以要保持中性轴一致,才能得到其合理的计算结果而普通钢筋只需要看内力结果就可以了,所以无所谓一致不一致,梗腋一般不计入抗剪面积,虚拟梁是为了加载方便。

梁格法建模注意事项
在梁桥中会经常会使用梁格法建立模型,因为不同的设计人员对横向联系的模拟(虚梁的设置)不尽相同,所以分析结果会略有差异。

下面就一些注意事项供设计人员参考。

1. 将多室箱梁分割为梁格时,注意纵梁的中和轴位置应尽量一致。

2. 每跨内的虚拟的横向联系梁数量不应过少(划分为1.5m左右一个在精度上应能满足要求)。

3. 虚拟的横向联系梁之间尽量要设为铰接(可将纵梁之间的虚拟横梁分割为两个单元,将其中一个释放梁端约束)。

4. 虚拟的横向联系梁的刚度可按一字或二字形矩形截面计算。

5. 虚拟的横向联系梁的重量应设为零(可在截面刚度调整系数中调整)。

6. 当虚拟的横向联系梁悬挑出边梁外时,应设置虚拟的边纵梁(为了准确地计算自振周期和分配荷载),此时可将虚拟的边纵梁作为一个梁格进行划分。

7. 定义移动荷载的车道时,应尽量选择按“横向联系梁”方法分布移动荷载,此时应将所有的横向联系梁定义为一个结构组,并在定义车道时选择该结构组。

8. 定义车道时最好定义两次车道,一次按横向偏载定义,一次按横向中间向两边定义。

定义移动荷载工况时可定义偏载和居中两个工况(荷载组合中会自动找到包络结果)。

9. 定义支座时尽量遵循一排支座中只约束其中一个支座在X, Y方向的自由度的原则(否则温度荷载结果会偏大)。

另外,多支座时一般可
不约束旋转自由度。

10. 注意输入梁截面温度荷载时宽度B的取值为实际翼缘宽度(或腹板宽度之和)。

11. 弯桥时应注意支座的约束方向(设置节点局部坐标系)。

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