關于現澆箱梁單梁與梁格對比分析計算的注意事情

某現澆箱梁---4x33.3m。由于橋較寬,且橋面除了過一般的公路汽車外,還有輕軌荷載,縱向計算除了建立單梁模型外,尚需要建立梁格模型,

橫梁承載能力,裂縫及抗剪計算除了提取單梁計算模型的數據,還需要提取梁格模型的計算數據,

而且橫梁計算要綜合提取單梁與梁格計算的結果。

縱向計算由于輕軌荷載取的組合系數與汽車不同,故只能使用midas計算(方便荷載組合)

而橫梁承載能力,裂縫及抗剪計算當然使用橋梁博士。

另外使用任意截面的小工具驗算特定截面的裂縫。

上面提到輕軌荷載的組合系數與汽車不同,下面列出輕軌荷載在midas中的組合系數。

輕軌基本組合取1.4,長期與短期組合注意不考慮沖擊力取0.787(參看公路通規4.1.7條),標準組合取1.0。

這是一種比較折中的取值方法,因為輕軌應該按照鐵路規范取值。但目前項目中既有鐵路荷載又有公路荷載,所以組合系數要兼顧公路與鐵路兩個規范。

單梁計算模型如下:

梁格計算模型如下:

先看看短期正應力這一項

單梁短期計算結果如下:

從上面的數據可以看出,對于中支點截面,梁格數據比單梁數據略大一點點,邊支點由于存在單元未張拉鋼束,故不作為驗算單元。這說明梁格與單梁數據吻合得較好。

再來看一下短期斜截面主拉應力這一項:

單梁短期斜截面主拉應力:

梁格短期斜截面主拉應力:

從上面的數據可以看出,梁格計算的截面主拉應力比單梁大,但基本上都在中支點位置(邊支點不討論),梁格模型計算結果在中支點處略大于規范容許值-1.325Mpa,由于支座本身并不是一個點支撐,而是一個面支撐,存在彎矩削峰作用,另外,支點截面為實心截面,并不是計算模型中的空心截面,故實際應力比計算應力小。最后,單梁模型計算結果滿足規范要求,綜合考慮,斜截面主拉應力在可控范圍內。

其它的抗彎、抗剪結果梁格與單梁PSC計算均通過,故不再貼圖。

下面來討論一下橫梁的計算結果,重點討論中橫梁的計算。

橋博加載方式為讀取單梁模型標準反力,提取梁格模型計算獲得的主梁剪力,按比例分配到橫梁上。由于梁格計算模型為空間結構,主梁與橫梁固接,故梁格計算跨中正彎矩大于橋博計算結果,支點負彎矩小于橋博計算結果,因此支點負彎矩按橋博計算結果控制,跨中正彎矩按梁格計算結果控制,梁格計算跨中正彎矩驗算結果如下:

這里尤其強調一點,提取單梁計算反力后的剪力分配并不是大家通過所說的(1)均布加載方式

(2)70%,30%原則(3)恒載標準值全部加在腹板上,按照1.2:1:1:1:1.2或者其它的比例的原則。

本計算剪力分配嚴格按照梁格恒載下的剪力比例分配,如下圖所示。最后算下來是

1: 1.3 :1.1 :1.3 :1這樣的關系。

仔細看看下面這幅圖,5片主梁在橫梁兩側,每邊僅顯示一個主梁單元。

剪力比值為

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

約等于1: 1.3 :1.1 :1.3 :1。

由于正彎矩由梁格計算得到的彎矩值控制,故需要驗算橫梁跨中彎矩產生的裂縫,驗算結果如下:

再一次提醒,純彎,壓彎,拉彎構件使用下面的小工具驗算,十分方便。