常用的斜交箱形框架桥应力分析及简化设计
斜交钢箱梁简支桥的施工力学行为研究
斜交钢箱梁简支桥的施工力学行为研究摘要：对于采用满堂支架施工的斜交钢箱梁梁桥，由于中跨临时支架的拆除，主梁上各位置的应力和变形都会发生较大的变化，尤其是钝角区域会出现较大的应力集中现象。
为合理和安全的控制桥梁的施工，采用了Midas civil有限元软件建立了斜交钢箱梁的梁格法模型，对钢箱梁进行施工计算分析，基于计算分析结果对结构进行安全性评估。
分析结果表明：采用中跨临时支架施工的斜交钢箱梁结构在施工过程中结构处于安全状态。
关键词：钢箱梁；Midas civil；施工计算；力学性能1 引言如今，在城市跨道路桥梁建设中，当遇到宽度较大的道路时，多采用局部钢箱梁替代混凝土梁桥，同时为缩短占用道路的时间，多以道路中心分为两侧施工，在道路中心架设临时支架进行钢梁的拼接，之后再进行中跨临时支架的拆除施工，而这一体系转换过程会对主梁的应力和变形产生较大的影响，主梁中跨会因为临时支承的撤销，产生较大的应力变化和向下的竖向位移[1-2]，从而对桥梁的整体结构产生不利影响。
尤其是在更为复杂的斜交桥梁中，由于钝角区域会产生应力集中现象，故当主梁应力发生改变时，主梁钝角区是否安全则成为了相当重要的问题，一旦主梁上的应力超出设计限值，将会对后期营运产生巨大的结构隐患。
2 工程概况宜兴至长兴高速公路江苏段YC-YX1标位于宜兴市内，全线桥梁共计24座，其中涉及钢箱梁的桥梁3座，分别为堰南枢纽B匝道桥第四联（47+56m）、堰南枢纽C匝道2号桥第三联（38×2+33m）、主线上跨S342分离式立交第二联（47m）。
本研究针对主线上跨S342省道处第二联为斜跨简支钢箱梁，为两幅桥面。
图1箱梁断面图钢箱梁跨径为47m，梁体断面为单箱三室截面，钢箱梁中心线处梁高2.3m，单幅桥梁顶面总宽16.9m。
顶板主要采用U肋，底板采用T型肋。
3 有限元模型结构计算分析是施工控制的核心和前提，要想准确的进行误差分析、参数估计与状态预测，首先必须有精确的结构计算值。
单索面部分斜拉桥拉索区横隔梁空间应力分析
单索面部分斜拉桥拉索区横隔梁空间应力分析在工程结构中，单索面部分斜拉桥通常由主梁和拉索组成，其中拉索起到承担主梁荷载的作用。
本文将对单索面部分斜拉桥的拉索区横隔梁空间应力进行分析。
首先，我们需要明确横隔梁在单索面部分斜拉桥中的位置和作用。
横隔梁位于拉索的上方，用于支撑上部结构和主梁。
在单索面部分斜拉桥中，拉索通常呈斜拉角度排列，使得主梁的弯矩减小，从而降低结构的整体应力。
横隔梁通过连接拉索和主梁来传递荷载，同时承受来自上部结构和主梁的重力荷载。
在进行横隔梁空间应力分析之前，我们需要了解一些相关参数，包括拉索和主梁的几何参数、荷载参数、材料参数等。
拉索的材料通常是高强度钢丝绳，主梁和横隔梁的材料通常是钢材。
我们还需根据工程需要进行荷载组合和安全系数的设定。
横隔梁受到的主要荷载有以下几种：来自主梁的荷载、来自上部结构的荷载以及来自拉索的张拉力。
这些荷载将产生相应的弯矩、剪力和轴力作用于横隔梁上。
根据横隔梁的结构形式（如梁橼、桁架）和荷载形式（如均布荷载、集中荷载），可以进行相应的受力计算和应力分析。
在进行横隔梁空间应力分析时，一种常用的方法是采用有限元分析方法。
通过将横隔梁划分成若干个小单元，然后利用有限元软件计算每个单元的应力分布。
根据材料力学性质，可以计算出各个单元的变形和应力。
根据应力分析的结果，可以得到横隔梁上各个点的应力大小和分布情况。
