梁格法 汽车荷载
探讨横向分配系数计算方法
探讨横向分配系数计算方法桥梁荷载横向分配系数的计算主要有铰接板（梁）法、刚接板（梁）法、偏心压力法、修正偏压法、比拟正交异性板法（G-M法）、弹性支承连续梁法、考虑抗扭的弹性支承连续梁法等[1]。
如何正确选择适用方法是广大设计人员面对的一个重要问题。
1、荷载横向分配系数计算理论在荷载横向分配计算中，结构的横向连接刚度起着至关重要的作用。
横向连接刚度越大，荷载横向分布作用越显著，各主梁所分配的荷载也越趋均匀。
因此需要根据实际的横向结构拟定出较为合理的简化计算模型，从而确定相应的计算方法。
对于城市宽桥，需要用梁格法，通过有限元计算来得到桥梁的横向分配系数[2]。
梁格系理论是将桥梁上部结构用一个等效梁格来代替分析，等效梁格后再将其结果还原到结构中就可得到所需的计算结果。
此法易于理解，便于使用，而且比较精确。
一般说来等效梁格的网格越密，计算结果的精确度就越高。
梁格法主要应用简支梁桥挠度参数跟横向分配系数的关系来求得横向分配系数。
通过最不利荷载的布置求得各片主梁的挠度，再由在单片主梁上跨中加载所得的挠度，从而得出各片主梁的荷载横向分配系数[2]。
2、应用梁格法的实例橄榄河桥位于省道S214线上，原桥为5-15m双曲拱桥，由于该桥病害严重，相关单位对该桥进行了重建。
2014年重建桥梁为4跨预应力混凝土连续梁桥，主梁结构为4片预应力混凝土连续小箱梁。
桥跨布置为19.92m+20m+20m+19.92m。
梁格法采用Midas/civil结构分析软件进行计算，图1为计算模型。
全桥模型在横向最不利汽车荷载布置下各片梁所承受内力值与跨中各片梁内力值之和的比值即为该片梁的横向分配系数。
同时采用刚性梁法计算该桥在最不利汽车荷载作用下的横向分配系数。
主梁从左往右编号为1-4号见图2。
表1为两种方法计算出的1-4号梁的荷载横向分配系数。
3、结语采用刚接梁法及梁格法对一座4片小箱梁构成的主梁的横向分配系数进行了计算。
经过对计算结果比较，可以得到如下结论：1）因刚接梁法主要考虑箱梁翼缘及各片箱梁之间湿接缝的刚接，横隔板的刚度平均分配到梁的纵向，故其横向分配系数计算结果偏大。
汽车荷载的说明
桥梁的设计荷载2.1.1 公路桥涵的汽车荷载《公路桥涵设计通用规范》（JDG D60-2004）将公路桥梁汽车荷载分为公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级两个等级。
汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。
车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。
桥梁结构的整体计算采用车道荷载：桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。
车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。
车道荷载的计算图式如图2-3所示。
图2-3 公路桥梁车道荷载公路-Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值为＝10.5kN/m，集中荷载标准值按表 2-4选取：k q k P 表2-4 公路桥梁集中荷载标准值计算跨径集中荷载标准值k P 备注5m ≤L480kN m 305m <<L采用直线内插求得50m ≥L360kN计算剪力效应时，上述荷载标准值应乘以1.2的系数。
公路-Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值和集中荷载标准值为公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍。
车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个影响线峰值处。
k q k P 公路桥梁车辆荷载的立面、平面尺寸如图2-4，其主要技术指标规定如表2-5。
公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。
