本例主要介绍利用桥梁博士对桥墩盖梁进行计算的过程和方法，本例重点在于虚拟桥面入盖梁活载的加载处理。

进行盖梁计算主要由以下几个步骤：

桥墩盖梁的结构离散（划分单元）

输入总体信息

输入单元信息

输入施工信息

输入使用信息

执行项目计算123

查阅计算结果

 

本例教程桥墩构造参数

一、       结构离散

首先对盖梁进行结构离散，即划分单元建立盖梁模型，原则是在支座处、柱顶、特征断面（跨中、1/4）处均需设置节点。如果需要考虑墩柱和盖梁的框架作用，还需要把墩柱建立进来；柱底的边界条件视情况而定，如果是整体承台或系梁连接，可视为柱底固结；如果是无系梁的桩柱，可以将桩使用弹性支撑或等代模型的方式来模拟。

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二、       输入总体信息

计算类型为：全桥结构安全验算

计算内容：勾选计算活载

桥梁环境：相对湿度为0.6

规范选择中交04规范。

三 、输入单元信息

输入单元信息，建立墩柱、盖梁及垫石单元模型，对于T梁或小箱梁，因为支座间距比较大不能将车轮直接作用在盖梁上，我们还需要在盖梁上设置虚拟桥面单元来模拟车道面，与盖梁采用主从约束来连接，虚拟桥面连续梁的刚度至少大于盖梁的100倍。建立模型如下：

虚拟桥面为连续梁时，刚度可在特征系数里修改。

四、输入施工信息

添加虚拟桥面与盖梁的主从约束：虚拟桥面与盖梁的主从约束需要使用两种情况分别模拟：虚拟桥面简支梁和虚拟桥面连续梁；这两种方法分别是模拟墩台手册中的杠杆法和偏心受压法；其目的是杠杆法控制正弯矩截面；偏心受压法控制负弯矩截面。

对于虚拟桥面连续梁改为简支梁，支座相应的虚拟桥面单元增加节点，添加对应的主从约束即可。

第二施工阶段：添加永久荷载，若自重系统为0，还需要添加盖梁自重。

 

五、输入使用信息

主要描述盖梁活荷载的处理，对于空心板梁，由于支座间距较小，可以将盖梁直接作为桥面单元，不需设置虚拟桥面。使用桥梁博士时，程序有自动横向布载功能，用户只需将单列车的最大支反力输入到横向分布调整系数中，把车辆的行车范围和人群加载范围输入到横向加载有效区域即可，让车辆的两个轮子在行车范围内布载。

打开活荷载输入对话框，将单列车的最大反力输入横向分布系数中（此时的横向分布系数，已经不是真正意义的横向分布系数，它的大小就是一列汽车（或一辆挂车）对这个横向结构的作用力的大小，详细介绍可查看桥梁博士使用手册第80页）。

勾选横向加载，输入汽车和人群的横向加载有效区域：

在活载输入对话框中人群集度和人行道宽度填入1，因为在人群荷载反力及横向加载区域已考虑了人群集度和宽度。

 

六、执行项目计算

模型建立完成，执行项目计算

七、查看计算结果

查看所需的计算结果

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盖梁活载计算实例：

以一个项目为例介绍盖梁活载的计算。

 

如上图所示，全宽26m的分幅桥梁，单幅盖梁上4片盖梁，《盖梁计算思路》中提到，盖梁的活载求解思路是，车轮在桥梁横向移动，产生不利的支反力组合，这些支反力通过小箱梁的支座传递到盖梁上。

 

盖梁上的活载，是位置不变，大小变化的各种不利组合。

 

1、活载横向分配

荷载对称布置用杠杆法，非对称布置偏心压力法（又称刚性横梁法）。

 

三车道对称布置（杠杆法）

荷载横向分配如下：

 

单车道非对称布置（刚性横梁法）

荷载横向分配如下：

 

 

双车道非对称布置（刚性横梁法）

荷载横向分配如下：

 

三车道非对称布置（刚性横梁法）

荷载横向分配如下：

2、车道荷载作用下墩台反力

利用影响线求解，根据通用规范计算剪力时荷载标准值的集中力要乘以1.2的系数。

B=10.5*24.5*1.021*0.5*2+308*1.2*1.021=640.01 kN

 

3、活载横向分配后各梁支点反力

根据上面求解的Ki和B值可以得到如下的各梁活载下的支反力情况Ri：

4、取各梁支点反力最不利组合

根据表格支反力情况，三车道对称布置活荷载以及单列车非对称活荷载为最不利的荷载情况。

故，盖梁活载加载，按照“三车道对称布置”以及“单列车非对称活荷载”得到的支反力情况分别加载计算。

参考文献：

《公路桥涵设计手册》 墩台与基础（2013第二版）P210

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知识点：小箱梁或T梁盖梁计算过程