根据设计要求和安全性要求，可以对应力进行评估。
如果应力超过了允许的极限值，需要对结构进行进一步优化设计或增加支撑措施，以确保结构的安全可靠性。
总结起来，单索面部分斜拉桥横隔梁空间应力分析是结构设计中必不可少的一项工作。
通过合理的荷载分析和有限元分析，可以获得横隔梁在荷载作用下的应力分布情况。
这对于确保结构的安全性和可靠性具有重要意义，为工程结构的建设和维护提供了科学依据。
斜交钢箱梁桥顶推施工过程受力分析
Science and Technology & Innovation｜科技与创新2024年第03期DOI：10.15913/ki.kjycx.2024.03.035斜交钢箱梁桥顶推施工过程受力分析陈小飞1，孙本科1，任学强1，李志成2，马志敏1（1.浙江交工集团股份有限公司，浙江杭州310000；2.河海大学土木与交通学院，江苏南京210098）摘要：以某跨越高速公路改建工程为背景，为得到斜交钢箱梁桥在顶推施工中的受力特征，对钢箱梁主梁在不同顶推施工工况下的受力状态进行有限元模拟，并提取相应数据进行对比分析。
结果表明，各工况下的最大应力值分别为246.1 MPa、234.1 MPa和165.1 MPa，均未超过所用钢材的强度设计值，符合规范与设计要求；主桥在顶推过程中的最大应力值出现在腹板构件上，现场顶推时应对腹板构件进行重点监测，防止出现失稳现象；支架斜交布置会出现较严重的应力集中现象，对主桥的局部受力有着不利影响，顶推过程中需重点关注。
关键词：钢箱梁；有限元分析；顶推施工；三跨连续梁桥中图分类号：U445.4 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）03-0121-0321世纪以来，随着中国经济的不断腾飞，跨既有线路桥梁日益增多，钢箱梁顶推施工技术的应用可消除桥梁施工过程对既有公路的影响，并且施工工艺相对简便，工程造价较低。
通过研究桥梁顶推施工对结构的不利影响，可以提升顶推施工的施工质量和安全性。
依据桥梁的具体构造形式与特点，找到影响桥梁顶推施工的最不利影响因素，对桥梁工程的顺利施工和安全开展具有实际的指导意义。
李伟（2021）[1]基于BIM技术原理，对钢箱梁节段拼装进行建模分析，提出了一种变截面连续钢箱梁拼装施工新技术，即“卧装反造法”3+1模式施工技术，有效消除了节段间拼装误差；顾正涛（2021）[2]以某既有钢箱梁桥为例，通过有限元软件建模，对钢箱梁桥的受力性能进行分析，并提出了相应的加固方案，通过对比不同的加固方案，对结构刚度、顶底板应力等的加固改善状况得出相应结论；周叶飞（2009）[3]以杭州江东大桥主桥的钢箱梁（单箱三室）顶推施工为背景，进一步分析了顶推施工过程中钢箱梁的受力特性，解决了大跨度变曲率竖曲线顶推工艺的特殊要求，为顶推施工的安全进行了有效指导；宋延旭（2010）[4]对顶推施工中钢箱梁、临时墩及永久墩的受力状态进行了研究，提出了一种新的思路，解决了顶推施工过程中下部结构的受力分析。
斜交箱梁梁长计算
斜交箱梁梁长计算斜交箱梁是一种常用于桥梁设计中的重要结构形式。
它由多个箱梁组成，形状呈斜交交汇，具有较大的梁长。
在桥梁建设中，准确计算斜交箱梁梁长是至关重要的，因为它直接影响到梁的力学性能和建筑安全。
下面将详细介绍斜交箱梁梁长计算的方法和指导意义。
首先，斜交箱梁梁长的计算需要考虑桥梁的布置方式和斜交角度。
常见的斜交箱梁有单箱梁和双箱梁两种形式。
