浅谈桥梁结构计算分析
浅谈桥梁下部结构设计计算
黑龙江交通科Байду номын сангаас
ＨＥＩＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ ｌ ＪＡＯＴＯＮＧ Ｊ ＫＥ Ｉ
Ｎｏ １ ，０ ８ ． １２０
（ ｕ ｏ１ ） Ｓ ｍ Ｎ ．７ ７
浅 谈 桥梁 下部 结构 设计 计算
刘 高 友
（ 贵州省黔西南州方程建筑总公司 ） 摘 要： 从几个方面介绍 了桥梁下部结构的设计 和计算 。 文献标识码 ： ｃ 文章编号 ：０ ８— ３ ３ ２ ０ ） １— ０ ０— １ １０ ３ ８ （ ０ ８ １ ０ ８ ０
关键词 ： 桥梁下部 ； 结构设计 ； 算 计 中图分类号 ：４ ２ ５ ｕ ４ ．
１ 盖梁内力计算 配钢筋 ， 同时 ， 水平钢 筋与竖 向钢筋搭接处应点焊成 网格状。 （） １ 当荷载对称布置时 ， 照杠杆法进行计算 。 按 （） ２ 埋置式桥台 土压力一 般是 以原地 面或 一般 冲刷线 （） ２ 当荷载偏 心布 置时 ， 照偏 心受压 进行计 算 ， 按 两种 起计算的 ， 对较差土质 ， 需要进行验算 ， 确定是否考虑地面以 布载情况 的内力取 大值控制设计 。这种算 法仅为两 种布载 下台后深层 土对桩水平力 的影 响。台后一定要选用透水 、 强 状况下 的内力计算 ， 不是各截 面最不 利状况 的内力计 算 ， 计 度高 、 稳定性好的材料 ， 否则渗水后摩擦角及粘结力下降 ， 自 算所得 内力存在不安全 的因素。内力计算 的正确方 法应该 重增加 ， 台后实际受土压力 远远 大于设计值 ， 使桥 台产生 滑 先画出截面内力影 响线 ， 再对影 响线用杠杆法及偏心法进行 移 、 失稳 。 最不利横 向布载， 求出各截 面内力最 大、 最小值 ， 内力包 根据 （） ３ 桥头路基 沉降、 滑动 验算。首先 ， 基沉降过大 、 路 桥 络图进行结构配筋。盖梁 的抗弯配筋主要 由裂缝宽度控制 。 头跳车 、 台背和梁端过早损坏 ， 加大竖 向土压力及负摩 阻力 ， 剪力设计对混凝土与箍筋承担剪力 比例作 了明确规定 ， 这样 造成桥台盖梁开裂 及 桩基 不均匀 下沉 、 面开裂及 路基 渗 路 梁体往往需要设 置大量斜剪力 钢筋 ， 给梁 内布筋带来 困难 ， 水 ， 促使路基失稳 。其次 ， 由于路 基滑动使 桥 台所承受 的水 配筋 时经常通过多设箍筋 ， 凝土与箍筋 承担更多 比例 的 让混 平土压力 已远大于计 算值 ， 于桥头高路基 和处于改河 、 对 填 剪力 ， 配筋 自由度更大。盖梁 配筋要 注意 “ 使 强剪弱弯 ”大 沟段或路基外不远处有沟、 ， 河的， 更要注意深层滑动的验算。 部分梁体的破坏是由于剪力不足造成的， 对抗弯钢筋满足要 ４ 桩筋及桩长设计注意事项 求即可， 但对抗剪钢筋一般 留有 富余 ， 这样偏于安全。 （） １对于桩基各截面的配筋 ， 从理论上来说应根据桩内弯 ２ 桥墩内力计算 矩包络图进行计算布置。通常是根据最大负弯矩处进行配筋 ， 墩桩顶的最 大竖 向力 计算非 常简单 ， 里不再叙 述 ； 这 墩 从桩顶一直伸到最大负弯矩一半处 以下一定锚固长度位置， 减 桩顶水平力计算 ， 运用柔性 墩理论 中的集成 刚度法 ， 将桥 面 少一半配筋再一直伸至弯矩为零 以下一定锚 固长度位置 ， 再以 汽车制动力及梁体混凝土 收缩 、 徐变 、 、 温差 地震产生 的水平 下为素混凝土， 对于软基， 桩主筋最好穿过软土层。 力在全联墩台进行 分 配 ， 后根 据不 同组 合 的墩桩 顶水平 最 （） ２ 软土地质条 件下 的桥梁 桩基计 算不 能简单 的采用 力、 弯矩及对应墩桩顶竖 向力进 行桩基各截面内力计算 。 常规计算方法 ， 而应根据实 际的受力特点加以分析 。