變寬分叉現(xiàn)澆箱梁梁格分析課件

變寬分叉現(xiàn)澆箱梁梁格分析技術(shù)中心：鄭偉北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司常見(jiàn)的混凝土箱梁結(jié)構(gòu)形式預(yù)制箱梁窄梁連續(xù)剛構(gòu)整體式現(xiàn)澆寬箱梁變寬分叉箱梁斜交橋預(yù)制空心板分離式截面和整體式截面寬橋，單梁模型的分析無(wú)法滿足精度要求，也需要做梁格和實(shí)體分析窄橋可采用單梁模型進(jìn)行分析，彎橋、斜交橋等異型結(jié)構(gòu)形式，需要借助梁格及實(shí)體模型進(jìn)行分析變寬分叉箱梁前言目錄分叉箱梁工程概況123建模思路及操作方法模型處理及注意事項(xiàng)4CDN后處理規(guī)范驗(yàn)算Ⅰ.分叉箱梁工程概況變寬分叉箱梁變寬分叉箱梁是高架橋上常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式。Ⅰ.工況概況

本案例位于某高架橋匝道分叉部位，跨度為(27+27+26.409)m，結(jié)構(gòu)形式采用鋼筋混凝土連續(xù)梁橋。主梁寬度為(10.02～20.5)m，為變箱室結(jié)構(gòu)(2箱室~4箱室)。施工方法采用滿堂支架施工、一次落架。按單向三車(chē)道設(shè)計(jì)。變寬分叉結(jié)構(gòu)是現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)中分析最復(fù)雜的一種結(jié)構(gòu)形式。重點(diǎn)學(xué)習(xí)梁格法模型的計(jì)算原理，以及異形結(jié)構(gòu)的建模的操作方法。熟練掌握梁格法建模助手工具是關(guān)鍵！變寬分叉箱梁Ⅰ.工況概況梁格法分析的必要性Ⅰ.工況概況梁格法分析的必要性空間效應(yīng)A箱梁各片腹板空間受力分布B箱梁的薄壁效應(yīng)C箱梁的剪力滯效應(yīng)精細(xì)化分析1.七自由度單梁分析模型2.折面梁格分析模型3.空間網(wǎng)格分析模型4.實(shí)體仿真分析模型Ⅰ.工況概況梁格法分析的必要性單梁梁格實(shí)體

與實(shí)體模型結(jié)果相比較，可得出在荷載作用下，單梁模型計(jì)算的多支座反力結(jié)果失真，而梁格模型結(jié)果較合理。Ⅰ.工況概況折面梁格基本原理假設(shè)把上部結(jié)構(gòu)在腹板間縱向切開(kāi)許多工字梁，其中保證各縱梁與總體截面中性軸一致，即需要進(jìn)行強(qiáng)制移軸，而后對(duì)縱、橫梁抗彎與抗扭慣性矩調(diào)整。1）剪力-柔性梁格（漢勃利）Ⅰ.工況概況折面梁格基本原理剪力-柔性梁格模型（漢勃利）折面梁格模型Ⅰ.工況概況折面梁格基本原理Ⅰ.工況概況Ⅱ.建模思路及操作方法Ⅱ.建模思路異性梁格的建模思路“一拆”+“一合”“拆”縱向拆“梁段”橫向拆“截面”“合”“梁段”合并設(shè)置截面建模助手腹板位置修正截面偏心調(diào)整合并模型分跨重復(fù)其他跨Ⅱ.建模思路縱向拆“梁段”第一段第二段第三段注意：變箱室結(jié)構(gòu)無(wú)法通過(guò)建模助手一次生成，因此可按箱室變化情況對(duì)主梁縱向劃分，分別建模。手動(dòng)拆Ⅱ.建模思路縱向拆“梁段”注意：通過(guò)橫向?qū)孛孢M(jìn)行拆分來(lái)建立梁格體系，一般習(xí)慣按基于腹板的方式進(jìn)行劃分（頂?shù)装鍖?duì)齊劃分）建模助手拆第一段第二段第三段Ⅱ.