混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计_2014
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特别针对多腹板宽箱梁桥，可以计算得到各道腹板的荷载分配。 7自由度单梁模型 特点：针对薄壁效应的单梁模型；是实用经济的精细化模型。
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型
混凝土桥梁结构实用精细化分析与配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型
混凝土桥梁结构实用精细化分析与配筋设计
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型 空间网格模型的应用原则
腹板间距≥5m的混凝土箱梁，宜采用空间网格模型 截面网格划分时，纵向梁格构件的截面宽度bn≤2m，工字型 截面的单侧翼缘宽度bfn≤6hfn 汽车荷载进行纵、横向二维加载计算，结构纵梁与横梁按车 道荷载加载，桥面板按车辆荷载加载
空间网格模型与厚板单元模型计算结果的比较
立面
横截面
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型
结构划分
截面划分
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
比较模型 —— ANSYS厚板单元模型
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
剪力滞效应
2.00E+03 0.00E+00 -2.00E+03 0 -4.00E+03 -6.00E+03 -8.00E+03 -1.00E+04 -1.20E+04 -1.40E+04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1#梁
1.04 1.03 1.02 1.01 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 Grid Model Spatial 0.95 Shell FE 0.94 Elementary beam theory 0.93 系列 5 0.92 系列 6 0.91
shear lag coefficient
箱梁顶板的剪力滞系数: a) 跨中;
b) 四分点
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
反对称集中荷载作用下的翘曲正应力: a) 跨中;
b) 四分点
四分点横向弯曲应力 : a) 顶板; b) 底板
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
四分点剪应力分布: a) 自重作用; b) 反对称集中荷载作用
2.00E+03 0.00E+00 -2.00E+03 0 -4.00E+03 -6.00E+03 -8.00E+03 -1.00E+04 -1.20E+04 -1.40E+04 -1.60E+04 5 10 15 20 25 30 35 40
1#梁 5#梁
2#梁 6#梁
3#梁 全断面
4#梁
40米梁轴力作用于1#梁时，各划分梁的正应力分布
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
提出的原因和解决的问题
混凝土桥梁的结构开
裂情况及其原因分析
提出的原因和解决的问题 根本原因： 现行规范诞生于仅考虑竖向剪应力的窄梁，“有效 分布宽度”的概念遗漏了翼缘板中的面内剪应力。
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
提出的原因和解决的问题
解决问题的方法： 增加对混凝土各板件的应力验算要求。 工程实用价值： 使混凝土箱梁桥开裂下挠之“开裂”的问题有 更完整的审查。
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型的构成及应力表达方式 空间网格模型由6自由度梁单元组成，各纵横梁为刚性连接；计算 结果采用“阶梯”型的应力分布模拟连续的正应力和剪应力分布。
反映剪力滞效应的截面正应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型的构成及应力表达方式 空间网格模型由6自由度梁单元组成，各纵横梁为刚性连接；计算 结果采用“阶梯”型的应力分布模拟连续的正应力和剪应力分布。
第3步：配筋采用截面法；截面配筋用的极限值即是结构计算的弹性值乘以各分项系数
采用混凝土桥梁实用精细化模型的原因
单梁模型对于宽箱梁横向分布计算的局限性
横向分布系数计算方法的局限
简支条件
所有腹板下均有支座
—— 纵横向图形相似
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
剪力滞效应
采用同一个工字型截面
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
剪力滞效应
40米简支梁各划分梁的正应力分布
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
剪力滞效应
10米简支梁各划分梁的正应力分布
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
剪力滞效应
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
箱梁薄壁效应
弯曲剪应力
自由扭转
约束扭转
约束扭转翘曲正应力
自由扭转剪应力