单箱梁由一段连续的箱梁构成，斜交于桥墩上方。
双箱梁由两个箱梁构成，分别斜交于桥墩的两侧。
根据具体情况，选择合适的斜交角度，并综合考虑桥梁的功能和荷载要求。
其次，在计算斜交箱梁梁长时，需要考虑桥梁的应力和变形情况。
根据结构力学原理，斜交箱梁受到的荷载会引起其内力的变化。
为了保证桥梁的承载能力和稳定性，梁长的计算需要满足一定的强度和刚度要求。
通过采用通用的梁理论或数值模拟方法，可以预测斜交箱梁在荷载作用下的应力和变形情况，从而得出合理的梁长数值。
在实际工程中，计算斜交箱梁梁长还需要考虑施工工艺和施工条件。
斜交箱梁的制作和安装是一个复杂的过程，需要综合考虑施工的可行性和经济性。
在设计阶段，要根据实际情况合理安排梁的支座位置和跨度，以减小梁体的变形和扭曲。
此外，还需考虑施工所需的起重设备和施工工期，以确定合适的梁长范围。
总之，斜交箱梁梁长的计算对于桥梁设计和施工至关重要。
合理的梁长设计可以保证斜交箱梁的力学性能和建筑安全，同时也可以提高桥梁的使用寿命和经济效益。
因此，在进行斜交箱梁设计时，应结合具体条件和要求，综合考虑梁的布置方式、应力变形情况和施工工艺要求，确保得出准确可靠的梁长数值。
只有这样，我们才能打造出更加安全可靠、耐久美观的斜交箱梁桥梁工程。
斜拉桥箱形主梁底板厚度的参数分析
单索面钢混组合箱梁斜拉桥设计与分析
单索面钢混组合箱梁斜拉桥设计与分析
钢混组合箱梁斜拉桥是适用于单索面斜拉桥的一种新型桥梁结构形式,越来越多地应用于桥梁工程建设。
本文以舟山市富翅门大桥—单索面钢混组合箱梁斜拉桥为工程实例,在对所在地区的地形地貌、工程地质、气候气象、水文条件、地震及通航净空等进行分析的基础上,讨论了富翅门大桥合理桥位的选择和桥型方案的设计构思,并确定主桥跨径以340米较为合适。
在此基础上,选择单索面双塔钢混组合梁斜拉桥方案、单索面双塔混凝土梁斜拉桥方案、双索面独塔钢箱梁斜拉桥方案等三种桥型方案,从通航安全、技术难度、抗风性能、耐久性、景观效果、工程造价等方面进行了技术经济比选。
单索面双塔钢混组合梁斜拉桥具有结构受力性能好、施工风险低、景观效果好、造价适中和结构耐久性好等优点,最终确定单索面双塔钢混组合梁斜拉桥为推荐方案。
根据确定的桥型,对其进行了细部结构设计,包括结构支承体系、主塔及基础型式、斜拉索方案、剪力连接件以及结构耐久性设计。
对主桥进行了结构计算分析,建立斜拉桥的空间有限元模型,主梁、桥塔采用空间梁单元模拟,斜拉索采用空间杆单元模拟,利用有限元程序对主梁、主塔墩的内力、应力、位移、斜拉索索力以及抗震进行进行了计算及分析,并对主桥施工期、运营期结构稳定性及抗风稳定性进行了计算分析。
结果表明:主梁、主塔及斜拉索在施工阶段和运营阶段的内力、应力、位移等静力性能及抗风稳定性均能满足规范要求。
最后对本桥的施工方案进行了简要的介绍,并对施工关键技术进行了论述。
铁路斜交框架立交桥的空间分析
铁路斜交框架立交桥的空间分析卫 星,强士中(西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031)摘要:铁路斜交框架立交桥是铁路跨越公路时采用的一种桥梁形式。
目前斜桥计算理论尚未形成完整的理论体系,这给铁路斜交框架立交桥的设计与施工带来一定的困难。
文章介绍了铁路斜交框架立交桥的空间有限元分析方法,并结合分析结果得出了铁路斜交框架桥的空间受力特点,进而对铁路斜交框架桥钢筋布置提出几点要求。