(a) 立面 (b) 平面 图2-4 公路桥梁车辆荷载布置图(单位：kN.m) 表2-5 公路桥梁车辆荷载主要技术指标项 目 单 位 技 术 指 标项 目 单 位 技 术 指 标车辆重力标准值 kN 550 轮距m 1.8 前轴重力标准值 kN 30 前轮着地宽度及长度 m 0.3×0.2 中轴重力标准值kN2×120中、后轮着地宽度及长度m0.6×0.2后轴重力标准值kN 2×140 车辆外形尺寸(长×宽)m 15×2.5轴距m3+1.4+7+1.4公路工程技术旧标准中把大量、经常出现的汽车荷载排列成车队形式，作为设计荷载，把偶然、个别出现的平板挂车和履带车作为验算荷载。
迈达斯梁格法讨论
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：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。
06连续梁桥和连续刚构桥汽车荷载横向分布系数计算
06连续梁桥和连续刚构桥汽车荷载横向分布系数计算桥梁设计参考资料之六连续梁桥和连续刚构桥汽车荷载横向分布系数计算中交公路规划设计院目录一、汽车荷载内力计算的一般公式二、按刚性横梁法计算简支梁桥的横向分布影响线三、修正的刚性横梁法四、用“等代简支梁”法计算等截面连续梁桥荷载横向分布影响线五、用“等代简支梁”法计算变截面连续梁或连续刚构荷载横向分布影响线⑴等代简支梁的抗弯惯矩修正系数C W计算⑵等代简支梁的抗扭惯矩修正系数C Q计算⑶变截面连续梁的刚性横梁法修正系数β⑷按式（3-1）计算变截面连续梁各跨的横向分布影响线六、连续梁或连续梁刚构桥横向分布系数计算七、用荷载增大系数法计算连续梁或续梁刚构桥全宽的内力附录1 各种截面的抗扭惯矩计算公式附录2 等截面连续梁的等代简支梁修正系数C W连续梁桥和连续刚构桥汽车荷载横向分布系数计算1.汽车荷载内力计算的一般公式简支梁桥和非简支梁桥汽车荷载内力计算公式的表达形式完全相同，即i i ni i Y P m ）（S +=∑=11ξυ (1-1)式中：S-弯矩或剪力，应为横断面某一片主梁或梁肋的内力；（1+υ）-汽车冲击系数；ξ-从车道折减系数；i P -沿桥梁纵向汽车轴压力加载点i 处的轴压值，共有n 个加载点；i Y - 加载点i 处纵向内力影响线的竖坐标值；i m -加载点i 处某一片主梁或梁肋的横向分布系数。
简支梁、连续梁和连续刚构桥的i m 值是有相同的应分别计算。
2.按刚性横梁法计算简支梁桥的横向分布影响线图（2-1）为桥梁横断面，共有5片主梁，单位力P=1 加载点距横断面中心的距离为e 。
某一主梁i 的横向分布影响线竖坐标值为：∑∑==±=ni ii ii ni i iie IaI ea I I P 121(1-2) 图2-1 桥面横断面式中： i I -第i 片主梁的抗弯惯矩；共有n 片主梁；i a --第i 片主梁距横断面中心的距离；e-P=1加载点距横断面中心的距离。
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。
题举一桥梁结构分析车辆荷载在各跨梁上的作用,并作出影响线
题：举一桥梁结构分析车辆荷载在各跨梁上的作用，并作出影响线。
在世界范围内，车辆荷载标准有两种形式：车列荷载和车道荷载。
下面分别分析两种形式荷载作用在桥梁上的情况。
因为其力学原理一样，故为了方便计算，选取单跨简支梁结构进行分析。
如图。
研究C截面的弯矩变化情况，当车辆荷载在梁上移动时。
先画Ｍc的影响线：（1）在车列荷载的作用下，截面C的最大弯矩。
汽车车列荷载分为四个等级：汽车-10级，汽车-15级，汽车-20级，汽车-超20级。
选取汽车-10级进行分析。
车列在梁上时，当重车驶于梁上时截面C的弯矩才可能最大，即最不利荷载位置，此时Fp1=50kN，Fp2=100Kn，Fp3=30kN，Fp4=70kN。
（a）（b）（c）（d）（e）先来看车队左行的情况：将Fp2置于C点，如图（b）。
则有（50+100）/8﹥30/850/8﹤（100+30）/8将Fp3置于C点，如图（d）。
则有（100+30）/8﹥70/8100/8=（30+70）/8所以Fp2是临界荷载。
S=Fp1*y1+ Fp2*y2+ Fp3*y3=50*0.25+100*0.5+30*0.188=68.14kN·m 再来看车队右行的情况：由于该结构中心对称，弯矩图也对称，所以右行的情况和左行的情况一样。
综上所述，当车列荷载才此桥梁结构上移动时，截面C的最大弯矩发生在Fp2处于C点时。
总结：对于移动荷载组作用的情况（车列作用于桥梁各跨上即属于这种情况），应先分析什么样的荷载作用位置可能使量值S取得极值，即找到临界荷载，然后再从这些位置中确定最不利位置。
