桥梁通软件盖梁计算分析

郑旭光

摘 要 在我国桥梁工程的建筑设计中，盖梁计算是其中的重要工作，盖梁在桥梁中的主要作用是连接桥梁上部和下部结构，由于活载组合的多样性使得盖梁受力情况较为复杂，计算也十分烦琐，目前国内普通钢筋混凝土结构多采用桥梁通软件进行计算。本文结合工程实例，运用桥梁通软件对盖梁计算进行深入的分析。

关键词 桥梁通软件；盖梁计算；分析

前言

在实际设计工作中，各种建造的桥梁所处的地理位置和桥梁的功能等不同，各种桥梁的盖梁构造、车辆荷载、盖梁的受力情况也就不同，盖梁设计很难实现标准化，桥梁盖梁设计计算非常频繁，因此借用桥梁通软件进行受力分析和出图就可以为设计节省时间提高效率。

1 盖梁计算理论

（1）计算依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）[1] 》规定：双柱式桥墩，当盖梁的刚度与墩柱的线刚度比大于5时，为简化计算可以忽略节点不均衡弯矩的分配及传递，一般可按简支梁或悬臂梁进行计算和配筋，多柱式的盖梁可按连续梁计算，当盖梁计算跨径L与梁高h之比，简支梁2.05.0时，则按一般构件计算。

（2）内力计算对于盖梁内力的计算，主要要根据恒载和活载进行相关的计算。在桥梁的恒载中，主要包括桥梁上部的梁重、桥面的铺设、支座、盖梁自重和相关的桥梁设施，这些荷载都被称为桥梁的恒载，其中，雨雪等自然荷载，也是恒载中的组成部分。在对桥梁的活载进行计算的时候，一般要考虑以下几种情况：单、双、多列车对称布置、非对称布置，最后对车道进行折减，取计算结果中的最大值，在顺桥向活载移动的情况下，要对单孔活载和双孔活载两种情况进行选取，这两种中又包含了单列车和多列车等情况，分别计算出纵向支座活载反力最大值，用于盖梁的内力计算。根据活载横向分配系数，就可以求出在活载作用下支座反力最大值，再求出活载作用下盖梁中各控制截面的内力值。最后把上述求得的恒载内力和活载最大状况内力进行组合，这样就可以对盖梁最终极限内力效应值进行确定。在对盖梁内力进行计算的时候，需要考虑其中桩柱支承宽度对削减负弯矩尖峰的影响。

桥梁通软件的盖梁计算原理同传统的计算方法基本一致，对于普通钢筋混凝土盖梁可以直接通过桥梁通软件对盖梁的内力进行计算及构件验算。对于预应力混凝土结构的桥梁盖梁可借助桥梁通软件获取盖梁上支座反力进行计算，然后再利用其他软件进行受力分析[2]。

2 工程实例

某桥一，単幅桥，桥梁净宽道宽7m+两侧各设0.5m的防撞墙，桥梁全宽桥8m，上部结构采用6块20m的后张法预应力空心梁板，盖梁长为8m，盖梁宽为1.4m，桥梁设计荷载为公路Ⅱ级。结果由计算可以得知。两种计算方法得到跨中正弯矩一样，支撑点负弯矩差不多，模型结果比实际受力结果小百分之二，剪力差别很大，支撑点处最大剪力差值达到了百分之二十三。因为梁片是成双成对出现的，中间没有其他受力。中间的受力计算和现实受力和削峰有点相似。支点、跨中处剪力因两种计算模型集中力加载位置的不同，以及车辆偏载加载每个支座分配的集中力不一样，使得两个计算结果差值较大。若抗剪钢筋以直径为28mm計，考虑剪力分配，计算模型计算结果所得支点处需抗剪钢筋8根，而实际受力计算所需抗剪钢筋需7根。

某桥二，桥宽20m，双向4车道，上部结构采用15块20m的后张法预应力空心梁板，盖梁长为19.33m，盖梁宽为1.4m，桥梁设计荷载为公路Ⅰ级。本次计算均考虑桩柱支承宽度对削减负弯矩尖峰的影响，0.9倍消峰。计算结果表明裂缝配筋对应弯矩包络图与强度配筋类似，从调查计算数据可以看出，两种计算方法得到的中墩、边墩和跨中弯矩相差很小，弯矩差值分别为70、76和62KN.M，模型计算结果比实际受力计算结果大2.8%、0.7%和2.8%。这种情况主要源于，桥梁的片梁个数并不是成双出现的，在软件中，是以合力作用在桥墩正中心计算的，但是现实情况并非如此，它反而收到的作用力不在正中心，在上面的结构引起的合力中，在对桥墩对称分布的同时，还存在一个作用力，由它得到的弯矩包络图范围比理论值范围大。加载方位不同最终截面弯矩一定会和事实构造的受力情况不同。并且于边墩支点地方，当二个模型的集中力有偏差时候，比如车辆偏载受力，最终这些支点所受力也会不同。从剪力计算上可以看出，两次得到的剪力值有很大的差距距，中墩处数值是-400kN，两边处的数值为-99KN，造成这一差距是因为在进行汽车偏载加载过程时，将梁底座处的支座反力用集中力进行代替，忽略梁之间的纵向作用，只分析梁之间的横向作用，但在具体工程中，梁受偏载作用时支座所受的力并不均匀，从而导致在剪力计算过程中发生位置和数值大小是有差距的，这就能解释为什么两次剪力最终数据存在很大的差距。暂定承受剪切力的钢筋直径为28mm，在对剪切力分布情况进行研究时，通过相关计算软件得出该墩盖梁只需配筋十根就满足需求，但是其真实的需求量为十二根。然而，桥梁通在配置弯起钢筋时，通常它的抗剪力参数是0.4。在混凝土结构设计新要求下以及配置钢筋时，一般采用加粗箍筋，多放箍筋，提高箍筋质量等方法来降低弯筋的承重，让它的事实承压力低于0.4q。这样也使得桥梁通计算得到的数据偏于保守，留有一定的富余量，配筋结果满足实际受力要求，结构上也偏于安全[3]。

3 结束语

通常，中型或者小型的桥，在进行相关应力计算时，采用相关的程序计算和分析，比以前纯手工计算以及有限元进行计算和研究的方法方便得多，而且输出结果比较精确，满足设计以及实际的标准。

根据对相关计算软件的研究，在进行模拟的过程中，这种程序所构建的模型有别于实际上桥梁所承受的荷载情况，导致模型与真实值不一样，存在误差。对此桥梁设计者要有清晰的认识，需正确理解其计算原理，设计者对盖梁设计的掌握，是重要的，也是必需的。

参考文献

[1] JT6D62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2] 何瑞平.对桥梁通软件盖梁计算的分析[J].南北桥，2009，（5）：147.

[3] 何瑞平.盖梁计算软件对比与分析[J].低温建筑技术，2009，31（7）：

71-73.