關(guān)于公鐵兩用橋----現(xiàn)澆箱梁單梁與梁格對比分析計(jì)算注意事項(xiàng)

關(guān)于現(xiàn)澆箱梁單梁與梁格對比分析計(jì)算的注意事情

某現(xiàn)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(jì)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(jì)算除了提取單梁計(jì)算模型的數(shù)據(jù),還需要提取梁格模型的計(jì)算數(shù)據(jù),

而且橫梁計(jì)算要綜合提取單梁與梁格計(jì)算的結(jié)果。

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

而橫梁承載能力,裂縫及抗剪計(jì)算當(dāng)然使用橋梁博士。

另外使用任意截面的小工具驗(yàn)算特定截面的裂縫。

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

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(guī)4.1.7條),標(biāo)準(zhǔn)組合取1.0。

這是一種比較折中的取值方法,因?yàn)檩p軌應(yīng)該按照鐵路規(guī)范取值。但目前項(xiàng)目中既有鐵路荷載又有公路荷載,所以組合系數(shù)要兼顧公路與鐵路兩個(gè)規(guī)范。

單梁計(jì)算模型如下:

梁格計(jì)算模型如下:

先看看短期正應(yīng)力這一項(xiàng)

單梁短期計(jì)算結(jié)果如下:

從上面的數(shù)據(jù)可以看出,對于中支點(diǎn)截面,梁格數(shù)據(jù)比單梁數(shù)據(jù)略大一點(diǎn)點(diǎn),邊支點(diǎn)由于存在單元未張拉鋼束,故不作為驗(yàn)算單元。這說明梁格與單梁數(shù)據(jù)吻合得較好。

再來看一下短期斜截面主拉應(yīng)力這一項(xiàng):

單梁短期斜截面主拉應(yīng)力:

梁格短期斜截面主拉應(yīng)力:

從上面的數(shù)據(jù)可以看出,梁格計(jì)算的截面主拉應(yīng)力比單梁大,但基本上都在中支點(diǎn)位置(邊支點(diǎn)不討論),梁格模型計(jì)算結(jié)果在中支點(diǎn)處略大于規(guī)范容許值-1.325Mpa,由于支座本身并不是一個(gè)點(diǎn)支撐,而是一個(gè)面支撐,存在彎矩削峰作用,另外,支點(diǎn)截面為實(shí)心截面,并不是計(jì)算模型中的空心截面,故實(shí)際應(yīng)力比計(jì)算應(yīng)力小。最后,單梁模型計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范要求,綜合考慮,斜截面主拉應(yīng)力在可控范圍內(nèi)。

其它的抗彎、抗剪結(jié)果梁格與單梁PSC計(jì)算均通過,故不再貼圖。

下面來討論一下橫梁的計(jì)算結(jié)果,重點(diǎn)討論中橫梁的計(jì)算。

橋博加載方式為讀取單梁模型標(biāo)準(zhǔn)反力,提取梁格模型計(jì)算獲得的主梁剪力,按比例分配到橫梁上。由于梁格計(jì)算模型為空間結(jié)構(gòu),主梁與橫梁固接,故梁格計(jì)算跨中正彎矩大于橋博計(jì)算結(jié)果,支點(diǎn)負(fù)彎矩小于橋博計(jì)算結(jié)果,因此支點(diǎn)負(fù)彎矩按橋博計(jì)算結(jié)果控制,跨中正彎矩按梁格計(jì)算結(jié)果控制,梁格計(jì)算跨中正彎矩驗(yàn)算結(jié)果如下:

這里尤其強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),提取單梁計(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(jì)算剪力分配嚴(yán)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(guān)系。

仔細(xì)看看下面這幅圖,5片主梁在橫梁兩側(cè),每邊僅顯示一個(gè)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(jì)算得到的彎矩值控制,故需要驗(yàn)算橫梁跨中彎矩產(chǎn)生的裂縫,驗(yàn)算結(jié)果如下:

再一次提醒,純彎,壓彎,拉彎構(gòu)件使用下面的小工具驗(yàn)算,十分方便。