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梁格法在斜梁桥施工阶段分析中的应用

江维  
【摘要】: 近年来,随着我国交通事业和城市建设的飞速发展,桥梁建设进入了一个日新月异迅速发展的新阶段。公路、城建部门改变过去路线走向服从桥梁的思维模式,使得斜梁桥在桥梁中所占的比重越来越大,特别是在高速公路和城市立交中占有相当的数量。 斜梁桥的结构形式和力学性能异于正交桥,目前人们对斜梁桥的认识还不够全面,设计起来难度通常大于正交规则桥梁结构。因此,得出一种方便精确的斜梁桥的分析方法,对于斜梁桥的发展具有重大的现实意义。 梁格分析法是用计算机分析模拟桥梁上部结构比较简便实用的空间分析方法,这种方法概念清晰、易于理解和使用。它的基本原理就是将结构原型模拟成便于计算机分析的等效梁格,通过对等效梁格的分析,得到结构原型的内力情况和力学性能。其主要思路是将上部结构用一个等效梁格来模拟,将分散在板式或箱梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内。 本文以河南省周口市建设路贾鲁河大桥工程实际为依托,采用梁格法对斜梁桥进行梁格模拟分析研究。详细介绍了采用空间柔性剪力梁格法对于多格室的箱梁桥进行结构分析的基本原理和方法,以及梁格单元的划分、单元刚度公式的推导过程,最后形成结构整体刚度方程。采用有限元软件MIDAS/CIVIL分别建立单梁模型和梁格法模型,以及采用有限元软件ANSYS建立三维实体模型,对三个模型进行挠度和应力的分析对比。结果表明,三个模型的挠度和应力变化规律一致,分析结果梁格法模型更接近于三维实体模型。在斜度为-200的斜梁桥施工阶段分析当中,梁格法模型能较好反映斜梁桥的力学性能和受力特点,计算精度满足工程要求。


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