关于公铁两用桥----现浇箱梁单梁与梁格对比分析计算注意事项

关于现浇箱梁单梁与梁格对比分析计算的注意事情

某现浇箱梁---4x33.3m。由于桥较宽,且桥面除了过一般的公路汽车外,还有轻轨荷载,纵向计算除了建立单梁模型外,尚需要建立梁格模型,

横梁承载能力,裂缝及抗剪计算除了提取单梁计算模型的数据,还需要提取梁格模型的计算数据,

而且横梁计算要综合提取单梁与梁格计算的结果。

纵向计算由于轻轨荷载取的组合系数与汽车不同,故只能使用midas计算(方便荷载组合)

而横梁承载能力,裂缝及抗剪计算当然使用桥梁博士。

另外使用任意截面的小工具验算特定截面的裂缝。

上面提到轻轨荷载的组合系数与汽车不同,下面列出轻轨荷载在midas中的组合系数。

轻轨基本组合取1.4,长期与短期组合注意不考虑冲击力取0.787(参看公路通规4.1.7条),标准组合取1.0。

这是一种比较折中的取值方法,因为轻轨应该按照铁路规范取值。但目前项目中既有铁路荷载又有公路荷载,所以组合系数要兼顾公路与铁路两个规范。

单梁计算模型如下:

梁格计算模型如下:

先看看短期正应力这一项

单梁短期计算结果如下:

从上面的数据可以看出,对于中支点截面,梁格数据比单梁数据略大一点点,边支点由于存在单元未张拉钢束,故不作为验算单元。这说明梁格与单梁数据吻合得较好。

再来看一下短期斜截面主拉应力这一项:

单梁短期斜截面主拉应力:

梁格短期斜截面主拉应力:

从上面的数据可以看出,梁格计算的截面主拉应力比单梁大,但基本上都在中支点位置(边支点不讨论),梁格模型计算结果在中支点处略大于规范容许值-1.325Mpa,由于支座本身并不是一个点支撑,而是一个面支撑,存在弯矩削峰作用,另外,支点截面为实心截面,并不是计算模型中的空心截面,故实际应力比计算应力小。最后,单梁模型计算结果满足规范要求,综合考虑,斜截面主拉应力在可控范围内。

其它的抗弯、抗剪结果梁格与单梁PSC计算均通过,故不再贴图。

下面来讨论一下横梁的计算结果,重点讨论中横梁的计算。

桥博加载方式为读取单梁模型标准反力,提取梁格模型计算获得的主梁剪力,按比例分配到横梁上。由于梁格计算模型为空间结构,主梁与横梁固接,故梁格计算跨中正弯矩大于桥博计算结果,支点负弯矩小于桥博计算结果,因此支点负弯矩按桥博计算结果控制,跨中正弯矩按梁格计算结果控制,梁格计算跨中正弯矩验算结果如下:

这里尤其强调一点,提取单梁计算反力后的剪力分配并不是大家通过所说的(1)均布加载方式

(2)70%,30%原则(3)恒载标准值全部加在腹板上,按照1.2:1:1:1:1.2或者其它的比例的原则。

本计算剪力分配严格按照梁格恒载下的剪力比例分配,如下图所示。最后算下来是

1: 1.3 :1.1 :1.3 :1这样的关系。

仔细看看下面这幅图,5片主梁在横梁两侧,每边仅显示一个主梁单元。

剪力比值为

(1139*2):(1474*2):(1247*2):(1474*2):(1139*2)

约等于1: 1.3 :1.1 :1.3 :1。

由于正弯矩由梁格计算得到的弯矩值控制,故需要验算横梁跨中弯矩产生的裂缝,验算结果如下:

再一次提醒,纯弯,压弯,拉弯构件使用下面的小工具验算,十分方便。