梁格法與單梁法計算曲線箱梁的對比分析

陳啟瑞

摘? ?要：本文對實際工程項目中的彎橋分別使用梁格法、單梁法分析橋梁內力，并給出計算結果。通過對比分析，給出結論，旨在為今后彎橋計算提供參考。

關鍵詞：彎橋;梁格法;單梁法;橋梁內力;對比分析

1? 前言

彎橋在我們實際工程項目中經常遇到，它受力復雜，分析方法有以下幾種：空間梁單元法、板殼元法、梁格法、三維實體元法。空間梁單元法計算誤差比較大，板殼元法需要整理大量的輸入輸出數據容易出錯用起來很不方便，三維實體元法比較復雜在工程實際中不經常使用，而梁格法在分析彎橋中更為有效，一般采用梁格法對彎橋的結構分析進行整體控制。那么我們常使用的空間梁單元法和梁格法兩種橋梁方法在計算彎橋時的結果到底相差多大，為了滿足工程上的要求，滿足我們設計者的需要，我們選擇哪種計算方法更為科學，更為妥善。本文針對工作中遇到的某項目的匝道橋進行內力分析，希望對從事橋梁設計工作的同仁們能有所幫助。

2? 工程簡介

大連市某工程的匝道橋為3×20m單箱單室普通鋼筋混凝土連續箱梁橋，橋面寬8m，平曲線半徑為70m，頂底板厚0.2m，腹板厚0.5m，梁高1.3m。

3? 模型建立與結果對比分析

橋梁設計就是對結構進行配筋設計，配筋的依據就是橋梁的內力圖，用單梁法和梁格法計算比較的目的就是比較兩種方法下的內力圖。而彎橋又涉及支座脫空的問題，所以支反力也是彎橋的重要計算內容。下面按單梁法、梁格法計算在恒載和汽車荷載下邊跨跨中、中支點、中跨跨中的彎矩與邊支座、中支座的反力。

3.1 單梁法

用midas建立梁單元模型，按實際情況模擬梁單元和支座。計算內力時需要除以2然后與梁格法的計算結果比對;在計算支反力的時候，直接與梁格法的計算結果進行比較即可。

3.2? 梁格法

梁格法的主要思路是考慮橫梁的作用，由橫縱梁組成的空間梁格來模擬橋梁受力。劃分梁格有兩種方法，按腹板劃分和按頂底板劃分，該模型為單箱單室箱梁，不涉及這個問題，按中心線劃分成梁格主梁即可。用midas建立梁格模型，按實際情況模擬梁格主梁、橫梁和支座。

3.3? ?結果對比分析

由梁格法與單梁法計算結果可知，在恒載下，由于曲線的內外弧長不同而產生的偏載對橋梁內力產生10%的影響，而對支反力影響很小;在汽車荷載下，橋梁內力相差10%左右，而對于支反力，由于支座的拉力本身數值不大，可以近似認為支反力相差不大。梁格法與單梁法比，計算結果更精確，更保守。

4? 結論

本文使用midas對匝道橋梁分別使用梁格法、單梁法分析橋梁內力。通過比較，在計算橋梁內力時無論是恒載下還是汽車荷載下，單梁法都不夠精確，與梁格法結果相差10%左右，應該使用梁格法進行內力分析;在計算支座反力時，在恒載和汽車荷載下單梁法計算結果與梁格法計算結果相差不大，可以使用單梁法進行分析提取支座反力。

與本橋不同橋寬、不同跨徑、不同曲線半徑、不同支座布置的橋梁在使用單梁法與梁格法分析時是否還適用該結論，還待同行者的進一步研究和總結。

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