梁格如何模拟才能最接近实际的个人理解及疑问?

wwwllljjj 发表于 2007-6-8 15:44:24 | 显示全部楼层 | 阅读模式
梁格如何模拟才能最接近实际的个人理解及疑问?
以前一直用单梁,最近接触过异型桥后使用梁格计算有以下几个体会
1 、适用条件,工程计算一实用为原则,当然也要满足计算精度,一般结构的桥如果宽跨比不大于1/4,并且桥梁的斜角度不大的直桥,采用单梁计算较为合适。因为单梁在计算应力的时候还是比较准确的,梁格牵扯到梁格的划分,人为因素多。
2、 采用梁格在纵向分段2-4米能满足精度要求。
3、 梁格的核心部分是:如何将横向联系的刚度、剪切面积、抗扭、抗弯惯性矩与实际一致。在桥梁设计中有多种等效模拟的方法,其中我比较赞同的是等跨等挠度。个人认为梁格的核心是如何换算刚度。
        第一、是横向联系刚度,箱梁一般采用一或二字形进行模拟,我换算的时候采用箱梁顶底板厚度的和。具体是一还是二,经过试验差别微小。
        第二、剪切面积,个人理解,剪切主要是靠腹板,因此,只要腹板厚度的和与实际一致就可以了。
        第三、抗扭刚度。
        第四、抗弯刚度。中性轴一致就可以保证。
以上是个人意见,但是其中抗剪和抗扭有点拿不准,还请大家多指教!!!

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wentao 发表于 2007-6-8 22:03:46
楼主说得不错

我也接着说点

1.我不太同意单梁模拟应力准确的说法,有限元分析对于梁单元的计算,通常都是针对的截面的形心进行计算,所以从纵向应力变化的趋势来看,无疑是正确的,可是从横向来看呢,应力的结果显然是不准确的,这也就是为什么我们要引入有效分布的概念对空间问题进行简化。所以我认为应该说是模拟内力准确,同样对于梁格而言,无论它横向分得怎么细,它也仅仅停留在内力模拟准确的程度上,应力的模拟肯定是没有体单元准的吧!

2.对于抗剪面积的选取,不一定时时刻刻都是等于抗剪面积。至少拒我所知就有两种情况不能直接那么套用
第一,当考虑扭转变形的时候,当仅仅考虑截面圣维南扭转即自由扭转的时候,梁单元的剪力是单独与剪切位移成正比,可是当考虑了扭转变形后,截面发生了畸变,腹板跟面板各自发生了超过其范围的挠曲,这个时候就得综合考虑顶、底板的效应了。这个时候的扭转就是约束性质的了。上部结构性能书上说,当腹板厚度跟梁格间距比起来很小的时候,就可以不用考虑畸变后腹板及顶、底板的厚度,就按原本的个项几何参数取值即可。

第二,当有实际横隔梁的横截面处的剪切面积还得加上横隔梁的面积。因为此时实际横梁也参与了抗剪。


3.对于抗扭刚度的取值,我们只需要知道一点,那就是梁格划分后最不准确的就是其梁格截面的抗扭刚度,而且差别从上部结构性能一书上可得出是一倍左右,为什么会产生这种差别,原因就在原截面是全截面抗扭,而划分后是各梁格截面抗扭,而原本在顶、底板传递的横向剪力流就被认为喀嚓忽略掉了,所以梁格划分后的抗扭惯性矩的取值应该是划分后纵梁的抗扭惯性矩加上顶底板的抗扭惯性矩。


说的比较多,常言到:“言多必失,说得偏颇的地方,还请各位指正”

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linquanzha... 发表于 2007-6-9 17:34:07
对于梁各的计算 抗扭的刚度上部结构性能采用的公式体现了底板顶板的抗扭,至于服板的剪力产生的扭据,是通过服板传递的剪力中的一部分来实现的,具体公式可以详细参考上部性能书中。
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wwwllljjj 发表于 2007-6-13 22:35:59
很感谢wentao8401的提醒,我最近看了这本书,不过有几个不明白的地方,在这里大家讨论以下
1、抗扭常数是不是抗扭惯性矩
2、具有加掖实体横截面的抗扭常数C值的计算,不是太明白薄膜比拟法是什么原理,什么是皂膜?
3、“梁搁的划分的差别,只引起弯矩的重新分配,对弯曲来说M/I为常数,对应力计算没影响”。这句话不太明白,这里除了M/I外,还有中性轴到计算纤维的距离,也就是说M*Y/I,中的Y是不同的(对不同的中性轴),那这样的话,最大应力是不同的,那这里说的对应力没影响就不对了。
4、剪力--柔性梁法中对单箱双室截面的划分后,在计算悬臂的抗弯惯性矩的时候,为什么只计算悬臂宽度的一半,是考虑有效分布,还是什么原因?两个边室的抗扭常数C为什么只是中间工字梁的一半???
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wwwllljjj 发表于 2007-6-14 21:25:19
希望把我的问题提出,跟大家共同学习
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wentao 发表于 2007-6-14 22:44:19
1.抗扭常数根极惯性矩是有区别的,前者是对有均匀抗扭刚度的弹性材料而言的。而极惯性矩可以是变化的。
前者是个定值,后者可以是个变量。其实二者也可以联系起来理解,个人意见。

