2012年7月第7期城市道桥与防洪MIDAS/Civil分体式小箱梁湿接缝模拟方法蒋欣1,蒋丽2,董业伟2(1.长安大学公路学院,陕西西安710064;2.山东省临沂市苍山县公路局,山东临沂277700)摘要:以由3片分体式组合箱梁组成的30m三跨连续梁桥为研究对象,利用大型有限元软件MIDAS/Civil,建立了3种湿接缝模拟方法的梁单元模型,分别为湿接缝换算法、刚接梁法、横向虚拟梁法。对比分析3种计算模型在3种荷载工况下各片箱梁的边跨跨中与中跨跨中位移解。计算结果表明:实体模型计算结果准确但建模复杂,与之相比,湿接缝换算法、刚接梁法、横向虚拟梁法模型建模较简单,最大误差为6.4%;湿接缝换算法、刚接梁法、横向虚拟梁法是分体式组合小箱梁桥的较合适建模方法,可用于分体式组合小箱梁桥结构分析。关键词:桥梁工程;分体式小箱梁;湿接缝模拟方法;有限元建模方法中图分类号:U441文献标识码:B文章编号:1009-7716(2012)07-0133-021桥梁概况分体式组合小箱梁桥特别适用于中等跨径桥梁。对该桥型,目前还没有一种计算结果既准确又简便的建模方法。本文针对西安市木塔寺分体式组合小箱梁桥的结构特点,利用大型有限元软件MIDAS/Civil,分别建立了由3片分体式组合箱梁组成的30m三跨连续梁桥不同湿接缝模拟方法的有限元模型,通过对计算结果对比分析得出结论。该桥梁上部结构为分体式组合小箱梁桥,桥宽8.5m,计算跨径30m,由3根单箱单室小箱梁组成,为了便于说明,自右向左分别标记为1~3号梁。箱梁间通过翼缘板纵向湿接缝连接,湿接缝宽0.5m,高0.14m。桥梁跨中截面尺寸如图1所示。2建模方法2.1有限元建模方法常用的桥梁空间有限元建模方法有空间梁单元法、梁格法、板壳单元法、实体单元法等。(1)实体单元法:采用有限元软件MIDAS/Civil进行计算时,建模过程复杂,数据处理繁琐,但通常认为,当单元划分足够精细且单元形状无明显畸变时,实体单元模型的计算结果将足够精确,可认为是精确解。(2)梁格法:该方法具有基本概念清晰,易于理解和使用,并可直接输出各主梁内力等特点,缺点是需预先准备大量几何参数,手算工作量大,且在梁格等效简化过程中的人为偏差不可避免。(3)空间梁单元法:采用一维空间梁单元对桥梁上部结构进行离散。优点是建模简便,能直接给出计算截面的内力,计算结果可直接用于设计,但该方法不能反映荷载的横向分布,也得不到横梁内力。2.2本文建模方法综上所述,分体式组合小箱梁桥空间计算可选用的建模方法有梁格法、实体单...