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midas连续梁桥设计专题

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Midas 建模专题

Bridging Your Innovation to Reality

midas Civil 培训专题集

连续梁桥设计专题

钱江

2011/5/18

目录

1 桥梁概况............................................................. 错误!未定义书签。

主要设计指标......................................................... 错误!未定义书签。

相关计算参数......................................................... 错误!未定义书签。

相关设计依据......................................................... 错误!未定义书签。

一般构造及钢束布置................................................... 错误!未定义书签。

一般构造 ........................................................ 错误!未定义书签。

钢束布置 ........................................................ 错误!未定义书签。

施工过程............................................................. 错误!未定义书签。

2 建模分析.............................................................. 错误!未定义书签。

模型概述............................................................. 错误!未定义书签。

建模要点............................................................. 错误!未定义书签。

定义材料与截面 .................................................. 错误!未定义书签。

定义节点、单元及边界条件 ........................................ 错误!未定义书签。

定义时间依存材料特性 ............................................ 错误!未定义书签。

定义静力荷载工况 ................................................ 错误!未定义书签。

定义预应力荷载 .................................................. 错误!未定义书签。

定义移动荷载 .................................................... 错误!未定义书签。

定义支座沉降 .................................................... 错误!未定义书签。

定义施工阶段 .................................................... 错误!未定义书签。

定义结构质量 .................................................... 错误!未定义书签。

定义梁的有效宽度 ................................................ 错误!未定义书签。

分析控制定义......................................................... 错误!未定义书签。

定义施工阶段分析控制 ............................................ 错误!未定义书签。

定义移动荷载分析控制 ............................................ 错误!未定义书签。

定义特征值分析控制 .............................................. 错误!未定义书签。

定义主控数据 .................................................... 错误!未定义书签。

3 结合规范进行设计...................................................... 错误!未定义书签。

定义荷载组合......................................................... 错误!未定义书签。

定义PSC设计.......................................................... 错误!未定义书签。

定义PSC设计参数 ................................................. 错误!未定义书签。

定义PSC设计材料 ................................................. 错误!未定义书签。

定义PSC设计截面位置 ............................................. 错误!未定义书签。

定义PSC设计计算书输出内容 ....................................... 错误!未定义书签。

PSC设计结果.......................................................... 错误!未定义书签。

正截面抗弯强度验算 .............................................. 错误!未定义书签。

斜截面抗剪强度验算 .............................................. 错误!未定义书签。

抗扭强度验算 .................................................... 错误!未定义书签。

正截面抗裂验算 .................................................. 错误!未定义书签。

斜截面抗裂验算 .................................................. 错误!未定义书签。

施工阶段应力验算 ................................................ 错误!未定义书签。

受拉区预应力钢筋拉应力验算 ...................................... 错误!未定义书签。

正截面压应力验算 ................................................ 错误!未定义书签。

斜截面压应力验算 ................................................ 错误!未定义书签。

1 桥梁概况

主要设计指标

该桥是某一级公路上一座(25m+35m+25m)预应力混凝土等截面连续梁桥,横桥向宽度为,下部结构采用双柱框架墩,承台接钻孔灌注桩基础。

1)桥梁设计基准期100年;

2)结构设计安全等级一级,A类构件;

3)横向布置:双幅桥,双向4车道;

4)桥梁全宽:(外侧护栏)+(行车道)+(内侧护栏)+(中央分隔带)+(内侧护栏)+(行车道)+(外侧护栏);

5)设计洪水频率:1/300,设计流量:7150m3/s;

6)设计恒载:钢结构容重m3,钢筋混凝土容重26KN/m3,混凝土铺装和沥青混凝土铺装容重24KN/m3;

7)可变荷载:

汽车荷载:公路—Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值10.5

k

q=kN/m;车道荷载集中荷载标准值,

300

k

P=KN,车道荷载计算剪力效应时,考虑的系

数, 1.2300360

k

P=?=KN;

汽车冲击力:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)规定取值。

相关计算参数

该桥采用后张法预应力施工,结构验算考虑了施工和使用阶段中预应力损失以及预应力、温度、混凝土收缩徐变等引起的次内力对结构的影响。相关计算参数如下所示:

1)二期恒载:

桥面铺装:××24= KN/m;

防撞护栏:×26=m;

波形护栏:×26= KN/m;

横梁实心:×26= KN/m;

2)预应力管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:0.0015

k=;

3)对于预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:

0.17

μ=;

4)钢筋松弛系数,Ⅱ级(低松弛),

0.3

ζ=;

5)锚具变形和接缝压缩值:6mm

l?=(单端);

6)混凝土收缩龄期3天,加载龄期7天;

7)考虑支座不均匀沉降:边跨,中跨;

8)箱梁的有效宽度按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004第条计算;

9)竖向日照温差:

1

14

T=℃,

2

5.5

T=℃,竖向日照反温差为正温差乘以;

10)年最高气温:34℃;年最低气温:-23℃;施工温度为10℃。

整体升温温差:24℃;整体降温温差:-33℃;

相关设计依据

1)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);

2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);

3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);

4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007);

一般构造及钢束布置

一般构造

结构采用C50混凝土、桥面混凝土铺装采用C50防水混凝土。其轴心抗压强度设计值为cd 22.4f =Mpa ,轴心抗拉强度设计值为td 1.83f = Mpa ,弹性模量为E 3.4504C E =+Mpa 。

桥梁结构的总体布置如图1-1和图1-2所示:

图1-1 边跨25m 构造图

图1-2 中跨35m 构造图

钢束布置

预应力钢绞线采用j 15.2φ'高强度低松弛钢绞线,其标准强度为pk 1860f =Mpa ,张拉控制应力采用pk 0.75f =1395 Mpa ,弹性模量为 1.9505h E E =+Mpa 。

钢绞线孔道采用预埋桥梁用塑料波纹管,波纹管外径D=77mm 。预应力筋与管道壁摩擦系数0.17μ=,管道每米局部偏差对摩擦的影响系数0.0015k =,预应力钢绞线松驰系数。

普通钢筋采用R235、HRB335级。R235抗拉、抗压强度设计值sd f 、sd

f '均为195Mpa ,弹性模量为2.105S E E =+Mpa 。HRB335抗拉、抗压强度设计值sd f 、sd

f '均为285Mpa ,弹性模量为 2.0505S E E =+Mpa 。 结构断面布置及预应力钢束布置如图1-3、1-4和1-5所示:

图1-3 边跨25m 钢束布置示意图

图1-4 中跨35m 钢束布置示意图

图1-5 各断面钢束布置示意图

施工过程

结构采用满堂支架施工,具体如图1-6所示。

图1-6 结构施工流程示意图

2 建模分析

模型概述

本章以杆系理论为基础进行全桥整体结构分析,构件类型为A类预应力构件。其设计安全等级为一级,构件制作方法为现浇。

采用梁单元建立模型。其中梁单元共计80个,节点97个,结构离散图见图2-1。

图2-1 全桥结构离散图

结构的边界条件如图2-2所示,在实际支座位置建立节点,而后将主梁节点与支座顶节点用“刚性连接”进行连接,而后将支座节点往下复制20c m,两者之间用弹性连接模拟支座,最后在支座底节点用固定支撑进行约束。

