桥梁博士建模小箱梁的步骤及注意事项(中跨中梁计算)

桥梁博士建模小箱梁的步骤及注意事项(中跨中梁计算)
桥梁博士建模小箱梁的步骤及注意事项(中跨中梁计算)

桥梁博士建模小箱梁的步骤及注意事项

桥梁博士是进行桥梁设计计算常用的软件,现将桥梁博士建立小箱梁模型的过程和注意事项作一个总结,请各位高手及同行多多指教,另外用桥博cad互交的方式建立模型是最快捷的方法,以下为建模步骤及要点:

1.首先根据一般构造划分单元,划分的原则是截面突变的地方以及重点验算的地方都要进行划分,单元的主体为白线,定义为0层,用来划分单元的线的颜色为绿线,定义为dim层,建立好模型后,把单元主体的起点移到0,0点(这一点是为了以后导入钢束简单而做的铺垫,很关键的)。这一步需要注意的是cad图形必须是按1:1比例绘制的,即单位是mm。

2.根据截面变化绘制截面,截面的尺寸也必须是1:1,即单位是mm,然后点击“从cad中

导入截面”,弹出如图对话框:,根据单元编号和对应的

截面填写表格,可以利用EXCEl进行填写,填写后的表格如图:然后复制到桥梁博士里。

这一步需要注意的是绘制的截面图层名称必须与导入桥博里的图层名称一致,建议第一个截面图层为1,然后依次为2.,3,4.。。。等。导入桥博后第一个单元的左上角为0,0点。

3.导入钢束,cad中的钢束的图层要与导入桥博的钢束图层一致,本桥30米小箱梁计算取中跨中梁,不计墩顶负弯矩钢束的影响,即不导入负弯矩钢束。至此桥博模型建立完毕。

建模应注意的事项:

