梁格法在斜交桥施工阶段分析中的应用

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基于梁格法对空心板梁桥的有限元分析

基于梁格法对空心板梁桥的有限元分析摘要：梁格法不仅适用于由主梁和横梁所组成的格子梁桥，也适用于板式、肋板式以及箱梁桥。

本文针对空心板梁桥，运用Midas Civil软件，采用梁排式梁格法建立有限元分析模型。

通过对比正交梁格与斜交梁格两中建模方法，分析结构内力结果的差异性。

关键字：梁排式梁格法空心板梁正交梁格斜交梁格1 引言斜桥、弯桥结构的受力特点在竖向荷载作用下发生弯曲时还伴随着扭转，因此其受力情况要比正交桥更加的复杂，需要考虑空间的受力特性，本文通过Midascivil运用梁格法进行有限元模型建立分析空心板梁的力学性能进行深入的探讨，采用正交梁格与斜交梁格方法建模进行数值分析，并比较得出计算结果的不同之处。

2 桥梁空间分析的梁格法理论2.1概述梁格法是将结构原型模拟成便于计算机分析的等效梁格，通过对等效梁格的分析，得到结构原型的力学性能和内力情况。

它具有基本概念清晰，易于理解和使用等特点，整体精度能满足设计要求。

梁格法的实质是运用一个等效的梁格来代替桥梁上部结构，然后用矩阵位移法进行求解，不但可以进行纵桥向受力分析，也可以进行横桥向受力分析。

2.2梁格划分等效原则梁格法的主要思路是将上部结构用一个等效梁格来模拟，将分散在每个区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最临近的等效梁格内，实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内，而横向刚度则集中于横向梁格构件内，从理论上讲，若梁格能真实地反映原结构，那么结构原型与等效梁格承受相同地荷载时，他们地挠曲变形应相等，并且任意梁格内地弯矩、剪力和扭矩均等于他们所代表地那一部分的结构内力。

利用梁格法分析，首先要考虑的便是梁格单元的划分问题，运用方便的梁格划分等效原则如下：1）纵梁的间距一般为2-3倍板厚至1/4计算跨径之间；2）边梁位置一般设在距板边缘0.3倍板厚处；3）横梁与纵梁应正交形式划分；4）横梁间距约小于计算跨径的1/4；5）在受力较大处或内力突变处通常应加密梁格网格。

不同斜交角度的T形梁桥力学性能分析

不同斜交角度的T形梁桥力学性能分析摘要：以20m跨径装配式混凝土简支T形梁桥为例，利用Midas Civil软件建立空间梁格模型，对该跨径不同斜交角度单跨T梁桥的力学性能进行了分析研究，为装配式斜交T梁桥的设计与研究提供参考。

分析结果表明：在顺车道方向，钝角区的支座反力明显大于锐角区的支座反力，当斜交角度为45°时，二者数值差距达60%；随着斜交角度的增加，最大弯矩值呈先增大后减小的趋势并且减小趋势逐渐趋于平缓，结构的最大挠度值逐渐减小，结构的最大剪力数值逐渐增加；斜交T形梁桥中，钝角处支承反力较大，宜采用刚度较大的支座，以增强结构耐久性。

同时，需考虑在钝角区上部结构中加密钢筋，以承受荷载。

关键词：桥梁工程；T梁；斜交角；力学性能引言斜交桥与正桥不同，其梁轴线的方向与支座连线不平行，所形成的夹角称为斜交角[1]。

装配式预应力混凝土T梁桥受力明确且构造简单，是中小型桥梁设计时所采用的重要形式之一[2]，而一旦将正交的T梁桥变成斜交的T梁桥，其受力性能将明显不同于直线桥，受力就会发生较大变化，造成各腹板受力不一致，同时引起支座反力的变化等[3]。

本文以装配式混凝土简支T形梁桥为研究背景，应用Midas Civil软件建立空间梁格模型，分析不同斜交角度对混凝土T梁桥力学性能的影响，以期为混凝土T梁桥工程设计及维修加固提供参考。