(2)在车道荷载的作用下，截面C的最大弯矩。
车道荷载即一集中力加一均布荷载的汽车重力荷载形式。
车道荷载在结构上产生的内力和车列荷载在结构上产生的内力等效。
求弯矩和求剪力时分别加不同的均布荷载，且大小随等级而异。
对于连续梁，求最大负弯矩时，除在最大影响线所在跨上布置上述荷载外，在其他产生相同符号弯矩的各跨上还要布置量值相同的集中荷载；求最大正弯矩时，除在最大影响线所在跨上布置上述荷载外，在其他产生相同符号弯矩的各跨上还要布置量值相同的均布荷载。
梁格法分析铰接板梁桥虚拟横梁刚度的取值研究
石家庄市和平路新建高架桥做验收评定时选择 了几孔典型的桥型 ,其 P4～ P5 跨采用简支空心板 , 墩中心距离 211 04 m , 板梁长 191 96 m , 计算跨度 191 46 m 。空心板板高 1 m ,边板底宽 11 245 m ,中 板底宽 01 99 m ,各板之间在横桥向有 01 01 m 的缝 隙 ,边板与中板的截面形式如图 1 所示 。横桥向共 24 片空心板 ,桥宽 251 5 m ,行车道实宽 241 5 m ,双 向 6 车道 ,未设人行道 。混凝土强度等级 C50 ,设计 荷载等级为城 —A 级 。
荷载方面所示因为网格太密图中仅给出了模型局部实体计算模型局部算法位移mm底板应力pa顶板应力pa备注铰接板法加载侧边板615231032159914031954117818631723192非加载侧边板未计算实体单元法加载侧边板510421723102418621603103416421392195非加载侧边板010401080102612521872145横梁刚度无穷大611921532167518421452159非加载侧边板110901520144619331202174横梁与纵梁刚度相等618421792195614421712186非加载侧边板017601360131实测结果加载侧边板41352161采用钢弦传感器直接测得应变转化为应力时弹模取413121213177210501020106本没有简化所以能够反映结构在理想状态混凝土材料完全均质结构几何尺寸完全按设计尺寸受力情况
[ 6 ] 杨长辉 ,王川 ,吴芳 ,黄洪胜 ,刘本万 1 混凝土干燥收缩 预测及变形计算 [J ]1 重庆建筑大学报 ,2003 ,25 (3) : 100 - 1051
梁格法与单梁法计算曲线箱梁的对比分析
梁格法与单梁法计算曲线箱梁的对比分析作者：陈启瑞来源：《装饰装修天地》2019年第01期摘; ;要：本文对实际工程项目中的弯桥分别使用梁格法、单梁法分析桥梁内力，并给出计算结果。
通过对比分析，给出结论，旨在为今后弯桥计算提供参考。
关键词：弯桥;梁格法;单梁法;桥梁内力;对比分析1; 前言弯桥在我们实际工程项目中经常遇到，它受力复杂，分析方法有以下几种：空间梁单元法、板壳元法、梁格法、三维实体元法。
空间梁单元法计算误差比较大，板壳元法需要整理大量的输入输出数据容易出错用起来很不方便，三维实体元法比较复杂在工程实际中不经常使用，而梁格法在分析弯桥中更为有效，一般采用梁格法对弯桥的结构分析进行整体控制。
那么我们常使用的空间梁单元法和梁格法两种桥梁方法在计算弯桥时的结果到底相差多大，为了满足工程上的要求，满足我们设计者的需要，我们选择哪种计算方法更为科学，更为妥善。
本文针对工作中遇到的某项目的匝道桥进行内力分析，希望对从事桥梁设计工作的同仁们能有所帮助。
2; 工程简介大连市某工程的匝道桥为3×20m单箱单室普通钢筋混凝土连续箱梁桥，桥面宽8m，平曲线半径为70m，顶底板厚0.2m，腹板厚0.5m，梁高1.3m。
3; 模型建立与结果对比分析桥梁设计就是对结构进行配筋设计，配筋的依据就是桥梁的内力图，用单梁法和梁格法计算比较的目的就是比较两种方法下的内力图。
而弯桥又涉及支座脱空的问题，所以支反力也是弯桥的重要计算内容。
下面按单梁法、梁格法计算在恒载和汽车荷载下边跨跨中、中支点、中跨跨中的弯矩与边支座、中支座的反力。
3.1 单梁法用midas建立梁单元模型，按实际情况模拟梁单元和支座。
计算内力时需要除以2然后与梁格法的计算结果比对;在计算支反力的时候，直接与梁格法的计算结果进行比较即可。
3.2; 梁格法梁格法的主要思路是考虑横梁的作用，由横纵梁组成的空间梁格来模拟桥梁受力。
划分梁格有两种方法，按腹板划分和按顶底板划分，该模型为单箱单室箱梁，不涉及这个问题，按中心线划分成梁格主梁即可。
(整理)MIDAS计算弯桥及汽车荷载方法.