1.自重系数统一为:1.04,预应力混凝土自重一般为26KN/m3,桥博默认的为25KN/m3,26/25=1.04

2.第一阶段把横隔梁的重量考虑为永久荷载。要加载在预制阶段,横隔梁的一部分是和箱梁一起浇注成型的。

3.一般我们按照预制梁长建立模型,约束会在第二个节点和倒数第二个节点的位置。

4.如果单独给了一个湿接缝的阶段,那么这个湿接缝的恒载就要计到这个阶段中。

5.计入负荷载效应中:温度1,温度2,支座摩阻力。不需要勾选:温度的1和温度2是指非线性温度,既然已经定义了,就不需要重复了。

支座摩阻力只对下部构造有影响。

6.桥面比较宽,按照折线布置横向分布系数。

7. 用桩顶反力算地基承载力用标准值,算桩身强度用基本组合,算裂缝用长短期组合。

曲线桥梁计算

目前解决曲线桥梁计算方法有以下几种: 1、空间梁元模型法 2、空间薄壁箱梁元模型法 3、空间梁格模型法 4、实体、板壳元模型法 第一种方法,是不能考虑桥梁的横向效应的,使用时要求桥梁的宽跨比不易太大。第二种方法,是第一种方法的改进,主要区别是采用了不同的单元模型,考虑了横向作用如翘曲和畸变。 第四种方法,是解决问题最有效的方法,能够考虑各种结构受力问题。 第三种方法,是目前设计及科研中常采用的方法,其特点是容易掌握,且对设计能保证足够的精度,其中采用比较多的方法是剪力-柔性梁格法,能充分考虑弯桥横向的受力特性。 剪力-柔性梁格法的原理 是当梁格节点与结构重合的点承受相同挠度和转角时,由梁格产生的内力局部静力等效与结构的内力。其实质是将传统的一维杆单元计算模式推进到二维计算模型,用一个二维的空间网格来模拟结构的受力特性。 对于梁格法的讨论这里也有不少帖子进行了讨论,实际与梁格之间的等效关系,主要表现在梁格各个构件的刚度计算上,理论上,原型和等效梁格承受相等的外荷载时,必须具有恒等的挠曲和扭转,等效梁格中每一构件的内力也必须等于该构件所代表的原型截面的,事实上这种理想状况是达不到的,模拟也是近似的,但事实是按梁格计算能把握住结构的总体性能,对于设计来说应该是能满足精度的。梁格也是近似的模拟,只要计算者能够和好的模拟了横向纵向的特性,应该是可以作为设计依据的。你在这里说的横向的切分使得预应力产生的次内力问题我不太清楚你指的什么,但是只要横向的刚度业等效了原型,对于计算应该不会出现逆所说的结构内力失真,这条可以通过结果验证。 当然任何结构,只要不怕麻烦都可以用实体单元来分析,只要正确模拟,实体分析也是最精确的,但是对于这种模型要准确模拟可不是一件容易的事,并且预应力的损失计算,施加等等都非常麻烦,还有最后结果的查看也不方便,因此除了结构局部的分析,一般是没有拿实体来进行全桥的整体分析的,至于说单梁我也说了,有些时候精度是可以的,但是对于这种结构相对于梁格来说单梁的精度是不如梁格的。特别是在没有把握的前提下可以做一下梁格的分析,对结果进行对比,能放心一些,其实对于设计,能用单梁算的近量用单梁能用平面的尽量不用空间,这也应该是一个原则,前提是对简化做到心中有数。像这种结构来说如果开始计算就用梁格或者更麻烦的实体来配筋都不是一般的麻烦,配筋计算还是最好用简化的单梁,如果不放心然后用其他方式来验算,这样比较合适 在midas分析中应该注意的问题: 如果你要计算的是普通钢筋混凝土结构,主要看内力结果,可以在划分的时候简单一些,直接“一刀切”,也就是顶底板在同一位置切开,但是在计算其抗弯惯性矩的时候一定要注意纵向梁格的界面惯性矩是相对于整体截面的中性轴的,而不是划分以后的梁格截面本身的惯性矩,对于预应力混凝土的结构你就得注意梁格的划分了,在划分的时候尽量使得划分以后的各个梁格截面要跟原截面的中性轴一致,只有这样计算出来的应力结果才能比较准确,当然,如果是等截面的梁只要划分一个截面就可以了,算起来也不是很费时费力,但是如果是变截

浅谈对梁格的几点认识

浅谈对梁格的几点认识 上海浦东建筑设计研究院有限公司杭州分公司黄声涛 【摘要】: 梁格分析法是用计算机分析桥梁上部结构比较实用有效的空间分析方法,它具有基本概念清晰、易于理解和使用等特点,因此在桥梁结构分析中得到了广泛的采用。但是对于抗扭等需要做整体截面来考虑时,单梁模型则较真实得反应了结构整体受力性能。【关键词】梁格法箱梁截面特性空间单梁 一、梁格法基本原理 梁格法的基本思想是用等效梁格代替桥梁上部结构,将分散在板式或箱梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内,实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内,横向刚度集中于横向梁格构件内。理想的刚度等效原则应该满足:当原型实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时,两者的挠曲将是恒等的,并且每一梁格内的弯矩、剪力和扭矩等于该梁格所代表的实际结构部分的内力。 二、适用范围 梁格法主要针对的是宽跨比较大的直线桥以及圆心角较大的曲线梁桥。之所以需要用梁格体系来分析结构,就是因为原本当作杆系构件的梁因为承受了不能忽视的扭矩以及横向弯曲作用。如对于直线宽桥,活载的偏心布置所产生的扭矩不能简单的用偏载系数这一概念简化。而对于曲线梁桥更是如此,首先恒载的不对称就会产生一部分扭矩,这种效应更使结构不能再用一根杆来进行分析计算。要么在杆件上添加扭矩,要么就得使用梁格法以增加横向杆件数量了,或者干脆采用实体模型分析。虽然梁格法对原结构进行了面目全非的简化,大量几何参数要预先准备,人为偏差较难避免,但是相对于单梁和实体单元模型,梁格模型既能考虑桥梁横截面的畸变,又能直接输出各主梁的内力,便于利用规范进行强度验算,整体精度满足设计要求。正是由于这个优点使得梁格法成为计算曲线梁桥、宽梁桥的最佳方法。 三、梁格划分 对于有腹板的箱型、T型梁桥,其梁格模型中纵向主梁的个数,应当是腹板的个数。对于实心板梁,纵向主梁的个数可按计算者意愿决定。全桥顺桥向划分M个梁段,共有M+1 个横截面,每个横截面位置,就是横向梁单元的位置。支点应当位于某个横截面下面,也就是在某个横向梁单元下面。每一道横梁都被纵向主梁和支点分割成数目不等的单元。纵、横梁单元用同一种最普通的12自由度空间梁单元,能考虑剪切变形影响即可。对于箱梁而言,一般来说,横向梁格划分一个腹板一个梁格。且假若能尽量满足划分梁格后的各个梁格质心与原箱梁腹板的中心重合将对预应力效应模拟的准确性很有帮助。而纵向梁格每跨8到10 个梁格可以基本满足精度要求。下面结合箱梁实例来谈一谈如何进行梁格截面划分。

