谈谈梁格法

目前解决曲线桥梁计算方法有以下几种：
1、空间梁元模型法
2、空间薄壁箱梁元模型法
3、空间梁格模型法
4、实体、板壳元模型法
第一种方法，是不能考虑桥梁的横向效应的，使用时要求桥梁的宽跨比不易太大。第二种方法，是第一种方法的改进，主要区别是采用了不同的单元模型，考虑了横向作用如翘曲和畸变。
第四种方法，是解决问题最有效的方法，能够考虑各种结构受力问题。
第三种方法，是目前设计及科研中常采用的方法，其特点是容易掌握，且对设计能保证足够的精度，其中采用比较多的方法是剪力-柔性梁格法，能充分考虑弯桥横向的受力特性。
剪力-柔性梁格法的原理
    是当梁格节点与结构重合的点承受相同挠度和转角时，由梁格产生的内力局部静力等效与结构的内力。其实质是将传统的一维杆单元计算模式推进到二维计算模型，用一个二维的空间网格来模拟结构的受力特性。
对于梁格法的讨论这里也有不少帖子进行了讨论，实际与梁格之间的等效关系，主要表现在梁格各个构件的刚度计算上，理论上，原型和等效梁格承受相等的外荷载时，必须具有恒等的挠曲和扭转，等效梁格中每一构件的内力也必须等于该构件所代表的原型截面的，事实上这种理想状况是达不到的，模拟也是近似的，但事实是按梁格计算能把握住结构的总体性能，对于设计来说应该是能满足精度的。梁格也是近似的模拟，只要计算者能够和好的模拟了横向纵向的特性，应该是可以作为设计依据的。你在这里说的横向的切分使得预应力产生的次内力问题我不太清楚你指的什么，但是只要横向的刚度业等效了原型，对于计算应该不会出现逆所说的结构内力失真，这条可以通过结果验证。
当然任何结构，只要不怕麻烦都可以用实体单元来分析，只要正确模拟，实体分析也是最精确的，但是对于这种模型要准确模拟可不是一件容易的事，并且预应力的损失计算，施加等等都非常麻烦，还有最后结果的查看也不方便，因此除了结构局部的分析，一般是没有拿实体来进行全桥的整体分析的，至于说单梁我也说了，有些时候精度是可以的，但是对于这种结构相对于梁格来说单梁的精度是不如梁格的。特别是在没有把握的前提下可以做一下梁格的分析，对结果进行对比，能放心一些，其实对于设计，能用单梁算的近量用单梁能用平面的尽量不用空间，这也应该是一个原则，前提是对简化做到心中有数。像这种结构来说如果开始计算就用梁格或者更麻烦的实体来配筋都不是一般的麻烦，配筋计算还是最好用简化的单梁，如果不放心然后用其他方式来验算，这样比较合适。

