SAP2000软件对桥梁结构的MPA分析
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并 用 该 方 法 计 算 一 座 实 际桥 梁结 构 的非 线性 反 应 ， 与标 准Ｐ ｓｏｅ分 析 的 结果 进 行 比 较 ，表 明Ｓ Ｐ ０ ０ 高 阶振 型起 主 要 作 ｕｈｖｒ Ａ ２０ 对 用 的 结 构 也 能得 到较 准确 的计 算 结 果 。
关 键 词 ：Ｓ Ｐ ０ ０ Ａ ２ ０ 软件 ：模 态Ｐ ｓ ｏ ｅ分 析 ；桥 梁 结 构 ；高 阶振 型 ｕｈ ｖ ｒ 中 图分 类号 ：Ｕ ４ ４１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ７ ６ ２ １ ） １ ０ ４ — ３ ０ ２ ４ ８ （０ ２ — １３ ０ １
学版 ，２ ０ ，２ （ ） ７ １０ ０ ６ ６ １ ：９ — ０ ．
３３ 不 同厚 度 的连 接 板 的 应 力 分 布 规 律 基 本 一 ．
致 ，但厚 板 应力过 渡更 为平 滑 ，数值也 较 小 。
参 考文 献
［】Ｋｍ Ｊ Ｙ ｏ ， ａ ｇＢＳ Ｆｎｔ ｅ ｍ ｎ ａ ａｙ ７ ｉ ， ｏ ｎＪＣ Ｋ ｎ ． ｉｉ ｌ ｅ ｔ ｎ ｌ ｅ ｅ —
作 者 简 介 ：谢 秉敏 （９ ６ ） 男 ，重 庆 交 通 大 学桥 梁 与隧 道 １８ 一 ，
专 业在 读 硕 士研 究生 。 收 稿 日期 ：２ １ － ５ １ ０ １０ — ８
ｓｔ ｌｔ ｅＩ ３ Ｗ ｒ ｇ ｎＭｉｎｓｔ［ ． ｏ ｒ ｅ ｐａ ｓｉ ｔ 一 ５ ｂｉ ｅｉ ｎ ｅｏａＪ Ｊｕ． ｅ ｎｈ ｄ ］
置 方式对 螺 栓连接 接 头 的滑 移荷 载元影 响 。 ３２ 不 同厚度 的连接 板 在 最不 利 荷 载工 况 下 均 未 ．
［］李 启 才 ，顾 强 ，刘 刚． 接 板 厚 度 对框 架 中钢 ５ 拼
梁 高 强 螺 栓 拼 接 性 能 的影 响Hale Waihona Puke Baidu【 ． 州 理 工 大 学 学 Ｊ 兰 】
１２ ・
分析方 法 的发展 和应 用ｆ ２ １ 文 通过 计 算 实例 讨论 。本
１０ ・
将 ＭＰ Ａ分析方 法应 用于 桥梁结 构 的实施步 骤 及其对 桥 梁 结 构 的 适 用 性 ， 并 对 Ｓ Ｐ ０ ０ 件 的 标 准 Ａ ２０ 软
若０ ． ８
掣 釜 ０ ． ６
０４ ・
报 ，２ ０ ，３ （ ） ３ — ３ ． ０ ８ ４ ６ ：１ １ １４
出现塑 性变形 ，厚 板较 薄板有 更 大 的应 力 储备 和 安
全性。
王 斌华 ， 吕彭 民 ，吴纪 生 ． 桥 机 主 梁 高 强连 造
接 螺栓 群 的有 限元 计算 『 ． 安 大学 学 报 ： 自然科 Ｊ 长 １
明在文 中 的工 况组 合下 采用 厚板 是有利 的。
３ 结 论
［】ＪＪＲ ｇ ｒ ｈ ｎ ，Ｍｉ ａｌ ａ ． ｌｓｃｂ — ４ ｏｅ ｅ ｇ Ｃ ｃ ｅ Ｃ Ｈ Ｙ ｍ Ｅａｔ ｕ ｈ ｉ
ｃ ｌ ｇｓ ｅ ｇ ｆｇ ｅｓｔ ｌ ｅＪ． ｏ ｒａ ｏ ｔ ｃ— ｋｉ ｔ ｎ ｔ ｏ ｕ ｓｅ ｐａ ［］ Ｊｕｎ ｌ ｆＳｒ ｔ ｎ ｒ ｈ ｔ ｕ
力 数值 差 距较 大 外 ，最 大 最 小应 力 数 值 相差 不 大 ，
但 厚板较 薄板 在沿 板厚 方 向应力 过渡更 平 滑 ，这说
