基于sap2000的连续梁桥合理跨径比例讨论

[摘 要]连续梁桥具有较为优越的力学性能，并且桥面平顺性好，有利于高速行车。在预应力混凝土的广泛应用下，连续梁桥的跨度达到了150m，数量上也仅次于简支梁桥了。预应力钢筋的应用使桥梁的受力能够很好地按照人的意愿，而等截面能够方便施工。因此，本文以三跨连续梁桥为例，从寻找等截面连续梁桥边跨最大正弯矩和支座处负弯矩的绝对值相等的情况所对应的边中跨比例出发，讨论连续梁桥合理跨径比例。得到结论：连续梁桥边跨最大正弯矩和支座处负弯矩的绝对值相等时，边跨弯矩较大。选用较小的边中跨比，采取支座处横断面上部配置适当预应力钢筋的措施，具有较好的经济效益。

[关键词]sap2000；连续梁桥；跨径比例

中图分类号：U448.21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0348-01

0 引言

连续梁桥具有较为优越的力学性能，并且桥面平顺性好，有利于高速行车。在预应力混凝土的广泛应用下，连续梁桥的跨度达到了150m，数量上也仅次于简支梁桥了。预应力钢筋的应用使桥梁的受力能够很好地按照人的意愿，而等截面能够方便施工。因此，本文以三跨连续梁桥为例，从寻找等截面连续梁桥边跨最大正弯矩和支座处负弯矩的绝对值相等的情况所对应的边中跨比例出发，讨论连续梁桥合理跨径比例。

1 sap2000的相关设置

模型选用梁，最左面的支座取铰支座，其余支座取滚动支座。荷载只取自重乘数为1的自重。运行的荷载工况只有DEAD。其余取默认设置。对应不同的边中跨径比例，均取桥梁总长为18米不变。所以所得各弯矩图具有可比性。

2 三跨连续梁桥

当中跨与相邻边跨的跨径比例为1.00：0.80时，各跨最大正弯矩近似相等。如图1所示。

但是，此时支座处的负弯矩几乎达到了各跨最大正弯矩的两倍。

取三跨等跨时，边跨最大正弯矩与支座处负弯矩接近多了。如图2所示。

结合结构力学的弯矩线性叠加原理等分析易知，增加边跨跨径，可以相对增加边跨正弯矩。在sap2000程序中调整中间两支座坐标，经几次尝试，可得当桥长不变时，取中跨与边跨跨径比例为1.00：1.25时，边跨最大正弯矩与支座处负弯矩绝对值相等。如图3所示。

3 对上述计算结果的再分析

当调整到图3的边中跨比例时，尽管边跨最大正弯矩与支座处负弯矩的绝对值大小相等了，但是，与三等跨的情况相比较，边跨最大正弯矩值增大了0.21，而支座处负弯矩尽减小了0.02，弯矩图的面积增大了。

若每一横断面采用相同的配筋，与等跨情况相比，节省的钢筋量并不多。而若适当减小边中跨比，边跨最大正弯矩可减小很多，譬如，调整到图一所示情况，边跨最大正弯矩就减小了0.26。而对于支座处增加的较为集中的负弯矩，达到0.11的增量，可采取支座处横断面上部多配预应力钢筋的措施，具有较好的经济效益。

4 结论

考虑到方便施工，本文讨论了等截面连续梁桥。通过sap2000的模拟分析计算，发现当边跨最大弯矩与支座处负弯矩绝对值相等时，整个边跨的弯矩都较大。从经济的角度出发，建议适当减小边中跨比例，采取支座处横断面上部配置适当预应力钢筋的措施抵抗支座处较为集中的弯矩。

参考文献

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