桥梁博士输出模板操作说明[001]

桥梁博士输出模板操作说明 Start开始, end结束,不考虑大小写 可循环的变量名及其含义 “()”内的内容为循环范围,大部分支持all关键字,“()”内的数据格式支持“-/”和“*”表达式。 iS:施工阶段号 ? iS(1) 表示第1施工阶段; ? iS(1-3) 或iS(1 2 3) 表示第1施工阶段到第3施工阶段; ? iS(all) 表示所有施工阶段。 iE:单元号 ? iE(1)表示1号单元; ? iE(1-3) 或iE(1 2 3)表示1到3号单元; ? iE(all)表示所有单元; ?iE(1-10,5) 括号中1-10表示单元号,5为指定施工阶段,此项的意义为:1到10号单元中到第5施工阶段为止安装完成的单元号; ?iE(all,5,1)括号中all表示单元号,5为指定施工阶段,1为单元类型:钢筋砼构件,此项的意义为:所有单元中到第5施工阶段为止安装完成的,并且为钢筋砼构件单元号。单元类型:1为钢筋砼;2为预应力砼;3为组合构件;4为钢构件;5为拉索;6为圬工构件。 iN:节点号 ? iN(1)表示第1节点; ? iN(1-3) 或iN(1 2 3)表示第1到第3节点; ? iN(all) 表示所有节点; ? iN(all,iS) 表示指定施工阶段中已经安装单元的节点。 iR:支承点号 ? iR(1)表示第1支撑点; ? iR(1-3)或iR(1 2 3)表示第1到第3支撑点; ? iR(all) 表示所有支持点; ? iR(all,iS) 表示指定施工阶段中已经安装单元的支撑点。 iZ:组合类型号 ? iZ(1)表示第1种组合; ? iZ(1-3) 或iZ(1 2 3)表示第1种组合到第3种组合; ? iZ(all) 表示所有组合,all为1-9,组合1到组合9。 iT:钢束号 ? iT(1)表示第1号钢束; ? iT(1-3) 或iT(1 2 3)表示第1号钢束到第3号钢束; ? iT(all) 表示所有钢束。 ? iT(all,iS) 表示指定施工阶段中已经安装钢束。 iI:影响线点号