ｎ ｌ ｆ ｔ ｃ ｒｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ２ １ ， ３ （ ） ５ — ８ ａ ｏ Ｓｒ ｔ ａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ， ０ １７ １： ９ ６ ． ｕ ｕ ｉ １
Ｍ ｏ ａ ｕ ｈ ｖ ｒ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｉ ｇ ｓＵｓｎ ＡＰ２ ０ ｏ ｔ ｒ ｄ ｌＰ ｓ ｏ ｅ ａｙ ｉ ｎ Ｂｒｄ ｅ ｉ ｇ Ｓ ０ ０ Ｓ ｆｗａ ｅ
Ｌ ＥＮＧ ｎ Ｘｉ （ ｎＲａｌ ｙＶｏ ａｉｎ ｌ＆ Ｔ ｃ ｎｃ ｌＩｓｉ ｔ， ｎ７ ０ ０ ， ｉａ Ｘｉ ｉ ｃ ｔ ａ ａ ｗａ ｏ ｅ ｈ ｉａ ｎｔ ｕｅ Ｘｉ １ ６ ０ Ｃｈｎ ） ｔ ａ
谱 位 移／ ｍｍ
图２ ２ 前 四阶 振 型 能 力 曲线 （ 测 点 在 中 间 跨 的 跨 中时 ） — 监
图２ ２ — 是按 照 固定 的监 测 点位 置 。对 所 选桥 梁
结构 进行ＭＰ 分 析得 到 的前 四 阶振型 的振 型能力 曲 Ａ
线 。 由图可 以看 出 ，第二 、三 、四 阶振 型 的能力 曲
ｓ ｎ ｏ ｅｉｇ ｏ ｔ ｃ ｒ ｉ ｏｔｄ ｊｉｔ［］ ｉ ａ ｄ ｍ ｄ ｌ ｆｓ ｕｔ ｅ ｗｔ ｂ ｌ ｏｎｓＪ ． ｓ ｎ ｒ ｕ ｈ ｅ
［］朱 铭 ，王荣 辉 ，黄 永辉 ． １ 钢桁 桥 长列 高强 螺 栓 群 优先 布 置 的有 限元 分 析ｆ］长 安 大 学学 报 ： 自然 Ｊ． 科学 版 ，２ ０ ，２ （ ） ９ ６ ． ０ ９ ９ ４ ：５ — ２ ［］Ｍｉｍａ ｉ ，Ｔ ｉｈｒ ｋ ｚｋ ，Ｒ ｂｒ ａ ａ ２ ｎ ｏＬａ ｏ ａ ｉ Ｏ ａａ ｉ ｏ ｅｔ Ｂ ｌ — ｃ ｏ ｏ ｌ
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ｕａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ １ ９ ， ２ （ ） ５ ８ ５ ９ ｒｌ ｎｉ ｅ ｎ ， ９ ４ １ ０ ２ ： ３ － ５ ． ｎ ｉ
３１ 不 同厚 度 的 连 接 板 与 芯 板 相 对 位 移 相 差 不 ．
大 ，均 小 于 ０１ ｍ ．５ ｍ，表 明不 同板 厚 的螺 栓 等 距 布
结构 ｌ桥 墩 的墩 顶 ，三 阶振型 的监测 点也 选在 中 间 ＃
Ｐ ｓｏ ｅ分 析功 能 ［ ｕｈ ｖｒ ， １ 进行 改 进 ．使 其 通 过 多 次 反 复
计 算 ，能够 完成ＭＰ Ａ的计算过 程 。
２ 计算 实例
２ １ 桥 梁 工 程 概 况 ．
０Ｏ ．
Ｕ ３０ ｌ ０ ０ ｌ ０ ５ ２ Ｕ０
所 研究 的桥 梁结构 是一 座三跨 预应 力混凝 土 曲 线连续 梁桥 ，该 桥为一 座在 用 的铁 路桥 。该 桥全 长 为３ ．ｍ ４ ｍ＋ ２６ ２６ ＋ ８ ３ ．ｍ，曲线 半 径为３ ０ ０ ｍ。墩 柱采 用 Ｃ５ ４ 混凝 土 ，箱 梁 采用 Ｃ ０ ５ 混凝 土 。该 工 程 抗 震设 防烈 度为８ ， Ⅱ类场地 土条 件 。 度 ２２ 计 算模 型 的建 立 ． 本 文 采用 Ｓ Ｐ ０ ０ Ａ ２ ０ 软件 建 立上 述桥 梁 结构 的有 限 元 模 型 。 桥 墩 采 用 框 架 单 元 ，上 部 结 构 采 用 Ｓ Ｐ ０ ０ 梁 模块 中的单 箱单 室 桥 面截 面 。 由于本 Ａ ２ ０桥
