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标题	上承式拱桥横向连接对结构受力的影响
范文	黄硕 摘要：为了探究不同横向连接方式对上承式混凝土拱桥结构受力的影响，利用Midas/Civil有限元软件的梁格法对滨湖大桥进行了建模分析，通过变换不同的横向连接方式和横梁刚度分析了主拱受力的变化，结果表明：采用梁格法建模，能够考虑到受力的整体性，更接近实际情况；拱桥的横向连接刚度决定了荷载横向分布的规律，横向连接的刚度越大，荷载横向传递作用程度越大，各片拱肋所承担的荷载也越平均；横梁刚度由其截面惯性矩和材料决定，在变换横梁刚度时，可通过这些因素实现调整。 Abstract： In order to explore the influence of different transverse connection modes on the Mechanical Performance of deck reinforced concrete arch bridge， the modeling of the Lakeside bridge was conducted by using grillage analytical method of Midas/Civil finite element software. The Mechanical Performance of main arch was studied by changing the different transverse connections and the rigidity of the beam. The results show that the integrity of the force could be taken into account by using the grillage analytical method， which was closer to the actual situation； The transverse rigidity of the structure determines the law of its lateral load distribution， the greater the lateral contact rigidity， the more obvious the effect of lateral load transfer， and the more uniform the load of the main beam. The rigidity of the beam was determined by its moment of inertia and material. When the rigidity of the beam was changed， it could be adjusted by these factors. 关键词：上承式钢筋混凝土拱桥；梁格法；荷载横向分布系数；横梁刚度 Key words： deck reinforced concrete arch bridge；grillage analytical method；transverse load distribution factors；transverse beam rigidity 中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）06-0127-03 0 引言 常见的桥梁大多是由多片主梁组成的空间结构，受力比较复杂，过去受制于有限的计算能力，引入“荷载横向分布系数”这一概念[2-4]，把空间问题转化为平面问题来解决，实现了计算分析的简单化，也基本能达到工程要求，但这种方法误差仍然较大。随着计算机和数值模拟技术的发展，利用有限元分析软件对桥梁整体结构进行仿真分析已在实际工程中得到了广泛的应用。。 当由多片梁或板组成的桥梁结构受荷载作用时，主梁的受力会随着荷载沿横向作用位置的不同而不同，即荷载沿横向传递的程度不同，进行计算分析时，往往借助于荷载横向分布系数的概念把空间问题转化为平面问题进行计算，目前，我国常用的简化理论计算方法有[2]：杠杆原理法、刚性横梁法、铰接板（梁）法及刚接板法等。杠杆原理法是将横向结构看成是各个主梁上断开且梁端搁置在主梁上的简支梁，适用于横向联系较薄弱的桥梁；刚性横梁法则是假定横向联系刚度极大，忽略了主梁抗扭刚度的影响；铰接板（梁）法顾名思义就是将各个主梁的横向联系视为只传递剪力不传递弯矩。因此，在实际工程计算分析中，无论采用哪种方法进行计算都存在一定的误差。 近年來，国内外开发了很多有限元软件，使得桥梁的整体空间分析有了更多选择。其中，梁格法就是一种实现对桥梁整体空间分析的有效实用方法[5，6]。这种方法将直接离散的有限单元法和工程近似分析方法相结合，和简化计算方法相比，整体精度更高。其主要思路是用一个等效梁格来模拟桥梁的上部结构，将分散在梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内。将实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内，而横向刚度则集中于横向梁格构件内。从理论上要求当原型实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时，两者的挠曲变形应恒等，同时在任一梁格内的弯矩、剪力和扭矩应等于该梁格所代表的实际结构部分的内力。但是由于实际结构和梁格体系有着不同的结构特性，上述“等效”的理想状况是难以完全达到的，只能作到近似模拟，因此，梁格法在实际应用的关键就在于如何实现“等效”。 本文针对滨湖大桥，利用Midas/Civil有限元软件的梁格法进行了建模分析，通过变换不同的横向连接方式和横梁刚度分析了主拱受力的变化，得出了横向连接对结构受力的影响规律，并明确了使用Midas/Civil有限元软件梁格法进行结构受力分析时，调整横向联系刚度的具体方法。
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