梁格法在宽幅独塔斜拉桥分析中的应用
梁格法在宽箱梁桥中的应用
来 反 映原 型结 构 的变 形 和 内力 。
３梁 格 法 注意 事项 ３１梁 格构 件 刚度 及 形心 位 置 ．
随 着 时代 的进 步 ， 国现 代 建 设 的飞 速 发 展 ， 我 交通 运输 业 的 蓬 勃发展 ， 城市立交桥梁越来越多的出现 。城市桥梁 由于受路线线形 影 响 、 行量 及美 观 的要 求 ， 型截 面 形 式 的 桥梁 上部 结 构 越来 越 通 箱 受广 大 桥 梁 技 术 工 程 人 员及 投 资 者 所 青 睐 ，且 大 多 数 都是 宽箱 梁 桥， 互通 区域则是 出现更 多的宽箱梁桥 。箱型截面的特点是抗弯 、 抗 扭 刚度 大 ， 定 性 好 ， 且 在 偏 载 ห้องสมุดไป่ตู้ 用 下 ， 梁 的 整体 受 力 状况 非 稳 而 箱 常良好 ， 横向上要优于预制拼装桥梁 。此时桥梁计算中普通计算方 法 已不 太 能满 足 计算 精 度 的需 要 ， 面 和 空 间梁 单 元 法无 法 计 算 结 平 构 的横 向受 力 状 态 ， 适 用 于 宽 跨 比较小 的结 构 ， 能 很好 的 反 应 仅 不 出实 际 梁体 的受 力状 态 ； 壳 实体 有 限 元 能精 确 地 反应 出结 构 各 个 板 部 分 的应 力 状 态 ， 建 模 计 算 过 程 较 为繁 琐 ， 但 对计 算 时 间 和 计算 机 性 能 有 较 高 要 求 ， 不 能 直 观 的 给 出结 构 的 内力 ， 且 不便 于结 构 的 构 造 和配筋设计 。空间梁格分析成为桥梁上部计算 中不可或缺的内 容 ， 板 壳 实体 有 限元 模 型 耗 时 巨 大 的情 况 下 ， 格 法 在 此 类 型 计 在 梁 算 中发 挥 的作 用显 得 至关 重 要 。 ２ 箱梁 梁格 使 用原 理 箱 梁梁 格 法 主要 是将 上 部 结 构用 若 干 等 效 的梁 格 来 模拟 ， 即将 整 体 分 成若 干抗 弯 刚 度 和抗 扭 刚 度等 近 似 一 致 的梁 格 构 件 ， 得 实 使 物 的 纵 向 刚度 分 散于 各纵 向梁 格 构 件 ， 向 刚度 分 散 于各 横 向梁 格 横 构件 中， 梁体 被分 割 成 一 个 平 面 网结 构 ， 而 完成 梁体 至 梁格 的 转 从 换 。各梁格单元 的内力就是它所代表 的那部分梁体应力的积分 ， 当 梁 格 节 点与 结 构 相重 合 承受 同样 的挠 度 和 转 角 时 ， 格 构 件 刚 度 由梁 产生 的内力 ， 局部等效于结构内力 ， 计算此等效粱格 的变形 和内力 根 据实 际使 用情况 来看 ， 砼圬工 围堰 效果 最 明显 ， 楼板 就地取 材 ， 施 工进度较 陕； 防冲刷效果 明显 ， 了几 次较 大 台风 ， 安然度汛 。特 经受 都 别要 注意 的是灌缝 施工 的质量 ， 影响 到围堰 的安全 ， 直接 因为口 湖湖面 宽阔， 波浪较大 ， 引起 灌浆处 的脱 落 ， 冲刷和砼圬工 破坏 。 易 造成 ５ 围堰 的使用管理 无 论围堰选择 何种型式 ，但 因其 作用举 足轻重 且使用 时期 长必须 渡汛 ， 了安全使 用必 须建立 健全管理 的长效机制 ： 为 ５１ 立 围堰 管理 （ 导 ） ．成 领 小组 ， 巡逻 、 护 、 下设 维 材料作 业组 。负责 围堰 日常巡查和维护工作 ， 日常管理安全技术交底的基础上， 在 书面明 确相关责 任 。 ５ ． 立相关 的管 理制度 ： 查值班制 度 ， 夜巡查 制度 ， ２建 巡 风雨 日常维 护制度 ， 常情况 汇报 制度 等 ， 强 与 当时气 象防 汛 的联 络 ， 时获 异 并加 及 取汛 情信息 。 ５ － ３做好巡 视纪 录 、 班纪 录 、 纪录 。 交换 维护 ５ ． ４管理机 构人 员内部 配置通讯 设备 ， 保证 ２ ４小时 通讯 畅通 。 ６防汛检验 涌湖 索面 宽阔 ， 汛期 和台风 季节 ， 的 冲刷相 当严 重 ， 以安 在 浪水 所 全 渡汛就 成了 围堰工 程的重点 。 ６ ． 立抗洪 救灾 的领 导小组 ， 由施工 单位 经理 担任 ， 长 １成 组长 副组 由监理组组 长 、 工单位 分管安全 的副经理担任 。该小组在汛 期到来 之 施 前 开展工作 ， 管围堰安 全防务工作 。 统 ６ ． ２成立抗 洪救灾突击 队 ， 思想觉 悟高 ， 纪律性 强 ， 选择 组织 能吃苦 耐 劳 ， 指挥 的工人兼 任 ， 听从 并配备 足够专 职人员 负责 日常巡查 管理工 作。 ６ ． ３建立各项管理制度 ， 如领导值班制度 、 巡查制度 、 交换班制度、 异常隋况汇报制度 ， 抗洪物资管理制度等， 做到严格执行， 定期检查执 行情 况 。 ６ 分段包 干 ， ４ ． 明确责任 ， 网排 查 ， 拉 不漏疑 点 施 工 围堰分 段包干配 置人员巡查 。 巡查人 员在上 岗前 ， 经过专 门 须 培训 ， 相关 知识 ， 掌握 学以致用 ， 日后 的拉 网排查 中不漏 疑点 。 在 ６ ． ５巡堤注 意要点 堰堤一般 常见 的险情 有 ： 冒砂 、 、 冒水 浪坑 、 、 缝 、 陷坑 裂 滑坡 、 塌。 坍