图2-2 结构边界条件示意图

全桥采用整体支架现浇,先在支架上浇筑混凝土,养护至规定强度后张拉预应力钢筋,最后进行桥面施工,具体施工阶段划分见表2-1。

表2-1 施工阶段划分

建模要点

定义材料与截面

在“模型>材料和截面特性>材料”中,定义“C50”的混凝土材料、预应力钢束材料,如图2-3所示。

在“模型>材料和截面特性>截面”中,分别定义结构跨中截面与支点截面,如图2-4所示。

图2-3 结构材料定义示意图

图2-4 截面定义示意图

注:若要结合规范进行PSC设计,在定义截面的时候,需要选择“设计截面”中进行定义,同时对于截面中的“剪切验算位置”及“验算用腹板厚度”需要定义,否则会提示“P S C设计数据失败”。

对于跨中截面及支点截面具体参数如图2-5所示,最后再定义“支点-跨中”及“跨中-支点”的变截面,具体如图2-6所示。

图2-5 跨中及支点截面示意图

图2-6 支点-跨中变截面示意图

定义节点、单元及边界条件

在程序中可以用交互输入的方式定义节点与单元,也可以利用与Excel数据交换的功能,建立模型,在此推荐用后面的方式,能大幅提高建模及分析的效率。

将Excel表格中的节点坐标(表2-2所示)数据复制后,粘贴在“树形菜单>表格>节点”中,生成相应节点如图2-7所示。

表2-2 Excel中节点坐标表

注:导入数据的时候,需要保证两者的单位统一,否则导入后计算出错。同时对于从CAD中导入平面线型,打开消隐,在midas Civil中显示是x-y 平面上,若要将其调整至是x-z平面上,可以将“节点—表格”的数据,拷入Excel中,而后对y和z的坐标进行互换,而后将修正后的坐标重新粘贴至“节点—表格”中即可。

同时还可以利用表格的功能,进行荷载、边界条件定义,非常方便。

图2-7 模型中节点坐标

连接节点1和节点81,建立单元,并交叉分割,生成全桥单元,并赋予相应的截面,最后根据支座的位置,建立支座的空间节点,定义相应的边界条件,见图2-8所示。

图2-8 定义节点单元及边界

注:在端横梁和中横梁处,建议不用实心截面进行模拟,用旁边的空心截面进行模拟,同时实心部分用等效荷载的方式代替;若用实心截面代替,则此处的中性轴有较大的突变,对于计算结果读取反而有影响,具体说明可以参考《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中第条的规定。

定义时间依存材料特性

在“模型>材料和截面特性>时间依存材料(徐变/收缩)”中,定义C50混凝土收缩徐变特性,具体如图2-9所示。

图2-9 定义混凝土收缩徐变特性

注:定义收缩徐变时,需要注意标号强度不要输错,对于C50混凝土的定义,许多工程师经常输入5000KN/m2,导致后续计算中出现奇异或警告等信息;

同时由于单元的构件理论厚度都不一样,因此在此先输入一个非0值,最后利用“修改单元时间依存材料特性”的功能,重新计算构件理论厚度,如图2-10所示。

图2-10 修改单元的构件理论厚度

定义静力荷载工况

在“荷载>静力荷载工况”中,定义荷载工况类型,如图2-11所示。

“施工阶段荷载(CS)”仅在施工阶段分析时起作用,在成桥阶段不起作用。为了避免在进行自动荷载组合时,发生相同荷载重复作用,建议在施工阶段作用的荷载,其荷载类型最好定义为“施工阶段荷载(CS)”。

图2-11 定义静力荷载工况

而后分别定义自重,二期,横梁自重等,温度等荷载工况,具体数值详见模型“连续梁桥设计”。

注:在模型中,在定义整体升降温和梁截面温度时,为了防止出现错误,建议初始温度选择0℃。

对于midas Civil中,混凝土重量为25KN/m3,若要将其改成26KN/m3,可以在自重工况考虑的系数,如图2-12所示。

图2-12 定义自重工况

定义预应力荷载

在“荷载>预应力荷载>钢束特征值”中,定义钢束特征值,如图2-13所示。

图2-13 定义钢束特征值

注:定义钢束特征值时,对于导管直径不要输错,有很多工程师,把导管直径定义为,导致计算中出现歧义,容易对计算者产生误导,检查边界条件,而不会注意到钢束特征值的问题。

在“荷载>预应力荷载>钢束布置形状”中,先定义中跨的中腹板钢束,依据钢束线型,选用“直线”,输入坐标数据;而后再将生成好的钢束,进行左右复制,分别定义中跨边腹板的钢束,按同样的方法,完成边跨腹板钢束的定义,如图2-14所示。

注:定义钢束形状时,对于无应力场长度,在国外相关规范中有规定,若按中国规范进行分析,可不需定义。

图2-14 定义钢束形状

在“荷载>预应力荷载>钢束预应力荷载”中,定义钢束的张拉控制应力,对于结构的中跨钢束,采用两端张拉,对于边跨钢束,采用钢束连接器进行连接,采用单端张拉,张拉控制应力为1395MPa,具体如图2-15所示,张拉应力表格数值如图2-16所示。

图2-15 定义钢束张拉控制应力

图2-16 钢束张拉控制应力表

定义移动荷载

在“荷载>移动荷载分析数据>移动荷载规范”中,选择中国移动荷载规范,如图2-17所示。

图2-17 选择移动荷载规范

在“荷载>移动荷载分析数据>车道”中,定义移动荷载车道,如图2-18所示。

图2-18 定义移动荷载车道

注:在定义车道时,对于单梁模型,选用“车道单元”的方式定义车道;若对于梁格模型,建议用“横向联系梁”的方式定义车道。若采用新规范进行验算,“跨度”取全桥最不利跨径,同时“跨度始点”可不定义。

“跨度”有两个作用,确定车道荷载集中荷载的大小;同时还确定移动荷载的纵向折减系数大小。

在“荷载>移动荷载分析数据>车辆”中,定义“标准车辆荷载”,如图2-19所示。

图2-19 定义移动荷载标准车辆

在“荷载>移动荷载分析数据>移动荷载工况”中,定义移动荷载工况,如图2-20所示。

图2-20 定义移动荷载工况

定义移动荷载工况时,若只有一个荷载子工况,选择“组合”或“单独”,对结果没有影响,当存在两个子工况时,才会存在差别。

在midas Civil中,是对结构进行空间分析,车道按实际车道线进行定义,因此不需要定义横向分布系数。若要在程序中采用横向分布系数的算法,可以在“子荷载工况”中定义“系数”进行求解。

对于多车道横向折减系数,程序按规范要求提供默认值,特殊情况下,可以手动修改横向折减系数,满足计算要求。

定义支座沉降

在“荷载>支座沉降分析数据>支座沉降组”中,定义各支座的沉降量,需要注意,支座的沉降量有矢量性,向下沉降是要定义成负值。最后相应的荷载工况,具体如图2-21所示。

