请教一下各位老师关于实腹式拱桥建模的问题

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请教一下，在建立实腹式拱桥时，拱圈上的侧墙以及填料都作为单元荷载加在拱圈单元上，但车道荷载应如何添加，桥面板与拱圈是通过弹性连接相连吗，弹性连接是否只传递竖向荷载就行了，麻烦各位老师了

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还有想询问一下，听了一些相关的课程，模拟拱上填料时仅视为此单元只传递拉压力，那为什么相关教程在释放梁端约束时只释放整体坐标轴Y方向的弯矩，为何不将弯矩全释放掉，仅考虑x，y，z方向的拉压力，先感谢各位老师的回复

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1263769142 发表于 2022-8-22 22:44
还有想询问一下，听了一些相关的课程，模拟拱上填料时仅视为此单元只传递拉压力，那为什么相关教程在释放梁 ...

自己的一些看法是，释放填料单元两端的弯矩约束是不想让填料单元分担弯矩导致拱圈弯矩变小，而当拱桥为直桥时，弯矩一般就是MY其余方向没有弯矩或很小故可以不释放，但释放应该也无误，但当拱桥为弧线布置时，就应将两个方向的弯矩都释放掉，这个理解正确吗？

陪嫦娥吃玉兔

因为你是沿X轴建立的杆系模型，梁单元的弯矩就是My，Mx是沿x轴的扭转，Mz是沿z轴的扭转 ，我们主要解决的就是弯矩问题，荷载作用下，没什么扭转效应的。我感觉你想问的是为什么没横桥向的弯矩，因为我们是沿纵向建立的杆系模型，不是实体模型，也不是横向建立的单元，所以没有横向弯矩，看不到的，说得更通俗一点，我们建立的只是X-Z平面内的二维分析模型来看拱圈受力的。抓住主要矛盾。

1263769142

陪嫦娥吃玉兔 发表于 2022-8-23 08:41
因为你是沿X轴建立的杆系模型，梁单元的弯矩就是My，Mx是沿x轴的扭转，Mz是沿z轴的扭转 ，我们主要解决的就 ...

再请教一下，相关的资料里都说填料单元只起到传递压力的作用，那为什么除了Z方向的力，X和Y方向的力也不释放掉，另外当拱桥上有多根车道或者线性是曲线时，势必会产生其他方向（横桥向）的弯矩，这一部分弯矩不释放掉是需要拱圈来承担的吗，而Y方向的弯矩释放掉了，传递在拱圈上的弯矩不还相应减少了吗，有点不理解，望老师再解答一下，感谢

陪嫦娥吃玉兔

1263769142 发表于 2022-8-23 09:51
再请教一下，相关的资料里都说填料单元只起到传递压力的作用，那为什么除了Z方向的力，X和Y方向的力也不 ...

1.建立的是纵向杆系模型，没有横向弯矩，除非你建实体或者横向单元才能看到。
2.我们所需要设计的是拱圈截面，所以就要知道拱圈的轴力、弯矩、剪力等。拱上填料有两种材料：（1）级配碎石、粉煤灰类，他本身就没粘聚力，传不了弯矩，就是重力荷载的传递；（2）气泡混凝土等轻质混凝土，这个有粘聚力，可以承担弯矩，有一定的抗弯刚度，可以理解为增大了拱圈截面的梁高，那么就增大了抗弯刚度，需要的钢筋量就减少了，但是我们一般不考虑这部分的增强效果，按规范也是要用简单拱计算，只考虑拱上建筑的荷载，而不要把他们当作结构。
3.明白了第2点，你提到的弯矩少没少的问题也就清楚了，虽然你认为有额外的弯矩产生，但是考虑了拱上建筑的抗弯刚度，是偏不保守的。类比墩梁固结的连续刚构，不也是把弯矩传给墩了嘛。这个事情你可以理解的更简单一点：桥面荷载是确定不变的，谁来承担的问题。是拱圈承担，还是拱上建筑一起承担。一般控制性截面都是拱脚截面，裂缝宽度验算不容易满足，尤其是温度作用下。

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陪嫦娥吃玉兔 发表于 2022-8-23 11:13
1.建立的是纵向杆系模型，没有横向弯矩，除非你建实体或者横向单元才能看到。
2.我们所需要设计的是拱圈 ...

感谢老师的回答，再请教一下，我大概明白您的回答，您的意思是拱桥验算时，荷载由主拱圈承担，而单梁模型（线单元模型）所承受的弯矩即为My，如不释放掉填料单元My方向的约束，就是将拱圈所受的荷载分担到填料单元甚至行车道板单元一共承担，使拱圈受力偏小，而我的疑问是，因为车道荷载应该也会产生弯矩，而这一部分弯矩（My)，而填料单元释放了该方向弯矩的约束，致使车道荷载产生的弯矩在模型里没有传递到拱圈上来，请问这一部分是忽略不计吗。

陪嫦娥吃玉兔

1263769142 发表于 2022-8-23 11:36
感谢老师的回答，再请教一下，我大概明白您的回答，您的意思是拱桥验算时，荷载由主拱圈承担，而单梁模型 ...

1.结构受弯才会产生弯矩，移动荷载对拱上建筑仅仅是压力作用，拱上填料一堆石子不会产生弯矩，只有土压力，所以我们才需要把边界释放掉，midas没有办法去模拟真实的填料，只能用混凝土代替，才产生了这个问题。如果不释放My，那么认为拱上建筑和拱圈都是混凝土浇在一起的，共同承担弯矩，他们之间的截面当然有弯矩。
2.不是忽略不计。是你释放掉之后，这个节点就不会产生弯矩，边界条件发生了改变，固结变成了铰接，杆件只受拉压轴力，结构体系静定次数降低了。荷载总量是不变的，不是说释放了荷载就小了。
3.你可以再进一步研究一下这个问题，你去看看这个“弯矩”是怎么产生的，车道荷载本身就是竖直向下的力，怎么变成了结构的弯矩、有了弯矩，轴力，剪力是否发生了改变，你可以把释放约束和不释放的俩模型做一下对比，看看桥面板单元、拱上建筑单元、拱圈单元，不同部位的受力发生了哪些变化

陪嫦娥吃玉兔

我表达能力有限，不知道你明白了吗。哈哈，这个问题我很赞成你继续琢磨琢磨，各杆件的力是怎么变化的，结构力学问题，midas只是个工具，把内在的力学原理搞清楚比会用软件强多了。

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陪嫦娥吃玉兔 发表于 2022-8-23 12:14
我表达能力有限，不知道你明白了吗。哈哈，这个问题我很赞成你继续琢磨琢磨，各杆件的力是怎么变化的，结构 ...

谢谢老师，我基本上懂了，是刚才的思考总有一个误区，就是将实腹式拱桥的桥面板当作了梁体来受力，在模型中，因没有建立出实体的土体，即使桥面板单元分的再细，模型之中也会当作单元的两个节点中的部分是悬空的存在，故会产生弯矩，而实际中这里是一个实心的结构，只会产生压力，所以这一部分的弯矩本来是应该不存在的，所以不能说是释放掉了，但我觉得为什么不让填料单元只传递Z方向的力呢。