梁格法在既有简支铰接空心板梁桥检测与维修加固计算分析中的应用
梁格法在铰接板梁桥空间分析中的应用
能够 较好 地等 效 原结 构 的受 力 状态 ， 就需 要从 以下方 这
面来 保证 ： 梁格 网格 的合理划 分 ， 面特 性 的准确 模拟 ， 截
各项 荷载 的 正确施 加 ， 界 条件 的 正确模 拟 。下 文将 以 边 １ｍ简 支 正交装 配 式 空心 板 计算 为 例 ， 上述 几 方面 归 ６ 从 纳 总结 模 型 简化 中保 证 该类 结 构梁 格 模 型 等效 性 的有 效 措施 ， 与考 虑横 向分 布系 数 的单梁 模 型计 算 结果进 并 行 比较 ， 以验证 其有 效性 。
２工程 实例分析
２１ ．工程简介
梁格 模 型将 原结 构简 化为 由纵 、横梁 组 成 的梁格 网络 ， 需要 计算 者手 工准 备 结构 的几 何参 数 ， 工作 量稍 大 ， 但
某 工 程 采用 １ｍ简 支 正交 空 心板 ， 梁 长 １．６ ， ６ 板 ５９ｍ 计算模型能够较好 的反映结构的空间效应 （ 与单梁模型 计 算 跨 径 １ ． ｍ 桥 宽 ｌ ． ｍ 桥 面 布 置 为 ０ ５ 防 撞 ５３ ， ５５ ， ． ｍ（ 相 比） 其 计算 结果 可 输 出各 主 梁 的 内力 ， ， 便于 利 用规 范 墙 ） １ｍ（ 道 ） ３ 人 行 道 ） １ ． ｍ 见 图 １ 横 向 由 ＋ ２ ３车 ＋ ｍ（ ＝５ ５ ， ， 进 行 强度 验算 ， 用作 单梁 模 型 的校 核 。 常 ｌ 预 制 梁 组 成 ，预 制 梁 高 ８ ｃ 。混 凝 土 强 度 等 级 ２片 ０ｍ 梁 格 法 的原理 是用 等效 的梁 格 代 替桥 梁上 部 结构 ， Ｃ０ 汽 车荷 载等 级为 公路 Ｉ ， ５， 级 人群 荷载 ｑ＾＝ｋ／ ｚ ３Ｎ ｍ。 将 分 布在 空 间板 （ ） 每 一 区段 内的弯 曲刚 度 和 抗扭 梁 上 刚度集 中于最邻 近 的等 效梁 格 内， 际结 构 的纵 向刚度 实
梁桥维修与加固中应用G技术有何作用
梁桥维修与加固中应用G技术有何作用在现代交通基础设施中，梁桥作为重要的组成部分，承载着日益增长的交通流量和荷载。
然而，随着时间的推移，梁桥不可避免地会出现各种病害和损伤，需要进行维修和加固以确保其安全性和可靠性。
近年来，G 技术（如地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）等）在梁桥维修与加固中得到了广泛的应用，为这一领域带来了新的机遇和挑战。
一、G 技术在梁桥病害检测中的作用梁桥的病害检测是维修与加固的前提，准确、全面地检测出病害的类型、位置和程度对于制定合理的维修方案至关重要。
传统的检测方法主要依赖人工目视检查和简单的检测设备，存在检测效率低、准确性差、难以发现隐蔽病害等问题。
而 G 技术的应用则有效地弥补了这些不足。
1、地理信息系统（GIS）GIS 可以将梁桥的地理位置、结构信息、病害数据等进行整合和管理，形成一个可视化的数据库。
通过 GIS 平台，检测人员可以直观地了解梁桥的整体状况，快速定位病害位置，并对病害的分布规律进行分析。
此外，GIS 还可以与其他检测数据（如传感器监测数据、影像数据等）进行集成，为病害评估提供更全面的信息支持。
2、全球定位系统（GPS）GPS 技术可以为梁桥的检测提供高精度的定位服务。
在检测过程中，检测人员可以使用 GPS 设备对病害位置进行精确定位，确保检测数据的准确性和可靠性。
同时，GPS 还可以用于监测梁桥的位移和变形，为结构的安全性评估提供实时数据。
3、遥感技术（RS）RS 技术可以通过卫星、飞机等平台获取梁桥的大范围影像数据，包括可见光影像、红外影像、雷达影像等。