图2-21 定义支座沉降组

定义施工阶段

在“模型>组”中定义结构组、荷载组、边界组,并赋予各组实际内容,具体如图2-22所示。

图2-22 定义结构组、边界组、荷载组

全桥划分为4个施工阶段,具体施工过程如表2-2所示。在“荷载>施工阶段分析数据>定义施工阶段”,定义各施工阶段如图2-23所示。

图2-23 定义结构施工阶段

定义结构质量

在“模型>结构类型”中,将自重转化为质量,如图2-24所示。

图2-24 定义结构质量

注:一般的梁桥,第一阶振型往往是竖向,这时直接取竖向的一阶频率计算移动荷载冲击系数即可;但当支座横向较小时候,第一阶振型可能为水平向,此时若取此频率值计算冲击系数就不合适了,因此为了避免求出水平向的振型,可将自重只转化为Z向质量。对于是否将“二期铺装”转换为质量加载在结构上,对于公路桥梁,按《公路桥梁设计规范答疑汇编》(中交公路规划设计院)P60的解释,不建议将二期铺装转换为质量加载结构上,质量较小,冲击系数较大,考虑偏安全设计。

定义梁的有效宽度

当梁体宽度较大时,需要考虑梁体的有效宽度对应力的影响,可在“模型>结构建模助手>PSC桥梁>”定义箱梁有效宽度。

首先定义“模型>结构建模助手>PSC桥梁>跨度信息”,如图2-25所示。

而后定义“模型>结构建模助手>PSC桥梁>有效宽度”,程序可依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)P16的要求,在边界条件中,生成相应的折减系数,具体如图2-26所示,在最后一个施工阶段中,把相应的边界组激活即可。

图2-25 定义跨度信息

图2-26 生成相应的边界组

分析控制定义

定义施工阶段分析控制

图2-27 定义施工阶段分析控制

在“分析>施工阶段分析控制”中,定义施工

阶段分析控制数据,具体如图2-27所示。

定义移动荷载分析控制

在“分析>移动荷载分析控制”中,定义移动荷载分析控制数据,具体如图2-28所示。

图2-28 定义移动荷载分析控制

注:第一次求解时,不知道结构的基频是多少,可暂时输入1,运行特征值分析后,再将结构的基频准确输入。

“影响线加载”适用于公路桥梁加载,“所有点加载”适用于铁路桥梁加载,同时若要在结果中输出移动荷载作用下应力,需要勾选“杆系单元>应力”。

定义特征值分析控制

在“分析>特征值分析控制”中,定义特征值分析控制数据,具体如图2-29所示。

图2-29 定义特征值分析控制

定义主控数据

在“分析>主控数据”中,定义特征值分析控制数据,具体如图2-30所示。

图2-30 定义主控数据

注:可在“主控数据”中,控制是否在计算中钢筋对截面刚度的贡献;同时对于在应力计算中是否考虑截面刚度调整系数,也可进行控制。

3 结合规范进行设计

定义荷载组合

在“结果>荷载组合”中,选择“混凝土设计”中的“自动生成”,生成荷载组合,见图3-1和3-2。

图3-1 定义荷载相关参数

图3-2 定义荷载相关参数

利用midas Civil自动生成的荷载组合完全与规范规定相吻合。若要结合规范做混凝土设计,程序只调取“混凝土设计”列表中的荷载组合,然后结合规范进行设计。

“承载能力”荷载组合用来进行结构的承载力(正截面抗弯、斜截面抗剪、抗扭等)验算。

“使用性能”荷载组合不勾选“E”用来进行结构的截面抗裂验算(对于A类预应力混凝土构件进行正截面抗裂验算时,要考虑在荷载长期效应组合下的验算,但此时规定的荷载长期效应系指结构恒载和直接施加于桥上的活荷载产生的效应组合,不考虑间接施加于桥上其他作用效应。此时程序在验算时,会自动屏蔽掉间接荷载效应)。

“使用性能”荷载组合勾选“E”(表示弹性验算荷载组合)用来进行结构的截面抗压验算、受拉区钢筋的拉应力验算。

定义PSC设计

定义PSC设计参数

在“设计>PSC设计>PSC设计参数”中定义PSC 设计相关参数,如图3-3所示。

图3-3 定义PSC设计参数

定义PSC设计材料

在“设计>PSC设计>PSC设计材料数”中定义PSC设计相关材料,如图3-4所示。

注:结合《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)进行设计时,混凝土及钢筋材料必须要选择JTG04的材料,否则程序会提示PSC设计数据失败。

图3-4 定义PSC设计材料

定义PSC设计截面位置

在“设计>PSC设计>PSC设计位置”中定义PSC 设计位置,如图3-5所示。

图3-5 定义PSC设计位置

定义PSC设计计算书输出内容

在“设计>PSC设计>PSC设计计算书输出内容”中定义计算书输出内容,如图3-6所示。

图3-6 定义PSC设计计算书输出内容

PSC设计结果

正截面抗弯强度验算

根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),第的规定,需进行使用阶段正截面抗弯强度验算。

图3-7 正截面抗弯验算数值表格

图3-8 最大弯矩包络图

图3-9 最小弯矩包络图

根据弯矩包络图(如图3-8和图3-9所示)可知,所有截面的内力均小于截面的抗力,满足规范要求。

斜截面抗剪强度验算

根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),第的规定,需进行使用阶段斜截面抗剪验算。根据剪力包络图(如图3-11和图3-12所示)可知,所有截面的内力均小于截面的抗力,满足规范要求。

图3-10 斜截面抗剪验算数值表格

图3-11 最大剪力包络图

图3-12 最小剪力包络图

抗扭强度验算

根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),第的规定,需进行使用阶段截面抗扭验算。

根据扭矩包络图(如图3-14所示)可知,所有截面的内力均小于截面的抗力,满足规范要求。

图3-13 抗扭验算数值表格

图3-14 扭矩验算包络图

正截面抗裂验算

根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),第和的规定,需进行使用阶段正截面抗裂验算。

规范规定:A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)的短期效应的组合下,浇筑构件需满足

0.7st pc tk f σσ-≤;但在长期荷载作用下要满足0lt pc σσ-≤。

图3-15 短期应力包络图

根据短期荷载效应组合下截面法向拉应力图(如图3-15所示)可知,在所有的短期组合中,全桥最大拉应力小于 ,满足规范要求。

图3-16 长期应力包络图

根据长期荷载效应组合下截面法向拉应力图(如图3-17所示)可知,在所有长期效应的组合作用下,全桥并未出现拉应力,满足规范要求。 斜截面抗裂验算

根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),第和的规定,需进行使用阶段斜截面抗裂验算。

规范规定,A 类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)的短期效应的组合下,浇筑构件需要满足0.5tp tk f σ≤。

图3-17 主拉应力包络图

根据主拉应力的包络图(如图3-17所示)可知,最大主拉应力小于,满足规范要求。 施工阶段应力验算

根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),第和的规定,需进行施工阶段的应力验算。

规范规定:对于预应力受弯构件,在构件自重和预应力等施工荷载的作用下截面边缘法向压应力应满足0.7CC ck

f σ'≤,拉应力0.7tk f '≤。 根据施工阶段混凝土箱梁法向压应力图(如图3-18)与法向拉应力图(3-19所示)可知,满足规范要求。

图3-18 施工阶段最大压应力包络图

图3-19 施工阶段最大拉应力包络图

受拉区预应力钢筋拉应力验算

根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),第的规定,需进行受拉区预应力钢筋拉应力验算。

规范规定:A 类预应力混凝土受弯构件,施工过程中,预应力钢束应力0.75pk f ≤,使用阶段的预应力钢绞线的应力0.65pk f ≤。

根据计算结果,结合钢绞线施工阶段拉应力包络图(如图3-20所示),最大钢绞线拉应力为<1395MPa ,满足规范要求;