建模思路縱向拆“梁段”注意：通過(guò)橫向?qū)孛孢M(jìn)行拆分來(lái)建立梁格體系，一般習(xí)慣按基于腹板的方式進(jìn)行劃分（頂?shù)装鍖?duì)齊劃分）確定各部分梁格模型Ⅱ.建模思路縱向拆“梁段”Ⅱ.建模思路橫向拆“截面”對(duì)整體式箱型截面進(jìn)行分割，按多主梁計(jì)算根據(jù)剛度等效，自動(dòng)生成虛擬梁，計(jì)算橫向分布效應(yīng)。改善單梁模型在計(jì)算寬、彎、斜橋等結(jié)構(gòu)應(yīng)力空間分布效應(yīng)的局限性梁格法建模助手Ⅱ.建模思路橫向拆“截面”布置選項(xiàng)卡跨度信息：填寫(xiě)計(jì)算跨徑，即支座中心線之間的距離斜交角：建立斜橋半徑：建立彎橋邊界參數(shù)可以暫不填寫(xiě)，生成模型后再單獨(dú)調(diào)整Ⅱ.建模思路橫向拆“截面”跨度選項(xiàng)卡Db2、Db1：按實(shí)際尺寸填寫(xiě)虛擬梁劃分從橫梁尾端算起，劃分份數(shù)建議為1/10~1/15橫隔板的位置從支座中線算起截面位置參考點(diǎn)為支座中線，需要指定x=0Ⅱ.建模思路橫向拆“截面”截面選項(xiàng)卡稀疏劃分：劃分出來(lái)的主梁是平行的，截面做了橫向偏心致密劃分：輸入較大間距可實(shí)現(xiàn)稀疏劃分

可以實(shí)現(xiàn)截面形心隨著主梁線改變稀疏劃分致密劃分形心軸不一致-折面梁格形心軸一致–平面梁格Ⅱ.建模思路橫向拆“截面”稀疏劃分致密劃分Ⅱ.建模思路第一段第二段第三段建模助手生成的梁格模型，應(yīng)與CAD中手動(dòng)劃分的梁格模型完全一致。注：生成梁格的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)應(yīng)，應(yīng)與CAD梁格完全一致，這一點(diǎn)是建模成敗的關(guān)鍵。利用建模助手分別建立各個(gè)梁段模型橫向拆“截面”Ⅱ.建模思路修改建模助手生成的模型需要修改的位置：刪除“伸”出來(lái)的橫梁刪除第二跨“虛擬”端橫梁刪除支點(diǎn)節(jié)點(diǎn)修改節(jié)點(diǎn)號(hào)和單元號(hào)助手會(huì)在哪些位置生成節(jié)點(diǎn)？縱橫梁相交位置橫梁位置處（截面變化）支座位置箍筋范圍（可以后續(xù)考慮）Ⅱ.建模思路將CAD輔助模型重編節(jié)點(diǎn)號(hào)&單元號(hào)給主梁和橫梁分配結(jié)構(gòu)組主梁一次按組修改節(jié)點(diǎn)號(hào)和單元號(hào)，按+X方向來(lái)排序橫梁修改單元號(hào)務(wù)必保證兩個(gè)模型的節(jié)點(diǎn)號(hào)和單元號(hào)一一對(duì)應(yīng)Ⅱ.建模思路修改第一段“梁段”生成模型確定梁格坐標(biāo)調(diào)整坐標(biāo)修改偏心截面偏心需根據(jù)CAD圖紙確定，對(duì)于單元較多的結(jié)構(gòu)，偏心調(diào)整需要一點(diǎn)耐心。Ⅱ.建模思路邊腹板：左（右)-上部中腹板：中-上部截面偏心設(shè)置思考偏心距離如何設(shè)置？修改第一段“梁段”Ⅱ.建模思路生成模型確定梁格坐標(biāo)調(diào)整坐標(biāo)修改偏心截面偏心需根據(jù)CAD圖紙確定，對(duì)于單元較多的結(jié)構(gòu)，偏心調(diào)整需要一點(diǎn)耐心。