约束扭转剪应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
采用混凝土桥梁实用精细化模型的原因
单梁模型对于宽箱梁计算的局限性
宽箱梁到简单工字型梁的过程
第1步：“大包小”
第2步：有效分布宽度
薄壁效应：直箱梁桥、弯箱梁桥 现行方法：采用放大系数估算 各腹板的荷载分布：多腹板宽箱梁桥 问题： “横向分布系数”在箱梁结构中的适用性？ 剪力滞效应：宽翼缘箱(T)梁桥、钢砼叠合梁桥 问题： “有效分布宽度”仅适用于某种特定结构状态 （常采用成桥结构）、适用于窄梁（剪应力为竖直方向）。
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
截取一个节段
全桥空间网格模型
截面划分
应用之 钢—混凝土叠合梁桥
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
桥面板
简化模型
钢—混凝土叠合梁桥的空间网格模型
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型 空间网格模型的意义 满足完整验算应力的所有要求
中间层面内
纵向面外下缘 箱梁底板 横向面外上缘 横向面外下缘
二维应力
一维应力 一维应力 一维应力
常被Βιβλιοθήκη Baidu漏
整体截面下缘应力 主要为计算底板钢束的外崩力， 简化计算方法仍不完善
中间层面内
箱梁腹板 中间层面内
二维应力
二维应力
常被遗漏
腹板主应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
完整验算应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
折面梁格模型
宽箱梁结构中横向分布和剪力滞的关系
采用稀疏划分的宽箱梁截面（可能还需要考虑剪力滞效应）
采用致密划分的宽箱梁截面（剪力滞效应无需单独考虑）
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
折面梁格模型的应力表达方式
2#梁
3#梁
4#梁
5#梁
6#梁
全断面
10米梁轴力作用于1#梁时，各划分梁的正应力分布
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
针对桥梁结构空间效应的实用精细化分析模型
空间网格模型：
特点： 最为全面的实用精细化模型。
折面梁格模型：
特点：针对桥宽方向截面不同位置的受力，反映剪力滞效应，
阶梯型表达的弯曲剪应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型的构成及应力表达方式
自由扭转剪应力
约束扭转剪应力
约束扭转翘曲正应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型与完整验算应力是一一对应关系
构件 受力方向 纵向面外上缘 箱梁顶板 横向面外上缘 横向面外下缘 应力特征 一维应力 一维应力 一维应力 与传统关注应力比照 整体截面上缘应力 另外进行桥面板局部计算 另外进行桥面板局部计算
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
整体效应下的面内应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
局部效应下的面外应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
箱梁桥的完整验算应力
构件 受力方向 纵向面外上缘 箱梁顶板 横向面外上缘 横向面外下缘 应力特征 一维应力 一维应力 一维应力 与传统关注应力比照 整体截面上缘应力 另外进行桥面板局部计算 另外进行桥面板局部计算
采用折面梁格模型计算得到宽箱梁桥各道腹板的横向分布
宽桥的常用支座布置
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
0 号腹板剪力横向分布系数沿半跨长变化图
1 号腹板剪力横向分布系数沿半跨长变化图
2 号腹板剪力横向分布系数沿半跨长变化图
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
1
2
3
阶梯形正应力分布
4
5
6
7
a 纵梁编号
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
采用折面梁格模型计算得到宽箱梁桥各道腹板的横向分布
横向分布系数计算方法的局限
简支条件
所有腹板下均有支座
—— 纵横向图形相似
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
中间层面内
纵向面外下缘 箱梁底板 横向面外上缘 横向面外下缘
二维应力
一维应力 一维应力 一维应力
常被遗漏
整体截面下缘应力 主要为计算底板钢束的外崩力， 简化计算方法仍不完善
中间层面内
箱梁腹板 中间层面内
二维应力
二维应力
常被遗漏
腹板主应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
1.04 1.03 1.02 1.01 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 Grid Model Spatial 0.94 Shell FE 0.93 Elementary beam theory 0.92 系列 5 0.91 系列 6 0.90
a)
b)
系列7 系列8
系列7 系列8
混凝土桥梁
实用精细化分析和配筋设计
徐 栋
同济大学桥梁工程系
主
要
内
容
提出的原因和解决的问题
桥梁结构的完整验算应力
现行设计计算方法存在的问题 如何得到桥梁结构的完整验算应力——实用精细化分析模型
混凝土构件剪切配筋新方法——精细化配筋设计