根据计算结果,结合钢绞线使用阶段拉应力包络图(如图3-21所示),最大钢绞线拉应力为<1209MPa ,满足规范要求。

图3-20 施工阶段钢绞线拉应力包络图

图3-21 使用阶段钢绞线拉应力包络图

正截面压应力验算

根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),第、和的规定,需进行使用阶段正截面压应力验算。

规范规定,对于未开裂构件,使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土压应力需要满足:

0.5kc pt ck f σσ+≤,根据图3-22可知,满足规范要

求。

图3-22 混凝土箱梁截面正截面压应力图

斜截面压应力验算

根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),第的规定,需进行使用阶段斜截面主压应力验算。

对于使用阶段预应力砼受弯构件,其斜截面混凝土主压应力需要满足:0.6cp ck f σ≤。根据斜截面主压应力图(如图3-23所示),满足规范要求。

图3-23 混凝土箱梁截面斜截面压应力图

midas连续梁分析报告实例

1. 连续梁分析概述 比较连续梁和多跨静定梁受均布荷载和温度荷载(上下面的温差)下的反力、位移、 内力。 3跨连续两次超静定 3跨静定 3跨连续1次超静定 图 1.1 分析模型

?材料 钢材: Grade3 ?截面 数值 : 箱形截面 400×200×12 mm ?荷载 1. 均布荷载 : 1.0 tonf/m 2. 温度荷载 : ΔT = 5 ℃ (上下面的温度差) 设定基本环境 打开新文件,以‘连续梁分析.mgb’为名存档。单位体系设定为‘m’和‘tonf’。 文件/ 新文件 文件/ 存档(连续梁分析 ) 工具 / 单位体系 长度> m ; 力 > tonf 图 1.2 设定单位体系

设定结构类型为 X-Z 平面。 模型 / 结构类型 结构类型> X-Z 平面? 设定材料以及截面 材料选择钢材GB(S)(中国标准规格),定义截面。 模型 / 材料和截面特性 / 材料 名称( Grade3) 设计类型 > 钢材 规范> GB(S) ; 数据库> Grade3 ? 模型 / 材料和截面特性 / 截面 截面数据 截面号( 1 ) ; 截面形状 > 箱形截面; 用户:如图输入 ; 名称> 400×200×12 ? 选择“数据库”中的任 意材料,材料的基本特 性值(弹性模量、泊松 比、线膨胀系数、容 重)将自动输出。 图 1.3 定义材料图 1.4 定义截面建立节点和单元

为了生成连续梁单元,首先输入节点。 正面, 捕捉点 (关), 捕捉轴线 (关) 捕捉节点 (开), 捕捉单元 (开), 自动对齐 模型 / 节点 / 建立节点 坐标 ( x, y, z ) ( 0, 0, 0 ) 图 1.5 建立节点 参照用户手册的“输 入单元时主要考虑事项”

30+45+30m预应力连续梁计算书

30+45+30米连续梁计算书 一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书 (一)工程概况: 本计算书是针对标段中的30+45+30米的预应力混凝土连续梁桥进行。桥宽为9.5m,采用单箱单室,单侧翼板长2.5米;梁高为1.6~2.3米,梁底按二次抛物线型变化。 箱梁腹板采用斜腹板,腹板的厚度随着剪力的增大而从跨中向支点逐渐加大,箱梁边腹板厚度为50~70cm。箱梁顶板厚22cm。为了满足支座布置及承受支点反力的需要,底板的厚度随着负弯矩的增大而逐渐从跨中向支点逐渐加大,厚度为22~35cm。其中跨跨中断面形式见图1.1,支承横梁边的截面形式见图1.2。结构支承形式见图1.3。主梁设纵向预应力。钢束采用?j15.24低松弛预应力钢绞线,标准强度为1860MPa,弹性模量为1.9X105 MPa,公称面积为140mm2。预应力钢束采用真空吸浆工艺,管道采用与其配套的镀锌金属波纹管。纵向钢束采用大吨位锚。钢束为19?s15.24的钢绞线,均为两端张拉,张拉控制应力为1339MPa。 图1.1 中跨跨中截面形式

图1.2 横梁边截面形式 图1.3 结构支承示意图 (二)设计荷载 结构重要性系数:1.0 设计荷载:桥宽9.5米,车道数为2,城-A汽车荷载。 人群荷载:没有人行道,所以未考虑人群荷载。 设计风载:按平均风压1000pa计, 地震荷载:按基本地震烈度7度设防, 温度变化:结构按整体温升200C,整体温降200C计,桥面板升温140C,降温70C。基础沉降:桩基础按下沉5mm计算组合。 其他荷载: (三)主要计算参数 材料:C50砼; 预应力钢束:高强度低松弛钢绞线,抗拉标准强度fpk=1860MPa,抗拉设计强度fpd=1260MPa,抗压设计强度fpd=390Mpa。

连续梁桥课程设计

目录 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定(一)、桥梁总体布置 (二)、桥孔分跨 (三)、截面形式 (四)、上部结构尺寸拟定 (五)、计算模型 第二章结构内力计算 (一)、恒载内力计算 1.第一期恒载(结构自重) 2.第二期恒载(桥面二期荷载) (二)、活载内力计算 (三)、支座位移引起的内力计算(四)、温度引起的次内力计算:(五)、上述各种力的分类 第三章荷载组合 (一)、作用和作用效应

(二)、承载能力极限状态下的效应组合 (三)、正常使用极限状态下的效应组合 1.作用短期效应组合 2.作用长期效应组合 (四)、荷载组合表汇总: 第四章预应力钢束的估算与布置 (一)、按承载能力极限计算时满足正截面强度要求(二)、按照正截面抗裂要求计算预应力钢筋数量(三)、预应力钢束的布置 第5章截面的验算 (一)施工阶段正截面法向应力验算 (二)受拉区钢筋的拉应力验算 (三)使用阶段正截面抗裂验算 (四)使用阶段斜截面抗裂验算 (五)使用阶段正截面压应力验算 (六)使用阶段斜截面主压应力验算

(七)使用阶段正截面抗弯验算 (八)使用阶段斜截面抗剪验算 (九)使用阶段抗扭验算 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (一)、桥梁总体布置 本设计方案采用三跨预应力混凝土变截面连续梁结构,全长105m。设计相等长度的三跨,每跨长度为35m。 支架现浇施工方案:搭设满堂脚手架,浇筑箱梁混凝土,待混凝土强度达到 设计强度的100%后进行预应力张拉,然后拆除脚手架,浇筑防撞护栏,铺设桥 面钢筋网,浇筑桥面铺装混凝土。 (二)、桥孔分跨 连续梁桥有做成三跨或者四跨的,也有做成多跨的,但一般不超过六跨。对于桥孔分跨,往往要受到如下因素的影响:桥址地形、地质与水文条件,通航要求

[整理]MIDAS连续梁桥建模.