MIDAS计算弯桥及汽车荷载方法对于弯桥，可以把它简化为单根曲梁、平面梁格计算，也可以用实体单元、板单元计算。
单根曲梁模型。
优点：简单，缺点：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。
梁格法。
优点：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。
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，如果由计算者手工准备，不仅工作量大，而且人为偏差较难避免。
实体单元、板单元模型。
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，不能直接用于强度计算；不能直接考虑预应力问题。
1 建模以直代曲，划分的单元越多，精度越高。
2 自重梁单元内外侧长度不等造成的扭矩，可通过施加偏心均布荷载或均布扭矩来调整。
3 汽车荷载计算依据规范，按静荷载修正的方法计算。
4 车道定义车道(板单元定义车道面)，车道的横向布置需由用户定义。
最好按偏载定义各车道位置，多车道的横向折减系数由程序自动计算。
程序不能自动考虑汽车荷载的纵向折减，当跨径大于150m时，用户应在定义移动荷载分析子荷载工况时，在系数中自行输入纵向折减系数。
5 注意a. 在定义车道中输入的跨度的用途有两个: 一个是程序根据输入的值按JTGD60-2004的4.3.1条自动选择公路-I级荷载Pk值、按4.3.5自动选择人群荷载标准值；二是用于计算冲击系数，当用户在分析>移动荷载分析控制中选择按输入的跨度计算冲击系数时，将按在定义车道时输入的跨度计算冲击。
b. 在定义车道时，选择跨度实始点的用途: 当用户在分析>移动荷载分析控制中选择按影响线加载长度计算冲击时，程序将根据跨度始点间的距离计算冲击。
6 连续梁桥的各跨跨度不同时，程序自动按在定义车道时输入的各跨跨度中最大值选用Pk值(偏于安全)。
新旧规范中的汽车荷载比较
新旧规范中的汽车荷载比较前言：我国公路桥梁结构设计采用的汽车荷载标准长期以来采用汽车车队的形式，计算荷载和验算荷载相结合的模式。
原规范将汽车荷载划分为汽车—超20级、汽车—20级、汽车—15级、汽车—10级共四个等级，并且每个等级规定了验算荷载——挂车和履带车荷载；而新规范只将汽车荷载分为公路—I级和公路—II级两个等级，取消了原规范规定的汽车—15级和汽车—10级汽车荷载，并且不考虑验算荷载。
公路—I级相当于原规范的汽车—超20，公路—II级相当于原规范的汽车—20级。
两者对简支梁的内力有什么区别，我们接下来就来分析这个问题。
正文：新旧规范汽车荷载对简支梁产生的内力主要体现在两个方面：1.汽车荷载的计算图式不同。
原规范汽车荷载的计算图式是以一辆加重车和具有规定间距的若干辆标准车组成的车队表示的。
新规范采用车道荷载即由均布荷载和集中荷载组成的图式。
2.冲击系数不同。
旧规范近似地认为冲击力与计算跨径成反比，并与桥梁的结构形式有关。
而新规范采用了结构基频来计算桥梁结构的冲击系数。
一．跨径20米的简支梁的内力分析。
下面以混凝土简支梁为研究对象，分析新旧规范标准汽车荷载效应的差别。
该桥标准跨径20m，主梁全长19.96m，计算跨径19.50m，桥面净空为净—7m+2×1.75m。
主梁结构尺寸如下图示。
设计荷载分别采用《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）采用的公路—I级、公路—II级与《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-85）采用的汽车—超20级、汽车—20级进行对比分析。
（一）.新桥规计算的荷载效应根据上节中主梁结构纵、横截面的布置，取用其的一根主梁计算其各控制截面的汽车荷载效应。
汽车荷载效应计算按《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2004）4.3.2条规定，简支梁结构的冲击系数由下式计算：介于1.5HZ和14HZ之间，冲击系数按下式计算：汽车荷载效应计算结果见下表：汽车一级荷载：汽车二级荷载：（二）．按照旧桥规计算的荷载效应汽车荷载效应计算：在汽车荷载效应计算中，直接用规范中采用的标准汽车荷载在主梁上加载，从而计算出主梁各控制截面（支点、四分点和跨中截面）的最大弯矩和剪力效应。
2.4 车辆重力、公路汽车荷载(车辆、车道荷载)
2.4汽车（列车）荷载标准：①车辆荷载——考虑车列形式的荷载，以集中荷载形式作用于车轴位置；②车道荷载——将车辆重力等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载。