文章最后以一座实桥为例对空间分析方法进行说明。
关键词:铁路桥 斜交框架 空间分析 有限元中图分类号:U441+15 文献标识码:A 文章编号:100321995(2004)0520003202 在我国,斜交桥是20世纪80年代以后才逐渐发展起来的,由于其受力复杂一般较少采用,主要应用于对线型要求较高的高速公路及城市立体交通。
铁路跨越公路时大都采用正交框架式结构(地道桥)。
随着线路等级的提高与高速公路的大规模修建,铁路跨越公路时将不可避免地采用斜交框架立交桥。
就目前而言,关于斜桥的计算理论,国外国内都尚未形成完整的理论体系,无论是理论解析方法,还是数值解析方法,还都处于研究阶段。
斜桥计算中的许多关键问题仍然认识模糊,其设计理论与方法、力学特点、构造特点、施工要点均不很明确,有关规范也没有对此作出明确的条文规定。
这种现状给斜交框架桥的设计与施工带来一定的困难。
1 铁路斜交框架桥的空间分析对于铁路斜交框架桥必须考虑其空间效应,因此对此类结构的受力分析,一般应借助于通用的有限元分析软件,建立桥梁的空间计算模型来实现。
有限元分析的计算精度往往与单元的划分方式、划分密度有关。
单元划分的不当,往往带来某些部位应力的突变,对于铁路斜交框架桥,其斜交角越小,这种突变越多、越明显。
因此在有限元数值分析中应从结构的实际出发,从实际结构到有限元模型的简化要合理,同时应注意各种单元的适用范围,选择恰当的单元类型,避免网格划分带来的误差。
单元网格应足够细,特别是在结构突变的位置。
斜交箱梁桥的空间受力分析及其施工监控的开题报告
斜交箱梁桥的空间受力分析及其施工监控的开题报告摘要：斜交箱梁桥的设计及施工是桥梁工程中的重要环节，同时也是结构工程领域中的研究热点之一。
本文以一座斜交箱梁桥的设计与施工为背景，着重探讨了该桥梁的空间受力分析及其施工监控。
本文首先介绍了斜交箱梁桥的结构特点，然后对桥梁的施工监控系统进行了详细的讨论，包括监控设备、数据传输等方面的内容。
接着，本文详细分析了该桥梁在施工过程中可能会遇到的空间受力问题，并提出了相应的解决方案。
最后，通过对实际工程的分析，验证了本文的分析方法和方案的可行性。
关键词：斜交箱梁桥；空间受力；施工监控一、引言斜交箱梁桥是目前国内外常用的一种桥梁结构形式，其独特的结构特点使得它在大跨径、高速公路等领域中具有重要的应用价值。
随着国家基础设施建设的不断发展，斜交箱梁桥的建设事业也日益兴盛。
然而，在实际的工程应用中，往往会遇到各种各样的问题，其中空间受力问题是斜交箱梁桥施工过程中最为常见的一种。
本文以某座斜交箱梁桥的设计与施工为背景，对其空间受力进行了详细的分析，并提出了相应的解决方案。
此外，本文还介绍了斜交箱梁桥的施工监控系统，包括监控设备、数据传输等方面的内容，旨在为该桥梁的施工过程提供科学、可靠的保障措施，提高施工效率并保证施工质量。
二、斜交箱梁桥的结构特点斜交箱梁桥由箱梁和斜交桥墩组成，其结构特点主要包括：一、梁体采用钢筋混凝土或预应力混凝土结构，具有较好的承载能力和抗震能力；二、箱梁截面形状多样，可根据不同的设计要求进行调整；三、斜交桥墩与箱梁呈一定的角度，这有助于减小结构受力和振动的影响。
斜交箱梁桥在设计和施工过程中，需要考虑多种因素，如强度、刚度、支座摩擦、地震等，因此对于其空间受力特性的研究显得尤为重要。
三、斜交箱梁桥施工监控系统为了掌握桥梁的施工过程、提高施工效率及保证施工质量，需要建立一个完整的施工监控体系。