该过程是将三垮桥的运营状态进行有限元分析,下面介绍了本人在对模型模拟的主要步骤,若中间出现的错误,请读者朋友们指出修改。 注:“,”表示下一个过程 “()”该过程中需做的内容 一.结构 1.单元及节点建立的主桁:因为桥面具有一定纵坡,故将《桥跨布置》图的桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置,然后进行单元划分,将该线段存入新的图层,以便下步导入,将文件保存为.dxf格式文件。 2.打开midas运行程序,将程序里的单位设置成《节段划分》图的单位,这里为cm。导入上步的.dxf文件。将节点表格中的z坐标与y坐标交换位置(midas中的z与cad中的y对应)。结构建立完成。模型如图: 二.特性值 1.材料的定义:在特性里面定义C50的混凝土及Strand1860(添加预应力钢筋使用) 2.截面的赋予: 1).在《截面尺寸》和《预应力束锚固》图里,做出截面轮廓文件,保存为.dxf 文件 2).运行midas,工具,截面特性计算器,统一单位cm。导入上步的.dxf文件 先后运行generate,calculate property,保存文件为.sec文件,截面文件完成 3)运行midas,特性,截面,添加,psc,导入.sec文件。根据图例,将各项特性值填入;验算扭转厚度为截面腹板之和;剪切验算,勾选自动;偏心,中上部4)变截面的添加:进入添加截面界面,变截面,对应单元导入i端和j端(i为左,j为右);偏心,中上部;命名(注:各个截面的截面号不能相同)

5)变截面赋予单元:进入模型窗口,将做好的变截面拖给对应的单元。 注:1.建模资料所给的《预应力束锚固图》的0-0和14-14截面与《节段划分》图有出入,这里采用《截面尺寸》做这两个截面,其余截面按照《预应力束锚固图》做 2.定义材料先定义混凝土,程序自动将C50赋予所建单元(C50是定义的第一个材料,程序将自动赋予给所建单元) 三.边界条件 1.打开《断面》图,根据I、II断面可知,支座设置位置。根据途中所给数据,在模型窗口中建立支座节点(12点) 2.点击节点,输入对应坐标,建立12个支座节点 3.建立弹性连接:模型,边界条件,弹性连接,连接类型(刚性),两点(分别点击支座点与桥面节点)共12个弹性连接 4.边界约束:中间桥墩,约束Dx,Dz;Dx,Dy,Dz;Dx,Dz, 两边桥墩,约束Rx,Dz;Rx,Dy,Dz;Rx,Dz 如表 四.添加预应力钢筋 1.定义钢束特性:打开《预应力筋布置及材料表》、《预应力束几何要素》。荷载,

连续梁桥计算

第一章混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算 第一节结构恒载内力计算 一、恒载内力计算特点 对于连续梁桥等超静定结构,结构自重所产生的内力应根据它所采用的施工方法来确定其计算图式。 以连续梁为例,综合国内外关于连续梁桥的施工方法,大体有以下几种: (一)有支架施工法; (二)逐孔施工法; (三)悬臂施工法; (四)顶推施工法等。 上述几种方法中,除有支架施工一次落梁法的连续梁桥可按成桥结构进行分析之外,其余几种方法施工的连续梁桥,都存在一个所谓的结构体系转换和内力(或应力)叠加的问题,这就是连续梁桥恒载内力计算的一个重要特点。 本节着重介绍如何结合施工程序来确定计算图式和进行内力分析以及内力叠加等问题,并且仅就大跨径连续梁桥中的后两种的施工方法——悬臂浇筑法和顶推施工法作为典型例子进行介绍。理解了对特例的分析思路以后,就可以容易地掌握当采用其它几种施工方法时的桥梁结构分析方法了。 二、悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算 为了便于理解,现取一座三孔连续梁例子进行阐明,如图1-1所示。该桥上部结构采用挂篮对称平衡悬臂浇筑法施工,从大的方面可归纳为五个主要阶段,现按图分述如下。 (一)阶段1 在主墩上悬臂浇筑混凝土 首先在主墩上浇筑墩顶上面的梁体节段(称零号块件),并用粗钢筋及临时垫块将梁体与墩身作临时锚固,然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工。此时桥墩上支座暂不受力,结构的工作性能犹如T型刚构。对于边跨不对称的部分梁段则采用有支架施工。 此时结构体系是静定的,外荷载为梁体自重q自(x)和挂篮重量P挂,其弯矩图与一般悬臂梁无异。 (二)阶段2 边跨合龙 当边跨梁体合龙以后,先拆除中墩临时锚固,然后便可拆除支架和边跨的挂篮。 此时由于结构体系发生了变化,边跨接近于一单悬臂梁,原来由支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。由于边跨挂篮的拆除,相当于结构承受一个向上的集中力P挂。 (三)阶段3 中跨合龙 当中跨合龙段上的混凝土尚未达到设计强度时,该段混凝土的自重q及挂篮重量2P 将以2个集中力 挂 R0的形式分别作用于两侧悬臂梁端部。

连续梁桥设计毕业设计

连续梁桥设计毕业设计公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

目录 第一章绪论................................................................ 第一节桥梁概述.................................................... 第二节方案比选 (3) 一、比选方案的主要标准.......................................... 二、方案编制.................................................... 第二章结构尺寸拟定............................................... 第一节结构尺寸拟定 (7) 一、桥梁横向布置................................................ 二、细部尺寸.................................................... 第二节截面几何特性................................................ 一、毛截面面积 ................................................. 二、惯性矩及刚度参数 ........................................... 第三章主梁内力计算............................................... 第一节横向分布系数的计算.......................................... 第二节恒载内力计算................................................ 一、单元化分.................................................... 第三节活载内力计算................................................ 一、冲击系数()u+1的计算......................................... 二、活载布载 (20) 第四章次内力计算 ................................................. 第一节基础位移引起的次内力计算.................................... 第二节温度应力引起的次内力计算. (24) 第三节混凝土收缩徐变引起的次内力计算.............................. 第五章作用效应组合Ⅰ............................................. 第一节承载力极限状态作用效应组合 (28) 第二节正常使用状态作用效应组合.................................... 第六章预应力筋的估算............................................. 第一节计算原理....................................................

MIDAS例题---连续梁教学内容

4×30m连续梁结构分析 对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析,确定结构的有限元离散,确定各项参数和结构的情况,并在此基础上进行建模和结构计算。 建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。 1. 设定建模环境 2. 设置结构类型 3. 定义材料和截面特性值 4. 建立结构梁单元模型 5. 定义结构组 6. 定义边界组 7.定义荷载组 8.定义移动荷载 9. 定义施工阶段 10. 运行结构分析 11. 查看结果 12.psc设计 13. 取一个单元做横向分析

概要: 在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制,连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。同时,随着现代科技的发展,连续梁结构也变得越来越轻盈,更能满足城市对桥梁的景观要求。 本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构(如图1所示)。 1、桥梁基本数据 桥梁跨径布置:4×30m=120; 桥梁宽度:0.25m(栏杆)+2.5m(人行道)+15.0m(机动车道)+2.5m(人行道)+0.25(栏杆)=20.5m; 主梁高度:1.6m;支座处实体段为1.8m; 行车道数:双向四车道+2人行道 桥梁横坡:机动车道向外1.5%,人行道向内1.5%; 施工方法:满堂支架施工; 图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面

2、主要材料及其参数 2.1 混凝土各项力学指标见表1 表1 2.2低松弛钢绞线(主要用于钢筋混凝土预应力构件) 直径:15.24mm 弹性模量:195000 MPa 标准强度:1860 MPa 抗拉强度设计值:1260 MPa 抗压强度设计值: 390 MPa 张拉控制应力:1395 MPa 热膨胀系数:0.000012 2.3普通钢筋 采用R235、HRB335钢筋,直径:8~32mm 弹性模量:R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa 标准强度:R235 235 MPa / HRB335 335 MPa 热膨胀系数:0.000012 3、设计荷载取值: 3.1恒载: 一期恒载包括主梁材料重量,混凝土容重取25 KN/m 3。 二期恒载:人行道、护栏及桥面铺装等(该桥梁上不通过电信管道、水管等)。 其中: 桥面铺装:采用10cm的沥青混凝土铺装层;沥青混凝土安每立方24kN计算,则计算铺装宽度为15m,桥面每米铺装沥青混凝土重量为:0.16×24×15=57.6kN/m;

