【Q】:盖梁如何建模?需要考虑哪些方面?
【A】:使用桥博进行盖梁计算一、结构离散 首先对盖梁进行结构离散,即划分单元建立盖梁模型,原则是在支座处、柱顶、特征断面(跨中、1/4)处均需设置节点。 如果需要考虑墩柱和盖梁的框架作用,还需要把墩柱建立进来;柱底的边界条件视情况而定,如果是整体承台或系梁连接,可视为柱底固结;如果是无系梁的桩柱,可以将桩使用弹性支撑或等代模型的方式来模拟。 二、输入总体信息 计算类型为:全桥结构安全验算 计算内容:勾选计算活载 桥梁环境:相对湿度为0.8 规范:选择中交04规范(3.3版本为04规范,3.5版本为2015公路工程技术标准) 三、输入单元信息 (一)上部结构为T梁和小箱梁的情况 输入单元信息,建立墩柱、盖梁及垫石单元模型,对于T梁或小箱梁,因为支座间距比较大不能将车轮直接作用在盖梁上,我们还需要在盖梁上设置虚拟桥面单元来模拟车道面,虚拟桥面单元的类型以连续梁的形式存在,与盖梁采用主从约束来连接,虚拟桥面连续梁的刚度需要根据上部横梁的刚度确定,虚拟横梁需要参与受力,不能影响盖梁的变形。 虚拟桥面为连续梁时,刚度可在特征系数里修改 注:对于这个情况,重点是在创建虚拟桥面单元,然后与支座单元形成主从约束,限制竖向位移。 (二)上部结构为空心板的情况 上部结构为空心板的情况,计算时主要采用杠杆法,通常情况下采用创建虚拟简支梁桥面单元的方式模拟,虚拟桥面单元为多个简支梁组成,如下图所示: 此时注意两者节点的不同,如图中的节点4、8、10,其上部的主从约束为两个,且连接形式与边界条件中简支梁模型相同。 对于空心板也可采用一种近似计算的方法,车轮直接作用在盖梁或横梁上。 注:虚拟桥面单元自重系数需要设置为0 四、输入施工信息 第一施工阶段:安装除虚拟桥面单元之外的所有杆件 添加边界条件(该边界条件为桩基或者是盖梁下方结构的边界条件)
第二施工阶段:添加永久荷载,上部结构荷载换算为集中荷载施加在支座上。
第三施工阶段:添加虚拟桥面单元 添加虚拟桥面与盖梁的主从约束(不建立虚拟桥面单元的情况跳过该步): 虚拟桥面与盖梁的主从约束需要使用两种情况分别模拟:虚拟桥面简支梁和虚拟桥面连续梁。
对于虚拟桥面连续梁改为简支梁,支座相应的虚拟桥面单元增加节点,添加对应的主从约束即可,即两种虚拟桥面单元是一个连续梁和多个简支梁的作用在支座上的区别。 五、输入使用信息 使用桥梁博士时,程序有自动横向布载功能,用户只需将单列车的最大支反力输入到横向分布调整系数中,把车辆的行车范围和人群加载范围输入到横向加载有效区域即可,让车辆的两个轮子在行车范围内布载。 打开活荷载输入对话框,将单列车的最大反力输入横向分布系数中,汽车荷载横向分布调整系数可取纵向一列车的最大支反力(该值可由纵向计算时,使用阶段支撑反力汇总输出结果里面,汽车MaxQ对应下的最大值,除以纵向计算时汽车的横向分布调整系数来算得),进行最不利加载。
勾选横向加载,输入汽车和人群的横向加载有效区域在活载输入对话框中人群集度和人行道宽度填入1,因为在人群荷载反力及横向加载区域已考虑了人群集度和宽度。
横向分布系数的具体计算问题,对于04规范,可以选择3.3版本计算;对于2015公路工程技术标准,需要选择3.5版本,在活载信息中选择公路2015汽车和自动计入汽车车道折减系数。
纵梁计算后,提取支反力,将支反力与纵梁计算的横向分布系数的比值填入盖梁模型的横向分布系数中,如支反力为500,纵梁横向分布系数为0.5,则盖梁模型中的横向分布系数应为1000,即图例中的832。
六、执行项目计算 模型建立完成,执行项目计算 七、查看计算结果 查看所需的计算结果
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