宋振丰

(深圳市市政设计研究院有限公司)

1 斜桥模型的建立

1.1 梁格法简介

梁格法的主要思路是将上部结构用一个等效梁格来模拟，将分散在板式或箱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，实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内。从理论上讲，梁格必须满足以下等效原则:当原型实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时，两者的挠曲应是恒等的，而且在任意梁格内的弯矩、剪力和扭矩应等于该梁格所代表的实际结构部分的内力。

1.2 梁格法建立斜桥模型

为了模拟斜梁桥的斜交角度，采用midas 软件通过梁格法建模。以0° ～60°五梁式3 ×20 m 连续T 梁为例，每间隔5°建立一个斜梁桥模型来分析斜梁桥频率随斜交角度的变化。图1 所示为45°3 ×20 m 梁格模型。用梁格法建模时，纵向梁格的数量和截面性质均按主梁数量和截面性质选取

横向梁格分为实际梁格和虚拟梁格两种。在有横隔板处建立实际梁格，其截面特性按横隔板和该梁格宽度内的桥面板构成的T 形梁选取。在无横隔板处建立虚拟梁格，其截面特性如下

图1 45°3 ×20 m 梁格模型

式中:b 为梁格代表的实际梁宽;h 为桥面板厚度。

2 计算结果分析

对所建的模型作特征值分析，得到其一、二阶竖向弯曲振型和频率，表1 中分别列出了0°、20°、40°、60°斜桥的一、二阶竖向弯曲振型和频率。其中一阶竖向频率对应正弯矩效应和剪力效应的冲击系数，二阶竖向频率对应的是负弯矩效应的冲击系数。

将求得的频率代入公式(2)即可求出其对应的冲击系数，见表2、图2。由图2 可看出当斜交角度小于40°时，冲击系数随斜交角度变化不大。当斜交角度超过40°时，冲击系数变化非常变化明显，与正桥差别很大。

表1 不同角度斜桥一、二阶振型及频率 Hz

表2 不同斜交角度对应的冲击系数

图2 冲击系数随斜交角度变化曲线

3 结 论

(1)采用midas 软件通过梁格法建模，能够很好地模拟斜梁桥。

(2)对于斜交角度小于40°的斜梁桥，计算其冲击系数时可按正桥考虑。斜交角度大于40°的斜梁桥，计算冲击系数时必须考虑斜交角度的影响。

［1］中华人民共和国行业标准. 公路桥涵通用设计规范(JTG D60－2004)［S］.中华人民共和国交通部，2004.

［2］戴公连，李德建. 桥梁结构空间分析设计，2001 方法与应用［M］. 人民交通出版社.

［3］刘钢城. 梁格法在某单箱双室连续箱梁纵向应力分析中的应用［J］.铁道勘测与设计，2002.

［4］黄平明. 混凝土斜梁桥［M］. 北京:人民交通出版社，2000.