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基于梁格法及板壳有限元法的立交桥空间分析取广州某立交A匝道左幅第三联为背景工程， 本联为（4×25+21+2×20)m的连续梁，如图1.梁 体一至三跨采用单箱单室等高度变截面预应力混凝 土连续箱梁，四、五跨为交叉口路段，梁体由单箱双 室变为双箱单室接左转L匝道和右转A匝道.主梁 施工采用满堂脚手架一次落架现浇施工，
该联平面位于R=600m右偏圆曲线和A= 219.089右偏缓和曲线上，桥面变宽由箱室变宽实 现，梁高采用1.3m，横断面采用单箱单室过渡到 双箱单室，每室腹板横向间距最小1.42m，最大 4.25m；顶板厚为0.22m；底板厚0.20m；边腹板 厚跨中为0.45m，支点处为0.60m，中腹板厚跨 中为0.45m，支点处为0.80m；端部和跨中变厚 段均为1m；端横隔梁厚1.0m，中横隔梁厚 1.5m.顶板倒角为54×18cm，底板倒角为20× 18cm.梁顶横坡通过梁体旋转而成，
图1异形梁段平面图 Genaralviewplane ofirregular girde
梁格法的主要思想是将桥梁的上部结构用一 个等效的梁格来模拟[5].梁格的划分应综合考虑 以下因素： a.梁格的纵向杆件形心高度位置应尽量与箱 梁截面的形心高度相一致，此时，根据截面惯性矩 的计算公式，梁格纵向杆件自身的截面抗弯惯 性矩之和即等于整体截面的抗弯惯性矩.由此保
证梁格离散后的计算结果与整体截面单元的单梁 模型计算结果相吻合， b.为保证荷载的正确传递，横向杆件的间距 不宜超过纵向梁肋的间距. c.纵梁抗扭刚度的计算按整体箱型断面自由 扭转刚度平摊到各纵梁上. 图2为该异型箱梁叉口局部段纵横向梁格划 分示意图
当梁格横向与纵向构件间距接近时，静力荷 载分布比较灵敏6.而且每跨划分数大于8时，可 以得到比较好的效果.因此，本异型段梁在划分纵 向时，采用10等分每跨的原则，具体划分见图3.
（b）局部模型 图3梁格法的整体及局
现浇箱梁按一次落架模型，采用MIDAS/
Civil进行内力计算分析，按A类部分预应力构件 配置预应力钢束.为了进行对比分析，在MIDAS 建模分析时，混凝土建模采用板单元，并结合翼缘 板厚变化和腹板加腋采用变化的板厚，预应力筋 采用只受拉的索单元 由于MIDAS/Civil中板单元无法施加预应 力，在本模型中采用切割法将预应力钢束单元和 腹板单元（或底板单元)共用节点，协同受力，采用 对钢束施加降温的方法施加预应力. 考虑到其抗剪能力，本模型对腹板和横梁采 用厚板单元，顶底板及翼缘采用薄板单元，在应力 变化较大的位置，尽量使用了四边形单元细分提 高计算精度.因该程序中只受拉索单元不能进行 影响面加载，故在进行影响面分析时将只受拉索 单元改为桁架单元，分析证明这种处理对腹板等 主要结构的受力模拟误差较小. 底板和腹板钢束截面积为0.00168m²和 0.0021m²，采用初降温方法施加预应力，考虑永存应 力为张拉控制应力的70%，初降温为△T=1395× 70%/（195000×0.00001℃)=501℃，分析中该程序 可以按选用的规范计人混凝土收缩徐变影响. 全桥腹板单元划分尺寸控制小于0.5m，交叉 口作局部细化，采用人工映射划分.全联单元共计 6753个，其中板单元4621个和只受拉索单元2132 个.结构支承情况可以准确模拟.图4、图5为交叉 口部分单元划分仰视图和支座约束示意图，
图4异形梁分叉部分单元划分示意图 Fig.41 Element partition in bifurcation of irregulargirder
图5异形梁分叉部分支座布置平面图 Fig. 5Bearing plane of irregular girder
形梁计算，特选择以下工况进行分析： 工况1为恒载+预应力；工况2为活载，
工况1，2下应力比较见图6，图7
在工况1下，梁格法和板壳有限元模型的应 力大小比较接近.在正弯矩处，梁格法值较有限元 方法小，而且同一截面上下缘的变化幅度较大，而 梁格法值比较趋于平均，其证明了“剪力滞”效应 在宽桥中的影响不容忽视
通过对活载下的应力包络图的比较可看到， 两种方法在规律上是统一的，即变化趋势是一致 的.活载下的应力包络图相对恒载变化的幅度更 大一些.相同截面上，梁格法的应力值与有限元相 应位置的节点的应力值的最大相差在6.2%.
图8工况2下挠度比较图 Fig.8
在此工况下的挠度值是在活载作用下各个截 面的最大值或最小值.由图8中的最小值（即上挠 值)可以看出，同一截面基本上是平动，这是因为 活载作用时并不直接作用在该位置，而是在相邻 或者是在更远跨.这可以根据位移影响面或者荷 载追踪来证实.而且，梁格法和有限元计算的结果 比较吻合。 在应力分析和挠度分析中，梁格法的计算结 果与板壳有限元的结果比较一致，少数地方由于 处理不够精致导致差别较大，但是变化趋势是相 同的.因此梁格法应用于异形梁的分析是相对可 靠和有效的，可以给设计及研究人员提供便利，
梁结构一般算法是将整个箱梁等效为一根 梁，这样与实际结构相差甚远，结果也不一定可 靠；而梁格法是将箱梁离散为一个格构体系，相对 于平面算法更加合理和可靠；三维实体有限元方 法能完全模拟异形梁结构（包括边界条件、荷载
等），因此仿真模型的计算结果更加真实可信. 格法作为一种介于平面和实体有限元方法直接的 设计方法，通过本文实际工程计算分析证实它是 简便、实用的特点db37t 5117-2021 增强型复合外模板现浇混凝土保温系统应用技术标准，可以用于工程设计，
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