这些影像可以反映梁桥的表面状况、结构形态等信息，帮助检测人员发现梁桥的宏观病害，如裂缝、塌陷等。
此外，遥感技术还可以用于监测梁桥周边的环境变化，如地形变化、水流变化等，为分析病害的成因提供参考。
二、G 技术在梁桥结构监测中的作用除了病害检测，对梁桥结构的实时监测也是确保其安全运行的重要手段。
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。
梁格法在箱梁结构中的实践
汇报人： 2023-12-02
contents
目录
• 引言 • 梁格法的基本理论 • 梁格法在箱梁结构中的应用 • 梁格法在箱梁结构中的优化和改进 • 工程实例分析 • 结论与展望
引言
01
研究背景与意义
梁格法是一种广泛应用于箱梁 结构分析的方法，能够有效地 模拟箱梁结构的整体性能和局 部细节。
06
结论与展望
研究结论
梁格法在箱梁结构分析中的应用已经得 到了广泛认可，其准确性和实用性得到
了验证。
通过本次研究，我们发现梁格法能够有 效地用于箱梁结构的分析和设计，并且
能够准确地模拟箱梁的力学行为。
梁格法的应用不仅可以提高箱梁结构的 设计效率和准确性，同时也为箱梁结构
的优化设计提供了有力的工具。
总结词
可靠、安全
详细描述
铁路桥梁设计对于安全性和可靠性要求较高。梁格法在铁路桥梁设计中得到了广泛应用，能够实现对 箱梁结构的详细分析和计算，确保铁路桥梁的安全性和可靠性。同时，梁格法还为铁路桥梁设计提供 了多种设计方案，为优化设计提供了更多的选择。
工程三：城市高架桥设计
总结词
美观、经济
详细描述
城市高架桥设计需要考虑到美观和经济性。梁格法在城市高架桥设计中能够实现 精确的分析和计算，确保桥梁的结构合理和安全性。同时，梁格法还能够根据城 市高架桥的不同需求进行灵活的设计，提高桥梁的美观度和经济性。
工程实例分析
05
工程一：高速公路桥梁设计
总结词
精确、高效
详细描述
梁格法在高速公路桥梁设计中具有较高的应用价值。通过采用梁格法，能够实现对箱梁结构的精确分析和设计， 提高桥梁的整体性能和稳定性。同时，梁格法还具有较高的计算效率和准确性，为高速公路桥梁设计提供了有效 的技术支持。
梁格法在混凝土连续箱梁桥计算中的应用
梁格法在混凝土连续箱梁桥计算中的应用一、梁格法理论箱型断面可以看成是几个顶底板相连的工字型断面的组合，当桥面很宽或不规则时，或因为车道的分叉等导致不规则加载时，会使各个工字梁的内力产生差异，此时为了得到各梁较为准确的内力，可以用很多纵向单元来模拟工字梁，同时加入一些横向单元来模拟各工字梁之间的横向连接，有时为了加载的方便还会引入一些虚拟单元，从而形成一个平面网格。
如此用一系列相互交叉的单元组成的平面网格结构来进行箱梁的受力分析，即梁格法。
梁格法的最基本原则是：在相同荷载作用下，梁格模型和它所模拟的箱梁具有相同的变形，并且每个梁格单元的内力就是它所代表的那部分梁体应力的积分。
因而在运用梁格法时，关键问题是如何划分梁格单元，各单元截面特性的计算、加载，以及对分析结果的正确运用。
单元的划分应考虑力在原箱梁内的传递方向，以及原箱梁的变形特征，同时要考虑加载的方便，还应明确结构分析的目的。
为了得到每条腹板各个截面的设计弯矩和设计剪力，在每条腹板处设置纵向单元，为了加载的方便，在悬臂端部设置虚拟的纵向单元。
箱梁在纵向弯曲时应符合平截面假定，而箱梁的纵向弯曲由各纵向单元的弯曲来模拟，因而各纵向单元顶底板的纵向划分位置应使得各单元截面的中性轴在同一水平面，并和原箱梁整体截面的中性轴在同一位置。
横向单元和纵向单元垂直，一般在跨中，1/4跨，1/8跨，支座处，横隔梁处设置横向单元。