2.关于皂膜,更通俗点叫肥皂泡,它形象的描述出任意截面部位的扭应力和抗扭截面模量:从一个容器盖上截出一个与构建截面全等的孔,孔用肥皂泡封紧。在容器内产生过压力,薄膜就鼓成一个气泡。气泡的容积给出了抗扭截面模量的比例,气泡的斜率则给出扭应力的比例。
肥皂泡理论求扭矩主要解决不规则截面的最大扭应力的位置是特别有用的。

声明一点,以上也是从数上看的,贴出来大家一起理解下,我是没有理解太透的。能力不够。

3.是这样的,你所说的满足应力和原截面等效,是通过各梁格的中性轴根原截面统一,假如这个条件满足的话,你划分再多的梁格都是必须得遵循这个原则的,那么应力的结果当然也就没有影响了。

4.肯定不是有效分布啊,梁格法还是遵循简单梁理论的,考虑不了剪力滞的。至于为什么那么取,有没有可能是一种简化,因为悬臂一般都是变截面倾斜布置的。至于最后一个问题是在不知道你问题是什么?给个出处,我们一起研究研究。


说得不对的地方,大家多批评。

[ 本帖最后由 wentao8401 于 2007-6-14 22:45 编辑 ]
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wwwllljjj 发表于 2007-6-16 01:12:56

回复 #6 wentao8401 的帖子

1.抗扭惯性矩并不是极惯性矩吧,我的意思可能没表达清楚,我的意思是,抗扭常数C是不是=抗扭惯性矩?

2关于肥皂泡的理论一时难以理解,肥皂泡的可拉伸性及韧性不同的话,产生的容积是不同的吧,我很难将这个跟抗扭联系起来,如果说相当于在截面外围包一层薄膜(无弹性),如果这样的话,充气后的体积如果大,抗扭大,如果这样我还能理解。呵呵,可能我异想天开了。

3关于中性轴我觉得书上的意思是,你随机划分的纵梁,如果是随机划分中性轴是不一致的。不知道这样理解是否正确?

4这里为什么划分后c2+c4=c3
不知道是不是权限的原因,我贴图,贴不上来
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wwwllljjj 发表于 2007-6-16 01:15:52
我想给斑竹提个建议,把我的帖子设置为精华,因为梁格法的应用,大家以前讨论的不是太深,所以我希望能抛砖引玉,通过这个帖子,将梁格法彻底搞清楚。因为现在梁格法应用太普遍了,与其让大家的讨论太分散,不如将其集中在一起讨论,不知道我的意见是否可行,供斑竹参考!!!
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wwwllljjj 发表于 2007-6-16 21:09:18
关于midas采用梁格计算时候的几个疑问

1.使用有效宽度系数调整中性轴的时候,我划分的截面的中性轴与全截面中性轴不一致,我想取一致,对于I_TOP跟I_BOT我是只输入一个,另外一个程序自动计算呢,还是必须输入两个系数?

2.一个单箱双室的箱梁,我划分为三个纵向梁格,我用spc计算了以下,发现Iyy=26.96,而三个纵向梁格的和=2.73(都是相对全截面中性轴位置来计算的),他们之间竟然是9.9倍的关系;抗扭J也存在这样的情况,不知道是怎么回事情,如果说抗扭差别大,可能是开口闭口的原因,那么抗弯惯性矩,不应该差别这么大?

3.横向联系是不是并不能将截面的开口变为闭口.
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wwwllljjj 发表于 2007-6-27 12:09:09
另外,我有个问题想请教大家

1。看上部结构这本书的意思,好像箱梁的顶底板只承担一半的抗扭,另一半由两个边腹板承担,那么在抗扭修正的时候如何考虑边腹板的抗扭(因为抗扭公式只考虑了顶底板)?

1。当我自己计算截面的抗扭、抗剪等特性后,我是在截面系数里调整还是在模型--截面里修改?还是两个的结果是一样的呢?

2。还有就是,横向梁格在纵桥向也有抗弯刚度和抗剪面积,这样会不会对计算结果有影响呢?是否考虑这个影响?
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boygmj 发表于 2007-9-28 21:39:18
我把这个帖子顶上来,最近因为梁格法搞得我晕头转向,希望高手开个梁格法的专题
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huchua 发表于 2007-11-2 22:13:35
大家应该根据一个实际的例子来讨论应该更实用些吧。记得MIDAS好像有一个异性梁格的例子。大家把那例子拿出来讨论应该更好些。
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bridgeslf 发表于 2007-11-23 17:03:50
正在学习梁格,觉得理论看了很多,但是具体操作总是没有底,感觉严格按照中性轴划分也挺有困难,最好是大家建立一个具体工程事例进行讨论,收获会更大.
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liudanna 发表于 2007-11-23 19:32:18
顶贴
刚学梁格法
希望能从此贴获得更多收益
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gaofei2007 发表于 2007-11-23 20:03:47
正在学习梁格法,大家多发表点意见,共享一下,学习一下
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