就计算 （） １ 对于横 向陡边坡 上 的桥 墩设 计 ， 一墩位 ２个 （ 方法而言 ， “ 同 ３ 用 假设 有效 桩长 ”计 算桩 的最 大弯矩及弯矩零 ， 个） 墩柱存在较悬殊的无支长度 差异 ， 因刚度差 异造成桥 墩 点进行配筋的常规方法 ， 在软 土地质条 件下应慎重采用 ， 以 横桥向受力分配的不均匀 。设计 时在考 虑柔性墩 纵 向力 的 免造成最大弯矩及弯矩零点位置判断的错误， 导致配筋长度 分配的同时， 还应进行力的横桥 向分析。 的不足 。 （） ２ 在山岭区连续大纵坡路段， 如采用柔性墩结构， 因 （） ３ 在桩基变形较大的情况下 ， 计算应 同时考虑桩土特 车辆长期单 向行驶造成 的桥 梁累积 变位是设计 必须考 虑的 性及受力条件 ， 以整体体系来分析桩 的受力模式。当桩基水 问题。增加桥梁的刚度是 提高桥梁变位 的有效措施 ， 必须 平变形量超 出“ ” 的限制 范 围时 ， 但 ｍ法 地基 土抗力系 数 ｍ值 以增加投资为代价 ， 以在设计 中应综合考虑 。 所 宜采用实测值 。由于“ ” ｍ 法基本 假定 与大变形量 桩基受力 ３ 桥 台内力计算 模式存在偏差 ， 也可以考虑其 它更接 近于该类桩基受力模式 桥台除了受与桥墩相似的荷载之外 ， 向荷载还增加 了 竖 的计算方法进行对 比计算 。 土压力 、 负摩阻力 、 搭板 自重 等荷 载 ； 水平 荷 载增 加 了土压 （） ４ 山岭重丘 区的桥墩多处 于基岩裸 露的陡边坡上 ， 桩 力， 其影 响复杂 ， 设计时需注意以下几点 ： 基多为嵌 岩桩 。陡边坡 上嵌岩桩 的嵌岩深度 必须考虑两个 （） １ 内力计算 应注 意 的问题 。① 软土 地基 上带基 桩 的 方面的内容 ： 一是能起 到嵌 岩作用 的嵌岩深度 ； 二是岩石能 钢筋混凝土薄壁桥 台土压力计算 按深层 考虑 。② 软基路段 满足嵌固受力 要求 所必须 的水平 宽度 。嵌 岩深度 的确定对 桥台应尽量设置为与路 线正交 的形式 ， 减小 台身长度 ， 在适 结构的安全性和经 济性具有 非常重要 的意义 。 当的位置设置伸缩缝 ， 以缩短 受拉 区长度 ， 小 台身砼 的收 ５ 结束语 减 在桥梁总体设计 中 ， 下部结构 的形式选择对整个设计方 缩变形量 ， 抑制台身的竖 向、 向裂缝 的发生 。③ 在桥 台的 斜 承台或基础顶面应设置一定数量 的支撑梁 ， 削减基础及下部 案 的确定有着较大影 响。确定 桥梁下 部结构应遵循安 全耐 满足使用 的要求 ， 同时造 价较低 ， 维修养 护方便 ， 与周围 结构 的 自由长度 ， 降低结构 自身的弯矩 ， 提高结构承载能力。 久 、 桥梁 下部 结构 的设 计与结 构受 ④软基段落的中、 小桥， 台前台后均应进行一定长度的软基 景观相协调等 原则 。另 外 ， 处理过渡 ， 免因为桥头软基滑移或 由施工过程不对称 加载 力 、 避 水文、 地质构造等密切相 关 ， 同时应考虑 地震 、 影响 温度 引发的其他附加荷载对 桥台及桩基产生挤压 ， 造成 桥台水平 力等作用 。这就需要设计者 善于结合 工程实 际不 断探 索和 开裂。⑤在薄壁墩台的拉应力 区 ， 配置受 拉钢 筋 ， 是 总结 ， 应 尤其 提高下部结构 的设计质 量及使用效果 ， 使其选 择与布 在靠近台身底部 （／ １４～１３ Ｈ附近 ， ／） 要根据实际受力情况增 设 能够更加合理 、 经济 。
桥梁结构精细计算
桥梁结构精细计算桥梁是连接两个地点的重要交通工具，它承载着行人和车辆的重量，同时还要经受自然力的考验，如风、水和地震等。
为了确保桥梁的安全和稳定，必须进行精细的计算和设计。
桥梁结构的设计和计算是一个复杂的过程，需要考虑许多因素，包括桥梁的长度、宽度、高度、荷载、材料和形状等。
设计师必须根据这些因素制定出最佳的方案，以确保桥梁的强度、刚度和稳定性。
