梁式桥设计计算程序的研究？
梁式桥有很多种，也是公路桥中最常用的桥型，跨越能力可以从20m到300m不等。
公路桥梁常用的梁桥形式有:
按结构体系分为简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构。
按截面类型可分为:T型梁、箱形梁(或槽形梁)、伸臂梁。
梁式桥的跨度大小是技术水平的一个重要指标，在一定程度上反映了一个国家在工业、交通、桥梁设计和施工方面的成就。
一、梁桥内力计算
(一)准确性和安全性分析
具有相当宽度的桥梁被简化为单个薄梁来计算总内力。当集中力作用在宽桥上时，桥面会向两个方向弯曲，集中力的功会作为变形能向两个方向耗散。对于单根无限细梁，同样的集中力的功只变成一个方向的变形能，所以计算的变形略大，内力是由变形计算的，所以内力也略大。
(2)梁桥荷载横向分布理论只适用于开口截面的直梁桥。
对于开口截面的直梁桥，分配到各主梁上的荷载的横向比例与分配到主梁上的弯矩和剪力的横向比例基本相同，分配到主梁上的扭矩可以忽略。对于任意截面的直箱梁桥和弯箱梁桥，分配给每根主梁的弯矩和剪力的横向比例是完全不同的，分配给主梁的扭矩也必须考虑。
(三)内力横向分布理论
以曲面非对称截面的箱梁桥为对象(当底板厚度为0时，成为开口截面)。将截面分成若干个工字梁，每个工字梁用一个弯曲、剪切和扭转刚度相同的薄梁模拟，薄梁的平面位置与工字梁的形心位置一致。悬臂板、顶板和底板用扇形单向厚板模拟，侧向弯曲、剪切和扭转刚度相同。这种模型称为平面板梁力学模型。依次在各节线上施加相等的半波正弦载荷，可计算出各主梁的挠度和扭转角，进而计算出各主梁的弯矩和剪力。将各梁的弯矩除以总弯矩，得到弯矩的横向分布影响线。剪切力也差不多。如果横截面上的总内部扭矩等于1，则每个I形梁都分配到左右环形剪流。对于开口截面，分配到每个工字钢上的较小扭矩，如左右环形剪流或较小的扭矩，可作为扭矩的横向分配系数。温度变化引起的平面弯曲内力可分解为各工字钢的轴力。这样，各种设计荷载产生的内力全部分解为各主梁的弯矩、剪力、左右环向剪流或扭矩和轴力。弯矩横向分布不均匀在一定程度上反映了双弯矩的影响，左右环形剪切流在一定程度上反映了截面翘曲剪切的影响。可以说，内力横向分布理论不仅全面地反映了箱形梁和曲梁的主要力学现象，而且大大简化了它们的设计和计算。它是各种设计荷载下开口、闭合截面、直线和曲线梁桥的统一算法，是荷载横向分布理论的重要发展。
(四)曲线梁桥的支座设计
由于桥梁在水平面内一般具有较大的抗弯刚度，如果对温度变化引起的弯曲变形加以约束，往往会产生较大的水平力，严重时会导致结构破坏。桥梁越宽，水平弯曲半径越小，这种现象越明显。曲线梁桥的桥墩上一般只能有一个支座为制动支座；在水平弯曲半径方向，如果允许梁轻微移动，如采用板式橡胶支座或墩身薄而有弹性，则沿水平弯曲半径方向的温度力可以大大减小。
(5)点铰独柱式桥墩的预偏心提高了桥台的承载力和梁的内力。
预设偏心对桥台(一般采用扭转支座)和扭转或固定中墩的扭矩包络图影响不大。
扭矩包络图是判断曲线梁桥扭转性能的重要参考。近几年发生事故的弯梁桥的软件(包括进口软件)没有输出扭矩包络图，所以设计是盲目的。应正确计算扭矩包络图。有两点被一些软件忽略了:1，各种形状截面的剪切中心必须正确计算，2，恒载对剪切中心的偏心必须正确计算(即使是左右对称的截面，恒载也是偏心于剪切中心的)。
二、钢筋混凝土曲梁配筋计算
