空间梁格法范例.ppt

空间梁格法 适用范围 装配式结构 宽桥（宽跨比大于0.5） 斜梁（斜交角20°） 弯桥（L2/bR1） 人字形异形梁 空间复杂结构 空间梁格简化成平面杆系 计算荷载横向分布系数（梁格法的特例） 方法 杠杆法 刚性横梁法（偏心受压法） 修正刚性横梁法 铰接板（梁）法 比拟正交异性板法 优点 取单片梁进行分析，概念清晰，易于手算 缺点 以变量分离为前提，存在一定的误差 适用范围小 杠杆法 适用条件 主梁间的横向联系很弱 桥面板在主梁梁肋上断开 双主梁桥 靠近主梁支点的荷载横向分布影响线 刚性横梁法（偏心压力法） 适用条件 桥的宽跨比B/L小于0.5 在梁的两端、跨中或四分点处设置中间横梁，横梁刚度相对纵梁大得多 基本假设 所有横梁的刚度为无穷大 不考虑纵梁的抗扭刚度 若考虑纵梁的抗扭刚度则为修正刚性横梁法（仍然是横梁无限刚度的前提下考虑主梁的抗扭影响）。 刚性横梁法（偏心压力法） 横向影响线的计算方法 横向影响线为直线 计算公式: 铰接板（梁）法 适用条件 横向连接刚度较弱 装配式板桥（用现浇混凝土纵向企口缝连接） 装配式梁桥（在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连接且无中间横隔梁） 横向连接只传递剪力，不传递弯矩（相对较小） 比拟正交异性板法（G-M法） 计算步骤 将纵梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩分别除以纵梁宽b，将横梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩分别除以横梁宽度a，得到比拟正交异性板。 按弹性力学理论，求得跨中单位荷载P=1作用于某一片梁跨中截面的横向挠度曲线 每根主梁覆盖的部分挠曲线面积与挠曲线总面积之比就是该梁分配到的荷载 编制实用图表 空间梁格法 等效原则 将分散的梁板或箱梁某一段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内 实际结构纵向刚度集中于纵向梁格内，横向刚度集中于横向梁格 原型实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时，两者的挠曲是恒等的 任一梁格内的弯矩、剪力和扭矩应等于该梁格所代表的实际结构部分的内力 优点 可以借助于电算手段直接计算结构内力 计算精度相对较高 缺点 若刚度等效、荷载等效有误，则计算误差较大 空间梁格法 T梁格理论要点 T梁计算前应先对有效宽度进行计算，结构翼板拟定尺寸时尽量控制在有效宽度范围内。――有效宽度计算参考规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》P16，4.2.2条。 单个T梁为一个纵梁。若T梁未设横隔板则纵向弯曲由T形截面承受，横向视为通过翼板连接的板条。一般来说，纵横方向上结构的部分刚度可以假定为相似横截面的梁一样。 梁格网格的划分以最能反映上部结构的结构性能为好。没有跨中横隔板的横向梁格，一般约取有效跨径的1/4～1/8；如有横隔板则必须在横隔板处设横向梁格。 当横向构件仅代表薄板，由板内横向扭矩引起纵向构件弯矩的不连续性是微小的，设计弯矩取节点两侧弯矩的平均值；若横向构件代表具有足够抗扭刚度的横格梁，则纵向弯矩的不连续性是较大的，设计弯矩应该取节点两侧的不同值 。 空间梁格体系-实心板结构 梁格网格划分 等宽正交板 纵梁 纵梁间距一般为2~3倍板厚至1/4计算跨径之间 边梁位置一般设在距板边缘0.3倍板厚处 横梁 横梁间距应尽量与纵向梁格间距离一致 横梁间距约小于计算跨径的1/4 在受力较大处或内力突变处通常应加密梁格网格 横梁与纵梁应正交 空间梁格体系-实心板结构 梁格网格划分 斜交板 特点 靠近钝角处出现上拱弯矩 在钝角处出现较大的反力和剪力,在锐角角隅处出现较小的反力,还可能出现翘起 承受扭转较大 网格划分原则 尽量与力的作用方向或结构的配筋方向一致 梁格间距参考正交板 当斜交角较小于20 当桥面较窄且斜交角较大(大于20) 当桥面较宽且斜交角较大(大于20) 空间梁格体系-梁板或梁结构 梁格网格划分 纵梁 纵梁与原纵梁中心线重合 虚拟横梁 若实际结构无横梁，则须设虚拟横梁，虚拟横梁的选择理论上具有任意性,但一般约取计算跨径的1/4~1/8 若支点处有横梁,则必须在该处设置一根横梁 空间梁格体系-梁板或梁结构 梁格构件的截面特性 纵梁 对于装配式空心板可取实际纵梁的刚度； 对于T梁或“工”字型梁，若纵梁间距大于计算跨径的1/6，或悬臂长度超过计算跨径的1/12，由于剪力滞的影响，要考虑翼缘的有效宽度； 横梁 若结构无横隔板，对于T梁虚拟横梁可用宽度为a，高度h的板的刚度来等效； 若有横隔板，且间距不大时，可不加虚拟横梁，横梁刚度按T梁来计算。 空间梁格体系-梁板或梁结构 若有横隔板，且间距较大时，须加虚拟横梁，尽量与纵梁间距相同 若为铰接板，横梁间须设铰 虚拟横梁只考虑对结构刚度的贡献，不计质量的贡献 对于具有圆形孔的空心板，挖空率d/h=0.47~0.81时,虚拟横梁刚度为: 若截面挖空率增大,空心部分形状一般为矩形,空心板则为多室结构,虚拟横梁的刚度按两