采用梁格法进行斜拉桥上部计算
采用梁格法进行斜拉桥上部计算摘要：桥梁上部结构计算常用的方法为平面杆系单元，进行整体结构受力分析。
然而对于宽箱梁桥或者拉索布置于两侧的斜拉桥而言，横向计算分析显得尤为重要。
关键词：桥梁上部结构计算结构受力分析常用方法1概述桥梁上部结构计算常用的方法为平面杆系单元，进行整体结构受力分析。
然而对于宽箱梁桥或者拉索布置于两侧的斜拉桥而言，横向计算分析显得尤为重要。
设计者在进行横向计算分析时，常用的方法是采用平面杆单元将横向梁截面简化为框架结构，并在腹板处添加弹性约束。
采用这种方法对于多箱室箱梁则存在着一定的难度，主要在于如何准确模拟各腹板处的弹性约束的刚度系数。
目前通用的做法是采用板壳单元、三维实体单元以及梁格法进行分析计算，由于板壳单元与三维实体单元建模比较复杂而且对计算机性能要求也较高。
因此梁格法成为较为经济方便的方法。
2 梁格法计算原理梁格法是利用刚度等效原则将箱梁的每一区段的抗弯及抗扭刚度集中于相邻的梁格内。
即桥梁结构的纵向刚度集中于纵向梁格，横向刚度集中于横向梁格内。
理想的刚度等效原则是：当实际结构和等效梁格承受相同荷载时，二者的挠曲是恒等的，并且每一梁格的内力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，对于一般的设计梁格法的计算精度是足够的。
3 计算模型3.1 工程概述阳泉宏成大桥为跨越桃河的一座市政景观桥梁。
大桥为双索面稀索独塔斜拉桥，采用塔墩梁固结体系；其主梁采用预应力混凝土箱梁形式，塔柱采用变截面混凝土圆形结构，桥梁设计荷载标准为：城——a级，人群3.214kpa。
3.2 网格划分梁格法是采用多根纵向主梁来模拟实际结构。
因此首先需要确定纵向主梁的数量。
原则上，每个腹板采用一根主梁模拟，如此可使得腹板的剪力由每根纵梁承担。
同时为了保证荷载的传递，横向杆件的间距不宜大于梁肋间距。
尽可能使各纵梁的形心高度与箱梁截面的形心高度一致。
本桥横断面箱室较多，且腹板厚度不一致。
梁格法在斜、弯桥分析中的应用(精)
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。
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。
如何用梁格法计算曲线梁桥桥梁分析
如何用梁格法计算曲线梁桥桥梁分析一、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、 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， 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， 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。
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。
梁格法在计算中的应用
０ 前 言
梁 格 法 是 工 程设 计 中经 常 用 到 的结 构 安 全 分 析 的方 算 中 的首 选 ， 但 是 由于 梁格 法 建模 稍 有 繁 琐 ， 而 且
不 同的划分梁格形式和活载加 载方式会使 计算结 果差别大 ， 特别是对梁体主应力影响 比较大 。
况就是单梁计算 时 ， 所有的结果都满足规范要求 ， 在 做梁 格 计 算 时 ， 突然主应力不能满足规范要求 ， 而 且超 出规 范 不 少 ， 然 后 很 多 人 就 会 得 出结 论 ， 梁 格计算时不够准确 ， 而事实上是不是这样 呢？会不 会梁格建模 的时候 出现 了问题 ，下面试 着讨论一 下是 不 是 建 模 时 出现 了什 么 问题 ， 以 Ｍｉ ｄ ａ ｓ 建 模 为 例进 行 探讨 。 对 于纵 向梁格 的抗 扭惯 性 矩 ， 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 人 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
１ ０ ８ 桥梁结构
城 市道 桥 与 防 洪
２ ０ １ ４ 年５ 月第 ５ 期
梁格 法在 计算 中的应用
陈 中生
