MIDASCivil-斜弯桥.ppt

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1、斜桥与弯桥,概述 桥梁设计中，会因为桥位、线型的因素，而需要将桥梁做成斜交桥。斜交桥受力性能较复杂，与正交桥有很大差别。平面结构计算软件无法对其进行精确的分析，限制了此类结构桥型的运用。,受力特点 钝角角隅处出现较大的反力和剪力，锐角角隅处出现较小的反力，还可能出现翘起。,受力特点 出现很大的扭矩。,受力特点 板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢。,正交板,斜交板,正交梁格,斜交梁格,受力特点 这些效应的大小与斜交角度大小也有很大的关系，斜交角度越大，上述效应就越大。一般来说斜交角度小于20度时，对于简支斜交桥的上述影响可以忽略。如果斜交角度超过20度就必须考虑上述效应的影响。 设计人员还应根据

2、实际情况，找出适当的处理方案。,对斜交桥梁多用梁格方法建立模型。（斜交梁格与正交梁格） 斜交角度小于20度时，使用斜交梁格是非常方便的。但是对于大角度的斜交桥，根据它的荷载传递特性，建议选用正交梁格，而且配筋时也尽量向正交方向配筋。,斜交梁格,正交梁格,建模方法,概述 弯梁桥在现代化的公路及城市道路立交中的数量逐年增加，应用已非常普遍。尤其在互通式立交的匝道桥设计中应用更为广泛。 目前出现了很多小半径的曲线梁桥，特别是匝道桥梁更是如此。此类桥梁具有斜、弯、坡、异形等特点，给桥梁的线型设计和构造处理带来很大困难。,受力特点 弯桥在外荷载的作用下会同时产生弯矩和扭矩，并且互相影响。,使梁截面处于弯

3、扭共同作用的状态，其截面主拉应力往往比相应的直梁桥大得多。,受力特点 弯桥在外荷载的作用下，还会出现横向弯矩。,受力特点 由于弯扭耦合，弯桥的变形比同样跨径直线桥要大，外边缘的挠度大于内边缘的挠度，而且曲率半径越小、桥越宽，这一趋势越明显。,弯桥的支点反力与直线桥相比，有曲线外侧变大，内侧变小的倾向，内侧甚至可能产生负反力，出现梁体与支座的脱空的现象。预应力效应对支反力的分配也有较大影响。,受力特点 因内、外侧反力的不同，也会使各墩柱所受竖向力出现较大差异。下部结构除了承受移动荷载制动力、温度变化引起的内力、地震力等外，还承受离心力产生的径向力等。,受力特点 根据以上受力特点，对于弯桥，在结构

4、设计中，应对其进行全面的整体的空间受力计算分析，只采用横向分布等简化计算方法，不能满足设计要求。 必须对纵向弯曲、扭转作用下，结合自重、预应力和汽车活载等荷载进行详细的受力分析，充分考虑其结构的空间受力特点才能得到安全可靠的结构设计。,一些措施 桥跨中间设置一些横隔板，提高桥梁的稳定性。 设置偏心支座或非对称预应力钢筋，尽可能改善弯梁的受扭状态。,对于弯桥，可以把它简化为单根曲梁、平面梁格计算，也可以用实体单元、板单元计算。,建模方法,单梁模型,梁格模型,实体单元,建模方法（导入CAD图）,AutoCAD DXF File,MIDAS/Civil MCB File,建模方法（Civil程序中建

5、立）,AutoCAD DXF File,支座（单、双）,AutoCAD DXF File,在实际支座位置建立节点，定义该节点的节点局部坐标，保证 约束方向与曲梁的切向或径向一致，利用弹性连接（刚性）连接支座节点与主梁节点，然后利用一般支承来定义支座节点的约束条件。,支座（多支座模拟）,AutoCAD DXF File,在实际支座的顶、底位置分别建立节点，支座底部节点采用一般支承约束（约束D-ALL），利用弹性连接（一般）来模拟支座（输入相应方向的刚度值与Beta角），支座顶节点和主梁节点通过刚性连接来连接。,支座（局部坐标轴）,AutoCAD DXF File,为了使约束方向与曲梁的切向或径向一致，各支座节点需要定义节点局部坐标轴。弹性连接模拟支座时，输入相应的Beta角即可。,预应力钢束,任意线型的曲线桥可以当作是直桥来输入钢束形状。将坐标轴类型选择“曲线”或“单元”即可。,自重,梁单元内外侧长度不等造成的扭矩，可通过施加偏心均布荷载或均布扭矩来调整。,离心力,首先进行一般的移动荷载分析，利用移动荷载追踪器获得最不利加载位置。按照规范计算离心力系数，将其与最不利荷载相乘，再除以1+u（离心力不考虑冲击系数）。然后用梁单元荷载施加即可。,弯桥建模例题,AutoCAD DXF File,桥梁类型：4跨连续箱梁 桥梁长度：L430m 曲线半径：70m 截面类型：单箱单室,