预应力混凝土连续梁桥设计 计算书

目录 第一章概述 (4) 1.1 地质条件 (4) 1.2 主要技术指标 (4) 1.3 设计规范及标准 (4) 第二章方案比选 (5) 2.1 概述 (5) 2.2 比选原则 (5) 2.3 比选方案 (5) 2.3.1 预应力混凝土连续梁桥 (5) 2.3.2 预应力混凝土连续刚桥桥 (7) 2.3.3 普通上承式拱桥 (8) 2.4 方案比较 (9) 第三章预应力混凝土连续梁桥总体布置 (12) 3.1 桥型布置 (12) 3.2 桥孔布置 (12) 3.3 桥梁上部结构尺寸拟定 (12) 3.4 桥梁下部结构尺寸拟定 (13) 3.5 本桥使用材料 (14) 3.6 毛界面几何特性计算 (14) 第四章荷载内力计算 (16) 4.1 模型简介 (16) 4.2 全桥结构单元的划分 (16) 4.2.1 划分单元原则 (16) 4.2.2 桥梁具体单元划分 (17) 4.3 全桥施工节段的划分 (17) 4.3.1 桥梁划分施工分段原则 (17) 4.3.2 施工分段划分 (17) 4.4 恒载、活载内力计算 (17) 4.4.1 恒载内力计算 (17) 4.4.2 悬臂浇筑阶段内力 (18) 4.4.3 边跨合龙阶段内力 (19)

4.4.4 中跨合龙阶段内力 (20) 4.4.5 活载内力计算 (21) 4.5 其他因素引起的内力计算 (23) 4.5.1 温度引起的内力计算 (23) 4.5.2 支座沉降引起的内力计算 (25) 4.5.3 收缩、徐变引起的内力计算 (26) 4.6 内力组合 (28) 4.6.1 正常使用极限状态的内力组合 (28) 4.6.2 承载能力极限状态的内力组合 (29) 第五章预应力钢束的估算与布置 (32) 5.1 钢束估算 (32) 5.1.1 按承载能力极限计算时满足正截面强度要求 (32) 5.1.2 按正常使用极限状态的应力要求计算 (33) 5.2 预应力钢束布置 (39) 5.3 预应力损失计算 (40) 5.3.1 预应力与管道壁间摩擦引起的应力损失 (40) 5.3.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 (41) 5.3.3 混凝土的弹性压缩引起的应力损失 (41) 5.3.4 钢筋松弛引起的应力损失 (42) 5.3.5 混凝土收缩徐变引起的应力损失 (42) 5.3.6 有效预应力计算 (44) 5.4 预应力计算 (45) 第六章强度验算 (48) 6.1 正截面承载能力验算 (48) 6.2 斜截面承载能力验算 (51) 第七章应力验算 (55) 7.1 短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算 (55) 7.1.1 压应力验算 (55) 7.1.2 拉应力验算 (55) 7.2 持久状况正常使用极限状态应力验算 (60) 7.2.1 持久状况(使用阶段)预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算 60 7.2.2 持久状况(使用阶段)混凝土的主压应力验算 (62) 7.2.3 持久状况(使用阶段)预应力钢筋拉应力验算 (65) 第八章抗裂验算 (68) 8.1 正截面抗裂验算 (68)

桥梁专业设计技术规定07第四章 预应力混凝土连续梁桥

4 预应力混凝土连续梁桥 4.1一般规定 4.1.1 预应力混凝土连续梁桥设计应根据桥长、柱高、地基条件等因素合理分联,每联的长度应以结构合理、方便施工、有利使用为原则,在有条件的情况下应考虑景观要求和桥梁整体布局的一致性。 4.1.2主梁应尽量采用一次浇筑混凝土、两端张拉预应力钢筋的施工方式,主梁长度宜控制在120m左右,当确实需要设置长分联时,可以采用分段浇筑混凝土、使用联接器分段张拉预应力钢筋的施工方案,设计时允许在同一截面全部预应力钢筋使用联接器连接,但对主梁截面及配筋应做加强处理。 4.1.3对于匝道桥,为增大刚度、减小扭矩,有条件时尽可能采用墩梁固结或双支座形式。 4.1.4桥梁截面形式可根据桥宽、跨径、施工条件、使用要求等确定为箱形(简称箱梁)或T形(简称T梁)。箱形截面可设计为单箱单室或单箱多室。箱梁翼板长度的确定应以桥面板正、负弯矩相互协调为原则,T梁悬臂长度宜为1.0~1.5m,箱梁悬臂长度宜为1.5~2.5m。当主、引桥结构形式不同时,悬臂板长度宜取得一致。 4.1.5箱梁腹板宽度应由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保护层、预应力钢筋孔道净距和满足混凝土浇筑等要求确定。预应力钢筋净保护层和净距除满足规范外,应考虑纵向普通钢筋和箍筋的占位以及混凝土浇筑的孔隙等因素。箱梁腹板宽度最小值应符合下列要求:

箱梁腹板宽度最小值一览表 4.1.6 悬臂板厚度应视悬臂长度、桥上荷载及防撞护栏碰撞力验算结果而定。根部厚度宜取0.30~0.55m,悬臂板端部厚度一般不应小于0.12m(对有特殊防撞要求的结构,悬臂板端部厚度适当增加,如使用PL2型防撞护栏时悬臂板端部厚度不应小于0.2m)。当悬臂板长度较长时应适当加强悬臂板沿主梁方向钢筋的配置。 4.1.7主梁翼板和顶、底板厚度应根据梁距和箱宽计算确定。同时应满足箱梁顶板厚度不小于0.2m,底板厚度不小于0.18m;T梁顶板厚度不小于0.16m。 4.1.8中支点横梁和端横梁宽度由计算确定,但中支点横梁宽度不应小于2m,端横梁宽度不应小于1.1m,端横梁宽度还应考虑伸缩缝预留槽等构造要求。 4.1.9主梁腹板与顶、底板相接处应设1︰5加腋,箱形截面与支点横梁相接处应设渐变段加厚。箱梁截面与跨间横梁相接处应设0.15m抹角。 4.1.10箱梁底板必须设置排水孔,腹板必须设置通风孔,直径均宜取D=0.1m左右。配有体外预应力钢筋的箱梁应设置检查换索通道。 4.1.11连续梁桥必须设置端横梁及中支点横梁。直线连续箱梁桥跨径小于30m的桥孔可不设跨间横梁;跨径在30~40m之间的桥孔宜设一道跨间横梁;跨径大于40m时宜设三道跨间横梁。曲线连续箱梁桥应根据曲线半径、跨径大小确定跨间横梁个数。连续T梁桥跨径大于25m

南工大连续梁桥课程设计.

