梁格法问题集锦
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1.如果你要计算的是普通钢筋混凝土结构,主要看内力结果,可以在划分的时候简单一些,直接“一刀切”,也就是顶底板在同一位置切开,但是在计算其抗弯惯性矩的时候一定要注意纵向梁格的界面惯性矩是相对于整体截面的中性轴的,而不是划分以后的梁格截面本身的惯性矩,对于预应力混凝土的结构你就得注意梁格的划分了,在划分的时候尽量使得划分以后的各个梁格截面要跟原截面的中性轴一致,只有这样计算出来的应力结果才能比较准确,当然,如果是等截面的梁只要划分一个截面就可以了,算起来也不是很费时费力,但是如果是变截面的那种异型箱梁在进行划分和计算截面特性的时候就应该采取一定的方法,用excell或者自己编制小程序来批量划分和计算,要不然会非常费时费力。
其中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入准确,就是腹板的面积,建立模型的时候注意一定不要使用midas自带的梁格截面,因为这里面的截面都是上面所说的那种“一刀切”的截面,并且其计算得到抗扭惯性矩根剪切面积也是不准确的。
2. 请问bridgedlut兄,为什么对于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构对于梁格的划分的要求是不一样的,个人认为两种梁格的划分方法是基于箱梁受力分析的基础上得出的,虽然你提到的划分后可能存在边梁中合轴升高,但是仍然按照整体的中合轴计算刚度应该精度上能够满足要求吧?
还有就是有点不清楚的就是对于加腋的箱梁在计算Asy和Asz时分别是5/6(顶板面积+地板面积)和腹板面积,这个时候梗腋处怎么处理?
还有就是我看书上时发现对于没有斜腹板的一类箱梁都会在两边各加虚设梁,刚度是悬臂部分刚度的一半,不知道这个是什么意思。
3.以上各位的问题在论坛的相关帖子中都有相关讨论,希望能利用一下论坛的搜索功能,只要输入"梁格"进行搜索就能搜到,大部分的有关梁格的帖子都在桥梁设计版。
不能直接应用midas中的梁格截面是因为它其中的截面特性不是按梁格法的计算方法得到的,应该数值输入;截面特性的计算公式相关书籍中都有,可以查阅;想保持一致有很多种方法,其实原理就是解方程,对于变宽的截面由于要计算的截
面特性比较多,可以用excell也可以编程解决,对于等宽的试分都可以了;预应力和普通钢筋关注的结果不同,预应力由于要关注应力结果,所以要保持中性轴一致,才能得到其合理的计算结果而普通钢筋只需要看内力结果就可以了,所以无所谓一致不一致,梗腋一般不计入抗剪面积,虚拟梁是为了加载方便。
4. 梁格法建模注意事项
在梁桥中会经常会使用梁格法建立模型,因为不同的设计人员对横向联系的模拟(虚梁的设置)不尽相同,所以分析结果会略有差异。下面就一些注意事项供设计人员参考。
1. 将多室箱梁分割为梁格时,注意纵梁的中和轴位置应尽量一致。
2. 每跨内的虚拟的横向联系梁数量不应过少(划分为1.5m左右一个在精度上应能满足要求)。
3. 虚拟的横向联系梁之间尽量要设为铰接(可将纵梁之间的虚拟横梁分割为两个单元,将其中一个释放梁端约束)。
4. 虚拟的横向联系梁的刚度可按一字或二字形矩形截面计算。
5. 虚拟的横向联系梁的重量应设为零(可在截面刚度调整系数中调整)。
6. 当虚拟的横向联系梁悬挑出边梁外时,应设置虚拟的边纵梁(为了准确地计算自振周期和分配荷载),此时可将虚拟的边纵梁作为一个梁格进行划分。
7. 定义移动荷载的车道时,应尽量选择按“横向联系梁”方法分布移动荷载,此时应将所有的横向联系梁定义为一个结构组,并在定义车道时选择该结构组。
8. 定义车道时最好定义两次车道,一次按横向偏载定义,一次按横向中间向两边定义。定义移动荷载工况时可定义偏载和居中两个工况(荷载组合中会自动找到包络结果)。
9. 定义支座时尽量遵循一排支座中只约束其中一个支座在X, Y方向的自由度的原则(否则温度荷载结果会偏大)。另外,多支座时一般可不约束旋转自由度。
10. 注意输入梁截面温度荷载时宽度B的取值为实际翼缘宽度(或腹板宽度之和)。
11. 弯桥时应注意支座的约束方向(设置节点局部坐标系)。
以上注意事项仅供参考。
5. 楼上的几位高手,想向你们请教,最近我也在用MIDAS搞梁格法的计算。我想问的是MIDAS中提供的截面特性到底有没有用,比如MIDAS中提供了Asy、Asz、Ixx、Iyy、Izz、Cyp、Cym、Czp、Czm、cent:y、cent:z这么多个参数,沿两个方向的各个截面特性,bridgedlut兄说了一个意思关于计算预应力砼桥梁的问题,认为必须保持各个梁格与原中性轴一致的问题。我看MIDAS里好像提供了所建立的梁格的中性轴位置(Czp、Czm)啊,我直接把整体的中性轴位置在这个参数中输入,其变形不就按照这个中性轴计算么,这样不就准了么,不知我的理解正确不,另外一个问题,MIDAS中介绍了计算两个方向计算有效剪切面积的方法,腹板这个位置我们容易理解,但上下板的有效剪切面积的作用是什么呢,我害怕它也是提供抗扭刚度,这样和按上下板计算的Ixx重复了,麻烦各位高手指导下这些参数如何填。
6. 梁格模型梁格的划分应综合考虑的因素
(1)梁格的纵向杆件形心高度位置应尽量与箱梁截面的形心高度相一致,纵横杆件的中心与原结构梁肋的中心线相重合,使腹板剪力直接由所在位置的梁格构件承受。(2)为保证荷载的正确传递,横向杆件的间距不宜超过纵向梁肋的间距。
(3)纵梁抗扭刚度的计算按整体箱型断面自由扭转刚度平摊到各纵梁上。
(4)预应力钢筋在梁肋中的布置应特别引起注意。对于整个箱梁截面而言,预应力钢筋是对称配置的。由于梁格划分后边肋几何形状的非对称性,此时按设计位置布置预应力钢束,在边肋中将产生较大的平面外弯矩,这显然与实际受力情况不符,在计算结果的分析中应扣除平面外弯矩产生的效应。
建立梁格力学模型
(1)梁格模型节点的平面坐标
各截面处各工型的形心的平面坐标,或者说是水平形心主轴与各腹板中线交点的平面坐标,就是梁格纵向主梁节点的平面坐标。这样一来,实际上等宽度的桥梁,由于它的腹板在中墩附近向箱内加厚,对应的梁格模型,就不会是等宽度的了,在中墩附近变窄。
(2)梁格模型的形心
在梁格模型里,纵向主梁单元是沿着它的形心走的。变高度梁的形心也是变高度的。即使是等高度梁,由于底板加厚、考虑翼板有效宽度,形心高度也有变化。这两种情况下的的形心位置,都是跨间高、墩台附近低,象拱一样。所以梁格模型