８ ７ ６ ５ ４
毯 器
线是 完全 弹性 的 ，这 显然 与实 际情况不 符 。在 高 阶 振 型 ，桥 梁结构 的最 大位移 可能 发生在 桥 梁结 构 的
边跨 ．如 图２ ｌ ） 图２ ｌ ） 一 ｂ ～ 一 ｄ 所示 为 了使ＭＰ Ａ分析 得到更 准确 的结 构非 线性 响应
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【】Ｆｓ ｅ ＪＷ． ａ ｇｅａ ｄｆ ｃ ｒ ｉ ｔｅ ｂｉｇｓ ３ ｉ ｒ Ｆ ｔ ｕ ｎ ｒ ｔ ｅ ｎｓ ｌ ｒ ｅ， ｈ ｉ ａｕ ｅ ｄ ｃ ｓ ｕ ｉｓ ］ Ｎ ｗ Ｙ ｒ：ｏ ｎＷｉｌ Ｓｎ ． ９ ４ ａｅｓ ｄｅ［ ． ｅ ｏｋ Ｊｈ ｅ ｔ Ｍ ｙ＆ ｏ ｓ １８ ．
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Ｂｄｅ Ｔ ｎｌｎｉｅｎ 桥梁与隧道工程 ｒｇ ＆ ｕ ｅＥｇ ｅｒ ｉ ｎ ｎ ｉ ｇ
冷 鑫
（ 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 ，陕 西 西 安 ７ ０ ０ ） 西 １６ ０
摘 要 ：基 ＩＳ Ｐ ０ ０ 件 的 标 准 Ｐ ｓｏｅ分 析 功 能 ，进 行 适 当 改进 ，通过 多 次运 算 ，在Ｓ Ｐ ０ ０ 件 上 完成 了ＭＰ 分 析 ， ｆ Ａ ２０ 软 － ｕｈ ｖｒ Ａ ２０ 软 Ａ
２ １ 年１ 月 第２ 期 Ｉ ４ ０１ １ １ ３ １
桥梁与隧道工程 Ｂｄｅ Ｔｎ ｌｎｉｅｎ ｒ ＆ ｕｎ ｇ ｅｒ ｉ ｇ ｅＥ ｎ ｉ ｇ
ｗ ｏ ｅ ｈ ｇ ｅ － ｒ ｅ ｄ ｌ ｙ ｉ ｏ ｅ ｔ ｅ Ｓ ２ ０ ｏ ｗ ｒ ａ ｌｏ ｒ ａ ｈ ａ ｇ ｏ ｅ ｕ ｔ ｈ ｓ ｉ ｈ ｒ ｏ ｄ ｒｍｏ ｅ ｐ ａ ｓａ ｍａ ｎ ｒ ｌ ， ｈ ＡＰ ０ ０ ｓ ｆ ａ ｅ ｃ ｎ ａｓ ｅ ｃ ｏ ｄ ｒ ｓ ｌ ｔ ． Ｋｅ ｒ ｓ Ｓ ２ ０ ｏｔ ｒ ； ｄ ｌＰ ｓ ｏ ｅ ｎ ｌ ｓｓ ｂ ｉ ｇ ｔ ｃ ｕ ｅ ； ｉ ｈ ｒ ｏ ｄ ｒｍｏ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ＡＰ ０ ０ Ｓ ｆ ｗａ ｅ ｍｏ ａ ｕ ｈ ｖ ｒａ ａｙ ｉ； ｒ ｅ ｓｒ ｔ ｒ ｓ ｈ ｇ ｅ － ｒ ｅ ｄ ｄ ｕ
１ 引 言
作为 绘制 荷 载一 位移 的监 测 点时 ． 由Ｓ Ｐ ０ ０ 件 Ａ ２０ 软
现 代社会 中 ，高 阶振型对 非线 性反应 有较 大影
响 的结 构 越 来 越 多【，这 大 大 限制 了标 准Ｐ ｓｏ ｅ ｌ ｊ ｕｈ ｖｒ
得 到 的前 四阶振 型能力 曲线 如 图２ ２ 示 。 —所
文在计 算 中不考 虑土 与结构 的相 互作用 ，因此在 建
立模 型时 ，结构 与基 础假设 为 固定连接 。
２３ ＭＰ 方 法对所 选结构 的非 线性 分析 ． Ａ
结果 ，由初 始 分析 ，得 出一阶振 型 的监测 点仍 选在
中间跨 的跨 中位置 ，第二 阶振 型的监测 点 选在 桥梁