在桥梁结构的计算中，有许多不同的方法和技术可供选择，例如有限元分析、弹性理论和塑性分析等。
这些方法和技术可以帮助设计师更好地理解桥梁结构的行为和性能，从而制定出更准确和可靠的设计方案。
有限元分析是一种常用的桥梁结构计算方法，它通过将结构分成许多小的元素，然后分别计算每个元素的应力和变形来模拟整个结构的行为。
这种方法可以考虑非线性效应和复杂的荷载情况，从而更准确地预测结构的响应。
弹性理论是另一种常用的桥梁结构计算方法，它假设结构是线性弹性的，即在荷载作用下，结构的变形与荷载成正比。
这种方法可以用于简单的结构和荷载情况，但不适用于非线性结构和复杂的荷载情况。
塑性分析是一种针对非线性结构的计算方法，它考虑了结构的塑性变形和荷载的非线性效应。
这种方法可以用于设计和评估高度非线性的结构和荷载情况，但需要更复杂的计算和分析。
除了上述方法和技术外，还有其他的计算方法和工具可供选择，例如有限差分法、有限体积法和离散元法等。
这些方法和工具可以帮助设计师更好地理解桥梁结构的行为和性能，从而制定出更准确和可靠的设计方案。
总之，桥梁结构的精细计算是确保桥梁安全和稳定的关键。
设计师必须根据桥梁的特点和荷载情况选择合适的计算方法和技术，以确保设计方案的准确性和可靠性。
同时，设计师还应该不断学习和探索新的计算方法和技术，以适应日益复杂和多样化的桥梁结构设计需求。
桥梁下部结构计算(要点总结)
1．梁、板式桥墩台作用效应组合1．1 梁、板式桥墩第一种组合：按在桥墩各截面和基础底面可能产生最大竖向力的状况组合。
此时汽车荷载应为两跨布载，集中荷载布在支座反力影响线最大处。
若为不等跨桥墩，集中荷载应布置在大跨上支座反力影响线最大处，其他可变荷载作用方向应与大跨支座反力作用效果相同。
它是用来验算墩身强度和基地最大压应力的。
第二种组合：按在桥墩各截面顺桥向上可能产生最大偏心距和最大弯矩的状况组合。
此时应为单跨布载。
若为不等跨桥墩，应大跨布载。
其他可变作用方向应与汽车荷载反力作用效果相同。
它是用来验算墩身强度、基底应力、偏心距和稳定性的。
第三种组合：当有冰压力或偶然作用中的船舶或漂流物是，按在桥墩各截面横桥向可能产生与上述作用效果一致的最大偏心距和最大弯矩的状况组合。
此时顺桥向应按第一种组合处理，而横桥向可能是一列靠边布载（产生最大横向偏心距）；也可能是多列偏向或满布偏向（竖向力较大，而横向偏心较小）。
它是用来验算横桥向上的墩身强度、基底应力、横向偏心距及稳定性的。
1．2 梁、板式桥台第一种：汽车荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上（此时根据通规，以车辆荷载形式布载）；第二种：汽车荷载（以车道荷载形式布载）仅布置在桥跨结构上，集中荷载布在支座上；第三种：汽车荷载（以车道荷载形式布载）同时布置在桥跨结构和破坏棱体上，此时集中荷载可布在支座上或台后填土的破坏棱体上。
2．桩柱式墩台验算——盖梁计算2．1 作用的特点及计算作为梁式桥，上部荷载是以集中力的形式作用于盖梁上，所以作用的作用位置是固定的，而其作用力的大小，随着汽车横向布置不同而变化。
汽车横向布置原则是依据盖梁验算截面产生最大内力的不利状况而确定。
一般计算盖梁时汽车横向布置及横向分配系数计算可做如下考虑：2.1.1 单柱式墩台盖梁在计算盖梁支点负弯矩及各主梁位置截面的剪力时，汽车横桥向非对称布置（即按规范要求靠一侧布置），横向分配系数按偏心受压法计算。
第六讲 桥梁结构施工分析计算原理
6.2 结构形成的数值模拟
6.2.1 单元的增减
结构的拼装与拆除通过单元的增减来实现，处理单元 增减的方法如下： 1)检验是否有新的单元被激活或不再参与作用，若有， 则须重新生成总刚； 2)若有单元被拆除，须将被拆除单元的总杆端内力反 向加至新结构上； 3)单元被拆除后，须将该单元总内力值归零； 4)若单元被拆除后引起某节点不再参与作用，须将该 点总位移值归零；若该点被约束，相应的约束信息与总支承 反力也归零。