箱梁桥面板计算

50 100 150 35 400 35 10 20 20 20 20 60×20 310 单位(cm) 连续梁桥跨径布置为70+100+70(m),主跨分别在梁端及跨中设横隔板,板厚40cm ,双车道设计,人行道宽 1.5m 。桥面铺装层容重23 kN/ m3 ,人行道构件容重24 kN / m 3 ,主梁容重 25 kN 3 / m 。 求: 1、悬臂板最小负弯矩及最大剪力; 2、中间板跨中最大正弯矩、支点最小负弯矩、支点最大剪力。 解: 一、悬臂板内力计算 1、悬臂根部最小负弯矩计算 结构自重产生的悬臂根部弯矩: 人群荷载产生的悬臂根部弯矩: 汽车荷载产生的悬臂根部弯矩: 单个车轮作用下板的有效工作宽度: 0.5m a a1 2 b 0.4 2 (1.5 0.1) 3.2m 1.4m 有重叠。0.8m 故:a 3.2 1.4 4.6m 0.1m 内力组合: 基本组合: M ud 1.2 ( 4 2.2) 1.4 ( 39.5) 0.8 1.4 ( 9.3) 116.4kN m 短期效应组合:M sd 42.2 0.7 ( 39.5) 1.3 1.0 ( 9.3) 72.8kN m 2、悬臂根部最大剪力计算 结构自重产生的悬臂根部剪力: 人群荷载产生的悬臂根部剪力: 汽车荷载产生的悬臂根部剪力:

内力组合: 基本组合:Q ud 1.2 29.4 1.4 39.5 0.8 1.4 4.1 95.2kN 短期效应组合:Q sd 29.4 0.7 39.5 1.3 1.0 4.1 54.8kN 二、中间桥面板内力计算 100 a 2 50 m l b 4m l a 50 2 l b 4 故按单向板计算内力 把承托面积平摊到桥面板上: 1、跨中弯矩计算: 单个车轮作用下板的有效工作宽度: l a a1 3 故:a 2l d 3 0.4 2.8m 4.2 3 1.4 1.8m 2 l 3 4.2m 2.8m 1.4m 有重叠 a a1 t 0.4 0.2 0.6m 无重叠 P 140 2 ab1 2 0.8 2、支点剪力计算:87.5kN / m 0.7 1.7 1.2 0.4 故:a 2l d 3 4.1m 0.6 2 4 4.2 3 1.4 0.6 内力组合: 基本组合: Q ud 1.2 16.2 1.4 145.6 223.3kN 短期效应组合: 1.8 0.6 1.8 Q sd 16.2 0.7 145.6 1.3 94.6 k N 0.3 1.8 1.3 0.8 145.8 87.5 43.8 41.7 58.3 62.5 0.7 1 0.80.5 0.8 0.4 0.117 0.175 0.95 1.05 0.4 0.333 l p

梁格法截面特性计算

梁格法截面特性计算 读书报告

目录 第一章梁格法简介 (1) 1.1梁格法基本思想 (1) 1.2梁格网格的划分 (1) 1.2.1纵梁的划分 (2) 1.2.2 虚拟横梁的设置间距 (2) 第二章梁格分析板式上部结构 (3) 2.1 结构类型 (3) 2.2 梁格网格 (3) 2.3 截面特性计算 (4) 2.3.1 惯性矩 (4) 2.3.2 扭转 (4) 第三章梁格法分析梁板式上部结构 (5) 3.1 结构类型 (5) 3.2 梁格网格 (5) 3.3 截面特性计算 (6) 3.3.1 纵向梁格截面特性 (6) 3.3.2 横向梁格截面特性 (7) 第四章梁格法分析分格式上部结构 (8) 4.1 结构形式 (8) 4.2 梁格网格 (8) 4.3 截面特性计算 (9) 4.3.1 纵向梁格截面特性 (9) 4.3.2 横向梁格截面特性 (12) 第五章箱型截面截面特性计算算例 (15)

第一章梁格法简介 1.1梁格法基本思想 梁格法主要思路是将上部结构用一个等效梁格来模拟,如图1.1示,将分散在板式或箱梁每一段内弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内,实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格内,而横向刚度则集中于横向梁格构件内。从理论上讲,梁格必须满足一个等效原则:当原型实际结构和对应的等效梁格承受相同荷载时,两者的挠曲应是恒等的,而且在任一梁格内的弯矩、剪力和扭矩应等于该梁格所代表的实际结构的部分内力。 图1.1 (a)原型上部结构(b)等效梁格 1.2梁格网格的划分 采用梁格法对桥梁结构进行分析时,首先考虑的是如何对梁格单元的合理划分。网格划分的枢密程度是保证比拟梁格与实际结构受力等效的必