（ 深圳 市市 政设计 研究 院有 限公 司 ， 广 东深 圳 ５ １ ８ ０ ２ ９ ） 摘 要 ： 梁格 法在计算 时 ， 通过 Ｍｉ ｄ ａ ｓ 计 算对主梁 进行梁 格划分时 ， 划分得 到的最外侧边 梁截面 特性变化较 大 ， 需要进 行一些修 正 才能得 到准确 的计算结果 。 关键 词 ： 梁格法 ； 抗扭惯 性矩 ； 计 算 中图分类号 ： Ｕ ４ ４ １ 文献标识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ４） ０ ５ — ０ １ ０ ８ — ０ ３
独塔斜拉桥的设计理论研究
独塔斜拉桥的设计理论研究随着经济的发展和科技的进步，桥梁工程在交通运输领域中扮演着越来越重要的角色。
独塔斜拉桥作为一种具有独特魅力的桥梁形式，在桥梁设计中备受青睐。
本文将对独塔斜拉桥的设计理论进行深入探讨，以期为相关工程提供理论支撑和实践指导。
独塔斜拉桥是一种由主塔、斜拉索和钢梁组成的桥梁结构。
其特点在于桥梁仅有一个主塔，并通过斜拉索将钢梁连接到主塔上。
这种结构形式具有自重轻、跨度大、造型美观等特点，被广泛应用于公路、铁路和城市桥梁建设中。
在独塔斜拉桥设计中，基本设计原理是确保桥梁结构的安全性和稳定性。
具体来说，包括斜拉索的设计和选材、混凝土主塔的结构设计、钢梁的选型和连接方式等。
这些方面的设计需要综合考虑材料性能、荷载类型和大小、结构安全性等因素。
行为分析是指对独塔斜拉桥在各种荷载作用下的响应进行分析，包括受风荷载、地震作用、温度应力等的影响。
通过行为分析，可以了解结构的动力特性、荷载传递机制以及结构的安全阈值，为结构设计提供依据。
独塔斜拉桥的结构设计方法包括极限状态设计、概率分析、模糊数学等方法的应用和优缺点。
这些方法可以在保证结构安全性的前提下，实现结构的优化设计，提高桥梁的经济性。
独塔斜拉桥的设计理论是桥梁工程领域的重要研究内容之一。
虽然已经取得了一定的研究成果，但仍然存在一些不足之处，如对于复杂荷载作用下结构的响应尚需深入探讨，对于新材料和新工艺的应用研究尚不完善等。
未来的研究方向和重点应包括加强新型材料和制造工艺的研究与应用，推进绿色桥梁建设，提高桥梁结构的安全性和耐久性，以及优化结构设计方法等方面。
矮塔斜拉桥是一种结合了悬索桥和斜拉桥特点的桥梁类型，具有结构轻盈、造型美观、施工方便等优点。
在设计和建造矮塔斜拉桥时，需要重点以下核心问题：结构稳定、美景度、成本控制。
本文将围绕这三个核心问题展开研究，并探讨矮塔斜拉桥设计理论的其他相关问题。
结构稳定是矮塔斜拉桥设计的首要考虑因素。
与传统的悬索桥和斜拉桥相比，矮塔斜拉桥的稳定性能略差，因此，在设计过程中需要更加重视结构的稳定性。
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。
梁格法在斜交宽空心板梁桥荷载试验中的应用
应变（με）
300
实测值
理论值
250
200
150
100
50
0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
测点编号
图3 中载工况下满载应变实测值与理论值比较图
300
实测值
理论值
250
200
150
100
50
0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
测点编号
图4 偏载工况下满载应变实测值与理论值比较图
应变（με）
挠度（mm）
5.0
4.5
4.0
3.5
基于斜交板的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ力分布具特点，斜交桥网格划分原则 一般如下 ：①斜交角小于 20°时，采用斜交网格 ；②桥 面较窄且斜交角较大时，梁格划分应平行于设计强度线 ； ③当桥台宽度大于跨度时，以受力方向进行划分。
二、工程实例 1. 工程概况 某桥上部结构采用 1×13m 普通钢筋砼简支现浇空 心板，斜交角 30°。桥面横向布置 ：0.5m（防撞护栏） +9.5m（车行道）+0.5m（防撞护栏）=10.5m，主梁混 凝土强度为 C40，荷载等级为公路 -II 级。 2. 桥梁模型 （1）单梁模型 对该桥用单梁进行分析，得出该桥在设计荷载下的 弯矩包络图，可知在跨中位置弯矩最大，最大正弯矩为 2031.2kN.m。 （2）梁格模型 ①梁格截面划分如图 1 所示，梁格纵向杆件的中心轴 尽量与原整体截面中性轴一致，空间梁格杆系模型如图 2 所示。
J YAN JIU IAN SHE
技术应用
Liang ge fa zai xie jiao kuan kong xin ban liang qiao he zai shi yan zhong de ying yong
大跨宽幅矮塔斜拉桥地震响应分析及FPB参数优化
大跨宽幅矮塔斜拉桥地震响应分析及FPB参数优化大跨宽幅矮塔斜拉桥地震响应分析及FPB参数优化地震是一种常见的自然灾害，经常给人们的生命和财产安全带来极大威胁。
而桥梁作为城市交通的重要组成部分之一，其地震响应分析和参数优化对于确保桥梁的安全性具有重要意义。