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
提出的原因和解决的问题
实际工程中出现的问题——整体受力裂缝（规范中包含的验算项）
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
提出的原因和解决的问题
实际工程中出现的问题——局部受力裂缝（规范没有对底板的验 算要求，但设计采用简化计算）
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
提出的原因和解决的问题
实际工程中出现的问题 —— 规范中缺失的验算项
混凝土桥梁结构实用精细化分析与配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型 空间网格模型的意义 梁单元的输出结果易于工程师理解并可以直接应用于预 应力混凝土的设计。 虽然一些有限元模型在某些方面更加精细,但与配筋建立 直接联系尚存较大困难，影响了其“有效性”。 空间网格模型中单元的材料不一定是混凝土，也可以是 钢或其他材料，也就是说，该模型可以应用到组合结构并 为复杂截面提供完整验算应力。
自重作用下的位移: a) 跨中;
b) 四分点
反对称集中荷载作用下位移 : a) 跨中;
b) 四分点
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
纵向正应力: a) 跨中;
b) 四分点
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
shear lag coefficient
完整验算应力的意义
完整验算应力理念可拓展至组合桥梁的混凝土桥面板
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
完整验算应力的意义
完整验算应力理念可拓展至组合桥梁的混凝土桥面板
桥面板
简化模型
空间网格模型
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
桥梁结构的三种主要空间效应
单箱单室截面9个重要的验算应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力 完整验算应力的意义
能够解释上面提到 的所有结构开裂现象
桥梁结构的完整验算应力
完整验算应力的意义 桥梁加固的首要工作
整体效应验算
局部效应验算
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
增加验算项对计算分析提出更精细的要求。
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力——两个要点
要点 1 —— 面内受力和面外受力 要点 2 —— 每块板的三层应力
面外（反映局部荷载）
面内（反映整体荷载）
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
面外应力
板的三层应力
面内应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型
混凝土桥梁结构实用精细化分析与配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型
混凝土桥梁结构实用精细化分析与配筋设计
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型 空间网格模型的应用原则
腹板间距≥5m的混凝土箱梁，宜采用空间网格模型 截面网格划分时，纵向梁格构件的截面宽度bn≤2m，工字型 截面的单侧翼缘宽度bfn≤6hfn 汽车荷载进行纵、横向二维加载计算，结构纵梁与横梁按车 道荷载加载，桥面板按车辆荷载加载
空间网格模型与厚板单元模型计算结果的比较
立面
横截面
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型
结构划分
截面划分
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
比较模型 —— ANSYS厚板单元模型
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
剪力滞效应
2.00E+03 0.00E+00 -2.00E+03 0 -4.00E+03 -6.00E+03 -8.00E+03 -1.00E+04 -1.20E+04 -1.40E+04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1#梁
1.04 1.03 1.02 1.01 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 Grid Model Spatial 0.95 Shell FE 0.94 Elementary beam theory 0.93 系列 5 0.92 系列 6 0.91
shear lag coefficient
箱梁顶板的剪力滞系数: a) 跨中;
b) 四分点
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
反对称集中荷载作用下的翘曲正应力: a) 跨中;
b) 四分点
四分点横向弯曲应力 : a) 顶板; b) 底板
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
四分点剪应力分布: a) 自重作用; b) 反对称集中荷载作用
2.00E+03 0.00E+00 -2.00E+03 0 -4.00E+03 -6.00E+03 -8.00E+03 -1.00E+04 -1.20E+04 -1.40E+04 -1.60E+04 5 10 15 20 25 30 35 40