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

桥梁博士操作-横向分布系数的计算

2015年大学生创新训练计划项目申请书 桥梁博士第二次上机作业 横向分布系数的计算 组长: 学院: 年级专业: 指导教师: 组员: 完成日期:

桥梁博士第二次上机作业 一、作业组成 二、作业合作完成情况 本次作业由3组组员共同完成,任务分配情况如下: 张元松完成实例一(“杠杆法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。 郑 宇完成实例二(“刚性横梁法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。 计时雨完成实例三(“刚接板梁法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。 孙 皓完成实例四(实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数),对计算过程进行截图,并进行本次实验报告的撰写任务。 三、上机作业内容 1、任务分析与截面特性计算 本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行,首先对图纸进行分 第二次作业组成 实例一、“杠杆法”求横向分布系数 实例三、“刚接板梁法”求横向分布系数 实例二、“刚性横梁法”求横向分布系数 实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数

析,确定荷载横向分布系数计算所对应的各个截面;然后求出所用到截面的界面特性(抗弯惯性矩和抗扭惯性矩);最后用“桥梁博士”的横向分布计算功能求出各主梁的横向分布系数,为接下来的简支T 梁的配筋计算和结构安全性验算做好准备。 (1)通过CAD绘图的方式求出截面特性 用CAD绘制出桥梁设计图中的跨中截面与支点截面如图1所示。对两个截面分布使用“reg”命令→“massprop”命令,求出两个截面的截面特性如图2所示。 图1 CAD绘制的桥梁单元截面 (a) CAD算出的跨中截面特性 (b) CAD算出的支点截面特性 图2 CAD计算出的桥梁截面特性 (2)通过“桥梁博士”计算出截面图形进行验算 步骤一:打开桥博,点击“新建”出现对话框,如图3所示。点击“桥梁博士截面设计文件”,出现图4界面。

如何用梁格法计算曲线梁桥桥梁分析

如何用梁格法计算曲线梁桥桥梁分析 一、梁格法既有相当精度又较易实行 对曲线梁桥, 可以把它简化为单根曲梁、 平面梁格计算, 也可以几乎不加简化地用块体 单元、板壳单元计算。 单根曲梁模型的优点是简单, 缺点是: 几乎所有类型的梁单元都有刚性截面假定, 因而 不能考虑桥梁横截面的畸变,总体精度较低。 块体单元、板壳单元模型,优点是:与实际模型最接近,不需要计算横截面的形心、剪 力中心、翼板 有效宽度,截面的畸变、翘曲自动考虑;缺点:输出的是梁横截面上若干点的 应力, 不能直接用于强度计算。 对于位置固定的静力荷载, 当然可以把若干点的应力换算成 横截面上的内力。 对于位置不固定的车辆荷载, 理论上必须采用影响面方法求最大、 最小内 力。板壳单元输出的只能是各点的应力影响面。 把各点的应力影响面重新合成为横截面的内 力影响面,要另外附加大量工作。这个缺点使得它几乎不可能在设计中应用。 梁格法的优点是: 可以直接输出各主梁的内力, 便于利用规范进行强度验算, 整体精度 能满足设计要求。 由于这个优点, 使得该法成为计算曲线梁桥和其它平面形状特殊的梁式桥 的唯一实用方法。 它的缺点在于, 它对原结构进行了面目全非的简化, 大量几何参数要预先 计算准备,如果由计算者手工准备,不仅工作量大,而且人为偏差较难避免。 二、如何建立梁格力学模型 1. 纵梁个数、横梁道数、支点与梁单元 对于有腹板的箱型、 于 实心板梁,纵向主梁的个数可按计算者意愿决定。全桥顺桥向划分 M 个梁段, 个横截面, 每个横截面位置,就是横向梁单元的位置。支点应当位于某个横截面下面, 是在某个横向梁单元下面。 每一道横梁都被纵向主梁和支 点分割成数目不等的单元。 梁单元用同一种最普通的 12 自由度空间梁单元,能考虑剪切变形影响 即可。 2. 纵向主梁的划分、几何常数计算 对于箱型梁桥,从什么地方划开,使其成为若干个纵向主梁?汉勃利提出了一个原则: 应当使划分以 后的各工型的形心大致在同一高度上。 笔者曾经用有限条法进行过考核, 依据这一原则, 依各主梁弯矩、 剪力计算出的正应力、 剪应力, 与有限条的吻合性确实较好。 试算的具体划分步骤如下: T 型梁桥,其梁格模型中纵向主梁的个数,应当是腹板的个数。对 共有 M+1 也就 纵、横 发现