6.3.2影响矩阵及其形成方法
1)受调向量：关心截面上m个独立元素(截面内力或位移)所组成的 列向量。它们在调值过程中接受调整，以期达到某种期望状态。记为：
D = {d1，d 2， ，d m }
T
2)施调向量：结构物中指定可实施调整以改变受调向量的l个(l≤m) 独立元素所组成的列向量，记为：
[ A]{X } = {D}
由上式可唯一求得施调向量{X}。向量{X}表示：要使关 心截面力学量达到{E}，必须使施调变量产生{X}的相应变化。
X = {x1，x2， ，xl }
T
3)影响向量：施调向量中第j个元素xj发生单位变化，引起受调向量 D的变化向量，记为：
A j = {a1 j，a2 j， ，amj }
T
4)影响矩阵：l个施调向量分别发生单位变化，引起的l个影响向量 依次排列形成的矩阵，记为：
a11 a12 a a22 [ A] = [ A1 A2 Al ] = 21 am1 am 2 a1l a2 l aml
6.2.3杆端自由度释放信息的改变
在施工过程中会遇到临时校的封结和临时固结释 放等情况，可以通过杆端自由度释放信息的改变来模拟， 处理步骤如下： 1)改变单元两端的连结信息； 2)若去除某自由度的约束，把该自由度的总杆端 内力反号后加至结构，之后将该自由度的总杆端内力归 零。
浅析板式桥梁设计计算分析方法
浅析板式桥梁设计计算分析方法【摘要】采用梁格法进行了板式桥梁的ANSYS有限元分析，将其与横向分布系数法所得单板内力相比较,结果表明,按横向分布系数法对板梁结构进行简化计算是可行的,最后将其运用到板梁通用图的设计计算中。
【关键词】板式桥梁；通用图；横向分布系数；设计；计算分析板式桥梁的计算分析方法大致有以下三种:实用的空间分析理论(横向分布系数法)、有限元理论分析法及试验的方法[1-2]。
板式桥梁采用实用的空间分析理论进行结构计算时一般分为三部分,首先是计算桥梁荷载横向分布系数,将空间问题转化为平面问题;其次是用平面杆系有限元法计算纵横梁桥面板的内力；最后是按桥梁结构设计原理进行构件的结构设计。
随着现代电子计算技术的迅猛发展，各种应用软件的不断开发，许多桥梁计算的程序相继开发出来，可对桥梁三维空间进行建模计算分析，从而能够较为准确地模拟出桥梁在施工及运营过程中实际的受力状况。
本次板梁通过用图编制工程量浩大，在进行结构计算时力求按简化、实用且可靠地方法进行，把空间问题近似简化为平面问题来解决，即采用以荷载横向分布系数和平面杆系有限元电算相结合的计算方法，这也是目前桥梁结构计算较常规、普及的方法。
1.板式桥梁横向分布系数方法研究采用横向分布系数体现整个结构中个体的实际承受荷载的情况，与模拟结构实际空间受力状况还是有一定差异的。
为寻找两者之间的规律，以便更好地优化平面计算模型，本文采用梁格法建立了简支板桥梁的ANSYS有限元模型，通过有限元分析，算出简支板梁的静力横向分布影响线，并与横向分布系数法分布影响线计算进行比较[3]。
1.1分析计算对象以13m筒支空心板结构为计算对象，其桥跨布置及横断面如图1、图2所示，计算时仅考虑结构的永久作用以及可变作用中汽车荷载的作用。
图1桥跨布置图2横断面布置1.2计算假定板式桥梁梁格法计算时做如下假定。
1.2.1梁衡截面各项尺寸与跨长相比很小，即可将实际结构视为集中在梁轴线上的弹性杆件。
桥梁结构计算汇总
桥梁结构计算汇总桥梁结构计算是指对桥梁进行力学计算和结构分析，以确定其安全可靠性及合理性的过程。
桥梁结构计算通常包括静力分析、动力分析、疲劳分析和地震响应分析等。
以下是对桥梁结构计算的汇总，详细介绍了桥梁结构计算的主要内容和方法。
静力分析是桥梁结构计算的基础，主要通过静力平衡方程来计算桥梁的受力状态。
在静力分析中，需要考虑桥梁受力的各种载荷形式，如自重、交通荷载、温度荷载等。