1#梁 5#梁
2#梁 6#梁
3#梁 全断面
4#梁
40米梁轴力作用于1#梁时，各划分梁的正应力分布
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
提出的原因和解决的问题
混凝土桥梁的结构开
裂情况及其原因分析
提出的原因和解决的问题 根本原因： 现行规范诞生于仅考虑竖向剪应力的窄梁，“有效 分布宽度”的概念遗漏了翼缘板中的面内剪应力。
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
提出的原因和解决的问题
解决问题的方法： 增加对混凝土各板件的应力验算要求。 工程实用价值： 使混凝土箱梁桥开裂下挠之“开裂”的问题有 更完整的审查。
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型的构成及应力表达方式 空间网格模型由6自由度梁单元组成，各纵横梁为刚性连接；计算 结果采用“阶梯”型的应力分布模拟连续的正应力和剪应力分布。
反映剪力滞效应的截面正应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型的构成及应力表达方式 空间网格模型由6自由度梁单元组成，各纵横梁为刚性连接；计算 结果采用“阶梯”型的应力分布模拟连续的正应力和剪应力分布。
第3步：配筋采用截面法；截面配筋用的极限值即是结构计算的弹性值乘以各分项系数
采用混凝土桥梁实用精细化模型的原因
单梁模型对于宽箱梁横向分布计算的局限性
横向分布系数计算方法的局限
简支条件
所有腹板下均有支座
—— 纵横向图形相似
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
剪力滞效应
采用同一个工字型截面
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
剪力滞效应
40米简支梁各划分梁的正应力分布
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
剪力滞效应
10米简支梁各划分梁的正应力分布
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
剪力滞效应
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
箱梁薄壁效应
弯曲剪应力
自由扭转
约束扭转
约束扭转翘曲正应力
自由扭转剪应力
约束扭转剪应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
采用混凝土桥梁实用精细化模型的原因
单梁模型对于宽箱梁计算的局限性
宽箱梁到简单工字型梁的过程
第1步：“大包小”
第2步：有效分布宽度
薄壁效应：直箱梁桥、弯箱梁桥 现行方法：采用放大系数估算 各腹板的荷载分布：多腹板宽箱梁桥 问题： “横向分布系数”在箱梁结构中的适用性？ 剪力滞效应：宽翼缘箱(T)梁桥、钢砼叠合梁桥 问题： “有效分布宽度”仅适用于某种特定结构状态 （常采用成桥结构）、适用于窄梁（剪应力为竖直方向）。
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
截取一个节段
全桥空间网格模型
截面划分
应用之 钢—混凝土叠合梁桥
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
桥面板
简化模型
钢—混凝土叠合梁桥的空间网格模型
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型 空间网格模型的意义 满足完整验算应力的所有要求
中间层面内
纵向面外下缘 箱梁底板 横向面外上缘 横向面外下缘
二维应力
一维应力 一维应力 一维应力
常被Βιβλιοθήκη Baidu漏
整体截面下缘应力 主要为计算底板钢束的外崩力， 简化计算方法仍不完善
中间层面内
箱梁腹板 中间层面内
二维应力
二维应力
常被遗漏
腹板主应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
完整验算应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
折面梁格模型
宽箱梁结构中横向分布和剪力滞的关系
采用稀疏划分的宽箱梁截面（可能还需要考虑剪力滞效应）
采用致密划分的宽箱梁截面（剪力滞效应无需单独考虑）
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
折面梁格模型的应力表达方式
2#梁
3#梁
4#梁
5#梁
6#梁
全断面
10米梁轴力作用于1#梁时，各划分梁的正应力分布
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
针对桥梁结构空间效应的实用精细化分析模型
空间网格模型：
特点： 最为全面的实用精细化模型。
折面梁格模型：
特点：针对桥宽方向截面不同位置的受力，反映剪力滞效应，
阶梯型表达的弯曲剪应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型的构成及应力表达方式
自由扭转剪应力
约束扭转剪应力
约束扭转翘曲正应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
空间网格模型与完整验算应力是一一对应关系
构件 受力方向 纵向面外上缘 箱梁顶板 横向面外上缘 横向面外下缘 应力特征 一维应力 一维应力 一维应力 与传统关注应力比照 整体截面上缘应力 另外进行桥面板局部计算 另外进行桥面板局部计算
