空腹式悬链拱桥建模问题

空腹式悬链拱桥建模问题

空腹式悬链拱桥，一跨70米。横桥向五片肋，先安装拱肋，然后浇注拱波拱板。设腹拱圈，用横墙式腹孔墩连接主拱圈跟腹拱圈。

建立模型的思路：

1.将各个关键截面的坐标在 cad图里点取出来，然后导入到有限元软件里形成节点，单元。

2.按照拱肋+拱波+拱板建立截面，不考虑标号强度的差别，不考虑先后浇注的差别，因为最后三者构成主拱圈是整体承担全桥作用荷载。

3.按照图纸输入截面钢筋。

4.将横墙跟主拱圈之间的连接设置为主从约束，且释放转动。以保证主拱圈以上的荷载以竖向集中力的形式传递下来。让主拱圈以裸拱的形式承担荷载，减少弯矩的作用。

5.不建腹拱圈，把它和填料当作荷载加到横墙上。

6.施工阶段不细分，只做成桥分析，就一个施工阶段。全桥添加相等的均部荷载。

7.计算分析

备注，以上分析过程采取桥博分析，所以只取单片拱肋。

计算后得出来的结果，我很不满意。

1.拱顶的位移竟然有10几厘米，这个跟实际情况桥梁的工作状态是弯曲不符合的。

2.使用阶段验算中，裂缝的值竟然达到了1m。简直是恐怖，太奇异的结果了。

可是施工阶段的应力验算以及内力图看起来貌似都还正常。全桥偏心受压，弯矩对称，剪力反对称。

模型有以下几个地方需要斟酌的地方：

1.桥工书上说拱肋是主要承载能力构件，那么我建模截面只取拱肋截面，然后把拱波拱板当作荷载加到拱肋上可行否？然后对拱肋的几何截面特性进行一定的修正？以达到组合构件的作用，问题是这个修正应该按照什么原则，请大家赐教？

2.拱顶处，主拱圈跟桥面之间是用填料填充的，那么它们之间的连接按理说是在拱顶范围内是连续的密实的。而我确用几根无重立柱代替，这种模拟方法是欠妥，请问大家对于这种连续均匀传递分布荷载的连接有什么好的处理办法？

3.关于腹孔墩之间填料自重化做均部荷载计算的问题，我是否需要分段计算每一个横墙范围内的填料自重，而不是把所有填料自重算出来然后对于全桥做平均。我这种简化方法对计算结果会不会有大的影响？

4.关于单片肋横向分布系数值的选取问题，对于双曲拱桥而言，桥工书上说，当有横细连接时可以均匀分配横向力。那么就是说我的横向分布系数可以取0.2。不过我这个桥的横向联系并理想，那么横向联系的减弱，肯定就带来了横向分布系数的改变。我这个横向分布系数应该按什么方法去简化计算呢？还有，我的拱波板其实在横向也起了一个连接作用，这个也考虑近来的话，横向分布系数的问题是不是就更加复杂了呢？

虽然模型比较受力简单，但是模拟起来确实是有点难度。

现在的双曲拱桥问题比较多，大多需要加固。而一般我们选择加固基本都是经验模式，当然不是说经验不好，假如能用计算确定哪块薄弱需要重点加固，应该能省不少钱的。