MIDASCIVIL计算拱桥的结构类型探讨.pdf

Bridge ＆TunnelEngineering 桥梁与隧道工程 MIDASCIVIL计算拱桥的结构类型探讨 周宏达 （唐山市交通运输局，河北 唐山 063000） 摘要：在使用MIDASCIVIL软件计算拱桥时，由于结构既不是水平方向的也不是竖直方向的，因此在进行验算时 要指定结构的类型，否则无法对结构进行验算。在该软件中，对于梁结构按受弯构件进行计算，而柱结构则按 偏心受压构件进行计算，所以在进行拱结构的计算时选择结构类型要合理，否则会出现计算结果的偏差。结合 工程实例来进行计算和分析，分别对结构进行了梁结构验算和柱结构验算，分析了各种方法的特点，最后给出 了相应的建议。 关键词：拱桥；MIDASCIVIL；钢筋混凝土；结构形式 中图分类号：U448.22 文献标识码：A 文章编号：1673-8098（2014）12-0144-03 0 引言 在进行拱结构的计算时，选择结构的类型要合理， 在MIDASCIVIL软件中，XOY平面内的水平 否则会出现计算结果的偏差[3]。本文以一个实际的 结构默认为梁结构，垂直于XOY平面的竖直结构 钢筋混凝土拱桥工程为案例进行计算和分析，分别 默认为柱结构，这样在计算水平结构和竖直时程 对结构进行了梁结构验算和柱结构验算。 序就会根据梁和柱的结构特点自行验算，这样对 于设计师来说就比较方便。但是，在计算拱桥时 1 工程概况 由于结构既不是水平方向的也不是竖直方向的， 本工程为一个三跨的拱桥，拱圈为钢筋混凝 因此在进行验算时要指定结构的类型，否则无法 土结构，主拱圈跨度为20m，厚度为50cm，矢高 对结构进行验算，这样就会面临是把拱结构指定 为 5.95m，主拱圈线形为圆弧 ，圆弧半径为 为梁结构还是指定为柱结构的问题。 1138.8cm；幅拱圈跨度为6m，厚度为30cm，矢高 MIDASCIVIL在对梁结构进行验算时，对结构 为2.15m，幅拱圈的线形为圆弧，圆弧半径为 是按受弯构件进行计算的，而柱结构则按偏心受压 316.8cm，具体见图1。该桥为人行桥，在加载时 构件进行计算，因此两者的计算会存在差别，所以 只考虑人群荷载。 （a）1/2立面图（1∶200） （b）1/2剖面图（1∶200） 图1 桥型布置图 （单位：cm ） 收稿日期：2014-12-01 144 交通建设与管理 桥梁与隧道工程 Bridge ＆TunnelEngineering 2 模型建立 根据以上对拱圈建立模型的结构离散图，该 2.1 截面选择 模型中共有单元78个，节点83个，从左到右其中 在建立模型时，截面选择普通截面，主拱圈 1-15号单位为左副拱圈，16-63号单元为主拱圈， 的截面尺寸为50cm×592cm，副拱圈的截面尺寸为 64-78号单元为右副拱圈，拱角的位置单独建立节 30cm×592cm。 点，与两边拱圈的节点刚接，如图2所示。 2.2 荷载添加 在进行计算时，仅对主拱圈和副拱圈进行计 算，其他的结构都以荷载的形式加载在拱圈上。 拱圈上的装饰、碎石填料、栏杆都按划分的单元 以节点荷载的形式加载在拱圈上，人群荷载则通 过移动荷载追踪器的功能计算出最不利的加载位