整个监控体系主要包括监控设备、监控数据处理系统和监控控制中心三个部分。
单跨斜箱梁桥设计计算研究
从上述两点考虑，在本文重点计算分析的右 幅 桥 ２３＃￣２４＃ 墩 单 跨 密 肋 密 支 座 预 应 力 斜 箱 梁 桥，横向联系采用了工字型截面。
注：横向宽度２ ｍ，纵向单元长度２ ｍ
ＡＮＳＹＳ （图 ３） ３ ２０８ １ ４５６．６ １ ２５６．３ １ ０９２．６ ３９８．７ ７ ４１２．２
桥博梁格 （图 ４） ２ ９８０ １ １３０ １ ４６０ １ ３３０ ４９７ ７ ３９７
表3 支座墩反力比较表（3）(单位：kN)
支座位置
支座 １ 支座 ２ 支座 ３ 支座 ４ 支座 ５ 总和
对于梁格法的横向外形尺寸，桥梁博士帮助 文件中有如下描述：
“对于斜弯桥，结构的离散原理和方法与直线 桥基本一致。纵向每跨以至少８个单元为宜。横梁 一般以实际的大横梁为主，无横梁处宜采用上下 底板替代，上下底板合成的断面宜采用将板厚相 加的矩形断面，因为横向传力时，上下板的挠曲变 形相对独立，难以形成共同受力的截面特征（即各 自绕自己的中性轴转动，但也有部分共同作用的 特征，因此采用合成的矩形断面妥协处理）。”
２０１１ 年 ４ 月第 ４ 期
城市道桥与防洪
科技研究
171
单跨斜箱梁桥设计计算研究
金 波，赵清波
（天津市市政工程设计研究院，天津市 ３０００５１）
摘 要：随着国家路网的不断发展，出现了各式各样的斜交桥梁。对于单跨密肋密支座整体斜箱梁桥，斜交角度大于２０°时斜 桥 效 应 将 非 常 明 显 ，因 此 按 照 正 交 桥 设 计 会 留 下 很 大 的 安 全 隐 患 。该 文 通 过 大 量 计 算 分 析 对 比 ，提 出 计 算 斜 桥 的 有 效 方 法（梁 格法）的同时，总结出一些能够缓解斜桥效应的有效途径，并对可能出现的斜桥病害提出可行有效的预防方法 。 关键词：斜箱梁桥；设计；计算；支承刚度；预应力；横向刚度；梁格法；空间有限元法 中图分类号：Ｕ４４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－７７１６（２０１１）０４－０１７１－０５
预应力砼部分斜拉桥鞍座部分应力分析
预应力砼部分斜拉桥鞍座部分应力
分析
预应力砼部分斜拉桥鞍座部分应力分析：
1、斜拉桥鞍座部分应力分析概述
斜拉桥鞍座部分应力分析是指在斜拉桥施工时，桥墩与桥台之间的支承构件，即鞍座部分的应力分析。
由于桥墩的轴向拉力会直接作用于鞍座，因此要对鞍座部分的应力进行分析，以保证桥梁的正常使用和安全性。
2、斜拉桥鞍座部分应力分析的具体方法
(1) 首先，在施工前要进行设计计算，以确定出斜拉桥鞍座部分的设计参数。
包括轴向拉力、抗剪力、弯矩等参数。
(2) 然后，根据上述设计参数，通过混凝土受力计算程序，对斜拉桥鞍座部分的混凝土构件进行综合分析，确定出构件的内力分布情况。
(3) 再者，根据混凝土构件的内力分布情况，再进行钢筋混凝土受力计算，确定出构件的钢筋布置情况及钢筋拉应力。
(4) 最后，根据上述钢筋布置情况及拉应力，再进行预应力混凝土受力计算，确定预应力拉杆的布置情况及预应力拉杆的拉应力。
3、斜拉桥鞍座部分应力分析中应注意的问题
(1) 在进行斜拉桥鞍座部分应力分析时，要考虑到施工现场的实际情况，如桥墩与桥台的尺寸、形状、支承类型等，以确定出准确的设计参数。
(2) 在计算斜拉桥鞍座部分应力时，还要考虑桥墩外侧面的拉力，以及桥面内压力。