横向单元的间距直接决定了荷载在纵向单元之间的传递，间距过大会使相邻纵向单元间的力产生很大的跳跃；间距太密又会大大增加工作量，也毫无必要，一般可遵循以下原则：最大间距不能超过相邻两个反弯点间距的1/4，在支点的附近应适当加密。
二、梁格模型梁格的划分应综合考虑的因素（1）梁格的纵向杆件形心高度位置应尽量与箱梁截面的形心高度相一致，纵横杆件的中心与原结构梁肋的中心线相重合，使腹板剪力直接由所在位置的梁格构件承受。
（2）为保证荷载的正确传递，横向杆件的间距不宜超过纵向梁肋的间距。
梁格分析在梁桥计算中的应用
梁格分析在梁桥计算中的应用摘要：本文论述了梁格法在梁桥结构分析中的应用，并以简支T梁为例进行分析说明。
关键词：梁格法，T梁，横向分布系数Abstract: This paper discusses how to apply the grillage method to analyze the structure of the bridges, and takes the T beam for example.Key words: grillage method , T beam , lateralloaddistributionfactors1. 概述梁格法[1]是将分散的梁板或箱梁某一段内的弯曲和抗扭刚度假定集中于最邻近的等效梁格内，实际结构纵向刚度集中于纵向梁格内，横向刚度集中于横向梁格；原型实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时，两者的挠曲是恒等的；任一梁格内的弯矩、剪力和扭矩应等于该梁格所代表的实际结构部分的内力。
梁格法的难点是刚度等效和荷载等效，如若处理不当，则难得到想要的计算结果。
但是梁格法易于理解和使用，利用计算机计算很方便，计算结果精确有效，被广泛应用。
2. 梁格分析本文只分析梁板式上部结构的梁格分析，并以T梁为例加为详细说明；对于闭口箱梁，这里不作论述。
2.1 梁格划分（1）纵梁与每片T梁中心线重合。
梁格须重合于设计受力线，纵梁间距不宜过大，对于纵梁间距较大，可在纵梁间距中心设置虚拟梁，使结构受力连续，也便于荷载模拟。
（2）对于有横隔板部位，必须设一根梁格与之重合。
若横格板间距较密，可仅在横格板处设横梁，但横梁的间距与纵梁间距须相当，以使结构受力灵敏；若横格板间距较稀，参照纵梁设置原则设置。
（3）对于斜桥，纵梁与横梁一般是正交的，但对于支点处，端横隔梁一般为斜交的，故需根据实际受力和构造进行布设。
2.2 截面特性（1）纵梁梁格惯性矩通常按截面的形心计算。
内梁和边梁是处于不同的水平线，采用二维梁格分析，通常这种差距略而不计；但是考虑板的薄膜作用[1]时，建议采用空间梁格分析，纵梁与横梁间采用刚度很大的构件连接。
梁格法在计算中的应用
０ 前 言
梁 格 法 是 工 程设 计 中经 常 用 到 的结 构 安 全 分 析 的方 算 中 的首 选 ， 但 是 由于 梁格 法 建模 稍 有 繁 琐 ， 而 且
不 同的划分梁格形式和活载加 载方式会使 计算结 果差别大 ， 特别是对梁体主应力影响 比较大 。
况就是单梁计算 时 ， 所有的结果都满足规范要求 ， 在 做梁 格 计 算 时 ， 突然主应力不能满足规范要求 ， 而 且超 出规 范 不 少 ， 然 后 很 多 人 就 会 得 出结 论 ， 梁 格计算时不够准确 ， 而事实上是不是这样 呢？会不 会梁格建模 的时候 出现 了问题 ，下面试 着讨论一 下是 不 是 建 模 时 出现 了什 么 问题 ， 以 Ｍｉ ｄ ａ ｓ 建 模 为 例进 行 探讨 。 对 于纵 向梁格 的抗 扭惯 性 矩 ， 抗 扭 惯性 矩 的计 算一定要 按相关 书籍 中介绍 的公式进 行计算 ， 否 则 是 不 准确 的 ，因 为输 入 的抗 扭 惯 性 矩 实 际 上 是 顶 底 板 的抗 扭 ， 另 一 部 分 抗 扭 由腹 板 来 承 担 ， 因此 梁 格 的抗 剪 面 积也 要 输 人 准 确 。抗 扭 惯 性 矩 本 身 没有统一的计算公式 ，因为开 口截面和闭 口截面 的抗扭计算是 相差很 大的 ，因此在计算的时候一 定 要 注 意 ，对 于 梁格 法 的纵 向抗 扭 要 使 得 整 个 梁