薛学长寄语: 希望南工大学弟学妹能够按照模板自己算一遍,会有收获的。 Midas——civil在这次课程设计中很重要,尽量把大部分时间花在软件上。 预祝各位拿个好等地 目录 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (一)、桥梁总体布置 (二)、桥孔分跨 (三)、截面形式 (四)、上部结构尺寸拟定 (五)、计算模型 第二章结构内力计算 (一)、恒载内力计算 1.第一期恒载(结构自重) 2.第二期恒载(桥面二期荷载) (二)、活载内力计算 (三)、支座位移引起的内力计算 (四)、温度引起的次内力计算: (五)、上述各种力的分类 第三章荷载组合

(一)、作用和作用效应 (二)、承载能力极限状态下的效应组合 (三)、正常使用极限状态下的效应组合 1.作用短期效应组合 2.作用长期效应组合 (四)、荷载组合表汇总: 第四章预应力钢束的估算与布置 (一)、按承载能力极限计算时满足正截面强度要求 (二)、按照正截面抗裂要求计算预应力钢筋数量 (三)、预应力钢束的布置

第五章截面的验算 (一)施工阶段正截面法向应力验算 (二)受拉区钢筋的拉应力验算 (三)使用阶段正截面抗裂验算 (四)使用阶段斜截面抗裂验算 (五)使用阶段正截面压应力验算 (六)使用阶段斜截面主压应力验算 (七)使用阶段正截面抗弯验算 (八)使用阶段斜截面抗剪验算 (九)使用阶段抗扭验算

第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (一)、桥梁总体布置 本设计方案采用三跨预应力混凝土变截面连续梁结构,全长105m。设计相等长度的三跨,每跨长度为35m。 支架现浇施工方案:搭设满堂脚手架,浇筑箱梁混凝土,待混凝土强度达到设计强度的100%后进行预应力张拉,然后拆除脚手架,浇筑防撞护栏,铺设桥面钢筋网,浇筑桥面铺装混凝土。 (二)、桥孔分跨 连续梁桥有做成三跨或者四跨的,也有做成多跨的,但一般不超过六跨。对于桥孔分跨,往往要受到如下因素的影响:桥址地形、地质与水文条件,通航要求以及墩台、基础及支座构造,力学要求,美学要求等。此次桥梁设计采用三等跨设计,每跨35m,根据设计任务书来确定,其跨度组合为:3 35米。 (三)、截面形式 1.立截面 此次连续梁桥跨径并不是很大,综合受力和弯矩,经济等方面,最后决定采用等截面预应力梁桥。 在采用顶推法、移动模架法、整孔架设法施工的桥梁,由于施工的需要,一般采用等高度梁。等高度梁的缺点是:在支点上不能利用增加梁高而只能增加预应力束筋用量来抵抗较大的负弯矩,材料用量多,但是其优点是结构构造简单、

midas_连续梁计算书

第1章89#~92#预应力砼连续梁桥 1.1结构设计简述 本桥为27+27+25.94现浇连续箱梁,断面型式为弧形边腹板大悬臂断面,根据道路总体布置要求,主梁上下行为整体断面,变宽度32.713m -35m,单箱5室结构变截面。箱梁顶板厚度为0.22m,底板厚度0.2m;支点范围腹板厚度0.7m,跨中范围腹板厚度0.4m。主梁单侧悬臂长度为 4.85m,箱梁悬臂端部厚度为0.2m,悬臂沿弧线一直延伸至主梁底板。主梁两侧悬臂设置0.1m后浇带,与防撞护栏同期进行浇筑。 本桥平、立面构造及断面形式如图11.1.1和图11.1.2所示。 图11.1.1 箱梁构造图

图11.1.2 箱梁断面图 纵向预应力采用φs15.2高强度低松弛钢绞线(Ⅱ级)(GB/T5224-1995),标准强f=1860MPa。中支点断面钢束布置如图11.1.3所示。 度 pk 图11.1.3 中支点断面钢束布置图 主要断面预应力钢束数量如下表 墩横梁预应力采用采用φs15-19,单向张拉,如下图。 1.2主要材料 1.2.1主要材料类型 (1) 混凝土:主梁采用C50砼;

(2) 普通钢筋:R235、HRB335钢筋; (3) 预应力体系:采用φs15.2高强度低松弛钢绞线(Ⅱ级)(GB/T5224-1995),标准强度 f=1860MPa;预应力锚具采用符合GB/T14370-2002《预应力筋锚具、 pk 夹具和连接器》中Ⅰ类要求的优质锚具;波纹管采用符合JT/T529-2004标准的塑料波纹管。 1.2.2主要材料用量指标 本桥上部结构主要材料用量指标如表11.2.2-1所示,表中材料指标均为每平米桥面的用量。 表11.2.2-1 上部结构主要材料指标 1.3结构计算分析 1.3.1计算模型 结构计算模型如下图所示。 图11.3.1-1 结构模型图

30+45+30m预应力连续梁计算书(桥梁博士)

目录 一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书 (1) (一)工程概况: (1) (二)设计荷载 (2) (三)主要计算参数 (2) (四)计算模型 (3) (五)主要计算结果 (4) 1、施工阶段简明内力分布图和位移图 (4) 2、支承反力 (5) 3、承载能力极限状态内力图 (6) 4、正常使用极限状态应力图 (7) (六)主要控制截面验算 (8) 1、截面受弯承载能力计算 (8) 2、斜截面抗剪承载能力计算 (16) 3、活载位移计算 (17) (七)结论 (17)

30+45+30米连续梁计算书 一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书 (一)工程概况: 本计算书是针对标段中的30+45+30米的预应力混凝土连续梁桥进行。桥宽为9.5m,采用单箱单室,单侧翼板长2.5米;梁高为1.6~2.3米,梁底按二次抛物线型变化。 箱梁腹板采用斜腹板,腹板的厚度随着剪力的增大而从跨中向支点逐渐加大,箱梁边腹板厚度为50~70cm。箱梁顶板厚22cm。为了满足支座布置及承受支点反力的需要,底板的厚度随着负弯矩的增大而逐渐从跨中向支点逐渐加大,厚度为22~35cm。其中跨跨中断面形式见图1.1,支承横梁边的截面形式见图1.2。结构支承形式见图1.3。主梁设纵向预应力。钢束采用?j15.24低松弛预应力钢绞线,标准强度为1860MPa,弹性模量为1.9X105 MPa,公称面积为140mm2。预应力钢束采用真空吸浆工艺,管道采用与其配套的镀锌金属波纹管。纵向钢束采用大吨位锚。钢束为19?s15.24的钢绞线,均为两端张拉,张拉控制应力为1339MPa。 图1.1 中跨跨中截面形式

midas连续梁桥设计专题

Midas 建模专题 Bridging Your Innovation to Reality fdggdf fdgg qddfvg 2011/5/18

midas Civil 2010 培训例题连续梁桥设计专题 目录 1 桥梁概况 .......................................................................................................................................................... - 1 - 1.1主要设计指标 (1) 1.2相关计算参数 (1) 1.3相关设计依据 (1) 1.4一般构造及钢束布置 (2) 1.4.1 一般构造 ........................................................................................................................................ - 2 - 1.4.2 钢束布置 ........................................................................................................................................ - 2 - 1.5施工过程 (4) 2 建模分析 ........................................................................................................................................................... - 6 - 2.1模型概述 (6) 2.2建模要点 (6) 2.2.1 定义材料与截面 ............................................................................................................................ - 6 - 2.2.2 定义节点、单元及边界条件........................................................................................................ - 8 - 2.2.3 定义时间依存材料特性................................................................................................................ - 9 - 2.2.4 定义静力荷载工况 ...................................................................................................................... - 10 - 2.2.5 定义预应力荷载 .......................................................................................................................... - 11 - 2.2.6 定义移动荷载 .............................................................................................................................. - 12 - 2.2.7 定义支座沉降 .............................................................................................................................. - 14 - 2.2.8 定义施工阶段 .............................................................................................................................. - 15 - 2.2.9 定义结构质量 .............................................................................................................................. - 15 - 2.2.10 定义梁的有效宽度 .................................................................................................................... - 16 - - 1 -