桥梁博士操作实例

桥梁博士操作实例 上机时间: 组长: 学院: 年级专业: 指导教师: 组员: 完成日期:

桥梁博士第一次上机作业 一、作业组成 二、作业合作完成情况 本次作业由3组组员共同完成,任务分配情况如下: 张元松完成实例一(用快速编辑器编辑5跨连续梁),并对建模过程进行截图。 郑宇完成实例二(双塔单索面斜拉桥建模),并对建模过程进行截图。 计时雨完成实例三(拱肋的建立过程),并对建模过程进行截图。 孙皓完成实例四(预应力T梁建模及钢束的输入)及实例五(从CAD导入截面及模型),对建模过程进行截图,并进行本次实验报告的撰写任务。 三、上机作业内容 1、用快速编辑器编辑5跨连续梁 (1) 模型参数:5跨连续梁,5跨跨径从左到右依次为20m、30m、40m、30m、20m,都呈抛物线变化,

(2) 具体操作: 步骤一:点击“文件”,“新建项目组”并“创建项目”,在输入单元特性信息对话框中,点击“快速编译器”的“直线”编译按钮,出现“直线单元组编辑”对话框。 步骤二:在“直线单元组编辑”对话框中,将“编辑内容”的复选框的4个复选按钮都勾上,编辑单元号:1-140,左节点号:1-140,右节点号:2-101,分段长度:100*1,起点x=0 y=0,终点x=1,y=0,如图1所示。 图1 输入单元节点信息 步骤三:添加控制截面。 A、在控制点距起点距离这一栏,依次添加0、10、20、35、50、70、90、105、120、130、140。 B、选定控制截面0米处,点击“截面特征”→“图形输入”,选择“铅直腹板单箱双室”,输入截面尺寸,如图2所示。然后点击“确定”,选择“中交新混凝土:C40混凝土”,点击“存入文件”,将文件保存为“0m截面.sec”。(注意:在输完截面类型和尺寸后回到主菜单后一定要点击一下“修改”这个按钮) 图2 输入“0截面”截面尺寸

箱梁桥面板计算

连续梁桥跨径布置为70+100+70(m ),主跨分别在梁端及跨中设横隔板,板厚40cm ,双车道设计,人行道宽1.5m 。桥面铺装层容重233 /m kN ,人行道构件容重243 /m kN ,主梁容重253 /m kN 。 求: 1、悬臂板最小负弯矩及最大剪力; 2、中间板跨中最大正弯矩、支点最小负弯矩、支点最大剪力。 解: 一、悬臂板内力计算 m kN g /8.42412.0=??=人 m kN g /5.72512 4 .02.0=??+= 板 m kN g /3.22311.0=??=铺 m kN q r /75.2175.2=?= 1、悬臂根部最小负弯矩计算 结构自重产生的悬臂根部弯矩: m kN M g ?-=??+? ?+-??-=2.42]2 5 .25.25.725.15.13.2)75.03(5.18.4[支 人群荷载产生的悬臂根部弯矩: m kN M r ?-=-??-=3.9)75.03(5.175.2支 汽车荷载产生的悬臂根部弯矩: m H a a 4.01.022.0221=?+=+= m H b b 8.01.026.0221=?+=+= 单个车轮作用下板的有效工作宽度: m m b a a 4.12.3)1.05.1(24.02>=-?+='+= 有重叠。 单位(cm )