１ ０ ８ 桥梁结构
城 市道 桥 与 防 洪
２ ０ １ ４ 年５ 月第 ５ 期
梁格 法在 计算 中的应用
陈 中生
（ 深圳 市市 政设计 研究 院有 限公 司 ， 广 东深 圳 ５ １ ８ ０ ２ ９ ） 摘 要 ： 梁格 法在计算 时 ， 通过 Ｍｉ ｄ ａ ｓ 计 算对主梁 进行梁 格划分时 ， 划分得 到的最外侧边 梁截面 特性变化较 大 ， 需要进 行一些修 正 才能得 到准确 的计算结果 。 关键 词 ： 梁格法 ； 抗扭惯 性矩 ； 计 算 中图分类号 ： Ｕ ４ ４ １ 文献标识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ４） ０ ５ — ０ １ ０ ８ — ０ ３
梁格法在分析简支铰接空心板桥中的应用
ＱＵ ｉ ｕ ， Ｅ ｎ Ｌ ｅｊ ｎ Ｊ ｈ ａ Ｐ ＮＧ Ｙａ ， Ｉ －ａ — Ｄ ｉ
（ ｃ ｏ ｌｏ ｖｌａ ｄ Ａｒｈｔｃｕ ａ ｇｎ ｅ ｉｇ ， ｎｒ ｌ ｏ ｔ ｉｅ ｓｔ Ｓ ｈ ｏ ｆＣｉｉ ｎ ｃ ｉ ｔｒ ｌ ｅ Ｅｎ ｉｅｒｎ Ｃｅ ｔａ ｕｈ Ｕｎｖ ｒｉ Ｓ ｙ，Ｃｈ ｎ ｓ ａ４ ０ ７ ，Ｃｈ ｎ ） ａｇ ｈ １ ０ ５ ｉａ
最后通过 实桥静 载试验验证模型的正确性 。该方 法可为既有 简支铰接板桥 的检 测、 固的计 算分析提供参 考பைடு நூலகம் 加
关键词 ： 梁格 法 ； 接 缝 ； 向约 束 耦 合 ； 载 试 验 铰 竖 静 中图分类号 ： ４．１ Ｕ４ ８ ２ ７ 文献标识码 ： Ａ ・ 文章 编 号 ：０８５ ９ （０ ８ ０—０ ７０ １ ０ —６ ６２ ０ ）５０ ０—３
Ａｐ ｉａ ｉｎ ｏ ｉｌ ｇ ｅ ｈ ｄ ｉ ｉ ｐｌｃ ｔｏ ｆ Ｇｒｌａ ｅ Ｍ ｔ ｏ ｎ Ｓ ｍｐｌ —ｕ ｐ ｒ ｅ ｎ ｅ ｏ ｎ ｌｕ ｒ Ｓ ａ ｉ ｅ Ａｎ ｌ ｓｓ ｙ ｓ ｐ ｏ ｔｄ Ｈｉ ｇ Ｊ ｉ ｔＣｅｌ ａ ｌ ｂ Ｂｒｄｇ ａ ｙ ｉ ｄ
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实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时 , 两者
的挠曲将是相等的 , 并且每一梁格内的弯矩 、剪力
和扭矩等于该梁格所代表的实际结构部分的内力 。
梁格法中荷载分配是以加载位置及单元间的相互
刚度为依据的 , 刚度与构件的截面特性和构件的连
接关系有关 , 因而 , 梁格单元的截面特性正确计算
和构件间连接关系的正确模拟是保证计算精度的 关键 。 对于空心板 , 其截面特性计算公式为[ 6] :
缝 , 由于采用了纵向梁格和横向梁格 , 因此 , 特 别 适合于 这种受力状 态接 近于数 根并 列而 相互 间
横向铰接的狭长板 。其中纵向梁格内力代表结 构纵向内力 , 横向梁格内力代表结构横向内力 , 此种方法具有概念清晰 , 便于工程师实际应用 等 显著特点 。
＊ 收稿日期 :2008 -06 -08 作者简介 :彭彦 (1960 -), 男 , 湖南长沙人 , 教授级高级工程师 , 博士研究 生, 从事复杂桥梁 结构空间 分析与设 计理论 、桥 梁结构振 动 与稳定研究
第 1期
彭 彦 , 等 :梁格法在既有简支铰接空心板梁桥检测与维修加固计算分析中的应用