关 键 词 ：Ｓ Ｐ ０ ０ Ａ ２ ０ 软件 ：模 态Ｐ ｓ ｏ ｅ分 析 ；桥 梁 结 构 ；高 阶振 型 ｕｈ ｖ ｒ 中 图分 类号 ：Ｕ ４ ４１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ７ ６ ２ １ ） １ ０ ４ — ３ ０ ２ ４ ８ （０ ２ — １３ ０ １
学版 ，２ ０ ，２ （ ） ７ １０ ０ ６ ６ １ ：９ — ０ ．
３３ 不 同厚 度 的连 接 板 的 应 力 分 布 规 律 基 本 一 ．
致 ，但厚 板 应力过 渡更 为平 滑 ，数值也 较 小 。
参 考文 献
［】Ｋｍ Ｊ Ｙ ｏ ， ａ ｇＢＳ Ｆｎｔ ｅ ｍ ｎ ａ ａｙ ７ ｉ ， ｏ ｎＪＣ Ｋ ｎ ． ｉｉ ｌ ｅ ｔ ｎ ｌ ｅ ｅ —
作 者 简 介 ：谢 秉敏 （９ ６ ） 男 ，重 庆 交 通 大 学桥 梁 与隧 道 １８ 一 ，
专 业在 读 硕 士研 究生 。 收 稿 日期 ：２ １ － ５ １ ０ １０ — ８
ｓｔ ｌｔ ｅＩ ３ Ｗ ｒ ｇ ｎＭｉｎｓｔ［ ． ｏ ｒ ｅ ｐａ ｓｉ ｔ 一 ５ ｂｉ ｅｉ ｎ ｅｏａＪ Ｊｕ． ｅ ｎｈ ｄ ］
置 方式对 螺 栓连接 接 头 的滑 移荷 载元影 响 。 ３２ 不 同厚度 的连接 板 在 最不 利 荷 载工 况 下 均 未 ．
［］李 启 才 ，顾 强 ，刘 刚． 接 板 厚 度 对框 架 中钢 ５ 拼
梁 高 强 螺 栓 拼 接 性 能 的影 响Hale Waihona Puke Baidu【 ． 州 理 工 大 学 学 Ｊ 兰 】
１２ ・
分析方 法 的发展 和应 用ｆ ２ １ 文 通过 计 算 实例 讨论 。本
１０ ・
将 ＭＰ Ａ分析方 法应 用于 桥梁结 构 的实施步 骤 及其对 桥 梁 结 构 的 适 用 性 ， 并 对 Ｓ Ｐ ０ ０ 件 的 标 准 Ａ ２０ 软
若０ ． ８
掣 釜 ０ ． ６
０４ ・
报 ，２ ０ ，３ （ ） ３ — ３ ． ０ ８ ４ ６ ：１ １ １４
出现塑 性变形 ，厚 板较 薄板有 更 大 的应 力 储备 和 安
全性。
王 斌华 ， 吕彭 民 ，吴纪 生 ． 桥 机 主 梁 高 强连 造
接 螺栓 群 的有 限元 计算 『 ． 安 大学 学 报 ： 自然科 Ｊ 长 １
明在文 中 的工 况组 合下 采用 厚板 是有利 的。
３ 结 论
［】ＪＪＲ ｇ ｒ ｈ ｎ ，Ｍｉ ａｌ ａ ． ｌｓｃｂ — ４ ｏｅ ｅ ｇ Ｃ ｃ ｅ Ｃ Ｈ Ｙ ｍ Ｅａｔ ｕ ｈ ｉ
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力 数值 差 距较 大 外 ，最 大 最 小应 力 数 值 相差 不 大 ，
但 厚板较 薄板 在沿 板厚 方 向应力 过渡更 平 滑 ，这说
ｎ ｌ ｆ ｔ ｃ ｒｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ２ １ ， ３ （ ） ５ — ８ ａ ｏ Ｓｒ ｔ ａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ， ０ １７ １： ９ ６ ． ｕ ｕ ｉ １
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谱 位 移／ ｍｍ