一、公路桥涵汽车荷载等级（JTGD60-2015）公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路汽车荷载等级公路－I级公路－I级公路－I级公路－II级公路－II级➢我国现行公路桥涵汽车荷载（JTGD60-2015）不同于原公路桥涵车辆设计荷载（JTJ 021-89），汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。
➢对于桥梁结构的整体计算---采用车道荷载；➢对于桥梁的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙压力等的计算---采用车辆荷载。
•公路桥涵车辆设计荷载（JTJ 021-89）各级车辆荷载纵向排列：相当于公路－I 级相当于公路－II级1 、车辆荷载车辆荷载横向布置（尺寸单位：m）车辆荷载立面、平面尺寸•车辆荷载的主要技术指标2、车道荷载注：计算跨径为：设支座的为相邻两支座中心的水平距离；不设支座的为上、下部结构相交面中心间的水平距离。
公路－I级：q K=10.5kN/m；当桥涵计算跨径小于或等于5m时，P K=270kN；当桥涵计算跨径大于或等于50m时，P K=360kN；桥涵计算跨径大于5m、小于50m时，P K按直线内插求得。
上述计算得到的剪力效应值应乘以1.2的系数。
公路－II级：车道荷载的q K和P k，为公路－I级车道荷载的0.75倍。
•我国城市桥梁设计荷载标准规定的城—A级（跨度2-20m）•求弯矩时q M=22.5kN/m，求剪力矩时q Q=37.5k/m⚫城市桥梁设计荷载城-A级标准车辆纵向布置及平面布置：城-B级标准车辆纵向布置及平面布置：3、横向折减系数和纵向折减系数横向车道布载系数对计算跨径大于150m 的大跨径桥梁应按下表的规定对车道荷载进行纵向折减。
桥梁为多跨连续结构时，整个结构应按其最大计算跨径的纵向折减系数进行折减。
横桥向布置多车道汽车荷载时，汽车荷载标准根据多个车道上同时出现最大汽车荷载的概率大小，规定计算所得内力应考虑汽车荷载的折减；布置一条车道汽车荷载时，应考虑汽车荷载的提高。
汽车荷载和车道荷载
6 汽车及人群荷载6.0.1 汽车荷载分为公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级两个等级。
汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。
车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。
桥梁结构整体计算应采用车道荷载；桥梁局部加载及涵洞、桥台台后汽车引起的土压力和挡土墙上汽车引起的土压力等的计算应采用车辆荷载。
车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。
6.0.2 汽车荷载等级应符合表6.0.2规定。
表6.0.2 汽 车 荷 载 等 级公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路汽车荷载等级 公路—Ⅰ级 公路—Ⅰ级 公路—Ⅱ级 公路—Ⅱ级 公路—Ⅱ级汽车荷载等级的选用应根据公路等级和远景发展需求确定。
一条公路上的桥涵宜采用同一汽车荷载等级。
6.0.3 公路—Ⅰ级汽车荷载的车道荷载的计算图式如图6.0.3。
图6.0.3 车道荷载1 均布荷载标准值为5.10=K q kN/m 。
2 集中荷载标准值K P 按以下规定选取：桥梁计算跨径j L ≤5m 时，=K P 180kN ；桥梁计算跨径≥j L 50m 时，=K P 360kN ；桥梁计算跨径5＜j L ＜50时，K P 值采用直线内插求得。
计算剪力效应时，上述均布荷载和集中荷载的标准值应乘以1.2的系数。
3 桥梁设计时，应根据本标准第6.0.4条确定的设计车道数布置车道荷载。
每条设计车道上均应布置车道荷载：纵向：均布荷载标准值K q 沿桥梁纵向可任意截取，并满布于使结构产生最不利荷载效应的同号影响线上；集中荷载标准值K P 则作用于相应影响线中一个影响线峰值处。
横向：均布荷载和集中荷载都均匀分布在设计车道3.5m 宽度内。
6.0.4 公路—Ⅰ级汽车荷载的车辆荷载以一辆标准车表示，其主要技术指标应符合表6.0.4-1规定。
表6.0.4-1 车辆荷载主要技术指标项 目 单 位 技 术 指 标车辆重力标准值 kN 550 前轴重力标准值 kN 30 中轴重力标准值 kN 2×120 后轴重力标准值 kN 2×140 轴 距 m 3+1.4+7+1.4轮 距 m 1.8 前轮着地宽度及长度 m 0.3×0.2 中、后轮着地宽度及长度 m 0.6×0.2 车辆外形尺寸（长×宽）m15×2.5车辆荷载在每条设计车道上布置一辆单车。
空间梁格法在宽梁桥分析中的应用