(3) 在混凝土受力计算时，要考虑混凝土的厚度、粗糙度、抗压强度、抗拉强度等参数，以确定准确的混凝土构件内力分布情况。
(4) 在进行钢筋混凝土受力计算时，要考虑钢筋的直径、间距、抗拉强度、抗压强度等参数，以确定准确的钢筋布置情况及拉应力。
(5) 在进行预应力混凝土受力计算时，要考虑预应力拉杆的直径、间距、拉应力等参数，以确定准确的预应力拉杆布置情况及拉应力。
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筋
画 馏题
图４
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我 们 对 钢 筋 数 量 的 计 算 是 按 尼 尔 森 （ ｉ ｅ ） 配 筋 办 法 来 计 算 ， 考 虑 钢 筋 设 Ｎｅｓｎ 的 ｌ 除 置方 向的 弯 矩 外 ， 还考 虑 了该 处 扭 矩 影响 ， 但 铁 四院 斜板 试 验 实 测 的 应力 与 未 按 计 及扭 矩 部 分 计 算 所 得 结 果 较 接 近 ， 使 将 来 受 拉 区 即 混 凝 土 困疲 劳 等 原 因开 裂 ， 筋 的 应 力 也 不 钢
的 ， 钢 筋 混 凝 土 是 一 种 各 向异 性 的 非 匀 质 而
出最 大 、 小 值 ， 制 包 络 图进 行配 筋 。在 平 最 绘 时 设 计 工 作 中 是 不 可 能 每 个 桥 都 这 样 进 行 的 。本 文 试通 过 郑 州枢 纽 下 行 峰 下 桥 和 衡 阳 市 东 风路 立 交 桥 的应 力分 析 揭示 此 类 结构 的 受 力 特 征 ， 归 纳 出一 个 简便 易 行 又 安 全 可 井 靠 的 简化 计 算 办法 ， 于 日常设 计 工 作 。 用
４ 由 于 箱 形 框 架 两 侧 恒 载 水 平 土 压 不 ． 等． 整个 框架 顶 部 向 短边 方 向 推 移 ， 扭 转 情 但 况不 严重 ． 长边 墙 二 端 位 移 相 差 ２ ， ０ 短边 墙 二 端 位 移 相 差 仅 １ ． 个 长 、 边 墙 横 Ｏ 整 短 向弯 矩 和 扭 矩 都 不大 ＋ 且 很 均 匀 ． 而 但框 架 弯 矩 图 受 此 侧 移影 响 ， 边 墙 顶 部 负 弯 矩 较 平 短 均 值 增 大 ５ 左 右 ， ｏ 长边 墙 顶 部 负 弯 矩较 平 均值 小 。 这 些 结 论 与武 汉工 业大 学 所 做 双孔 斜 交 箱 形 桥 的光 弹 试 验 分析 相吻 合 。
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１ ９ 年 第 ３期 总 第 ９ 期 ６ ９ ｇ
ｕ ・ ≯ 用 斜交 形 架 常 的 箱 框 桥 ７
应 力分 析 及 简 化设 计
阮 雪 浔
［ 摘
圉 ３
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２ 顶 板 、 墙 厚 度 不 宜 小 于 垂 直 边 墙 框 ． 边
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布 力 矩存 在 ， 本混 合 法 中有二 个 独 立 假设 ： 在 （ ）单 元 薄 膜 位 移 （ｌｖ） 挠 度 （ ） 是 线 １ ｕ＇。及 ｗ，都
于结构最 小尺寸 的 ｌ ５ ／ ０时， ／ ～１ １ 可将 结构