3 .3.2 测点 布置 挠度测试采用 HBM位移传感器 (即挠度计 ),
每跨跨中布置 23 个测点 , 如图 8所示 。 应变力测 试采用金码高科混凝土表面应变计 , 每跨跨中布置 23个测点 , 如图 9所示 。
图 8 挠度测点布置图 Fig.8 Positionofthedeflectionmeasuringpoints
互间横向铰接的狭长板 .对这种结构的传统的分析 方法是简化了的平面分析 , 通过横向分布系数来考 虑桥梁的空间作用 [ 1 -3] , 这种分析方法具有分析简
单 、适用性广的特点 , 但它难以得出横桥向各片梁 4] 虽可以得出横向各片梁的内力分布规律 , 但 它难以模拟纵向铰接缝 。 采用梁格法能从整体上 对这种桥型进行受力分析并且容易模拟纵向铰接
3 .1 实 例简 介 长沙湘江北大桥是 319国道上的 1座特大桥 ,
大桥总长 3 616.66 m, 其正桥长 2 355.9 m。正桥 由东引桥 、主桥和西引桥 组成 。 西引 桥部分共 l7 孔 , 每跨采用 l6米简支铰接空心板结构 , 桥面净宽 26.6 m, 其中机动车道 4 ×3.95 m, 非机动车道 2 × 3.65 m, 人行道 2 ×1.5 m, 桥梁设计荷载为汽车 — 20级 , 挂车 — 100。桥梁上部均采用 23块 70 cm厚 先张法预应力混凝土铰接空心板 。 下部除桥台外 , 全部采用 4Ф120 cm钻孔灌注桩 , 柱式墩 。西引桥 横断面布置如图 4所示 。
图 4 西引桥横断面布置图 Fig.4 Cross-sectionallayoutofwestapproach
3 .2 通 过耦 合约 束模 拟铰 接缝 的梁 格法 计算 模型 全桥纵向划分成 16个单元 , 横向沿各片梁中
60
铁 道科学与工程学报
2009年 1月
心线和铰接缝划分成 44个单元 , 横梁只起横向将 各片纵梁连接为整体的作用 , 相邻横梁在同一铰接 缝处将竖向约束相互耦合 , 其他约束全部释放以模 拟铰接缝使其只 传递竖向剪力 。 计算模型如图 5 所示 。
摘 要 :根据梁格法原理 , 通过 使虚拟横梁在同一铰接缝处的梁端竖向约束相互耦合来模拟纵向铰接缝 , 提出改进的梁格模 型 , 建立了简支铰接空心板桥空间分析模型并编制程序进行了计算 , 最后 , 通过实桥 静载试验验证了模型的正确性 。 该方法 可为既有简支铰接板 梁桥的检测与维修加固计算分析提供有效手段 。 关键词 :梁格法 ;铰接缝 ;竖向约束耦合 ;静载试验 中图分类号 :U443.22 文献标识码 :A 文章编号 :1672 -7029(2009)01 -0058 -04
Applicationofgrillagemethodinanalysisofsimply-supportedhinged jointcelluarslabbridgetestingandstrengthening
PENGYan, LIDe-jian
(SchoolofCivilandArchitecturalEngineering, CentralSouthUniversity, Changsha410075, China)
2 纵向铰接缝的模拟
文献 [ 7] 给出了铰接板桥的受力特点 。该受力 特点可以用图 2来说明 。其中 , 图 2(a)所示为一座 用混凝土铰接缝连接的装配式板桥承受荷载 P的 变形结果 , 当 3号板块上有荷载 P作用时 , 除了本 身引起纵向挠曲外 (板块本身的横向变形极小 , 可 略去不计 ), 其他板块也会受力而发生相互挠曲 。显 然 , 这是因为各板块之间通过结合缝所承受的内力 起传递荷载的作用 。图 2(b)所示为一般情况下结 合缝可能引起的内力为竖向剪力 g(x)、横向弯矩 m(x)、纵向剪力 t(x)和法向力 n(x).然而 , 当桥上 主要作用竖向荷载时 , 纵向剪力与法向力同竖向剪