本文以大跨宽幅矮塔斜拉桥为研究对象,对其地震响应进行分析，并结合FPB（Fuzzy Pattern Based）算法进行参数优化。
首先，我们需要了解大跨宽幅矮塔斜拉桥的结构特点。
大跨宽幅矮塔斜拉桥具有跨度大、结构轻型化的特点，通过悬索索和塔体之间的角度控制桥梁的支撑，有效减小桥墩和引桥的影响。
然而，在地震中，由于桥梁结构的特殊性，其地震反应较为复杂。
因此，对大跨宽幅矮塔斜拉桥的地震响应进行分析是非常必要的。
地震响应分析是指通过数值模拟和计算，得到地震作用下结构响应的过程。
一般来说，地震响应分析包括以下几个方面：地震动输入、结构赋形、结构动力性能等。
地震动输入是指地震的强度、时间和频率等信息。
结构赋形是指结构在地震作用下的形变。
结构动力性能则是指结构在地震作用下的位移、加速度、速度等指标。
对于大跨宽幅矮塔斜拉桥的地震响应分析，我们可以采用有限元方法进行模拟计算。
有限元方法是一种求解结构问题的常用方法，通过将结构划分为一系列小的有限元，将结构的总体行为分解为各个局部行为，最终求解出结构的响应情况。
具体而言，可以建立大跨宽幅矮塔斜拉桥的有限元模型，根据地震动输入条件进行计算，得到结构的响应。
在地震响应分析的基础上，我们可以采用FPB算法对大跨宽幅矮塔斜拉桥的参数进行优化。
FPB算法是一种基于模糊模式的优化算法，通过分析结构的响应模式，寻找最佳的参数组合，以提高结构的抗震能力。
具体而言，可以通过调整大跨宽幅矮塔斜拉桥的悬索索和塔体之间的角度、材料的物理性质等参数，以改善结构的地震响应特性。
在进行FPB参数优化时，需要考虑多种因素。
首先，需要确定优化的目标函数，即要优化的性能指标。
阐述桥梁设计中梁格法的具体应用
阐述桥梁设计中梁格法的具体应用作者：王新秋来源：《人民交通》2018年第12期摘要：文章首先阐述了梁格法的基本原理，而后简要概述了梁格划分原则，并结合某桥梁工程案例，深入分析了网格划分的原则，并详细剖析了内力组合、截面钢筋设计与配置等方面，以期提高梁格法在同类桥梁工程中的运用。
关键词：桥梁设计；梁格法；应用1.梁格法的基本原理对于箱型断面而言，其主要是由几个顶板结合而成的工字断面结构，在进行桥梁结构不规则设计或者是因为车道交叉而不得不选择加载不规则形式时，会导致各个结构部分中的工字梁内力存在差异性，为了可以更好的确定内力参数，需在桥梁的各个纵向结构中模拟工字梁，然后可以在结构中加入横向单元连接模拟工字梁的横线，很多情况下为了保证该工作的顺利进行可以设置虚拟单元，以建立一个完善的平面网格结构。
通过交叉系列的组合，能够形成一个有效的受力系统，进而对受力进行全面的分析，该方法通常称之为梁格法。
在实践阶段，该方法的主要原理是通过等效梁格的方式代替桥梁的上部结构，从而分析梁格受力以及了解桥梁的受力形式。
梁格法建模之后可以准确的体现出整体结构的抗扭性。
根据实践经验可以知道，虚拟横向梁体数量、刚度和主梁连接，对所有的结果都存在影响作用。
所以在利用梁格法的过程中，应该采取有效的措施划分梁格单元划分，并且计算结构的截面与加载，并且合理的使用该结果数据。
2.梁格划分原则明确基本计算原理之后需要划分网格，在该项工作开展时，其关键点在于对驱顶支座分布的结构以及上部结构的确定，当相关的数据得到确定后，需要通过力学角度以及具体的实际操作经验，对其进行划分，一般情况下在梁格划分时，需要做好以下原则：梁格网格应该与设计受力线的位置是重合的，要与原型结构的内力是一致的，横向与纵向都要符合要求，从而可以更好的提升荷载静力的灵敏度，保证各个关键部分的形心轴与整体结构的在同一位置上。
3.工程概况某桥梁工程的标准段宽度尺寸设定为32m，该桥梁的轴线、河床中心线位置处于65°，该项目主要以八跨分二联结构为主，且尺寸设计为：（16m+20m×3）+（20m×3+16m），该河道两侧中的线路规划和路幅都已经明确，在两侧中桥两端的一跨、八跨边梁都布置在交叉口位置上。
梁格法在斜梁桥设计中的应用
Ｓ ｕｄ ｎ ｔ ｏ ｓ ｒ ｔｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ｆ ｌ ｒ ｅ ｓ ａ ｔ ｙ ｏ ｈｅ ｃ ｎ ｔ ｕｃ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｏ ａ ｇ — ｐ ｎ ｓ ｓ ｅ ｉ ・ ｕ ｉ ｉ ｄｅ ｎ ｈｉ ｈ・ｐｅ ｄ ｅ ｉ ａ ｅ ｐａ ｓ ｎ ｅ ｉ ｅ ｕ ｐ ｎｄ ｎｇ－ ｐｏ ｒ ｎｇ ｇ ｒ ｒ ｏ ｇ － ｅ ｄ ｄ ｃ ｔ ｄ ｓ ｅ ｇ ｒ ｌｎ ｓ ｓ
文献标识码 ： Ａ
关 键 词 ： 梁桥 ， 面 梁 格 ， 格 法 斜 平 梁 中 图 分 类 号 ：４ ８ ２ Ｕ ４．１
１ 概 述
续斜 梁 桥 为 研 究 对 象 ， 析 斜桥 的 受 力 情 况 。 分