在midas分析中应该注意的问题：
如果你要计算的是普通钢筋混凝土结构，主要看内力结果，可以在划分的时候简单一些，直接“一刀切”，也就是顶底板在同一位置切开，但是在计算其抗弯惯性矩的时候一定要注意纵向梁格的界面惯性矩是相对于整体截面的中性轴的，而不是划分以后的梁格截面本身的惯性矩，对于预应力混凝土的结构你就得注意梁格的划分了，在划分的时候尽量使得划分以后的各个梁格截面要跟原截面的中性轴一致，只有这样计算出来的应力结果才能比较准确，当然，如果是等截面的梁只要划分一个截面就可以了，算起来也不是很费时费力，但是如果是变截面的那种异型箱梁在进行划分和计算截面特性的时候就应该采取一定的方法，用excell或者自己编制小程序来批量划分和计算，要不然会非常费时费力。
      其中抗扭惯性矩的计算一定要按相关书籍中介绍的公式进行计算，否则是不准确的，因为输入的抗扭惯性矩实际上是顶底板的抗扭，另一部分抗扭由腹板来承担，因此梁格的抗剪面积也要输入准确，就是腹板的面积，建立模型的时候注意一定不要使用midas自带的梁格截面，因为这里面的截面都是上面所说的那种“一刀切”的截面，并且其计算得到抗扭惯性矩根剪切面积也是不准确的。
不能直接应用midas中的梁格截面是因为它其中的截面特性不是按梁格法的计算方法得到的，应该数值输入；截面特性的计算公式相关书籍中都有，可以查阅；想保持一致有很多种方法，其实原理就是解方程，对于变宽的截面由于要计算的截面特性比较多，可以用excell也可以编程解决，对于等宽的试分都可以了；预应力和普通钢筋关注的结果不同，预应力由于要关注应力结果，所以要保持中性轴一致，才能得到其合理的计算结果而普通钢筋只需要看内力结果就可以了，所以无所谓一致不一致，梗腋一般不计入抗剪面积，虚拟梁是为了加载方便。
梁格法建模注意事项
在梁桥中会经常会使用梁格法建立模型，因为不同的设计人员对横向联系的模拟(虚梁的设置)不尽相同，所以分析结果会略有差异。下面就一些注意事项供设计人员参考。
1. 将多室箱梁分割为梁格时，注意纵梁的中和轴位置应尽量一致。
2. 每跨内的虚拟的横向联系梁数量不应过少(划分为1.5m左右一个在精度上应能满足要求)。
3. 虚拟的横向联系梁之间尽量要设为铰接(可将纵梁之间的虚拟横梁分割为两个单元，将其中一个释放梁端约束)。
4. 虚拟的横向联系梁的刚度可按一字或二字形矩形截面计算。
5. 虚拟的横向联系梁的重量应设为零(可在截面刚度调整系数中调整)。
6. 当虚拟的横向联系梁悬挑出边梁外时，应设置虚拟的边纵梁(为了准确地计算自振周期和分配荷载)，此时可将虚拟的边纵梁作为一个梁格进行划分。
7. 定义移动荷载的车道时，应尽量选择按“横向联系梁”方法分布移动荷载，此时应将所有的横向联系梁定义为一个结构组，并在定义车道时选择该结构组。
8. 定义车道时最好定义两次车道，一次按横向偏载定义，一次按横向中间向两边定义。定义移动荷载工况时可定义偏载和居中两个工况(荷载组合中会自动找到包络结果)。
9. 定义支座时尽量遵循一排支座中只约束其中一个支座在X, Y方向的自由度的原则(否则温度荷载结果会偏大)。另外，多支座时一般可不约束旋转自由度。
10. 注意输入梁截面温度荷载时宽度B的取值为实际翼缘宽度(或腹板宽度之和)。
11. 弯桥时应注意支座的约束方向(设置节点局部坐标系)。

"3. 虚拟的横向联系梁之间尽量要设为铰接(可将纵梁之间的虚拟横梁分割为两个单元，将其中一个释放梁端约束)。 "
"4定义移动荷载的车道时，应尽量选择按“横向联系梁”方法分布移动荷载，此时应将所有的横向联系梁定义为一个结构组，并在定义车道时选择该结构组。 "
请问高手以上两条处理的理由是什么?

to hejr :
     "虚拟的横向联系梁之间尽量要设为铰接(可将纵梁之间的虚拟横梁分割为两个单元，将其中一个释放梁端约束"
     这条说的有问题，只针对特殊的模型，并不是针对所有的模型，我已向midas公司咨询过
     而且midas对活载只能按影响线加载，必须先定义车道线，并不能按照影响面加载，对midas在梁格法的应用方面，算是它的一个弊端。个人认为你可以参考一下桥博，它在斜弯桥部分，对影响面加载已解决。
     另你还可以参考一下戴公连 李德建 《 桥梁结构空间分析方法与应用》这本书

直线梁桥，但是单箱四室箱梁，可以采用梁单元直接分析不？
而不用梁格法？

[ 本帖最后由 ylx_747 于 2007-7-27 09:50 编辑 ]

同意4楼的说法。midas的空间结构加载，局限在车道范围，不一定能体现车道横向最不利加：因为车道宽度一般不小于3.5m，而横向车辆加载可以是3.1m。

同意4楼的说法。midas的空间结构加载，局限在车道范围，不一定能体现车道横向最不利加：因为车道宽度一般不小于3.5m，而横向车辆加载可以是3.1m。

实体分析对设计来说意义不大，难以指导配筋且耗时太长

ylx_747 发表于 2007-7-27 09:49

                               
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直线梁桥，但是单箱四室箱梁，可以采用梁单元直接分析不？
而不用梁格法？

可能还是用梁格好，但是如果箱室不是很宽，梁单元算出来应该也是能包住的

用midas三维spc设计，梁格法计算pc桥，边腹板应力不准确的。预应力在横桥向产生的应力其实是没有的。