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整体计算分析技巧与方法

【摘要】:梁格模型能基本模拟钢箱梁的整体受力性能,可方便地定义车道和人行道,可以满足一般桥梁的设计与计算要求。

5.2.3.1 计算模型

图5-8 主塔基础布置(单位:cm)

图5-9 主桥基础平面布置

结构计算简化时遵循既简单又能满足工程精度的原则。赤峰桥在设计过程中分别采用单梁模型、梁格单元模型和板单元模型模拟钢箱梁结构,如图5-10 所示。各计算模型满足不同阶段桥梁设计的需要。

图5-10 三种计算模型

单梁模型简单,建模快捷,结构单元少,计算快,适用于初步设计。梁格模型能基本模拟钢箱梁的整体受力性能,可方便地定义车道和人行道,可以满足一般桥梁的设计与计算要求。板单元模型可较精确地模拟钢箱梁的受力特性,模型的单元多,建模复杂,车辆车道加载、反应谱等荷载工况计算时间长,计算文件大。但是板单元模型可以把结构的某些关键部位细化,能准确地分析局部关键部位在整体结构中的受力特性,判断结构构造措施所起的作用,更好地把握整个结构及其构造。

5.2.3.2 静力分析

对比赤峰桥单梁模型、梁格模型、板单元模型分析结果可知,三种模型计算得到的主梁挠度、支座反力、塔顶位移、桥塔应力、主梁应力基本一致,满足工程的精度和计算要求,计算结果满足规范要求。

5.2.3.3 屈曲分析

主要考虑结构一期、二期恒载及全桥满布活荷载、主跨满布活荷载等工况,获得前4 阶屈曲模态及相应的屈曲临界荷载系数(图5-11、图5-12,表5-1),从计算结果可以看出,结构在恒载及主跨满布活载共同作用时,其最小屈曲临界荷载系数为73,满足规范要求。

图5-11 全桥满布活荷载时桥梁屈曲模态

图5-12 主跨满布活荷载时桥梁屈曲模态

表5-1 屈曲临界荷载系数