同时还要考虑桥梁结构的几何形状和材料特性等因素。
静力分析的结果可以用于确定桥梁各个部位的受力大小和分布情况，进而评估桥梁结构的安全可靠性。
动力分析是桥梁结构计算中的重要内容，主要用于评估桥梁在受到动态载荷作用时的响应情况。
动力分析需要考虑桥梁的固有振动特性和外部载荷的激励作用。
通常采用有限元方法进行动力分析，通过求解桥梁结构的动力方程，得到桥梁受力和挠度的频率响应函数。
通过分析这些频率响应函数，可以评估桥梁在不同载荷频率下的响应情况，从而判断其安全性和合理性。
疲劳分析是桥梁结构计算中的另一个重要内容，主要用于评估桥梁在交通荷载作用下的疲劳寿命。
疲劳分析需要考虑桥梁结构的应力历程和疲劳寿命曲线等因素。
通常采用Wöhler曲线来描述桥梁材料的疲劳寿命，然后通过计算桥梁的应力范围来评估其疲劳寿命。
疲劳分析的结果可以用于确定桥梁的疲劳寿命和安全系数，进而指导桥梁的维护和管理。
地震响应分析是桥梁结构计算中的另一个重要内容，主要用于评估桥梁在地震作用下的动态响应情况。
地震响应分析需要考虑桥梁的地震波输入、结构的动力特性和地震荷载的激励作用。
通常采用时程分析方法进行地震响应分析，通过求解桥梁结构的动力方程和地震方程，得到桥梁在地震作用下的位移、加速度和应力等参数。
地震响应分析的结果可以用于评估桥梁在地震作用下的安全性和可靠性，进而指导桥梁的设计和改造。
总的来说，桥梁结构计算是一项复杂且关键的工作，需要综合考虑桥梁的力学特性、材料特性和环境特性等因素。
桥梁工程箱梁悬臂桥板的结构计算简析
桥梁工程箱梁悬臂桥板的结构计算简析箱梁桥板由于整体性好，其混凝土受压区能较好地承受正、负弯矩，在一定的截面面积下还能获得较大的抗弯惯矩，抗扭刚度大，即使在偏心的活载作用下其各梁肋的受力也比较均匀，并能做成各种复杂形状，同时具有立体感强和美观等优点。
其主要设计构思是在抗扭刚度大的箱梁上从两处挑出足够长的悬臂，这样不仅满足了使用要求，而且经济指标优越，同时又最大限度地减少了桥墩墩身和基础宽度。
因此在江浙运河一带大中跨径桥板设计方面运用广泛，随着现代化城市高架桥的快速发展，目前箱梁的发展也正逐渐趋向大箱配大悬臂板形式。
针对目前箱梁桥板的发展趋向，为满足其安全和可靠的要求，对于悬臂板纵向弯曲受力情况应引起足够重视。
目前箱梁桥板工程中常常出现的箱梁腹板根部发生裂缝，根据现场检测：发现其裂缝具有腹板根部粗、两侧逐渐减小的特点；根据分析初步判断是由于设计时只考虑了桥板的整体受力，但却忽视了悬臂板纵向弯曲的问题，因此纵向受力钢筋在底板处虽已配足，但由于纵向受力钢筋在底板处系采取平均布置，而非按实际受力情况布设，从而造成腹板根部局部承载能力不足，并导致横向裂缝的产生。
1．悬臂板结构受力情况分析1.1悬臂板受弯分析在结构设计中往往将复杂的空间结构简化为直观的平面问题来进行考虑，但就复合式箱梁悬臂桥板而言，它是空间结构。
因为悬臂板与腹板间结构高度发生突变，导致两者形心跳跃，由于恒活载在箱梁横截面内各部件的内力与应力变化十分复杂。
如采用电算时，常常把箱梁作为整体空间结构来进行分析，其纵向受力计算通常只考虑了板的整体弯曲结构验算，而忽视了悬臂板受力的不均匀性，其主要受力部位的纵向弯曲往往成为结构计算的盲点。
如图2所示的箱梁悬臂板在恒活载作用下除会发生横向弯曲变形外也常常会发生纵向弯曲变形。
由于箱梁悬臂板为薄壁构件，其高度不到梁高的三分之一，但又要传递较大的垂直和水平应力，这就使它成为上部结构中的薄弱部位，并在悬臂根部产生应力集中和开裂的现象。
桥梁上部结构计算
桥梁上部结构计算
首先，需要进行荷载计算，根据设计规范和实际情况确定车辆荷载、
行人荷载等各种荷载作用在桥梁上部结构上的分布。
然后，需要进行受力分析，确定主要构件的受力状态。
常见的受力状
态包括受拉、受压、受弯和受剪等。
根据不同受力状态，选择合适的构件