随着 城 市规 模 的 增 大 ， 来 的城 市 道 路 需 要 向城 市 四周 进 行 ２ 工 程 概 况 原 本 桥 共 分 ４跨 ， 台 平 行 布 置 ， 交 角 均 为 ４ 。 桥 面 分 左 右 墩 斜 ５， 扩 展 。在 城 市 交 通 的 发展 中 ， 市 道 路 延 伸 与 原 城 市 周 边 的 高 速 城 公 路线 路 出 现 交 叉 ， 此 需 要 对 原 高 速 公 路 进 行 改 造 ， 没跨 线 两幅 ， 幅桥 梁 布置 为 ０ ５ ｍ（ 因 建 半 ． 防撞 护 栏 ）＋１． 行 车 道 ）＋ ９ ５ｍ（ ． 防 ＋０５ ｍ（ ， ２ｍ。 桥 梁。基于线路 的要 求 ， 桥梁 的建 设需 要服从 原有 的线 路 ， 以使 ０ ５ｍ（ 撞 护 栏 ） ． 中 央 分 隔 带 ） 全 幅 桥 宽 为 ４ 桥
图 １ 桥 梁 横 断 面 图
［ ］ 葛耀君． ５ 分段施 工桥 梁分析 与控 制 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 民交通 出 人 ［ ］ 段 明德 ． ６ 大跨 度 预 应 力混 凝 土 桥 梁 施 工 的 线 形 控 制 ［ ］ 铁 Ｊ．
梁格法在计算弯、斜、异形梁桥中应用 PDF版
梁格在弯、斜、异形梁桥结构分析中的应用1、概述近几年，随着处领导经营生产意识的改变，原来结构稍复杂的弯、斜、异形梁大都外委，而目前类似的结构全部让我们内部消化。
桥梁所的大多数人员平常对此类结构接触不多，在时间紧迫的情况下，要消化这些“难啃的骨头”，着实不易。
虽然我们手头有很多的计算软件，特别是下面介绍的梁格法，几乎人人皆知，但是误区也不少，所以我整理部分资料，结合自己的理解，力争清晰、准确地介绍一下，希望对大家有所帮助。
对弯梁桥，目前一般有三种计算模式：①简化为单根曲梁计算；②简化为平面梁格计算；③不加简化地用块体单元、壳单元计算。
单根曲梁模型的优点：简单、易行；缺点：几乎所有类型的梁单元都有刚性截面假定、不能考虑桥梁横截面的畸变，总体精度较低。
块体单元、壳单元模型，优点：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、应力计算。
当然可以把若干点的应力换算成横截面上的内力，对于板壳单元输出的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。
这个缺点为在设计中应用增添了不少的难度。
平面（柔性）梁格法的优点：可以直接输出各主梁的内力，便于后处理（用规范验算），整体精度能满足设计要求。
由于这个优点，使得该法成为计算弯、斜、异形梁桥的唯一实用方法。
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，如果由设计者手工准备，工作量大，而且人为偏差不可避免。
2、.梁格法的理论分析简介2.1 梁格法的基本原理梁格法的特点是用一个等效的梁格来代表桥梁的上部结构，即假定把上部结构的抗弯、抗扭刚度集中到最邻近的梁格内：纵向刚度集中到纵向构件内，横向刚度集中到横向构件内。
理想的刚度等效原则应该满足：当原型结构和等效梁格体系承受相同荷载时，两者的挠曲将是恒等的，而且任一梁格内的弯矩、剪力及扭矩将等于该梁所代表的实际结构的截面上应力的合力。
梁格法在桥梁建模中的应用分析
响， 单梁模 型的刚度 偏大 ， 而梁格 法模 型结 果则 与板单 元模 型 较 『 ］ Ｊ Ｇ Ｄ ０２０ ， ４ Ｔ ６ －０ ４ 公路桥 涵设计通用规 范［ ］ ｓ． 接近 ， 最大偏差 为 ３ ６ ， 明梁格法部分考虑 了主梁有效 宽度。 ．％ 说 『 １ Ｈａ ｌ． ｒ ｇ ｅｋＢ ｈｖｏｒＭ １７ ． ５ ｍｂｙＢ ｄｅＤ ｃ ｅ ａｉ Ｉ １ ９ ６ ｉ ｕ ．
３ 板壳单元模 型 、 单梁模 型 以及梁 格法模型 的对 比分析
图 １ 梁格 法纵向梁 格构 件示意 图
文 章共 建立 ３种 有 限元模 型 ， 中 ， 其 扁平 宽箱 梁板 单 元计 算
对 于 多格室 结构 ， 箱梁从 腹板 中央切 开 ， 将 见图 ３ 构件 ３， 模 型运用大型有 限元程序 Ａ Ｓ Ｓ１ ． ， ４ Ｎ Ｙ ０ ０建立 ， 边界条件采取 两端 简
第３ ８卷 第 ９期
・
１４ ・ ６
２０ １２年 ３月
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｔ Ｔ ＨＩ ＥＣ ＵＲＥ
山 西 建 筑
Ｖｏ ． ８ Ｎ ． Ｉ３ ｏ ９ Ｍａ． ２ ２ ｒ ０１
・
桥 梁
・隧 道
・
文章 编号 ：０ ９ ６ ２ ０ ２ ０ — １４ ０ １０ － ８ ５ １ ） ９０ ６ — ２ Ｉ ２
２ ％ ，４ ，０ 四种坡度方案进行 了研究 ， ０ ｏ２ ‰ ３ ％ｏ 最后 发现 ３ ％ 的坡 度 选 出一条安全 、 ００ 环保 、 经济 的线路 。 方案能适应地 形条件 、 本上不用展线 ， 基 路线 长度最 短 ， 投资也 最 参 考文献 ：
