预应力混凝土桥梁抗倾覆计算

1 引言

2018年新规《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》对抗倾覆计算做了明确的规定，本篇文章以某跨度为45+70+45m 预应力混凝土连续梁桥为例，说明采用MIDAS软件进行桥梁结构抗倾覆计算方法。利用midas Civil 2019，建立结构有限元模型如图1所示。

图1 45+70+45m 连续梁有限元模型图

表1 45+70+45m 连续梁荷载统计表

2 基本组合支座反力

根据18混规4.1.8条：在作用基本组合下，单向受压支座始终保持受压状态。首先，根据15通规进行荷载组合，CDN可以生成倾覆验算荷载组合。

图2 CDN生成倾覆组合

CDN中定义倾覆参数后，运行计算，得出如下支座反力计算结果：

图3 CDN计算特征状态1结果

下面通过从Civil中提取反力，按照规范要求组合进行验证：

从上述，CDN计算抗倾覆进行特征状态1是考虑温度荷载、温度梯度荷载引起支座反力，支座沉降和移动荷载按并发值计算，结果输出的是生成倾覆基本组合所有结果最小值。

3 标准组合抗倾覆稳定系数

根据18混规4.1.8条条文说明：

同样根据15通规进行荷载组合，CDN生成倾覆验算荷载组合，定义倾覆参数后，运行计算，得出如下抗倾覆稳定计算结果：

图4 CDN计算特征状态2结果

通过从Civil中提取反力，按照规范要求组合进行验证：

CDN抗倾覆计算特征状态2验算是按照规范要求，考虑永久作用稳定效应和可变作用失稳效应，需要注意的是支座沉降和汽车荷载效应组合成稳定或失稳效应时一定要采用并发值。

4  Civil与CDN中实现抗倾覆计算步骤

A、定义并发反力组

所有定义设置一般支撑的节点放在一个结构组，见下图：

图5 Civil中定义并发反力组的节点

然后通过荷载>移动荷载>并发反力组把定义的结构组添加。

B、CDN参数定义

表2 CDN参数定义表

5 参考文献

[1]公路桥涵设计通用规范D60-2015[Z].人民交通出版社,2015.10

[2]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG3362-2018 [Z].人民交通出版社,2018.7