宋振豐

(深圳市市政設計研究院有限公司)

1 斜橋模型的建立

1.1 梁格法簡介

梁格法的主要思路是將上部結構用一個等效梁格來模擬，將分散在板式或箱梁每一區段內的彎曲剛度和抗扭剛度集中于最鄰近的等效梁格內，實際結構的縱向剛度集中于縱向梁格構件內。從理論上講，梁格必須滿足以下等效原則:當原型實際結構和對應的等效梁格承受相同荷載時，兩者的撓曲應是恒等的，而且在任意梁格內的彎矩、剪力和扭矩應等于該梁格所代表的實際結構部分的內力。

1.2 梁格法建立斜橋模型

為了模擬斜梁橋的斜交角度，采用midas 軟件通過梁格法建模。以0° ～60°五梁式3 ×20 m 連續T 梁為例，每間隔5°建立一個斜梁橋模型來分析斜梁橋頻率隨斜交角度的變化。圖1 所示為45°3 ×20 m 梁格模型。用梁格法建模時，縱向梁格的數量和截面性質均按主梁數量和截面性質選取

橫向梁格分為實際梁格和虛擬梁格兩種。在有橫隔板處建立實際梁格，其截面特性按橫隔板和該梁格寬度內的橋面板構成的T 形梁選取。在無橫隔板處建立虛擬梁格，其截面特性如下

圖1 45°3 ×20 m 梁格模型

式中:b 為梁格代表的實際梁寬;h 為橋面板厚度。

2 計算結果分析

對所建的模型作特征值分析，得到其一、二階豎向彎曲振型和頻率，表1 中分別列出了0°、20°、40°、60°斜橋的一、二階豎向彎曲振型和頻率。其中一階豎向頻率對應正彎矩效應和剪力效應的沖擊系數，二階豎向頻率對應的是負彎矩效應的沖擊系數。

將求得的頻率代入公式(2)即可求出其對應的沖擊系數，見表2、圖2。由圖2 可看出當斜交角度小于40°時，沖擊系數隨斜交角度變化不大。當斜交角度超過40°時，沖擊系數變化非常變化明顯，與正橋差別很大。

表1 不同角度斜橋一、二階振型及頻率 Hz

表2 不同斜交角度對應的沖擊系數

圖2 沖擊系數隨斜交角度變化曲線

3 結 論

(1)采用midas 軟件通過梁格法建模，能夠很好地模擬斜梁橋。

(2)對于斜交角度小于40°的斜梁橋，計算其沖擊系數時可按正橋考慮。斜交角度大于40°的斜梁橋，計算沖擊系數時必須考慮斜交角度的影響。

［1］中華人民共和國行業標準. 公路橋涵通用設計規范(JTG D60－2004)［S］.中華人民共和國交通部，2004.

［2］戴公連，李德建. 橋梁結構空間分析設計，2001 方法與應用［M］. 人民交通出版社.

［3］劉鋼城. 梁格法在某單箱雙室連續箱梁縱向應力分析中的應用［J］.鐵道勘測與設計，2002.

［4］黃平明. 混凝土斜梁橋［M］. 北京:人民交通出版社，2000.