截面形式，以满足受力要求。
例如，在受拉状态下，主梁的截面应满足抗
拉强度要求；在受压状态下，桥墩的截面应满足抗压强度要求。
接下来，进行构件尺寸计算。
根据受力分析结果和设计规范的要求，
确定构件的尺寸。
例如，主梁的高度和宽度等。
在进行尺寸计算时，需要
考虑构件的刚度和挠度要求，以确保桥梁在使用过程中不发生过大的变形。
然后，进行构件的验算。
验算是对构件的强度和稳定性进行检验，确
保构件在各种荷载作用下不发生破坏。
常见的验算内容包括截面强度验算、扭转强度验算和局部稳定验算等。
最后，根据计算结果和设计规范的要求，选择合适的材料。
根据不同
的荷载作用和受力要求，选择合适的材料，如钢材、混凝土等。
同时，还
需要进行材料的耐久性计算，以确保桥梁的使用寿命。
总之，桥梁上部结构的计算是一个复杂的过程，需要充分考虑各种荷
载作用和受力要求。
通过合理的计算和设计，保证桥梁的安全性和稳定性，满足实际使用的需求。
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浅谈桥梁结构计算分析黎志忠（四川省交通厅公路规划勘察设计研究院桥梁分院成都610041）摘要：结合当代桥梁计算技术的发展，从桥梁结构工程师的角度分析指出桥梁计算从属于和促进了精细化设计。
分析计算工作的层次性和动态性特点，强调结构分析的人员对结构概念的掌握尤其重要。
指出计算工作需要策划，不同的桥型有其侧重点，计算应有针对性的提出解决方案，并建议了计算工作的一般流程。
就具体实施而言，工程计算应该立足于现有的软件硬件资源。
探讨如何对待软件工具和判断调试计算结果，总结了一些分析判断经验。
通过列举特定案例计算内容和解决思路，给桥梁计算工作同行起到抛砖引玉的作用。
关键词：桥梁结构分析解决方案思路A discussion about structural analysis of bridgeLI Zhi-Zhong(Sichuan Province Communications Department Highway Planning,Survey, Design And Research Institute, Chengdu, 610041, China)Abstract: Combined with the development of modern computing technology of bridges, this paper points out that calculations subordinate and promote the finer bridge designs from the perspective of bridge engineers. The calculation work is different in various design stages and dynamic in nature. That the concepts of structure are especially important to the analysts is emphasized. Pointe out that the calculations need to plan and solution methods should be focus on the distinguishing features of each bridge, then a general process of the calculation is recommended. It is suggested that the engineering calculations should be based on the existing software and hardware resources. How to