如何分析大悬臂横向预应力桥面板

[linqua...@gmail.com]

最近有一个桥梁，桥宽20m，箱梁悬臂3.25m，横向施加预应力。采用midas
06德横向分析模型，这里有一个问题是这里的车辆荷载的集中力的大小取值怎么办，因为沿着横向不同的地方的分布宽度是不同的，也就是说这个力应该是沿着宽度方向是变化的，如何实现呢，听说桥梁博士可以输入横向折线分布系数解决这个问题，midas可否实现？

以前由于计算的普通钢筋混凝土板，采用板单元加载分析比较方便，可以自动考虑分布宽度的问题，但是现在采用横向预应力结构，PSC梁单元建模，不知道该怎么办，请江老师帮忙看看？

[江安]

正好我们也碰到过类似这样的情况，我是这么处理的：

采用梁单元建模，车辆荷载按换算的悬臂根部最不利荷载及跨中最不荷载，按二个独立的工况人工加入，即，不考虑横向自动布载。

现在MIDAS没有折线的横向分布系数法，即使有折线的横向分布系数法，也是近似地计算。如果精确计算，不是一个折线的横向分布系数能解决的了的。

另外，如果悬臂大于2.5米，直接按上面的方法会有误差的，规范的条文说明中，说可以参考一下项海帆院士的《高等桥梁理论》。这本书上写了很多办法，其实有一个办法就是用板单元来处理。但是，用板单元在MIDAS中就不好直接验算，也不能直接上预应力，处理还是有点麻烦。不过，我的处理方法也许不错，可以参考一下：建立板单元模型，这个模型仅仅是用来计算车轮作用下的最不利的活载内力，假设这个值为M1。而按规范的影响宽度计算，用梁单元建立的模型，假设悬臂根部弯矩为M2。如果M1>M2，那么，就表明规范上规范的2.5以下的方法在这个桥上不太适用，就可以将活载全部乘上个系数：M2/M1。这样，既保证了最不利的内力，又能用梁单元处理活载、PSC验算等功能，而且，这个板单元的模型非常简单，一下子就可以做出来了。

自从有了这个经验后，后来，我在一些类似的工程时，就经常用板单元模型来修正梁单元的模型。既是多了一种校验的方法，也是保证了在梁单元无法达到精度时能够定性甚至定量地知道具体受力的情况。

2006/8/20, linqua...@gmail.com < linqua...@gmail.com>:

[linqua...@gmail.com]

多谢江老师的指点，不过还有一个疑问：

对于横向预应力的结构，难道仅仅验算悬臂与跨中就可以了吗，实际上有可能还要验算其他的截面啊，，如果能够验算横向的所有单元是最好的了，但是其他的单元不一定是就是偏载、对称两种工况能够全部概括的啊。

我的结构为横向单箱双室，您说得计算跨中与悬臂的系数M2/M1应该是不一样的啊，就是说对于悬臂与跨中的计算采用的荷载是不同的，对吗？

如果对所有的单元直接采用PSC设计验算功能，不知道有没有好的办法？

如果可能，请江老师发个您自己做的例子上来，多谢！

[linqua...@gmail.com]

[江安]

这是一般的经验，只需验算控制截面就可以了。如果不放心，也可以增加1/4跨的验算。如果用的折线横向分布系数法，也是指针对悬臂根部或跨中给出一个系数，其它地方的系数，严格来说，应该与悬臂根部不一样的，所以，按折线的横向分布系数法来求横向加载，其重点思想也在于控制关键截面，也就是悬臂根部与跨中。

这里附上一个例子及说明。这可不是标准答案，欢迎大家多提意见。

在06-8-21，linqua...@gmail.com <linqua...@gmail.com> 写道：

[linqua...@gmail.com]

看了您的文件，遇到两个问题：

1.计算第三个车轮的时候a＝0.56+2*0.225＝1.01，感觉应该按照支撑附近的公式计算啊a＝0.2+2*0.18+（厚度0.6）+2*0.225，不知理解对否？另外对于规范上的板的厚度的取值，该取变截面的那个地方呢，您好像取得0.6，悬臂根部的厚度，不知有何根据？

2.荷载组合中的系数比如ST汽车悬臂1.82是否就是您提到的M2/M1?汽车跨中的系数应该不是1.82吧，是否应该另行计算？
3.要不要考虑冲击系数的影响？
多谢

[江安]

2、3：1.4*1.3 = 1.82，1.4为活载的组合系数，而1.3则是活载的冲击系数。
在这个模型中，板单元算出来的值并不比梁单元大，而且，数值上差不多大，也就是说，我们认为，这个结果与梁单元算的结果相互能校验，而且包得住，所以，我们就没有再乘系数。
至于第1条，等会由我们公司的向工来回答，这个模型是他做的。

2006/8/21, linqua...@gmail.com <linqua...@gmail.com>:

[yojeans.向]

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1、a＝0.56+2*0.225＝1.01是参照规范D62第4。1。5条计算的
a1=0.2,h=0.18,c=0.225。

正如江总说的，对于这个问题，我们还专门建了板单元来复核，因为板单元可以近似模拟车轮的扩散，这个结果跟板单元的结果吻合，刚好把板单元的结果包进去了。

[linqua...@gmail.com]

yojeans.向总,多谢您的回答，在计算宽度时候为何您的板厚度按照0.6来计算呢，有何根据呢？比如汽车跨中的情况第二个车轮的计算

[yojeans.向]

linqua...@gmail.com wrote:
> yojeans.向总,多谢您的回答，在计算宽度时候为何您的板厚度按照0.6来计算呢，有何根据呢？比如汽车跨中的情况第二个车轮的计算

昨天经过讨论，觉得还是按照车轮位置的板厚，所以内差下来板厚0.57，数值上是差不多，但是原理理解错了，抱歉。

[江安]

这二天在看另一个桥梁的桥面板计算时。发现，4.2米的桥面板用板单元计算的悬臂端弯矩的确要比按规范上的公式计算的大，大20%。待我整理一下后，再将模型发上，请大家多多指正。

回去看原来的模型中，发现原来的板单元模型没有考虑将翼板的变厚模拟出来。

这件事，有几个教训：
1、项海帆院士〈〈高等桥梁理论〉〉上明确表示了c值在2.5米以上，按规范的做法是不够安全的。可以，原来自己在计算时，得出的结论却是差不多，应该要怀疑一下，再去深入查一下，也许当时就能查出来。
2、对于不太把握的简化，得有依据，没有依据，也要做一下模型试一下。

在06-8-22，yojeans.向 <yoj...@gmail.com> 写道：

[江安]

这个模型是梁单元的，还没有考虑悬臂弯矩放大。

在06-8-25，江安 <777...@gmail.com> 写道：

[江安]

这个是板单元的。

在06-8-25，江安 <777...@gmail.com> 写道：