图 2 铰接板桥受力示意图 Fig.2 Isolated-bodydiagramofhingedslabbridge
图 3 铰接缝处传力示意图 Fig.3 Diagram ofloadtransferatthehingedjoints
3 工程实例
图 1 空心板示意图 Fig.1 Diagram ofhollowslab
图 9 应力测点布置图 Fig.9 Positionofthestressmeasuringpoints
3 .3.3 结果 对比 分析 根据上述梁格法计算原理建立梁格计算模型 ,
采用桥梁结构空间分析与设计程序 LBS-1, 算出 2 种加载工况中每片梁的跨中应力和跨中挠度的理 论值 , 通过实桥静载试验测出跨中应力和挠度值 。 将理论值和实测值结果进行对比分析 , 对比结果如 图 10和图 11所示 。
4 结 论
图 6 试验荷载 Fig.6 Testload
图 7 横桥向布载 Fig.7 Lateralload
1)静载试 验中 1次就测出所有梁的 应力 、挠 度 。为了与实测结果对比 , 理论计算中必须一次性 算出所有梁的应力 、挠度 。 由于在加载情况下各片 梁的受力 、变形是相互耦合的 , 以前通过横向分布 系数把结构简化成平面结构计算的方法 , 其原理是 使每片梁受力最不利 , 用平面分析方法通过多次计 算虽然也能算出各片梁的应力 、挠度 , 但实际上各 片梁并不是同时达到受力最不利状况 , 因此 , 平面 分析不能反映实际结构实际的受力和变形情况 , 必 须建立空间分析模型才能考虑各片梁的受力 、变形 相互耦合作用 。
从图 10和图 11可以看出 :应力实测结果比理 论结果略小 , 这反映了桥梁实际总体刚度与理论值 相比偏大 , 铰接缝的约束联系相对较强致使各片梁 内力分布更均匀 ;挠度实测值结果比理论值略大 , 这是由于实测结果中包含了桥梁下部结构盖梁 、桥 墩 、支座等的变形 , 而理论分析中并没有考虑下部 结构的变形 。总体上讲 , 应力和挠度实测值和理论 值变化趋势保持 一致且偏差不 大 , 能满足 工程要 求 。由此可见 , 通过耦合竖向约束模拟铰接缝的改 进 , 梁格法的计算结果具有较高的精度 。
注 :＊代表铰接缝处竖向约束相互耦合节点 , △代表支撑约束节点
图 5 桥梁上部结构梁格计算模型 Fig.5 Computingbeam gridmodeloftheupperstructure
3.3 实桥荷载试验方案 静载试验要求测试简支梁桥每跨在顺桥向最
不利设计荷载作用下 , 控制截面的应力和挠度 。 本 桥测试采用金码高科的混凝土表面应变计进行截 面应力测试 , 采用德国 HBM公司电感式位移传感 器进行挠度测试 。 3.3.1 加载方案
取如图 6所示车载排列作为试验荷载 。 选定 2个横向车载布置方式作为此次静载试 验的试验工况 。 2种工况下 车载横向布置方式分 别为 : 工况 1, 用图 7 中第 ①, ②和 ③列试验车辆加 载; 工况 2, 用图 7中第 ①, ②, ③, ④, ⑤和 ⑥列试 验车辆加载 。 这样 , 布载包括了单侧偏载和双侧对称加载 2 种加载方案 , 2种工况车列数均应按由少到多逐列 递增的原则进行加载 , 并严格监测裂缝开展情况 。
第 1期
彭 彦 , 等 :梁格法在既有简支铰接空心板梁桥检测与维修加固计算分析中的应用
59
1 梁格法的基本原理
梁格法就是用等效的梁格代替桥梁上部结构 ,
将分布在板式每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度