debug FEA models and judge the results are discussed on. Some of the experiences to judge are summarized. The contents of certain cases and solutions are presented for reference.Keywords: bridge; structural analysis; solutions; ideas1前言我国的桥梁建设发展迅猛，其规模和科技水平已紧随世界先进行列。
基于有限元方法的软件技术也日新月异，计算已经和理论，实验一起，并列为三大科学方法之一。
随着桥梁跨度记录不断刷新、新的结构体系和组合材料的应用以及施工工艺的发展，计算分析不断遇到新的需求和挑战。
桥梁结构计算往精细化方向发展，桥梁结构计算面临复杂化。
例如逐步抛弃偏载系数的概念，采用空间影响线（面）求解活载效应，梁、板和实体单元以及混合模型广泛应用，计算模型的自由度和机时都在不断增加。
例如超长拉索结构的非线性问题及施工控制、钢筋混凝土结构开裂非线性分析、墩水耦合振动分析、钢桥细节构造的疲劳分析[1]、钢砼组合结构细部分析[2]、基于并行计算技术的车桥耦合分析[3]、数值风洞计算等，这些问题都相当复杂。
桥梁计算从属于和促进了精细化设计。
桥梁设计工作涉及项目需求分析，功能定位，美学，经济性，安全性等要求，以及桥址地形、地质、气象、通航、行洪、地震、道路、管线等其它桥址环境约束和施工条件的应对。
桥梁计算工作是为设计服务的，计算分析主要解决结构受力性能问题。
有些结构设计也开始提出稳健性、敏感性、冗余度、宽容度和可维护性方面的分析内容，属于设计思路主导的具体方法。
精细化计算与新材料应用一样，使桥梁设计水平得到长足的进步。
以下从桥梁结构工程师的角度谈谈计算工作的一些特点和认识。
2计算分析的特点计算工作具有层次性特点。
桥梁设计的各个阶段如前期可行性研究（概念设计），初步设计方案策划，专项技术设计，施工图设计，后期服务涉及到的计算工作有其层次性特点，可以大致划分为概略计算、详细计算、施工控制计算以及专题研究包括的计算等方面。
不同阶段应该抓住面临的不同问题，要把握好计算的规模程度，权衡耗费机时和计算精度。
比如钢结构稳定问题应先区分结构层次的、构件层次的和板件层次的稳定性三个层次，再针对设计阶段采用合适的模型解决方案。
斜拉桥概略计算可按照一次落架进行成桥状态优化目标求解，而在详细计算则必须进一步完善施工阶段索力求解。
计算工作具有动态性特点。
设计过程往往是动态的。
例如索结构对恒载的变化较为敏感，悬索桥主梁恒载影响吊索力、主缆线形、索夹和索鞍图纸几何尺寸等，与设计同步跟进的计算需要进行及时调整和反馈。
计算工作的纳总与具体分解需要注意信息沟通的及时性，流畅性，与设计同步做好衔接，提高效率，建议做好模型日志和增量备份。
不同参与方对计算的关注点不同。
桥梁计算的各参与方，如结构设计，咨询优化，施工监控，检测评估等各方的计算工作都有不同的侧重点。
设计阶段计算侧重于结构安全性，设计合理性和施工工艺可行性，计算应该与设计阶段紧密跟进和互动。
咨询优化计算相对独立，来自外部的独立核查侧重复核控制性成果的一致性和提出优化建议等。
监控阶段是辅助施工和具体体现桥梁设计思想和意图的一个过程。
监控阶段的计算属于施工的范畴。
一般重点关注的是偏差的调整和安全性控制，具体包括现场量测，参数识别与误差分析，预测和控制手段等内容。
检测评估工作包括建立测试系统和选取测试方法，其计算涉及到关键部位的选取，影响线计算与加载方案，实测与理论计算的校验系数评判等方面。
此外，来自施工期和运营期的结构实测结果的信息反馈可验证此前理论计算，或反思先前认识的不足进行，汲取教训。
3计算分析与结构概念从事结构分析的人员对结构概念的掌握尤其重要，基本概念贯穿于计算分析全过程。