节省 ， 因此推 荐 的是 限制坡度 １ ％ 、 力坡 ３ ％ 的方案 。３ ％ 的 ［ ］ 朱 ２ ｏ加 ０ｏ ０ｏ １ 加力坡在 中国的铁路 中坡度之大是 非常罕见的 。
基于梁格法在桥梁设计中的应用
梁 凤 楼
（ 河北钢铁集团涞源有色金属有 限公 司 ， 河北
Ｌ ＡＮＧ Ｆ ｎ －ｏ Ｉ ｅ ｇｌｕ
保定
０４ ０ ） ７ ３ ０
（ ａ ｕ ｎ ｏ － ｒｏ ｓ ｔ ｓ ｏ，ｔ．ｆＨｃｅＩ ｎ ｎ Ｓｅｌ ｏ ｐＢａｄｎ ０ ４ ０ Ｃ ｉａ Ｌ ｉ ａ ｎ ｎｆ ｒｕ ｍｅ ｌＣ ． ｄｏ ｂｉｒ ａｄ ｔｅＧｒｕ ， ｏ ｉｇ ７ ３ ０， ｈｎ ） ｙ ｅ ａ Ｌ ｏ
３ 梁 格 划 分 原 则
确定 了 计 算原 理 ，我 们 对计 算 来讨 论 网格 划 分 的原 则：梁格 网格 的 划分 的关 键 点在 于桥 梁上 部 结构 及支 座 的 分 布情 况 ， 据 结构 力 学 相 关原 理 及 工程 实 际 经验 ， 根 可将
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
位移 和 内力上 相等效 。但 是 ，梁格与 原型 结构往 往是 两种
有 不同特 征的 结构 ，因 此严格意 义上 的 等效 梁格 是不 可能 的 。梁格 法 建 模 要注 意 的 是 如何 真 实 反 映整 体 的抗 扭 特 性 。一 般来 说 ， 虚拟 的横 向联 系梁 的数 量 、 刚度及 与主 梁的 连接 方式 都会 影响结果 。因而在运 用 梁格法 时 ，关键 问题
梁格法在斜箱梁桥结构中的分析应用
图 ２ 主梁梁格计算模型
∞ 们
∞ 们 们 即 来自∞ 加∞如图３
图４
强预应力配置 。 而在第三跨处 ， 荷载更多 的从梁格 ５ 传递至支座 ， 此 时， 梁格 １ 底缘 钢束 宜向中性轴靠拢 ， 减 弱预应力 的效应 。
２ ． ２ ． ２持 久 状 况 应 力
（ １ ） 受压 区混凝土 的最大压应力。 规 范（ Ｊ Ｔ Ｇ Ｄ ６ ２ — ２ ０ ０ ４ ） 第 ７ ． １ ． ５ 条 规 定 于 未 开 裂 构 件 ＋ ｏ － ０ ． ５ 厶 ，即受 压 区 混凝 土 的 最 大 压 应 力不大于 １ ６ ． ２ Ｍ Ｐ ａ 。 从 图 ５中可以看 出， 在主桥在运 营阶段 ， 主梁上 缘最大压 应力 １ ０ ． ８ Ｍ Ｐ ａ ， 主梁下缘最 大压应力 为 １ ３ ． ０ ６ Ｍ Ｐ ａ ， 均 满足规范要求 。梁格
见表 １ 。
表 １ 各墩 墩 顶 支 座 反 力（ 单位 ： ｋ Ｎ）
从表 １ 看， 在 中支点处三个支座反力差异不太明显， 而在 边支点 处其 差异很大 ， 在第 一跨处 ， 右支 点（ 节点 ５ ０ ７ ９ ） 荷载最 大 ， 较左 支 ４ ００ ０ 点（ 节点 ５ ０ ７ ８ ） 大３ ． ６ 倍， 在另一侧 ４号墩顶处 ， 存 在同样 的差异 。 这 ２ ００ ０ 种差异与墩台全正交 的桥梁不 同 ， 而与整体斜交板桥 的支撑反力 分 ０ 布情况 相似 ， 即在钝角角隅 的反 力会 比正交板大几倍 ， 而锐角 的角 隅反力变小 ， 甚至 出现负值 。活荷载 的最 大反力 同样发 生在钝角支 ２ ００ ０ 点上 ， 且各 支撑反力分布不均 。 这种现象一是荷载偏 心引起 ， 这和正 ４ ｏ０ ｏ 桥相 同， 二是也是 由于斜交角而产生。 ６ ００ ０ ３ 基本 结论 ８００ ０ 由各 梁格 的计算 对 比结果 ， 可知， 该 桥不 同的梁格位 置受力 差 图８ 别 比较大 。若采用单梁法计算 的支座反力选取支座 ， 会 导致边支点 则可能忽 规 范要求 。 其 图形受压 区混凝土最大压应力图基本一致 。 此 时， 与梁 处 支座 型号偏小 。根据单 梁法 计算 斜箱梁并配置钢绞线 ， 略了由于斜支撑引起的弯剪扭耦合效应 ， 可能会 出现不利 的结果 。 格 １与梁格 ３在边跨处最大压应力 同样存在较大 的差别。 ２ ． ２ ． ３ 极 限承 载 能 力 同样 ， 对于较小半径 的弯桥 、 桥 面变宽较大的变宽桥 ， 采 用单 梁法计 单梁法无法考虑结构在横 向和纵 向尺寸上的较 （ １ ） 弯矩设 计值 。 从图 ７中可 以看 出， 梁格 ３ 与梁格 ｌ 的最大弯 算结构也存在缺陷 ， 从而引起结构 的翘 曲上拱 、 支座脱空 ， 腹板 开裂等病害 。这 矩与最小弯矩在 中跨相差不大 ， 在第一跨存 在差别 ， 特别是最 大弯 大变化 ， 矩， 粱格 ３最大弯矩 １ １ ７ ３ ９ ｋ Ｎ Ｍ； 相应 处梁格 ｌ最大弯矩 ５ ６ ３ ５ ｋ Ｎ 时也应优先采用梁格法计算。 参 考 文 献 Ｍ， 仅相当于前 者的 ０ ． ４ ８ 倍。
四线铁路独塔斜拉桥内力分析及变形限值检算的开题报告