1 工程概况根据装配式预应力混凝土T梁桥通用图，选取20m简支T梁为研究对象，桥面宽11.25m，由5片梁组成，梁高1.5m。

预制主梁及横隔梁、湿接缝、封锚端、桥面现浇混凝土均采用C50；桥面铺装采用沥青混凝土，设计荷载为公路一级。

主要采用的参数:计算跨径L=19.0m；弹性模量E=3.45×104MPa；截面惯矩I C=0.16m4；截面面积A C=0.754m2。

2 计算模型采用梁格法分别建立斜交角为0°、15°、30°及45°的四种简支斜梁桥模型，以分析斜交角度变化对斜梁桥受力性能的影响。

预制斜转正桥梁受力特征与设计分析

27智城建设NO.08 2020智能城市 INTELLIGENT CITY 预制斜转正桥梁受力特征与设计分析李健王彬鹏（中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安 710000）摘要：桥下使用功能是现阶段桥梁建设领域的重点考虑因素，斜转正桥梁正取得广泛的应用，可实现对梁长度的灵活调整和提升桥梁上部角度的合理性，具备效率高、技术稳定等多重特点。

文章以预制斜转正桥梁为对象分析其受力特征，并总结设计要点。

关键词：预制斜转正桥梁；结构形式；受力特征城市化进程持续推进之下，道路建设规模随之扩大，被交路与主线普遍存在斜交的关系。

若桥梁偏长仅凭斜桥的方式难以满足施工需求，且正交加大跨径的应用效果也不理想[1]。

基于此，可采取斜转正桥梁形式有效解决各类局限性问题，其在桥梁领域有广泛的应用。

1 结构建模若桥梁长度较长，整桥均设置为斜桥形式则缺乏可行性，同时正交加大跨径的方式也存在诸多局限之处。

而斜转正有效解决了传统方式下所存在的各类问题，现阶段斜转正桥梁也逐步成为主要的应用方式。

从工艺角度来看其分为现浇和预制结构两种，基于预制结构的斜转正桥梁灵活性更强，可调整梁长以确保桥梁上部角度维持在合理的状态。

因行业技术水平的不断提高，预制结构斜转正桥梁具有技术成熟、周期短、吊装便捷等特点，但由于桥梁截面尺寸偏小，存在较明显的竖向截面刚度集中现象，相比之下横向截面则显得较为薄弱，这也成为预制斜转正桥梁的发展瓶颈，且相关验算工作难度较大，难以满足规范要求。

梁格法的基本思路则是拆分桥梁结构，将其视为若干个单元（主要由纵梁、横梁构成），根据上部结构的特性，将该处的抗弯、抗扭刚度统一集中至与之相邻的梁格中，形成的等效梁格体系具有较高的真实性，其与原型结构截面弯矩等表现出较明显的相似性，因此，若单元划分精度较高该方法的适用能力也将提高，在一般结构计算中可保证精度。

2 桥梁概况某高速公路主线设置有等宽桥梁，使用到斜转正预制连续箱梁，半幅宽12.15 m，单幅桥横向分别设置1片梁，边梁悬臂1.65 m，梁高1.4 m，由0号支点起至3号支点交角为0°、10°、20°、30°。

midas梁格法t梁经典算例

梁格法是工程力学中常用的一种分析方法，用于计算梁的内力和挠度。

在工程实践中，梁格法被广泛应用于桥梁、建筑物和机械结构等工程项目的设计和分析中。

本文将通过具体的案例分析，探讨梁格法在工程实践中的应用和价值。

一、梁格法的基本原理梁格法是一种基于力学原理的计算方法，其基本原理包括静定性原理和虚位移原理。

静定性原理指出，在结构静定的状态下，结构的所有部分都处于平衡状态，即内力和外力相互抵消。

而虚位移原理则是假设结构发生微小位移后，结构的内部工作做功为零，即结构在平衡状态下满足力与位移的乘积为零。

二、梁格法的基本步骤使用梁格法进行梁的内力和挠度计算主要包括以下步骤：1. 建立梁的受力模型在进行梁的内力和挠度计算前，需要对梁的受力情况进行分析，包括受力的位置、作用力的大小和方向等。