空间梁格法在宽梁桥分析中的应用发布时间：2022-10-19T06:43:39.205Z 来源：《城镇建设》2022年11期6月作者：李铁盔[导读] 作为特殊的受力结构，宽梁桥的受力计算分析有其特殊性李铁盔湖北中广公路勘察设计有限公司，湖北宜昌市443000摘要：作为特殊的受力结构，宽梁桥的受力计算分析有其特殊性，梁格法在宽桥受力计算分析中起到了重要的作用，使得宽桥受力计算分析更加准确。
本文探讨了梁格法在计算预制装配式多主梁桥和现浇宽箱梁桥中的准确性，并依托某实际工程，用空间梁格法分析了宽箱梁连续梁桥在活载偏载作用下的受力状态，得到了较好的分析结果，可供广大工程技术人员在类似项目中进行参考。
关键词：梁格法；宽梁桥；预制装配式梁；单箱多室现浇箱梁1 概述在我国公路桥梁中，中小跨径的桥梁占比最大，该类桥梁中，又以预制装配式梁桥最为常见，其上部结构多为空心板、预制T梁和预制小箱梁，成桥后，上部结构表现为多主梁结构，该类梁桥多采用建立单片主梁模型，对汽车作用结果乘以荷载横向分布系数进行考虑，其计算结果的准确性取决于荷载横向分布系数的准确性，各种荷载横向分布系数计算方法均进行了一些假定与简化，计算结果与实际受力状态仍旧有较大的偏差；建立空间梁格有限元模型，则通用于简支梁和结构简支变连续梁，可充分考虑各主梁之间的相互影响，计算结果更准确。
城市桥梁中现浇宽箱梁桥应用较多，宽箱梁桥往往设计成单箱多室结构，多个腹板共同受力；在汽车偏载作用下，宽箱梁将产生纵向弯曲，横向刚性扭转、畸变、和横向挠曲等基本变形状态，从而各个腹板表现出相差较大的受力状态，用平面杆系单梁模型进行受力分析，将得不到满足精度要求的计算结果；板壳实体仿真有限元计算模型可以精确计算宽箱梁桥的受力状态，但建模过程复杂，计算量大，对计算机性能要求高，且现行规范是基于梁单元理论编制，用板桥实体仿真有限元模型很难基于现行规范进行快速配筋验算。
建立空间梁格有限元模型成了分析宽箱梁桥的优胜法宝；随着商业有限元软件的发展，建立空间梁格有限元模型很方便快捷，计算效率高，计算结果精度高，且能基于现行规范快速进行配筋验算及调整结构设计。
中欧规范桥梁汽车荷载模式比较
图 2 公路Ⅰ，Ⅱ级荷载布置模式
关于桥面车道宽度及车道数有以下规定：
根据 ＪTG D60-２004 公路桥涵通用设计规范第 3. 3. 1 条规定，
车道宽度跟桥梁设计速度有关，具体对应情况见表 ２。
表 2 车道宽度
设计速度 ／ km·ｈ - 1 1２0
100
80
60
40
２0
车道宽度 ／ m
中荷载 组 成，布 置 形 式 见 图 ２，其 中 公 路 Ⅰ 级 车 道 荷 载 qk = 10. 5 kN ／ m，Pk 按以下规定选取：当桥梁跨径不大于 5 m 时，Pk = 180 kN，当桥梁跨径不小于 50 m 时，Pk = ２70 kN，当桥梁跨径在 5 m ~ 50 m 之间时，Pk 由内插求得。而公路Ⅱ级车道荷载的 qk ， Pk 均按公路Ⅰ级车道荷载的 0. 75 倍取用。
10. 5≤W ＜ 14. 0
14. 0≤W ＜ 17. 5
14. 0≤W ＜ ２1. 0
桥面设计车道数
1 ２ 3 4
规范中还规定：当桥面车道数大于 ２ 时，车道荷载需要根据
车道数量进行折减，但折减后的车道荷载效应值不应小于两车道
的荷载效应值，车道对应折减系数见表 4。
表 4 横向折减系数
横向车道数 ２
弯矩值 ／ kN·m 466. 46 430. 61 408. 41 371. 77 365. 1 36２. 31 377. 94 3２5. 45 ２93. 45 3 401. 5
2. 3 中国规范
根据相关规 定，桥 面 划 分 为 3 个 车 道，冲 击 系 数 经 计 算 为 1. 3２3，车道荷载效应值需乘以 0. 78 的车道折减系数。通过计算， 跨中断面汽车荷载弯矩效应值见表 6。
梁格法在连续箱梁桥荷载试验中的应用
梁格法在连续箱梁桥荷载试验中的应用摘要：桥梁荷载试验是鉴定桥梁承载能力、评估桥梁现状的重要手段。
用合理的计算方法进行结构分析尤为重要。
本文用梁格法建立模型，对某单箱双室预应力钢筋混凝土连续梁桥的静载试验结果进行分析，并对其主梁结构工作状态进行评价。
关键词: 荷载试验；梁格法；连续梁桥Abstract:The bridge load testis an important method for identification ofbridge,bridgebearingabilityevaluation status.The analysis of this structure byreasonable calculation methodis particularly important.This paper establishes a modelusing grillage method,onasingle box double roomprestressed reinforcedconcrete continuous beam bridgestatic load testresults are analyzed,and to evaluateitsgirder structureworking state.Key words:load test;beam;continuous beam bridge引言：单箱多室箱梁因整体性能好、梁高较小、外形美观，且能方便地适应线路的变化从而在公路互通立交桥、城市立交桥中广泛采用，同时其承载能力成为其备受关注的焦点，所以对单箱多室梁桥的结构分析尤为重要。