MIDAS连续梁有限元分析案例(二)

目录 第一部分逐跨施工模型 (1) 1.1预应力钢束布置 (1) 1.2施工阶段定义 (3) 1.3调整模型 (4) 第二部分应力分析 (5) 2.1施工阶段的应力 (5) 2.2成桥阶段应力(恒+活+支座沉降) (6) 2.3移动荷载 (6) 第三部分PSC验算结果 (7) 3.1施工阶段的法向压应力验算 (7) 3.2受拉区钢筋的拉应力验算 (11) 3.3使用阶段正截面压应力验算 (12) 3.4使用阶段斜截面主压应力验算 (13) 3.5结论 (14)

第一部分逐跨施工模型 1.1预应力钢束布置 图1-1 第一跨钢筋布置 图1-2 第二跨钢筋布置 图1-3 第三跨钢筋布置 图1-4 第四跨钢筋布置 本次桥梁的总体布置,四跨连续梁桥,跨度分别是29.95m+30m+30m +29.95m图如下所示:

图1-5-8 桥梁整体布置图 汇总的预应力张拉表格,张拉控制应力为0.75的高强钢绞线,控制应力为1395MPa,具体的表格如下所示:

1.2施工阶段定义 逐跨施工,我们采用满堂支架的方法,依次从梁一施工到四号梁,中间存在从简支梁到连续梁的体系转换,为本次设计修改的难点。我们的施工过程定义为三个步骤满堂支架的施工和主梁施工、预应力张拉、拆除满堂支架,最后完成全线的浇筑。从midas中提取的施工阶段细节具体如下: NAME=主梁1-浇筑, 20, YES, NO AELEM=主梁1, 7, 节点1, 7 ABNDR=满堂1, DEFORMED, 支座1, DEFORMED, 支座2, DEFORMED ALOAD=自重, FIRST NAME=主梁1-张拉, 1, YES, NO ALOAD=预应力1, FIRST NAME=主梁1-拆除支架, 2, YES, NO DELEM=节点1, 100 DBNDR=满堂1 NAME=主梁2-浇筑, 20, YES, NO AELEM=主梁2, 7, 节点2, 7 ABNDR=支座3, DEFORMED, 满堂2, DEFORMED NAME=主梁2-张拉, 1, YES, NO DELEM=节点2, 100 ALOAD=预应力2, FIRST NAME=主梁2-拆除支架, 2, YES, NO DELEM=节点2, 100 DBNDR=满堂2 NAME=主梁3-浇筑, 20, YES, NO AELEM=主梁3, 7, 节点3, 7 ABNDR=满堂3, DEFORMED, 支座4, DEFORMED NAME=主梁3-张拉, 1, YES, NO ALOAD=预应力3, FIRST NAME=主梁3-拆除支架, 2, YES, NO DELEM=节点3, 100 DBNDR=满堂3 NAME=主梁4-浇筑, 20, YES, NO AELEM=主梁4, 7, 节点4, 7 ABNDR=支座5, DEFORMED, 满堂4, DEFORMED NAME=主梁4-张拉, 5, YES, NO ALOAD=预应力4, FIRST NAME=拆除满堂支架, 10, YES, NO

MIDAS连续梁计算书

第1章设计原始资料 (1) 设计概况 (1) 技术标准 (1) 主要规范 (1) 第2章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (2) 尺寸拟定 (2) 桥孔分跨 (2) 截面形式 (2) 梁高 (3) 细部尺寸 (4) 主要材料及材料性能 (6) 模型建立与分析 (7) 计算模型 (8) 第3章荷载内力计算 (9) 荷载工况及荷载组合 (9) 作用效应计算 (10) 永久作用计算 (10) 作用效应组合 (16) 第4章预应力钢束的估算与布置 (20) 力筋估算 (20) 计算原理 (20) 预应力钢束的估算 (24) 预应力钢束的布置(具体布置图见图纸) (27)

第5章预应力损失及有效应力的计算 (29) 预应力损失的计算 (29) 摩阻损失 (29) 锚具变形损失 (30) 混凝土的弹性压缩 (30) 钢束松弛损失 (31) 收缩徐变损失 (31) 有效预应力的计算 (32) 第6章次内力的计算 (33) 徐变次内力的计算 (33) 预加力引起的次内力 (33) 第7章内力组合 (35) 承载能力极限状态下的效应组合 (35) 正常使用极限状态下的效应组合 (38) 第8章主梁截面验算 (41) 正截面抗弯承载力验算 (41) 持久状况正常使用极限状态应力验算 (44) 正截面抗裂验算(法向拉应力) (44) 斜截面抗裂验算(主拉应力) (46) 混凝土最大压应力验算 (49) 预应力钢筋中的拉应力验算 (50) 挠度的验算 (51) 小结 (53)

第1章设计原始资料 设计概况 设计某预应力混凝土连续梁桥模型,标准跨径为35m+50m+35m。施工方式采用满堂支架现浇,采用变截面连续箱梁。 技术标准 公路等级:一级公路,双向2车道; 设计荷载:公路-I级; 桥面宽度:×2+×2; 安全等级:二级; 主要规范 1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004); 2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); 3)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003); 4)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008); 5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007); 6)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011);

连续梁桥设计word版

目录 1 前言 ......................................................................... - 1 - 1.1 桥梁工程发展的意义...................................................... - 1 - 1.2 桥梁建设的现状.......................................................... - 1 - 1.3 设计过程中要解决的问题和采用的手段、方法................................ - 1 - 1.4 设计成果及意义.......................................................... - 1 - 2 设计资料 ..................................................................... - 2 - 2.1 工程概况 ............................................................... - 2 - 2.2 技术标准 ............................................................... - 2 - 2.3 地质条件 ............................................................... - 2 - 2.4 构思宗旨 ............................................................... - 2 - 3 方案比选 ..................................................................... - 3 - 3.1 设计方案 ............................................................... - 3 - 3.2 方案比选 ............................................................... - 4 -4上部结构设计.................................................................. - 4 - 4.1 尺寸拟定 ............................................................... - 4 - 4.2 结构自重作用效应计算.................................................... - 7 - 4.3 汽车荷载作用效应计算................................................... - 14 - 4.4 预应力钢束估算及布置................................................... - 27 - 4.5 预应力损失及有效预应力计算............................................. - 31 - 4.6 截面演算 .............................................................. - 36 - 5 下部结构设计 ................................................................ - 39 - 5.1 桥墩设计 .............................................................. - 39 - 5.2 基础设计(刚性扩大基础)............................................... - 42 - 6 施工方案 .................................................................... - 43 - 7 结束语 ...................................................................... - 45 -参考文献 ...................................................................... - 46 -致谢 ......................................................................... - 47 -

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