通过建立梁的受力模型，可以清楚地描述梁在受力下的变形和内力分布情况。

2. 划分梁的小段将梁划分为若干个小段，每个小段之间的长度相对较小，可以近似认为是直线段。

通过对梁进行划分，可以简化梁的分析和计算，同时也为后续的计算提供了便利。

3. 建立梁的受力方程针对每个小段，建立其在受力下的平衡方程，包括受力平衡方程和弯矩平衡方程。

通过对小段的受力方程进行建立和求解，可以得到该小段内力的大小和分布情况。

4. 求解梁的挠度根据虚位移原理，可以利用小段内力的大小和分布情况，通过积分的方法求解梁的挠度。

通过对梁的挠度进行求解，可以了解梁在外载荷作用下的变形情况。

5. 综合分析综合考虑各个小段的内力和挠度情况，得出整个梁的内力和挠度分布情况。

三、梁格法的经典算例下面将通过一个具体的案例，展示梁格法在工程实践中的应用和价值。

案例：简支梁的内力和挠度分析考虑一个简支梁，长度为L，受均布载荷q作用。

根据梁格法的基本步骤，进行简支梁的内力和挠度分析。

1. 建立梁的受力模型根据简支梁的受力情况，可以建立梁的受力模型，包括受力位置、作用力大小和方向等。

考虑梁在均布载荷q作用下的受力情况，可以建立梁的受力模型。

斜交桥预制梁板架设施工工法(2)

斜交桥预制梁板架设施工工法斜交桥预制梁板架设施工工法一、前言斜交桥预制梁板架设施工工法是一种常用于斜交桥梁建设的先进施工方法。

通过预先制作钢筋混凝土梁板，然后在现场进行架设、连接和固定，可以大大提高斜交桥的施工效率和质量。

二、工法特点1. 工期短：由于预制梁板在工厂内完成，现场作业仅需进行架设和连接，减少了施工时间，缩短了交通中断时间。

2. 质量可控：预制梁板的生产可以在工厂内进行质量控制，确保梁板的尺寸精确、质量可靠。

3. 施工简便：相比于传统现浇梁板施工，该工法无需进行大量的模板制作，减少了材料和人力的投入，降低了施工难度。

4. 环保节能：预制梁板的生产过程中，可以有效控制废水废气的排放，减少对环境的影响。

5. 经济效益高：虽然预制梁板的制作和运输成本较高，但通过减少现场作业时间和人力投入，可以大大降低总体施工成本。

三、适应范围该工法适用于跨度较小的斜交桥梁，一般跨度在30米以下。

对于已有的斜交桥改造，也可以采用该工法进行加固和修复。

四、工艺原理施工工法的实际工程需要认真分析，并采取相应的技术措施。

首先，需要根据实际桥梁设计参数和荷载要求确定预制梁板的尺寸和数量。

然后，进行梁板的钢筋加工和混凝土浇筑，并养护一段时间以确保充分硬化和强度达标。

最后，根据梁板的重量和连接方式，制定合理的吊装和连接方案，并经过专业人员的指导和监督进行相关作业。

五、施工工艺 1. 梁板运输：将预制梁板运输到施工现场，根据实际情况选择合适的运输工具和方案，确保梁板的安全到达。

2. 梁板吊装：利用起重机械将梁板吊装到预定位置，采取合理的吊装方式和控制方法，避免梁板在吊装过程中发生意外。

3. 梁板连接：根据设计要求和实际情况选择合适的连接方式，进行梁板的连接工作，确保连接牢固可靠。

4. 固定与调整：对已连接的梁板进行固定和调整，根据实际情况使用支撑架和调整器具，保证梁板的位置和水平度符合要求。

5. 预应力张拉：根据需求进行梁板的预应力处理，确保梁板在使用过程中具备足够的承载能力。

基于梁格法对工字梁进行有限元分析

基于梁格法对工字梁进行有限元分析摘要：在城市桥梁的建设中，由于道路线形的选择，通行量的要求和美观上的要求，桥梁上部结构已日益采用箱形截面的连续结构，桥面的宽度也越来越宽，这时桥梁的空间分析越来越重要，普通的平面计算有时不能满足要求，例如，平面分析不能得到横梁在桥梁整体受力时的受力情况，而对于桥面较宽的箱梁桥，横向的受力有时会成为主梁设计的控制因素。

