問(wèn)題描述：
如下“圖-1”所示的兩跨連續(xù)梁橋，將其分別離散為桿系單元和殼單元后計(jì)算其在重力荷載作用下彎矩時(shí)，兩種離散方式計(jì)算的結(jié)果不一致。
圖-1 橋梁模型
解答：
CSiBridge中通過(guò)【更新】選項(xiàng)可將橋梁上部結(jié)構(gòu)對(duì)象離散為桿系單元和殼單元。通過(guò)操作：【上部結(jié)構(gòu)橫斷面>修改>轉(zhuǎn)化為自定義的橋梁截面>截面設(shè)計(jì)器】，進(jìn)入【截面設(shè)計(jì)器】即可看到上部結(jié)構(gòu)具體分布形式。
默認(rèn)條件下，【截面設(shè)計(jì)器】窗口顯示的是上部結(jié)構(gòu)離散為桿系單元時(shí)桿件所賦予的截面屬性，如“圖-2a”所示。通過(guò)操作：【Bridge
Section>show layout>Area model】,將截面的離散模型切換為離散成殼單元，如“圖-2b”中所示。
圖-2a 離散為桿系單元
圖-2b 離散為殼單元
觀察“圖-2a”和“圖-2b”可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將上部結(jié)構(gòu)離散為桿系單元時(shí)，上部結(jié)構(gòu)的真實(shí)面積是直接賦予了相應(yīng)的桿件，因此桿單元的質(zhì)量是與真實(shí)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量是一致的。但是將截面離散為殼單元時(shí)，由于劃分網(wǎng)格的需要，細(xì)分的殼單元網(wǎng)格在角點(diǎn)位置處必然會(huì)出現(xiàn)重合，如“圖-2b”中紅圈所示。在分析模型中，殼單元模型是基于每個(gè)單獨(dú)劃分的網(wǎng)格拉伸成分析單元進(jìn)行計(jì)算，并沒(méi)有移除重疊部分。由于重疊部分，離散為殼單元的模型的上部結(jié)構(gòu)橫截面面積一般大于桿系單元模型，因此計(jì)算結(jié)構(gòu)自重工況時(shí)，兩者的計(jì)算數(shù)值不同。
通過(guò)命令：【顯示>顯示截面屬性】，分別查看上部結(jié)構(gòu)離散為桿系單元和殼單元時(shí)對(duì)應(yīng)截面的截面屬性，如下圖所示。從“圖-3a”和“圖-3b”中可以看到離散為桿系單元時(shí)，所賦予截面屬性的面積與構(gòu)件真實(shí)的面積一致，但是將其離散為殼單元時(shí)，其截面面積變大。兩者截面大小的比值為：7.1199/6.7444=1.055。
圖-3a離散為桿系單元截面面積 圖-3b離散為殼單元截面面積
分別將模型離散為桿系模型和殼單元模型，并計(jì)算其在重力荷載作用下的彎矩值。計(jì)算結(jié)果如下圖所示，提取跨中引起的最大負(fù)彎矩，兩者的比值為8558.76/8134.35=1.052，與結(jié)構(gòu)的面積比值一致。
圖-4a 離散為桿系模型
圖-4b 離散為殼單元模型
在實(shí)際工程中，分析模型往往會(huì)忽略一些非結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，而忽略掉了一些結(jié)構(gòu)的自重。為保守起見(jiàn)，有時(shí)候也會(huì)通過(guò)將自重乘以一個(gè)大于1的放大系數(shù)來(lái)考慮這些荷載。由于有限元計(jì)算單元?jiǎng)澐值膯?wèn)題，將上部結(jié)構(gòu)離散為殼單元時(shí)會(huì)少量增加結(jié)構(gòu)的自重，但是對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)影響不大。