图２ ２ 前 四阶 振 型 能 力 曲线 （ 测 点 在 中 间 跨 的 跨 中时 ） — 监
图２ ２ — 是按 照 固定 的监 测 点位 置 。对 所 选桥 梁
结构 进行ＭＰ 分 析得 到 的前 四 阶振型 的振 型能力 曲 Ａ
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３１ 不 同厚 度 的 连 接 板 与 芯 板 相 对 位 移 相 差 不 ．
大 ，均 小 于 ０１ ｍ ．５ ｍ，表 明不 同板 厚 的螺 栓 等 距 布
结构 ｌ桥 墩 的墩 顶 ，三 阶振型 的监测 点也 选在 中 间 ＃
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计 算 ，能够 完成ＭＰ Ａ的计算过 程 。
２ 计算 实例
２ １ 桥 梁 工 程 概 况 ．
０Ｏ ．
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所 研究 的桥 梁结构 是一 座三跨 预应 力混凝 土 曲 线连续 梁桥 ，该 桥为一 座在 用 的铁 路桥 。该 桥全 长 为３ ．ｍ ４ ｍ＋ ２６ ２６ ＋ ８ ３ ．ｍ，曲线 半 径为３ ０ ０ ｍ。墩 柱采 用 Ｃ５ ４ 混凝 土 ，箱 梁 采用 Ｃ ０ ５ 混凝 土 。该 工 程 抗 震设 防烈 度为８ ， Ⅱ类场地 土条 件 。 度 ２２ 计 算模 型 的建 立 ． 本 文 采用 Ｓ Ｐ ０ ０ Ａ ２ ０ 软件 建 立上 述桥 梁 结构 的有 限 元 模 型 。 桥 墩 采 用 框 架 单 元 ，上 部 结 构 采 用 Ｓ Ｐ ０ ０ 梁 模块 中的单 箱单 室 桥 面截 面 。 由于本 Ａ ２ ０桥
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冷 鑫
（ 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 ，陕 西 西 安 ７ ０ ０ ） 西 １６ ０
摘 要 ：基 ＩＳ Ｐ ０ ０ 件 的 标 准 Ｐ ｓｏｅ分 析 功 能 ，进 行 适 当 改进 ，通过 多 次运 算 ，在Ｓ Ｐ ０ ０ 件 上 完成 了ＭＰ 分 析 ， ｆ Ａ ２０ 软 － ｕｈ ｖｒ Ａ ２０ 软 Ａ
２ １ 年１ 月 第２ 期 Ｉ ４ ０１ １ １ ３ １
桥梁与隧道工程 Ｂｄｅ Ｔｎ ｌｎｉｅｎ ｒ ＆ ｕｎ ｇ ｅｒ ｉ ｇ ｅＥ ｎ ｉ ｇ
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１ 引 言
作为 绘制 荷 载一 位移 的监 测 点时 ． 由Ｓ Ｐ ０ ０ 件 Ａ ２０ 软
现 代社会 中 ，高 阶振型对 非线 性反应 有较 大影
响 的结 构 越 来 越 多【，这 大 大 限制 了标 准Ｐ ｓｏ ｅ ｌ ｊ ｕｈ ｖｒ
得 到 的前 四阶振 型能力 曲线 如 图２ ２ 示 。 —所
文在计 算 中不考 虑土 与结构 的相 互作用 ，因此在 建
立模 型时 ，结构 与基 础假设 为 固定连接 。
２３ ＭＰ 方 法对所 选结构 的非 线性 分析 ． Ａ
结果 ，由初 始 分析 ，得 出一阶振 型 的监测 点仍 选在
中间跨 的跨 中位置 ，第二 阶振 型的监测 点 选在 桥梁