这些需求通过平面分析方法和程序是不能得到满意解答的，必须通过空间分析才能解决。

本文在梁格法的基础上，利用“Midas”进行了建模，工字梁，长30m，宽2.5m，高2m，对其进行了有限元模拟计算，并得到了应力、内力、振型等结果，并且对梁格法做了一个简单的介绍。

关键词：梁格法工字梁应力引言梁格法是由莱特福和绍柯于六十年代首先提出,其实质是一种有限元法。

梁格分析法的主要思路,是用一个等效梁格来代替其上部结构。

实际箱梁桥与比拟梁格之间的等效关系，主要表现在梁格各构件的刚度上。

因此，等效梁格的物理意义就是假定把分散在箱梁桥上部结构每一部分的弯曲与扭转刚度集中到最临近的梁格内，即实际结构的纵向刚度集中到梁格纵向构件内，横向刚度则集中到梁格的横向构件内。

理想的梁格刚度应该是当箱梁桥上部结构与等效梁格承受相同荷载时，它们的挠曲相等,而且在每一梁格内的弯矩、扭矩、剪力均等于它所代表的那一部分上结构的内力。

1 梁格法1.1 汉勃利梁格法箱梁从什么地方划开，使其成为若干个纵向主梁,汉勃利提出了一个原则应当使划分以后的各工型的形心大致在同一高度上，也就是要满足梁格的纵向构件应与原结构梁肋或腹板的中心线相重合，通常沿弧向和径向设置纵向和横向构件的间距必须相近，使荷载的静力分布较为灵敏。

这样划分主要是考虑使得格梁和设计时的受力线或中心线重合，也就是要根据原结构的受力来划分网格。

在应力变化较为剧烈的部位，为了得到构件中较为精确的内力分布,有必要将网格划分的更细一些。

1.1.1 划分原则(1)各纵梁均带腹板；(2)中性轴一致；(3)刚度等效。

弯扭刚度比与斜度对斜交桥影响分析

～
６０。主梁跨中截面的弯矩值的曲线图。
２计算结果分析通过改变抗扭刚度Ｇ，，保持抗弯刚度不变，来改变弯扭刚度比ｋ，从而分析弯扭刚度比ｋ对斜交桥内力和反力分布的影响。由于箱梁的弯扭刚度比一般在０．５—５之间，为了分析弯扭刚度比对箱梁的影响规律和趋势，在原模型的基础上分别建立了弯扭刚度比ｋ
７４
低
温
建
筑
技
术
２０１３年第１期（总第１７５期）
弯扭刚度比与斜度对斜交桥影响分析
于广龙，唐军斌，李金龙，贾艳敏
（东北林业大学土木工程学院．哈尔滨１５００４０）
【摘
一
要】荷载类型、荷载作用位置、斜度、弯扭刚度比等因素是影响斜交桥受力性能的因素，本文讨论了在
期恒载作用下斜度、弯扭刚度比这两个固有因素对箱型截面的斜交桥内力产生的影响。采用Ｍｉｄａｓ／ｃｉｖｉｌ有限
元分析软件对一工程实例建立剪力柔性梁格模型，系统的分析了不同斜度和不同弯扭刚度比对反力、内力等方面的影响，并绘制曲线图显示斜度和弯扭刚度比对斜交桥受力性能的影响规律。
梁分割为梁格的时候必须保证纵梁的中性轴一致。１．２斜交桥模型
表１实测应力值与模型数据对比ＭＰａ
图２实际工程预埋应变仪位置
１点处２点处３点处４点处５点处６点处７点处