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
整体效应下的面内应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
局部效应下的面外应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
箱梁桥的完整验算应力
构件 受力方向 纵向面外上缘 箱梁顶板 横向面外上缘 横向面外下缘 应力特征 一维应力 一维应力 一维应力 与传统关注应力比照 整体截面上缘应力 另外进行桥面板局部计算 另外进行桥面板局部计算
采用折面梁格模型计算得到宽箱梁桥各道腹板的横向分布
宽桥的常用支座布置
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
0 号腹板剪力横向分布系数沿半跨长变化图
1 号腹板剪力横向分布系数沿半跨长变化图
2 号腹板剪力横向分布系数沿半跨长变化图
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
1
2
3
阶梯形正应力分布
4
5
6
7
a 纵梁编号
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
采用折面梁格模型计算得到宽箱梁桥各道腹板的横向分布
横向分布系数计算方法的局限
简支条件
所有腹板下均有支座
—— 纵横向图形相似
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
中间层面内
纵向面外下缘 箱梁底板 横向面外上缘 横向面外下缘
二维应力
一维应力 一维应力 一维应力
常被遗漏
整体截面下缘应力 主要为计算底板钢束的外崩力， 简化计算方法仍不完善
中间层面内
箱梁腹板 中间层面内
二维应力
二维应力
常被遗漏
腹板主应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
1.04 1.03 1.02 1.01 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 Grid Model Spatial 0.94 Shell FE 0.93 Elementary beam theory 0.92 系列 5 0.91 系列 6 0.90
a)
b)
系列7 系列8
系列7 系列8
混凝土桥梁
实用精细化分析和配筋设计
徐 栋
同济大学桥梁工程系
主
要
内
容
提出的原因和解决的问题
桥梁结构的完整验算应力
现行设计计算方法存在的问题 如何得到桥梁结构的完整验算应力——实用精细化分析模型
混凝土构件剪切配筋新方法——精细化配筋设计
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
提出的原因和解决的问题
实际工程中出现的问题——整体受力裂缝（规范中包含的验算项）
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
提出的原因和解决的问题
实际工程中出现的问题——局部受力裂缝（规范没有对底板的验 算要求，但设计采用简化计算）
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
提出的原因和解决的问题
实际工程中出现的问题 —— 规范中缺失的验算项
混凝土桥梁结构实用精细化分析与配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型 空间网格模型的意义 梁单元的输出结果易于工程师理解并可以直接应用于预 应力混凝土的设计。 虽然一些有限元模型在某些方面更加精细,但与配筋建立 直接联系尚存较大困难，影响了其“有效性”。 空间网格模型中单元的材料不一定是混凝土，也可以是 钢或其他材料，也就是说，该模型可以应用到组合结构并 为复杂截面提供完整验算应力。
自重作用下的位移: a) 跨中;
b) 四分点
反对称集中荷载作用下位移 : a) 跨中;
b) 四分点
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
纵向正应力: a) 跨中;
b) 四分点
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的实用精细化分析模型
shear lag coefficient
完整验算应力的意义
完整验算应力理念可拓展至组合桥梁的混凝土桥面板
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
完整验算应力的意义
完整验算应力理念可拓展至组合桥梁的混凝土桥面板
桥面板
简化模型
空间网格模型
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
现行设计计算方法存在的问题
桥梁结构的三种主要空间效应
单箱单室截面9个重要的验算应力
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力 完整验算应力的意义
能够解释上面提到 的所有结构开裂现象
桥梁结构的完整验算应力
完整验算应力的意义 桥梁加固的首要工作
整体效应验算
局部效应验算
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
增加验算项对计算分析提出更精细的要求。
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力——两个要点
要点 1 —— 面内受力和面外受力 要点 2 —— 每块板的三层应力
面外（反映局部荷载）
面内（反映整体荷载）
混凝土桥梁实用精细化分析和配筋设计
桥梁结构的完整验算应力
面外应力
板的三层应力
面内应力