故:m a 6.44.12.3=+= m kN ab P p /388 .06.41401=?== m kN M p ?-=???-=5.3918.0383.1支 内力组合: 基本组合:m kN M ud ?-=-??+-?+-?=4.116)3.9(4.18.0)5.39(4.1)2.42(2.1 短期效应组合:m kN M sd ?-=-?+÷-?+-=8.72)3.9(0.13.1)5.39(7.02.42 2、悬臂根部最大剪力计算 结构自重产生的悬臂根部剪力: kN Q g 4.295.25.75.13.25.18.4=?+?+?=支 人群荷载产生的悬臂根部剪力: kN Q r 1.45.175.2=?=支 汽车荷载产生的悬臂根部剪力: kN Q p 5.398.0383.1=??=支 内力组合: 基本组合:kN Q ud 2.951.44.18.05.394.14.292.1=??+?+?= 短期效应组合:kN Q sd 8.541.40.13.15.397.04.29=?+÷?+= 二、中间桥面板内力计算 m l a 502 100 == m l b 4= 2450>= b a l l 故按单向板计算内力 把承托面积平摊到桥面板上: m t 23.04 2 .06.02.0=?+ =' m kN g /3.2=铺 m kN g /8.525123.0=??=板 m kN g /1.88.53.2=+= 1、跨中弯矩计算: m b l m t l l 35.42.42.0400=+<=+=+= 单个车轮作用下板的有效工作宽度: m m l m l a a 4.18.23 28.132.44.031>=<=+=+ = 有重叠 故:m m d l a 2.44.18.23 2=+=+= m t a a 6.02.04.0=+=+=' 无重叠

迈达斯梁格法讨论

迈达斯梁格法讨论

1.在用桥博进行梁格法计算时,在单元的截面信息中输入的自定义抗扭惯性矩是整个纵向构件单元截面的抗扭惯性矩,还是如【桥梁上部构造性能】中所提,不包括腹板在内的仅由顶、底板构成的抗扭惯性矩? 答:我曾经对同一座简支弯桥分别用桥博单梁、梁格和MIDAS单梁、梁格建模计算进行比较分析。结果表明:1、仅考虑恒载的情况;对于梁格法,无论是桥博还是MIDAS,内力而言,四种模型计算结果弯矩结果一致(我所说的一致指误差在5%以内),程序无法提供腹板剪力流产生的扭矩,在手动计算并组合后,两种程序梁格法计算的扭矩结果一致,且均较单梁计算的扭矩略偏大,约10%左右(这应该是由于刚度模拟误差产生的),由此可以得出汉勃利对于梁格法力学理论的阐述是正确的,因此,对于梁格法,我个人的观点,其可以考虑弯扭耦合而得出较精确的弯矩并指导整体受力配筋是没有疑问的,问题在于,梁格法扭矩需修正的适用性,我们可以通过手动计入两侧腹板剪力流产生的扭矩来得到较为正确的扭矩并无异议,但对于很多情况这并不利于直接指导我们设计,比如我们需要观察扭矩

包络图来判断弯桥偏心的设置时,会发现我们直接用单梁模型可以更为节省时间和精力(至少无需你去修正组合)而得到可以直接应用的数据,单梁的缺陷在于不能正确考虑各片梁实际受力的差异,但这并不影响整体的设计,比如偏心的设计,整体抗扭性能的评估,而在细节上的处理,我们需要用梁格法的计算去确保安全。 2、关于活载的情况,梁格法而言,出于分析对比,我也用桥博和MIDAS分别计算了活载下的关键截面扭矩对比,在这里就不说弯矩了,因为结果比较吻合(8%的差别)。MIDAS自定义车道比较方便,可以同时考虑多种工况,这比桥博方便许多,但需要注意的是,对于同一工况,如果你用不同的梁来做偏心实现的话,产生的内力差别很大,且用哪片梁直接导致这片梁内力变大,我用的是V6.71,不知道 MIDAS2006是否没有这样的问题,为了解决这一问题,我在活载偏载于哪片梁时,采取该片梁去定义车道偏心,结果表明,两种程序计算结果比较吻合。在用单梁模型计算时,两种程序计算结果完全一致,同上面恒载的情况,单梁结果要比梁格小,这也是因为刚度的模拟误差产生的。综上所述,两点结论:1、在做整体设计时(比如设置预偏心),个人感觉用单梁模型可以较为

