步骤解析桥梁设计计算

桥梁设计中，柱式桥墩是普遍采用的结构型式。

对于简支桥梁，盖梁是一个承上启下的重要构件，上部结构的荷载通过盖梁传递给下部结构和基础，盖梁是主要的受力结构。

在设计中，由于桥梁的跨径、斜度、桥宽、车辆荷载标准的变化，对盖梁设计的影响很大，很难完全套用标准图和通用图。

盖梁设计的标准化程度很低，经常是非标准设计，需要对盖梁进行较多的计算，所以盖梁设计是桥梁设计的一个关键部分。

一、盖梁的受力特点及分析
1.盖梁的受力特点
盖梁的主要荷载是由其上梁体通过支座传递过来的集中力，盖梁作为受弯构件，在荷载作用下在各截面除了引起弯矩外，同时伴随着剪力的作用。

此外，盖梁在施工过程中和活载作用下，还会承受扭矩，产生扭转剪应力。

扭转剪应力的数值很小且不是永久作用，一般不控制设计。

实际计算中一般只考虑弯剪的组合，因为考虑弯、剪、扭三种内力同时组合，需要空间分析，计算工作会很繁琐，而且实际意义也不大。

可见盖梁是一种典型的以弯剪受力为主的构件。

2.盖梁的受力分析
盖梁除了自重荷载之外，主要承受由支座传递过来的上部结构的恒载。

对不同桥宽、不同跨径简支梁板桥的盖梁内力计算结果进行分析，以双柱式桥墩盖梁墩顶负弯矩为例：盖梁自重所占比例很小，为9％左右；上部恒载所占比例很大，为63％左右；而活载只占总荷载比例的28％左右。

表1为笔者在设计工作中对双柱式桥墩盖梁墩顶内力计算结果的一个归纳。

二、盖梁的计算要点
盖梁的计算要点是如何建立准确而且简化的计算模型。

盖梁的几何外形简单，且是以弯矩、剪力及轴力为主，受力特点明确。

将它模拟成平面杆单元比模拟成空间体单元计算要简单许多，而且能满足控制要求。

空间计算结果虽然准确，但是计算复杂，对于盖梁计算必要性不大。

采用盖梁平面基本的简化模式进行计算是最简单
且比较实用的，但使用时要对局部区域的峰值如墩顶截面进行适当的折减削峰处理，因为盖梁的实际控制截面往往不在墩顶而在墩柱边缘附近，这样能避免造成较大的浪费。

盖梁的刚度与柱的刚度之比越大，简化计算结果越准确。

当相对刚度比大于10时，误差已经控制在10％以内了，在精度要求不很高的结构工程中是允许的，且偏于安全。

此时可忽略桩柱对盖梁的弹性约束作用，把盖梁简化成简支或连续梁的型式。

当然，整体图式法是计算最为准确的平面简化计算方法，计算简单且符合实际，建议有条件时尽量采用。