梁格法在弯箱梁桥结构分析中的应用

性主要体现在 “ 扭 ” 合上，弯一耦即在外荷载作用下梁截面内产生弯矩的同时必然伴随产生耦合扭矩，产在生扭矩的同时必然伴随产生耦合弯矩。弯梁桥的扭矩通常会使得外梁超载，内梁卸载，造成内、侧支座的外
梁格法的特点是用一个等效的梁格来代表桥梁的上部结构，即假定把上部结构的抗弯、扭刚度集中到抗最邻近的梁格内：向刚度集中到纵向构件内，向刚纵横度集中到横向构件内。理想的刚度等效原则应该满足：当原型结构和等效梁格体系承受相同荷载时，者两
受力不均，特别在宽桥情况下更会增大这种受力的差异。这样，理地分析弯箱梁桥的结构特性就非常关合键了，统的平面杆系计算方法可能造成结构的不安传全，很有必要对这种结构的空间分析进行更详尽的研究。梁格法是一种能较好地模拟原结构的空间结构分析方法，它具有基本概念清晰、于理解和使用、算易计
（）向梁格以腹板单位划分梁格，１纵即纵梁的位置应与纵向腹板重合，样可以直接获得腹板的受力这特征。为了加载的方便，可在悬臂端部设置虚拟的纵
向单元 Байду номын сангаас
现代化的弯梁桥要求线形优美，备相当大的抗弯、具抗
（）５梁格在支点附近和内力变化较大的地方进行加密，使得梁格结构对荷载的静力分布足够灵敏。２３梁格的截面特性 ¨ ．

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摘要：根据剪力一柔性梁格理论，对斜交桥施工过程进行ＭＩＡ／ＩＩＤＳＣＶＬ建模分析，并将其结果与桥梁施工阶段
分析中常用的梁单元法模型进行比较。结果表明，梁格法在挠度、内力等方面的分析更符合工程实际，析结果更精分
２１００年
第３１卷
第３期
梁格法在斜交桥施工阶段分析中的应用
江维：晓２杜勇红２任刚葛伟小２马伟，志３
（．汉理工大学土木工程与建筑学院，１武武汉４０７；．南中建基础设施开发３００２河有限公司，口４６０；．周６００３武汉理工大学设计研究院，汉４０７）武３００
Ｋｅｒｓ：ｓｅｂｉｇ；ｓｎｌｉｄｒｍｅｈ；ｇｉａｅｍｅｈ；ｄｆｃｉｎ；ｉｔｒａｒｅｙｗｏｄｋｗｒｅｄｉｇｅｇｒｅｔｏｄｒｌｇｔｏｌｄｅｌｔｅｏｎｅｎｌｏｃｆｓ
随着我国现代化建设的迅速发展，交通运输业蓬勃兴起，了满足交通运输快速顺畅以及适应地为
１梁格法法之间的方法。梁格法是将结构划分为便于计算机分析
的等效梁格，过对等效梁格的计算分析，通得到结构原型的力学性能和受力情况［。其主要思路就是将上部结构用一个等效的平面梁格或空间构架来模拟３。将分散在板式或箱梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内，实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内，横向刚度而
２．ｎｎＣｈｎｎｔｕｔｎＣｎｔｕｔｎＩｆａｔｕｔｒｖｌｐｎ，ｔＺｏｋｕ４６０ＣｉａＨｅａｉａＣｏｓｒｃｉｏｏｓｒｃｉｎｒｓｒｃｕｅＤｅｅｏｍｅｔＣＬｄ，ｈｕｏ６００，ｈｎ；ｏｏ
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确。
关键词：斜交桥；梁单元法；梁格法；挠度；内力
ＡｐｐｉａｉｎｏｉｌｇｅｈｏｆＡｎａｙｉｏｋｅＢｒｄｅｌｃｔｏｆＧｒｌａｅＭｔｄｏｌｓｓｆｒＳｗｉｇＳｒｃｕｅＤｕｉｇＣｏｓｒｃｉｎＳａｅｔｕｔｒｒｎｎｔｕｔｏｔｇ
梁分析应用较多的梁单元法和梁格法进行比较。
形地物限制等要求，斜交桥得到了越来越广泛的应
用。目前斜交桥的空间分析普遍采用有限元分析方法［。利用有限单元法分析斜弯桥梁结构时，多有
种离散模型，常用的有：间梁单元法、壳单元法空板