按 薄 壳 理 论 进 行 分 析 。我 们 设 计 的结 构 满 足 此 项 要 求 ． 以 我 们 用薄 壳 有 限 元 来 进 行 分 所
材 料 ， 内对 钢 筋混 凝 土 有 限 元 的研 究 旱 已 国 开 始 ． 到 目前 为 止 其 研 究 成 果 尚 不能 应 用 但
于我 们此 项 工 作 ， 了满 足 工 程设 计 的需 要 ， 为
薄壳有限元法有位 移法和混合法等 。我 们 用 得 较 多 的是 有 限 元 混 合 法 ． 元 形 状 为 单
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薄 壳 有 限 元 混 合 法 将 边缘 弯矩 当作 未 知 数 直 接 求 解 精 度 较 高 ， 知 数 总 数 较 有 限 元 未 位 移法 少 ， 以 将 单 元 划分 得 更 细 。 可 用本 程 序 计 算 了 部 分 有 理 论 解 的 题 目， 结 果 与 理 论 其 解 相 吻 合 ． 一些 计 算 结 果 与 模 型 试 验 值 也 另 较 吻 合 由此 显 示 本 程 序 的 计 算结 果 是 可 靠
参考文 献
１ Ｈｅｒ ｎｔ ｒｍａ ｒ混告 有 限元组告 壳分析 ． 伯浩 等 ． 华 上
海 力学 １ ８ ９ １年 第 ３期 ２ 薄壳 有 限元 混合 击与求 解程序 ． 次 达 华伯 浩、 徐
３ 正 交 方 向受 力 钢 筋 按 正 交 方 向 平面 框 ． 架 进 行 配 筋 计 算 ． 在 短 边 墙 顶 端 上 缘 的 钢 但
析。
用 薄 壳 有 限 元 来 进 行 应 力 分析 ， 后 处 前
性 函数 。 ２ （ ）单元 之间弯矩（ ） Ｍ 为常量 。 其 解 韪方法与 一般 有限元法 相同 ． 首先通过 单 元信 息求得局部 坐标 的单 元性 质矩 阵， 然后 用单元坐标转换矩阵将其转换成总体坐标 系 的性质矩阵 ， 加到总性 质矩阵中 ， 叠 求解线性
但 在 丽 板靠 近 短 边 墙 １ ５ 范 围 内此 纵 向锕 ．ｍ 筋数 量 应 不 小于 撮 小 配 筋 率 的 ２倍 。 斜 向 顶 板 受 力 钢 筋按 斜 向框 架 尺 寸 按 平 面 框 架 配 筋 ， 向纵 同 钢 筋 按 斜 向 受 力 钢 筋 斜 的 一半 市 设 ， 下 均 一 样 ， 二 类 钢 筋 布 设 范 上 此
距离最 短的方 向进行 。 ２ 顶 板 钝 角端 有 应 力 集 中现 象 ． 扭 矩 ． 弯
较 平均 值 增 大 ５ 左 右 ， 弯 矩 方 向 与 边 墙 ０ 主 法 线 夹 角 约 为 ｌ。纵 横 向 弯 矩 均 为 上 缘 受 ５， 拉 ， 力 集 中范 围 很 小 ． ｉ 见方 ． 应 约 ｍ 自由 边 横 向弯矩 接 近零 ． 扭矩 较大 。 但 ３ 短 边 墙靠 近 顶 板钝 角 端 处平 面 应 力 有 ．
方 程组 ， 得 总体 坐 标 系下 的未 知 数 ． 求 得 求 将 的未 知 数 再 转 换 成 局 部 坐 标 系 的 解 ． 单 元 用 应 力 矩 阵 即 可 求得 应 力 。
１
理 工作量极大 。 以郑州枢纽 下行峰下桥为例 ． 将结 构视 为门式刚架进行分析。二个边墙和 顶板共 划分 为 ３ ７ ０ 个单元 ，５ 个节点 ， 中 ６６ 其 顶 点 为 ｌ５个 。 ７ 一个 单 元 有 ６个 数 据 ， 个 顶 一
维普资讯
据 此 提 出 了 以下 设 计 原 刚 和 简 化计 算 办
法 ：