整体把握结构体系，排除可能的错误，都依赖于概念的掌握和综合应用。
使用软件可以加深对结构概念的认知，例如对结构几何刚度概念的理解，可用程序建立尽量简单的模型，如模拟单摆或一根张紧的弦的一阶频率，与理论公式核对一下结果，达到验证程序正确性的同时熟悉程序操作。
又例如索鞍顶推概念，其实质是通过主缆跨度的改变来改变索塔两侧主缆的内力以及主缆的水平倾角，从而消除或减小两侧主缆的不平衡水平力。
顶推时鞍座的移动量很小，主要是塔顶向鞍座的移动，顶推量是两者距离的减小量。
从基本概念出发，研究了索鞍结构力学模型的处理方式：通过设置水平刚性连杆，通过降温方式实现索鞍和主塔顶相对移动。
通过多次激活和钝化索鞍和塔顶的连接部位实现三个方面的模拟，即索鞍偏心竖向荷载传递，索鞍顶推期间位移控制，索鞍锁定期间水平力传递等。
图1 索鞍顶推模型图2 罗文大桥图桥梁结构内力状态与施工过程紧密联系，所以施工过程计算是必须的。
很多情况下可以对结构内力进行主动调整，例如通过施工索力调整达到斜拉桥恒载状态目标，连续刚构桥通过跨中合龙前顶推调整墩柱内力，钢砼组合梁通过支座反力调整梁的弯矩，拱桥合拢前线形的调整等。
罗文大桥（见图2）设计过程中，为了改善边跨混凝土三角刚架斜腿的内力，分析其最敏感因素在于减小梁端部交界墩上支座恒载反力和系杆力，通过在交界墩位置设置较小刚度的临时支架，调整了三角刚架段的弯矩，得到受力比较均衡的成桥内力状态。
4计算分析的策划结构设计需要做好计算工作的策划。
结构分析解决方案首要的任务是问题的定义，即分析目的何在？选择什么软件？建立多大规模的模型？我们可以根据其层次性拟定计算规模，在完成一般要求计算内容的同时，结合结构特点有针对性的提出其它计算内容，抓住核心因素进一步深化解决所提出的问题。
不同的桥型有其侧重点，例如PC梁桥总体计算主要是钢束同恒载、活载的平衡，拱桥最基本的计算工作是拱轴线优化和稳定分析，斜拉桥计算的核心是索力问题，悬索桥最基本的计算工作是缆索系统。
计算工作一般流程包括收集案例的基本资料，收集和阅读相关文献，类似结构受力行为的基本认识，问题的定义与解决方案，建模工作（工作日志，增量备份)，计算分析与评判，计算与设计的互动，整理和提交计算成果，外部独立复核，施工和运营期间的信息反馈，经验的总结。
工程计算应该立足于现有的软件硬件资源。
精细化分析要求的自由度规模在不断加大，怎么办？除了可以采用边界条件的对称性缩减单元数量，采用自适应网格划分功能或者采用子结构方法增加计算效率之外，可利用圣维南原理建立局部模型，缩减计算规模。
为了详细对比计算悬索桥钢箱梁顶板U肋过焊孔部位的不同细节形式的应力集中问题，文献[1]建立总体模型和其它3个层次的板壳局部模型，局部模型依次缩窄范围，依次传递边界力和细化网格，达到缩减计算规模的目的。
如何对待软件工具？通用有限元软件是科学技术从特殊到一般的归纳推理的体现，桥梁计算是使用软件工具从一般到特例的演绎应用。
常见的软件工具包括MIDAS，ADINA，ANSYS，ABQUS，SAP，RM，LUSAS等大型通用软件，以及桥梁博士，GQJS，SBSAS，NBLAS，BAP，QXLJS等专用软件。
各种软件有相应的长处和不方便之处，设计人员应该有所把握，通用程序和专用程序在一定程度上有所互补。
对具体的问题，要具体分析，再选择较合适的软件。
通过合适的计算模型揭示结构受力行为，如力流传递的规律，失效模式，评判结构设计的合理性。
对不熟悉的软件，使用人员应该首先掌握软件功能及其理论基础，可通过建立简单模型，通过理论解或者不同软件数值解相互核对，从而熟悉使用该软件。
在熟悉软件计算原理，确保数据输入的准确性的同时，应该主动判断输出的数据。
软件是积累的技术精华和物质工具，电脑输出的数据只有经过判断才能成为信息，信息加以提炼可以成为知识，知识的融会贯通就成了智慧。