修改第二段“梁段”生成模型確定梁格坐標(biāo)調(diào)整坐標(biāo)修改偏心截面偏心需根據(jù)CAD圖紙確定，對(duì)于單元較多的結(jié)構(gòu)，偏心調(diào)整需要一點(diǎn)耐心。Ⅱ.建模思路修改第三段“梁段”Ⅱ.建模思路合并“梁段”“原點(diǎn)”即為插入模型坐標(biāo)原點(diǎn)在當(dāng)前模型空間的插入位置。模型合并后要注意檢查節(jié)點(diǎn)是否耦合。Ⅱ.建模思路異型梁格虛擬邊構(gòu)件的建立可通過(guò)將Civil模型導(dǎo)出，在CAD中編輯邊構(gòu)件后，再導(dǎo)入的方法。后續(xù)模型補(bǔ)充Ⅱ.建模思路定義橫向聯(lián)系梁結(jié)構(gòu)組虛擬邊橫梁是為了定義偏載車(chē)道線，否則提示報(bào)錯(cuò)！移動(dòng)荷載先加在橫梁上，再由橫梁分配給主梁后續(xù)模型補(bǔ)充Ⅱ.建模思路后續(xù)模型補(bǔ)充邊界條件：節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)軸恒載：橋面鋪裝的分配移動(dòng)荷載：按橫向聯(lián)系梁加載Ⅱ.建模思路后續(xù)模型補(bǔ)充Ⅲ.模型處理及注意事項(xiàng)Ⅲ.注意事項(xiàng)分叉處腹板及預(yù)應(yīng)力的處理Ⅲ.注意事項(xiàng)分叉處腹板及預(yù)應(yīng)力的處理建立虛擬腹板，無(wú)容重，截面可近似取腹板截面Ⅲ.注意事項(xiàng)分叉處腹板及預(yù)應(yīng)力的處理各片腹板內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束長(zhǎng)度不等，如何實(shí)現(xiàn)各個(gè)鋼束坐標(biāo)的定義？Ⅲ.注意事項(xiàng)分叉處腹板及預(yù)應(yīng)力的處理不同梁長(zhǎng)鋼束坐標(biāo)的快速修改Ⅲ.注意事項(xiàng)分叉處腹板及預(yù)應(yīng)力的處理邊界條件：節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)軸恒載：橋面鋪裝的分配移動(dòng)荷載：按橫向聯(lián)系梁加載Ⅲ.注意事項(xiàng)分叉處腹板及預(yù)應(yīng)力的處理單梁輔助進(jìn)行配束在單梁中進(jìn)行鋼束用量和線形的布置在梁格中進(jìn)行鋼束的微調(diào)Ⅳ.CDN后處理規(guī)范驗(yàn)算Civil模型報(bào)錯(cuò)解讀Ⅳ.CDN后處理驗(yàn)算這里的報(bào)錯(cuò)，為虛擬邊橫梁的轉(zhuǎn)動(dòng)R引起的報(bào)錯(cuò)，不影響主梁計(jì)算結(jié)果報(bào)錯(cuò)的具體原因，是因?yàn)榻Ｖ稚傻奶摂M橫梁Izz為0可以把虛擬邊橫梁鈍化掉，僅看主梁和橫梁的結(jié)果Ⅳ.CDN后處理驗(yàn)算Civil模型報(bào)錯(cuò)解讀Ⅳ.CDN后處理驗(yàn)算0.7*2.65=1.855MpaCivil模型的結(jié)果提取梁格驗(yàn)算的重點(diǎn)問(wèn)題Ⅳ.CDN后處理驗(yàn)算注意預(yù)應(yīng)力的橫向偏心對(duì)截面應(yīng)力的影響梁格模型鋼束輸入忽略平彎數(shù)據(jù)采用二維設(shè)計(jì)，忽略橫向彎矩Mz因截面被切開(kāi)，扭矩