連續剛構是一種常見的橋梁結構形式，其主梁連續、墩梁固結，既保持了連續梁無伸縮縫、行車平順的優點，又保持了T形剛構不設支座、無須體系轉換的優點，方便施工，順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度能較好地滿足結構的受力要求，已成為大跨度預應力混凝土橋梁的首選橋型。但由于連續剛構自身重量大，在運營期存在跨中下撓和腹板開裂等結構性通病，設計時需要通過計算，反復優化橋梁結構尺寸、梁高變化曲線參數和縱向鋼束配置，使結構受力達到最優狀態，從而最大程度上降低安全隱患，保證橋梁結構承載能力。本文采用橋梁有限元計算軟件YJK. Bridge進行結構計算，并與DR.Bridge的計算結果進行了對比分析，供設計參考。

一、某連續剛構橋梁概況

該橋主橋為88+160+88m預應力混凝土連續剛構。主橋箱梁為三向預應力混凝土結構，單箱單室截面，箱梁頂板寬16.60m，底板寬9.0m，外翼板懸臂長3.8m；跨中梁高3.75m，根部梁高10.5m，梁高變化采用1.7次拋物線；箱梁腹板在墩頂范圍內厚1.20m，從箱梁根部至跨中梁段腹板有0.90m、0.75m、0.60m三種厚度；箱梁底板厚除0號梁段為1.80m外，其余梁段底板從箱梁根部截面的1.35m厚以1.5次拋物線漸變至0.32m；主橋上部采用掛籃懸臂施工，箱梁0號段長14m，懸臂施工標準節段長度為12×3.0m+9×4.0m，全橋共設3個合龍段，其長度均為2m，邊跨現澆段長度為6.80m。

主墩采用雙肢薄壁墩，墩身平均高度33.0m，順橋向寬度2.0m，橫橋向寬度9.0m；主墩承臺順橋向寬14.0m，橫橋向長14.0m，承臺高4.5m。主墩采用9根直徑2.2m的嵌巖樁。橋梁荷載方面，該工程考慮結構自重、預應力張拉荷載、溫度荷載、橋面荷載、沉降、移動荷載、施工階段、收縮徐變作用。

二、主要材料及計算參數

主橋箱梁采用C60，主墩墩身采用C50，承臺采用C40，樁基采用水下C35。橋梁鋼筋采用HRB400規格。主梁鋼絞線采用Ф15.2mm規格的1860MPa鋼束。其余計算參數如下：二期恒載包括橋面鋪裝、護欄等；并按1.5kN/m考慮過橋管線。不均勻沉降，主墩按10mm計算，交界墩按5mm計算。汽車荷載等級：公路-I級。縱向計算汽車荷載按單向4車道加載，考慮縱向、橫向折減及偏載，汽車荷載的橫向分布系數為3.12。設計合龍溫度取15～18℃，考慮整體升降溫影響：體系升溫25℃，體系降溫25℃。溫度梯度按《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60-2015） 4.3.12條取值，T1取14℃，T2取5.5℃。掛籃自重取1350kN。塑料波紋管管道摩阻系數mu=0.17,局部偏差系數k=0.0015。頂推力通過收縮徐變、整體問題效應等因素綜合確定為3000kN，采用集中荷載模擬。

三、計算模型與計算分析

1、有限元模型

YJK.Bridge是基于多年建筑結構領域實踐后，探索推出的一款橋梁結構分析計算軟件，可以進行常規梁式橋上下部整體分析設計。該軟件的快速建模、自動生成有限元模型、智能配束、自動生成施工階段、智能劃分梁格、抗震及抗傾覆等內容，在日常設計中確實能提高生產效率。筆者近一年時間接觸到這款軟件并運用軟件進行多個項目的分析設計，本文便是基于該軟件的建模分析結果與過往使用的Dr.Bridge分析結果進行對比。

計算采用YJK.Bridge進行建模分析。下部結構只模擬主橋橋墩，在樁基底設置固結約束，在梁端支座處僅進行豎向約束模擬；主墩與主梁之間采用剛性連接，主節點為主梁節點，從屬節點為橋墩頂部節點。模型共416個單元，446個節點；主梁按照施工階段和截面變化進行單元劃分，局部進行加密；橋墩、承臺按1m單元長度進行劃分控制，樁基按5m單元長度進行劃分控制。

計算模型

單元離散圖

2、計算結果分析

（1）持久狀況承載能力極限狀態驗算

正截面抗彎承載能力滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》JTG3362第5.1.2-1條γ0S≤R要求；按照JTG3362第5.2.11條規定進行抗剪截面驗算，滿足規范要求。正截面抗彎承載能力驗算包絡圖和斜截面抗剪截面驗算包絡圖分別見下圖。

正截面抗彎承載能力驗算包絡圖

斜截面抗剪截面驗算包絡圖

（2）持久狀況正常使用極限狀態驗算

正截面抗裂驗算(頻遇)除端截面和墩頂截面不滿足JTG3362第6.3.1條要求外，其余截面均滿足規范要求；根據JTG3362第4.3.5條考慮支座寬度的影響，對連續梁中間支承處負彎矩進行手動折減處理后可滿足規范要求。斜截面抗裂驗算除端截面和墩頂截面不滿足JTG3362第6.3.2條要求外，其余截面均滿足規范要求；同樣在考慮支座影響對負彎矩折減處理后可滿足規范要求。實際上，如何更好地表示“端截面和墩頂截面”的計算結果，筆者認為YJK.Bridge軟件應該有更為妥當的表示方式。

正截面抗裂驗算圖

斜截面抗裂驗算圖

根據JTG 3362第6.5.3條的規定，鋼筋混凝土構件和預應力混凝土構件受彎構件計算的長期撓度值，由汽車荷載(不計沖擊系數)和人群荷載頻遇組合，在梁式橋主梁產生的最大撓度不應超過計算跨徑的1/600，在梁式橋主梁懸臂端產生的最大撓度不應超過懸臂長度的1/300。經計算：汽車荷載（不計沖擊系數）和人群荷載頻遇組合最大撓度設計值fd≤最大撓度允許值fn，滿足規范要求。

（3）持久狀況應力驗算

正截面壓應力驗算滿足JTG3362第7.1.5條的要求；斜截面主壓應力驗算滿足JTG3362 第7.1.6條的要求。正截面壓應力驗算包絡圖和斜截面主壓應力驗算包絡圖分別見下圖。

正截面壓應力驗算包絡圖

斜截面主壓應力驗算包絡圖

四、計算成果對比分析

采用DR.Bridge有限元分析程序進行結構復算，并對兩套軟件計算的關鍵控制截面的計算結果進行了對比分析。結果顯示，除個別數據外，大部分計算結果的差異均能控制在10%以內。

典型截面計算結果對比圖

總結來看，目前國內常用的橋梁結構計算軟件主要有MIDAS Civil和DR.Bridge等。YJK. Bridge作為近幾年新推出的一款橋梁計算軟件，具有建模邏輯清晰、視覺界面友好和規范驗算完整的特點，計算結果可信。