四线铁路独塔斜拉桥内力分析及变形限值检算的开题报告一、选题背景随着我国经济的迅速发展，铁路运输作为我国交通运输的重要组成部分，得到了越来越多的重视。
其中，四线铁路作为我国铁路网的重要组成部分，连接着我国南北两大经济区域，在我国经济社会发展中起着不可替代的作用。
在四线铁路建设过程中，独塔斜拉桥作为一种新型的桥梁结构形式，已被广泛应用。
独塔斜拉桥具有刚度大、稳定性好、结构简洁等优点，是继悬索桥之后的又一种具有代表性的大跨度桥梁结构。
然而，独塔斜拉桥作为一种新型的桥梁结构形式，其内力分析及变形限值检算等研究还相对较少。
因此，对于四线铁路独塔斜拉桥的内力分析及变形限值检算等方面的研究，具有较大的研究价值。
二、研究目的与意义本研究旨在通过对四线铁路独塔斜拉桥进行内力分析及变形限值检算的研究，探讨其内力特点及结构变形，为独塔斜拉桥的设计、施工及养护等提供技术支持，具体目的如下：1. 分析四线铁路独塔斜拉桥的内力特点，掌握其受力情况以及荷载传递规律，为独塔斜拉桥的合理设计提供参考。
2. 研究独塔斜拉桥的结构变形特点，掌握其变形规律及变形限值，为桥梁的养护及维护提供依据。
3. 对于四线铁路独塔斜拉桥的内力分析及变形限值检算等方面进行深入研究，开展针对独塔斜拉桥结构的理论研究，提高我国桥梁设计及结构分析的技术水平。
三、研究思路和方法本研究将采取分析与计算相结合的方法，具体流程如下：1. 对四线铁路独塔斜拉桥的结构形式和受力特点进行分析，建立其有限元数学模型，并进行荷载作用下的内力分析。
2. 确定独塔斜拉桥的变形限值，计算桥梁的变形情况，并对其进行变形限值检算。
3. 结合桥梁设计标准及实际工程情况，探讨独塔斜拉桥的设计及养护等方面的问题，并提出相应的建议。
四、预期成果1. 对于四线铁路独塔斜拉桥的内力分析及变形限值检算等方面进行深入研究，为独塔斜拉桥的设计、施工及养护等提供技术支持。
2. 建立四线铁路独塔斜拉桥的有限元数学模型，计算并分析其内力特点及变形情况。
宽幅拱形独塔PC斜拉桥力学行为分析
宽幅拱形独塔PC斜拉桥力学行为分析
为探究宽幅拱形独塔PC斜拉桥的力学行为特征,本文针对宽幅拱形独塔双
索面PC斜拉桥的结构特点,基于梁格法进行了PC箱梁空间分析、无端锚索独塔体系的整体刚度及稳定性分析。
针对背景工程主梁采用的逐段支架现浇施工法,分析了整体支架现浇、悬臂挂篮现浇施工及逐段支架现浇三者之间在施工过程及成桥状态的主梁线形及受力状态,对成桥状态还进行了结构动力分析。
主要研究内容如下:(1)针对宽幅PC箱梁,研究不同截面划分方式对纵梁计
算结果的影响,并以相同的简化结构,对比分析梁格法与实体单元法在应力、挠度、轴向压缩计算结果的区别,证明了应以各纵梁中性轴高度一致为原则根据箱梁腹板进行划分,且梁格法对于纵梁挠度计算的准确性高于应力计算;宽幅PC箱梁的横梁受到不可忽略的面外弯矩的影响,受力情况复杂,设计时因注重预应力在横
向布置的均匀性,减小横梁受到的面外弯矩作用。
(2)在不改变施工初张拉力的前提下,从拉索索力、主梁应力及施工预拱度设置方面进行了分析研究。
证明了在不改变施工初张拉力的前提下,将逐段支架现浇施工变更为整体支架现浇施工具备可行性,在受力及变形方面受到影响较小,可以忽略;将逐段支架现浇施工变更为悬臂挂篮现浇施工具备可行性,但需要改变预拱度设置及成桥后调索方案。
(3)研究活载作用下塔顶偏位及主梁最大挠度对塔柱刚度、拉索刚度、主梁刚度的敏感性,以及对不同位置拉索刚度的敏感性。
证明了改变主梁截面腹板高度的优化设计方案为改善整体刚度的最佳方案。
(4)结构动力分析。
通过成桥后的结构动力特性分析,论证其抗风、抗震能力。
(5)对研究内容进行了总结,并对后续研究进行了展望。
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本 文 分 别 建 立 单 梁 模 型 与梁 格 模 型进 行 总 体 计算 ， 并 对 结果 进 行 比较 。建 立 的模 型 均基 于大 型 分 析 软件 Ｍｉ ｄ ａ ｓ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ ２ ０ １ ０ 。
单梁模型 ， 主梁 、 索塔 及桥墩采用空间梁单元 模拟 ， 斜拉索用桁架单元模拟。全桥模型共 １ ８ ９个 节点 ， １ ６ ９个 单元 ；梁 格 模 型 除 了 主梁 模 拟 与 单 梁 模 型不 同 以外 ， 其余 均 同单 梁模 型 。主 梁按 箱 梁 腹 板 个 数 离 散 成 ５根 纵 梁 。 本 模 型 采 用从 各 室 中间 切开， 此时虽然各工字梁的中性轴不再 和箱梁截面 中性轴在 同一直线上 ， 但 是根据整截 面 的中性 轴 高 度 对 各 纵 梁 进行 强 制 中性 轴 ，从 而得 到 强 制 中 性 轴 后 的截 面 惯 性矩 ，即 构 件 的惯 性 矩 和 截 面 模