而桥梁荷载试验是鉴定现役桥梁承载能力、评估桥梁现状的重要手段，而梁格法的特点是用等效梁格来代替桥梁上部结构分析梁格的受力状态，建立模型简便，结果提取方便，另一方面结果可以与箱梁荷载试验所关心的梁腹板、梁肋以及梁底的内力情况相对应，所以在箱梁结构分析及荷载试验中得到了大量应用。
桥涵重车荷载计算方法计算原理及计算步骤
桥涵重车荷载计算方法计算原理及计算步骤6座桥：特种车辆过桥梁的计算方法是影响线加载求最不利内力。
计算原理为程序先计算出各单元起点、1/4点、中点、3/4点、终点的影响线，然后程序依据事先定义的特种车辆荷载(主要包含轴重和轴间距)在各影响线上加载，并考虑横向分布的影响，求出每个五分点的最不利内力值，然后按照规范对各五分点对应的内力值进行截面验算，判断各截面是否满足特种车辆荷载下的承载力要求。
具体计算步骤为程序将桥面各单元划分为四段(一般为起点、1/4点、中点、3/4点、终点 )，然后程序将事先定义好的特种车辆荷载数据 (主要包含轴重和轴间距)，按照车辆的行进方向将第一个轴重加在行进方向的第一个桥面单元的起点上，计算出模型中所有单元的内力值，然后将第一个轴重前进一个加载步长施加到下一个五分点(1/4点)上，再次计算出模型中所有单元的内力值，以此类推只至完成第一个轴重施加到桥面单元最后一个单元的终点上的计算;然后再按照车辆的行进方向将第二个轴重加在行进方向的第一个桥面单元的起点上，计算出模型中所有单元的内力值，然后将第二个轴重前进一个加载步长施加到下一个特征点(1/4点)上，再次计算出模型中所有单元的内力值，以此类推只至完成第二个轴重施加到桥面单元最后一个单元的终点上，重复以上过程直至最后一个轴重作用到桥面单元的最后一个单元的终点上。
完成以上过程后程序就可以获得所有工况下计算模型各个截面的内力值，进而获得各截面的最不利内力值3座涵洞:把重车的构造信息也加在涵洞计算书中，包括轴重，与桥计算一样。
根据《公路圬工桥涵设计规范》中关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力。
计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。
当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准。
填料厚度等于或大于0.5m的涵洞不计冲击力。
然后按照规范对盖板进行承载能力验算和正常使用极限状态验算。
梁格法在桥梁荷载试验中的应用
城 市道 桥 与 防 洪
２ ０ １ ３ 年２ 月第 ２ 期
梁格法在桥梁荷载试验中的应用
黎 虹 １ ， ２ ， 周 琳 ｚ ， 储 伟 伟
（ １ ． 同济 大学 ， 上海 市 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ； ２ ． 杭 州市 城市 建设科 学研 究 院， 浙 江杭 州 ３ １ ０ ０ ０ ３ ） 摘 要 ： 介绍 了梁格法 的基本原理 。 通过 两座桥梁 的静载 和动载试验 ， 介绍 了梁格法在 桥梁荷 载试验 中的应用 。 结果表 明 ， 梁格 法 的计算 结果 与试 验结果基 本相符 ， 有助 于桥梁荷载试 验结论 的准确评 判 。梁格法 可为桥 梁结 构的荷 载试验 计算分 析提供有 效 手
段。
关键 词 ： 梁格 法 ； 计算模 号 ： Ｕ ４ ４ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３） ０ ２ 一 Ｏ Ｏ ４ ４ — ０ ３
０ 引言
随着我 国社会经济 和交通 运输事业的飞速 发 展， 在建和已建桥梁的数量与 日 俱增 。桥梁的安全
ＧＬ＝ ２ Ｄｂ
Ｇ Ｊ ｙ ＝ ２ Ｄａ
式 中， 口 ， ｂ 分别为两坐标轴方 向梁格构件代表 的 板宽 ； Ｄ为 单位 长 度 的 弯矩 。 （ ２ ） 梁板结构在模拟梁格模型计算时 的截面参 数： Ｅ Ｉ ｘ ＝ Ｅ・ （ 梁格所代表 的截面对 轴 的惯性矩 ） 腿＝ Ｅ・ （ 梁格所代表 的截面对 Ｙ轴的惯性矩 ）
性 在 社 会 发 展 和 运 行 中 占 据 着 重 要 的地 位 。检 验 新 建 桥 梁 工 程 建设 质量 、评 定 服 役 桥 梁 结 构 承 载
划 分 的基 本 原则 一 般 有 一下 几 条 ：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Pk