《公路桥梁规范》中关于“受扭构件”的规定存在以下不足:1，没有对纯剪、纯扭和剪扭构件进行定义和分类；2.没有提到剪扭构件的强度降低；3.剪扭构件的适宜配筋范围简单地沿用纯剪构件的配筋范围，似乎不科学；4.所指的受扭构件为矩形截面，不便于桥梁应用。我国《混凝土结构设计规范》是我国众多科研机构十几年试验研究的总结，具有较高的水平。其关于“受扭构件”的规定有很多优点:1，对构件进行分类，当其受到的扭矩小于一定值时定义为纯受剪构件，当其受到的剪力小于一定值时定义为纯受扭构件，当剪力和扭矩的共同作用大于一定值时定义为剪扭构件，这是非常科学的；2.每类构件根据其受力情况分为四类；3.对剪扭构件的强度折减系数有详细规定；4.受扭构件为工字形截面，引入扭转塑性阻力矩的概念，重新分配工字形截面的扭矩，便于桥梁应用。
各国混凝土结构设计规范中的公式都是从大量试验中总结出来的。混凝土是一种非均质脆性材料，小构件和大构件的实验结果会有很大差异。把从小构件得到的标准公式应用到桥梁这样的大构件上，很难把握误差。作者提出的内力横向分布理论，每一步都有严格的力学基础和严格的验证。内力分解到每个工字形截面时，会分解到每个小矩形截面，然后套用标准公式，很让人放心。
三、曲线梁桥的预应力计算
(1)曲线梁桥与直梁桥在预应力计算上的区别
1，曲线梁桥摩擦损失计算
空间旋转角=电缆各微段相对于前段的垂直偏移角增量的平方和水平偏移角增量的平方之和再平方；
摩擦系数:取公路桥梁规范推荐值；
局部偏差系数:略大于公路桥规推荐值；如果钢绞线和波纹管的平面弯曲半径约为70M，局部偏差系数可取0.0035(公路桥梁规范推荐值为0.003)。
2.一般情况下，连续弯梁桥各主梁的预应力并不等于钢索的预张力。
如果曲梁在平面内自由变形，不仅轴向会变短，而且在预应力的作用下会弯曲，平面弯曲半径会变小，但墩台的约束一般不允许半径变小，所以曲梁的外主梁受到额外的压力，内主梁受到额外的拉力，这样每根主梁的预压力一般不等于其内钢索的预张力。这种现象要求必须计算曲线梁桥在预应力作用下的平面弯曲变形，必须计算每根主梁和每段截面的预应力。这种现象给曲梁的预应力带来了便利:虽然外主梁的弯矩大于内主梁的弯矩，但在很多情况下，内、外主梁的拉索可以设计得一样多，甚至内、外主梁拉索的竖向坐标都设计得一模一样。
3.线性变换定理不适用于曲线梁桥。
只要曲线梁桥预应力拉索的纵坐标发生变化，其预应力效应就必须重新计算。
(2)混凝土在徐变、收缩和分批张拉中应力损失的合理算法。
除了纯粹用于科研的程序外，国内外所有的预应力结构分析程序都是在计算结构变形之前，将拉索换算成等效力。在转换成等效效应之前，必须扣除所有预应力损失。有些损失与结构变形和时间有关，只有当随时间发生的变形已知时，才能正确地扣除这些损失。因此，混凝土徐变收缩和拉应力损失分批计算的合理算法是采用循环迭代算法，即先将钢索近似换算成当量力计算结构变形，再将钢索再次换算成当量力，再计算结构变形。重复循环(一般三次)后，可以得到准确的结果。其他算法必须是近似的。
至少在1989之前，国外预应力弯梁桥的设计方法是:将全桥视为一根梁，将拉索按其功能分为弯扭型。为了使上、下边缘应力满足要求，弯索的布置与直梁桥相同。扭转索是布置在顶板和底板(或左右腹板)上的弯曲方向相反的索，专门用来平衡恒载和弯曲索产生的扭矩。事实上，扭转电缆是多余的。利用压力线和压力线禁区法，只要各梁弯曲应力满足要求，扭矩也能满足要求。当然，应该详细计算扭矩的影响。
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