關于橋梁梁格布置策略的探討

劉 剛 四川省林業調查規劃院，四川 成都 610084

當前在橋梁的梁格設計中，將中間的橫隔粱去掉對于主梁的承受能力是否會增加，對于橋梁結構的耐久性是否有影響，是否需要更多的材料等等，存在一系列的疑問，但這些目前都尚無定論。因此，對于橋梁的梁格設計仍需進一步加強，從而促進橋梁結構的科學性、合理性，推動我國橋梁建筑事業的發展。

1 只考慮恒載的情況

對于橋梁的梁格法，從內力方面來說，MIDAS 單梁也好，橋博單梁也好，這四種模型的彎矩結果幾乎相同(誤差小于5%)，程序不能為腹板剪力流產生的扭矩計算，需要人工進行計算，在組合以后發現，兩種程序的梁格法的扭矩計算結果是一樣的，并且與單梁計算結果相比，扭矩要稍高些。因此，筆者認為可通過扭耦合得到精確的彎矩，進而對整體的受力配筋進行指導。但這也存在一定的問題，如需對梁格法扭矩需修正的前提下，可以通過人工對其進行計算，并且可以獲得較準確的數據，但很多情況下是不適合進行手工計算的，就會給工作增加難度，并影響結果的準確性［1］。例如，在對彎橋偏心設置進行判斷時，需要對扭矩包絡圖進行觀察，雖然可以利用單梁模型直接得到數據，但這種卻不能對各片梁的實際受力情況進行掌握，雖然它不會對整體設計有太大的影響，但對細節的把握，對于梁格的計算還是非常有好處的。

2 只考慮活載的情況

通過對MIDAS 單梁和橋博單梁的計算對比，筆者發現MIDAS 單梁對于自定義車道是非常便利的，可以同時顧全多種工況，與橋博單梁相比便利很多。但卻也有需要注意的問題，如果在同一工況下，在做偏心實現時，使用的梁是不同的，那么就會產生較大的內力差，還需要對該問題進行進一步的完善。可以通過片梁對車道偏心進行定義，進而對這種情況進行改善［2］。結合第一種情況可以看出，在對整體進行設計時，如果想要對整體的受力情況獲得更為真實的反應結果，使用單梁模型效果會更為理想，而梁格法可以作為其比照，這主要是因為其計算結果通常都要大于單梁的計算結果。此外，對于結構物是彎扭耦合突出的情況時，則必須要對梁格法進行計算，將其結構進行精確的反映，如箱梁的各片腹板的受力情況，存在的差異性，從而在設計時確保結構能夠安全配筋。而此時單梁的計算結果則可以作為參照，促進設計工作的完善［3］。

3 橋梁梁格布置的考慮因素

有人認為同等寬度的窄彎橋不需要使用梁格法計算，覺得只需空間梁單元計算就可以了，認為只要模型設計合理，就算結果自然可以達到要求，并且對于配束和承載能力的計算非常便利，但對于變寬的特殊橋梁，則必須進行梁格法的計算，這主要是因為其中會涉及諸多因素，對計算結果產生影響。

3.1 對扭矩結果的影響

梁格法在計算時需要將結構的抗扭分成頂底板的抗扭賦予縱向梁格兩部分計算，由于腹板之間存在間距，當兩塊腹板的剪力方向呈相反趨勢時，就會產生扭矩，而腹板實現對整體結構的抗扭，主要是通過腹板的抗剪而實現的，因而就會導致縱梁截面的抗剪與整體結構的抗扭疊加到一起，但這種疊加卻是不符合情況的，這主要是因為承載能力的計算結果是通過整體截面進行驗算的，而抗扭的閉合與非閉合截面是存在差別的，所以不能只對其進行簡單的疊加或者拆分，所以在對承載能力的計算配筋上，需要采用單梁的計算方法。而梁格在此時的作用主要是對彎矩的各個腹板的不均勻受力進行計算和體現，故對于彎斜梁較寬的應通過梁格計算的結果，對其進行配筋和承載力的計算［4］。

3.2 對活載布置的影響

如果使用單梁計算活載布置，那不論怎樣對車道布置，對偏載進行計算，都不會對正應力產生影響。這主要是因為對于單梁的計算，偏載的結果只會對扭矩產生影響，不會對彎矩的分布不均的腹板有所體現。因此，在對空間梁單元進行計算時，要根據不同的結果，使用不同餓荷載組合，從而使結果更加的精準。此外，還應注意在對扭轉剪應力進行查看，并且扭矩最大時，要按照偏載最不利的情況不加偏載系數，在對正應力進行查看彎矩結果時，應將活載與偏載系數進行相乘，從而獲得計算結果［5］。在使用梁格法計算時，要對對每根縱梁都進行最不利的布載，在一定的時間內，將活載集中布載在其中某一根的縱梁上，然后對其工況進行包絡，使其形成組合，然后在與其他結果再次組合，從而找到最不利的結果。

此外，應注意的是，對于彎扭耦合突出的結構(即平面彎曲的半徑較小的結構物)，不一定非要使用梁格計算方法，單梁計算方法也是非常便利的。在恒載作用下彎梁橋會存在很多的扭矩，很多人對于因恒載不均而出現餓扭矩問題十分在意，希望能夠通過電腦計算等方式消除其一部分影響，但事與愿違，由恒載不均而引起的扭矩，在總扭矩中占有的比例往往非常小，尤其是在半徑小且平面彎曲的結構中其影響幾乎是可以忽略不計的，因為由彎扭耦合原因而造成的扭矩在整體扭矩中才是占有較大比重的，但很多人都忽視了一點，而對于占有很小比例的由恒載不均而引起的扭矩耿耿于懷。

4 總結

綜上所述，橋梁的梁格布置對于橋梁的結構具有重要影響，從而關系到橋梁的質量，并且橋梁梁格的布置對于施工的也具有重要影響。因此，加強橋梁梁格的布置對于優化橋梁結構，降低施工難度，增強橋梁質量，促進施工單位經濟效益的增收都具有積極的推動作用，相關部門或者領導要對其給予足夠的重視，從而促進其功效的發揮。

［1］劉杰.曲線寬箱梁橋梁格模型建立與受力分析［D］.中南林業科技大學，2014.

［2］宋雷.多線鐵路橋梁的力學特性分析及優化設計［D］.北京交通大學，2014.

［3］鄒琳，王向鵬.地下車庫梁格布置設計探討［J］.河南建材，2015(01):98-100.

［4］郭曉霞.裝配式簡支空心板橋梁格法計算模型分析［J］.建筑，2012(16):52-54..

［5］虞謹菲.剪力柔性梁格法在異形箱梁橋分析中的應用［D］.長安大學，2009.