１这 类 箱 形框架 短边 不应 太 短 ． 图 ３ ． 如 所 示 ，． 应 小 于 ｆ 相 应 长 边 不 短 于 ，＋， ，不 ， ． ，
盟
为减 少 钝 角 端 顶 板 和 边 墙 的 应 力 集 中 现 象 ． 斜边 最 外 缘 铁 路 中 心线 距 框 架 边 缘 的 垂 直 距 离 不应 小 于 ３ ５ ， 铁载 不 要 直 接 作 用 在 应 力 集 中 的部 位 。计 算 结 果 显 示 顶 板 钝 角端 竖 直 剪 力 甚 太 ， 似 近 计 算 其 剪 力接 近 ， 果 仅 框 架 自重 作 用 如 所 有 受 力钢 筋和 纵 向钢 筋均 采 用螺 纹钢
要 ］ 用 有 限 单 元 法 对 一 种 常 用 的 斜 交 箱 形 框架 桥进 行 应 力 分 析 ， 由此 推求 井
框架 结构 ， 种 结 构 不 能 当作 平 面结 构分 析 ． 这 这些 结构 有些还 是非中心对 称的 ， 只能 用 有 限单 元 法 进 行 计 算 。 我 们 设 计 的 这 类 桥 梁 都 是 钢 筋 混 凝 土
交 桥 ， 中 也 出现 与 图 ２类 似 的 结 构 ， 这 两 其 对
处竖直 剪力 ， 其值约 为整个 短边 墙 平均 应力 的 ２ ５ ３ ０倍 ． 范 围 也 较 小 ． 短 边 墙方 ．～ ． 但 沿 向 长度 仅 ｉ 左右 ， ｍ 短边 墙 其余 部分 平 面应 力 较均 匀 ， 像 简支 斜 板 支 座 反 力 那样 分 布 。 不
衡 阳市 东 风 路 立 交 桥是 一铁 路 跨 公 路 立
目 ２
Ｌ － 一 一一 —
应 力 集 中现 象 ， 处 平 面 应 力 即 为 顶 板 钝 角 此
］； 桥 我 们 用混 合 法 薄 壳 有 限 元进 行 了详 细 计 ● 上 座
算 结 果如 下 ： １ 主 应 力方 向 取 决 于 结 构 的 边 界 条 件 ． ． 与 荷 载 摆 设 方 位 无 关 ． 自 由边 计 算 所 得 主 在 应 力 大 致 平 行 于 自由边 ． 的 传 递 都 尽 量 找 力
筋要 增 加 ５ 。 墙 、 板 、 向钢 筋 内外 侧 ０ 边 顶 纵 均只需不 小于 规范规定 的最小配 筋率即可 ，
王远功 计 算 技术通 讯 １ ７ ９ ８年第 ３期 ３ 双孔 斜 交箱 形 框 架的 光 弹性 应 力分 昕 ． 晓 钟 ． 左
桥 梁建设 １ ９ ９ ４年 第 １ 期 ４ 弹性 力学 阃题 的有 限元法 ． 华东水 刺学 院
的。
郑 州 枢 纽 下 行峰 下桥 全 长 ７ 米 ， 上 ０多 桥 是 驼 峰 ． 多 股道 ， 面是 机 走 线 （ 有 下 单线 ） 下 上 二 线 交 角 ４。 ５。此 峰 下 桥 中 间部 分 是 正 交 的 框架 ． 以 按 平 面 框架 设 计 端 二 个 斜 头 形 可 二 状 尺 寸 如 图 ２所 示 。 我 们要 讨 论 的 就 是 这 种 非 中心 对 称 的斜 交 箱 形 框架 。
点有 ３个 坐 标 。 此 两项 就需 输 入 ２ ６ 个 数 仅 ３７ 据 ， 且 要 求 绝 对 正 确 ． 见 前 处理 工作 之 繁 而 可 重 。输 出结 果 的整理 工 作 就 更 麻 烦 ． 要把 ３ ７ ０
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三 角 形 ， 角 形 单 元 角 点 的位 移 及 板 边 的 弯 三