拉索采用扇形布置 ， 加劲梁上拉索间距 ６ ｍ 。主桥 采用 塔 梁 墩 固结 体 系 ， 边 墩 纵 向采 用 滑 动 支 座 ， 横 向单 侧 约束 。 主梁 采 用预 应 力混 凝 土连 续 箱 梁结 构 ， 单 箱 四 室断面 ， 梁高 ２ ． ６ ｍ 。顶板宽 ３ ０ ｍ， 厚０ ． ２ ５ ｍ； 底板 宽１ ７ ｍ， 厚０ ． ２ ５ ｍ 。边腹板采用斜腹板 ， 其他腹板 采用 直腹板 ， 中间拉索锚 固腹板厚 ２ ． １ ｍ， 其 他腹 板厚 ０ ． ４ ５ ｒ ｆ ｌ 。悬臂 长 ３ ｍ， 悬 臂端 部 高 ０ ． ２ ｍ， 根 部 高０ ． ６ ｍ 。拉索锚 固横梁顺桥 向宽度为 ０ ． ４ ５ ｍ， 边 墩 顶 横 梁 宽度 为 ２ ． ２ ｍ， 塔 梁 固结 段 横 梁 宽 ３ ． ５ ｍ。 主梁标准横断面如 图 １ 所示 。
该桥为独塔单索面斜拉桥 ， 跨径布置为 ８ ３ ｍ ＋
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ６ — ２ ７
作者 简介 ： 鲁传安 （ １ ９ ８ ３ 一 ） ， 男， 安徽宣城 人 ， 硕士 ， 工程师 ， 从 事桥梁设 计工作 。
８ ３ ｍ， 桥 面 总宽 ３ ０ ｍ。 桥 塔 采 用 帆 形 塔 ， 塔 高 ６ ２ ｍ； 加 劲 梁 采 用预 应 力混 凝 土箱 梁 ， 梁高 ２ ． ６ ｍ；
元方法建模计算 过程 比较繁琐 。梁格法是借助计
算 机 分 析 桥 梁 上 部结 构 的一 种 有 效 实 用 方 法 。它
一
种有效 方法——梁 格法进行 计算 ， 结果表 明箱梁 各腹板 受力不 均 ， 配束 应根据 各腹板 受力情况 相应调 整 ， 其 次对横 梁进行 比较分
析， 也得 出了一些结论 ， 为今后 此类 桥梁结 构设 计提供 了借鉴 。
关键 词 ： 梁格 法 ； 独塔斜 拉桥 ； 宽幅； 横梁
中图分类号 ： Ｕ ４ ４ ８ ． ２ — ７ ７ ｌ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ｌ ｌ 一 ０ ０ ８ ０ — ０ ４
０ 引 言
随着我 国经济 的迅猛发展及工程技术 的 日益 成熟 ， 人们不再满足桥梁单一 的使用功能要求 ， 更 加 注 重 景 观 上 的 美 学 视觉 冲击 ，特 别 是 城 市 桥 梁 体 现 得 尤 为明 显 。独塔 斜 拉 桥 凭借 其 造 型优 美 、 较 为经济合理 、 强 大跨 越 能力 等 优 点 ， 越来 越 多 的被 广泛运用于城市跨线 、 跨河等 中等跨径桥梁 中。目 前 总 体 计 算 方 法 主要 有 空 间梁 单 元 法 、梁 格 法 及 板壳三维实体有限元方法 。空 间梁单元法不能模 拟 内力 的横 向分 布 ， 且 宽 跨 比较 大 时 ， 计 算 结 果 不 能很好地反应真实受力情况 。板壳三维实体有 限
１ 分析模 型
１ ． １ 工 程概 述
量仍然取绕整体上部结构的主轴来计算［ ３ 】 。 横 梁模 拟 在 实 际 的 中横 梁 、 端横 梁及 拉 索 横 梁
处， 设置实横梁， 以实际截 面输人， 每侧计人 ６倍 顶板厚度， 截面呈工字型； 在非实际横梁处设置虚 横梁 ， 沿 纵 桥 向间 距 取 ３ ｍ，以 工 字 型 截 面 输 入 ， 上下缘厚 度分别取箱梁 顶底板厚 ， 腹 板厚度 取一 极小值 。为了保证整个桥梁恒载准确， 将虚横梁 自
１ ． ２ 模型 建 立
易于理解和使用， 在桥梁结构设计 中得到了广泛 的 应 用 。它适 用 于 板式 、 梁板式 、 箱梁 上 部 结 构 及 各 种 组合 体 系桥 梁 。 梁格法 的主要思路是将上部结构用一个等效 梁 格来 模 拟 ， 将 分 散 在 板 式 或箱 梁 每 一 区段 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 的纵 向 刚度 集 中于纵 向梁 格 构 件 内， 而 横 向 刚度则集 中于横 向梁格构件 内， 从 理论上讲 ， 梁格 必须满足以下等效原则： 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 部 分 的 内力Ｉ 。
８ ０ 桥梁结构
城 市道桥 与 防 洪
２ ０ １ ４ 年１ １ 月第 １ １ 期
梁格 法在宽 幅 独塔 斜拉桥 分析 中 的应用
鲁 传 安
（ 上 海市 政工程 设计研 究 总院 （ 集团） 有 限公 司 ， 上海 市 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ）
摘 要 ： 宽 幅独塔斜拉 桥 由于空 间受力效应 明显 ， 尤其 是宽跨 比较大时 ， 空 间梁 单元法 已不能 满足受 力分析需 要 。采用 空间分 析 的