Pk
-
Pk
扭转
-
Pk
-
-
Pk
应力
法向
组合
-
Pk
Pk
-
Pk
应力
主应Pkຫໍສະໝຸດ PkPkPk
Pk
力
其他
Pk
Pk
Pk
Pk
Pk
9 汽车制动力 程序目前不提供自动计算功能。 建议: a. 可按下列步骤加载: 首先进行一般的移动荷载分析，在后处理利用 移 动 荷 载 追 踪 器 功 能 获 得 某 项 结 果 的 最 不 利 加 载 位 置 ， 然 后 通 过 按 JTG D60-2004的4.3.6条计算制动力，用梁单元荷载中集中荷载方式(局部坐标系) 加载到最不利加载位置。 b. 注意制动力不考虑冲击的影响。
实体单元、板单元模型。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，不能直接用于强度计算；不能直接考虑预应力问题。 1 建模
以直代曲，划分的单元越多，精度越高。 2 自重
梁单元内外侧长度不等造成的扭矩，可通过施加偏心均布荷载或均布扭矩来调 整。 3 汽车荷载计算依据规范，按静荷载修正的方法计算。 4 车道 定义车道(板单元定义车道面)，车道的横向布置需由用户定义。最好按偏载定 义各车道位置，多车道的横向折减系数由程序自动计算。程序不能自动考虑汽 车荷载的纵向折减，当跨径大于150m时，用户应在定 义移动荷载分析子荷载 工况时，在系数中自行输入纵向折减系数。 5 注意 a. 在定义车道中输入的跨度的用途有两个: 一个是程序根据输入的值按JTG D60-2004的4.3.1条自动选择公路-I级荷载Pk值、按4.3.5自动选择人群荷载 标准值；二是用于计算冲击系数，当用户在分析>移动荷载分析控制中选择按 输入的跨度计算冲击系数时，将按在定义车道时输入的跨度计算冲击。 b. 在定义车道时，选择跨度实始点的用途: 当用户在分析>移动荷载分析控制 中选择按影响线加载长度计算冲击时，程序将根据跨度始点间的距离计算冲 击。 6 连续梁桥的各跨跨度不同时，程序自动按在定义车道时输入的各跨跨度中最 大值选用Pk值(偏于安全)。 7 车道荷载用于计算，车辆荷载用于验算，车道荷载的均布荷载qk随跨度变化， 集中荷载Pk不随跨度变化。车道荷载加载方式: qk加载到影响线最不利效应的 同号影响线上，Pk加载到同号影响线上最大峰值处。 8 因为规范规定计算弯矩和剪力的Pk值不同(计算剪力时的Pk取计算弯矩时 Pk 的1.2倍)，但没有规定计算轴力、反力、位移、应力的Pk，程序内在计新规范 车道荷载的各种效应时取值见下表。
表1—4
效应 桁架单元 梁单元
板单元 实体单元 弹性连接
反力
Pk
Pk
Pk
Pk
Pk
变形
Pk
Pk
Pk
Pk
Pk
轴力
Pk
Pk
Pk
Pk
Pk
剪力
-
1.2Pk(Fy,Fz) Pk
Pk
Pk
弯矩
-
Pk
Pk
-
Pk
扭矩
-
Pk
-
-
Pk
轴向
Pk
Pk
Pk
Pk
Pk
应力
剪切
-
1.2Pk(Sy,Sz) Pk
Pk
Pk
应力
弯曲 -
应力
13冲击力 在 6.3.2 以后的版本中，Civil 提供两种用于计算冲击系数的跨度，一种是输 入的跨度，另外一种是由程序根据影响线自动计算 L。选用那种方法，在分析 >移动荷载分析控制中“跨度的计算方法”中选择。当用户选择“影响线加载 长度”时，这里输入的跨度不起作用。
11离心力 首先进行一般的移动荷载分析，利用移动荷载追踪器获得最不利加载位置。按 照规范计算离心力系数，将其与最不利荷载相乘，再除于1+u（离心力不考虑 冲击系数）。然后用梁单元荷载施加即可。
12当有移动荷载作用时，在设计中实际采用的组合会更多(对每个荷载组合都会 对弯矩最大时、剪力最大时、轴力最大时的情况进行验算)。
MIDAS 计算弯桥及汽车荷载方法
对于弯桥，可以把它简化为单根曲梁、平面梁格计算，也可以用实体单元、 板单元计算。
单根曲梁模型。优点：简单，缺点：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。
梁格法。优点：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。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，如果由计算者手工准备，不仅工作量大，而且人为偏差较 难避免。
10 汽车撞击作用 建议: a. 可按下列步骤加载: 按JTG D60-2004的4.4.3条汽车撞击力在车辆行 驶方向取1000kN，在车辆行驶垂直方向取500kN，两个方向的撞击力不同时考 虑，撞击力作用于行车道上1.2m处，直接分布于撞击涉及的构件上，对梁单元 按梁单元荷载(集中荷载)加载，对板和实体单元按节点荷载加载。 b. 在荷载组合自动生成对话框中选择“考虑弯桥制动力”时，当汽车 制动力与离心力同时出现在荷载组合中时，制动力荷载的组合系数自动乘以 0.7的系数。