最近在做一个小半径弯桥,桥宽8m,单箱单室。
一、 该桥基本资料
建模计算部分为连续梁之一联(墩号3~6),该联3跨,每跨25m,4号与5号墩与梁体固结(也即刚构墩)。桥梁该联部分位于圆曲线上,夹角90度,曲线半径30m,上部结构采用单箱单室箱型梁体,箱梁梁宽8m,腹板竖直,腹板厚0.7m。箱梁具体尺寸及预应力钢筋布置可见MIDAS模型。按公路I级荷载条件设计,双向两车道,具体为0.5m防撞墙+3.5m行车道+3.5m行车道+0.5m防撞墙。
二、 建模基本思路
该桥桥面较宽,曲线半径很小,若采用单梁模拟,则相对实际桥梁模型过于简化,计算结果误差很大。采用梁格法,即将上部箱梁沿梁体对称轴剖切,将上部结构一分为二,分别沿内外侧腹板中线处建立纵向梁格体系,在横隔板处建立横向矩形单元,在没有横向联系的区域每隔1.5m建立虚拟横梁,虚拟横梁采用工字形截面,顶底板厚度分别与箱梁顶底板厚度相同,腹板厚1mm,截面宽1.5m。
边界条件:两端四个节点均只约束竖向位移,4号和5号墩底处节点6各方向的自由度均约束住。为了输入预应力钢筋的方便,沿桥梁中心线建立纵向虚拟梁单元,虚拟纵向梁单元的弹性模量和自重系数均设为0或极小值。
三、建模过程中遇到的疑问
1、纵向梁格和横向虚拟梁格截面特性修改,纵向梁格应该修改抗扭惯矩Ixx、有效剪切面积Asy和Asz,横向梁格应该修改抗弯惯矩Ixx和有效剪切面积Asy和Asz,那计算具体计算公式呢?
2、边界条件模拟是否合理,两端是否还需要约束某些方向的转动?
3、释放梁段约束。对于两虚拟横梁共用节点处要对其一释放梁段约束,为什么?且应该释放梁段的哪些约束合理,释放的梁段约束是参照整体坐标系还是局部坐标系。
4、车道荷载添加。其中的跨度始点应该在何处勾选,对计算结果到底有多大的影响?是否需要分别按横向偏载和对称布载定义车道荷载?
5、上部梁体截面定义时按偏心向上定义更为准确,那这样定义的话,模型中约束的位置与实际支座的位置就有较大的偏差,是否会影响计算结果?柱顶节点与对应的上部梁体节点采用刚结是否合理?
6、为什么在进行PSC设计时总是提示生成PSC设计用数据失败?
计算模型见附件! |