桥梁博士斜拉桥建模实例

桥梁博士斜拉桥建模实例 我们拟定建立以下模型,见下图: 参数说明:桥面长度L1=100M,分100个桥面单元,每单元长度1M,桥塔长度L2=50M,分50个竖直单元,每单元长度1M,拉索单元共48个单元,左右对称,拉索桥面锚固端间隔为2 M,桥塔锚固端间隔为1M。 下面介绍具体建立模型的步骤:

步骤一,建立桥面单元。用快速编译器编辑1-100个桥面单元(具体过程略),参见下图: (注:在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定) 步骤二:建立桥塔单元。用快速编译器编辑101-150个桥塔单元(具体过程略),参见下图:

(注:在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定,在分段方向的单选框内,一定要选择“竖直”,起点x=49,y=-20,终点x=49,y=30是定义桥塔的位置,这里我把它设在桥面中部,桥面下20米处,因为我做的桥塔截面为2m×2m的空心矩形,所以此处起点和终点x填49,请读者自己理解) 步骤三:拉索的建立。 A、先编辑桥塔左边部分24跟拉索单元。 点击快速编译器的“拉索”按钮,在拉索对话框内的编辑内容复选框选择编辑节点号勾上,编辑单元号:151-174,左节点号:1-48/2;右节点号:152-129;(注意:左节点1-48/2代表拉索在桥面的锚固点间距为2M),如下图:

在快速编译器中选择“单元”按钮,在“单元”对话框内的复选框内把“截取坐标”勾上,编辑单元号:151-174,然后确定。如下图:

B、建立桥面右半部分的24跟拉索。 在快速编译器中选择“对称”按钮,在“对称”对话框中的编辑内容4个复选框都勾上。 模板单元组:151-174;生成单元组:198-175;左节点号:55-101/2;右节点号:129-152;对称轴x=50,然后确定。见下图: 这样,我们就建好了拉索单元的模型。现在让我们来看一看整个模型的三维效果图:

桥梁博士V4 抗震分析-延性设计-盖梁柱式墩模型 基础知识 算例手册 计算报告三合一

桥梁博士V4案例教程 抗震分析解决方案 ---延性设计

桥梁博士V4抗震分析---延性设计 目录 使用本资料前应注意的事项 (4) 桥梁博士V4构件法基本原则 (5) 一、地震概述 (6) 二、结构动力学基础 (7) 三、抗震分析概述 (8) 3.1 抗震分析规范 (8) 3.2 抗震分析方法 (8) 3.3 抗震分析名词 (11) 3.4 延性抗震设计 (13) 四、抗震设计流程 (14) 五、实例 (15) 5.1 工程概况 (15) 5.2 计算参数 (16) 5.2.1 采用规范 (16) 5.2.2 混凝土参数 (17) 5.2.3 普通钢筋参数 (17) 5.2.4 支座参数 (17) 5.2.5 恒荷载 (17) 5.3 抗震基本要求(对应于CJJ 166-2011第三章) (18) 5.4 场地、地基与基础(对应于CJJ 166-2011第四章) (19) 六、地震作用(对应于CJJ 166-2011第五章) (20) 七、抗震分析(对应于CJJ 166-2011第六章) (21) 八、模型建立 (22) 8.1 新建项目 (23) 8.2 总体信息 (23) 8.3 结构建模 (25) 8.3.1 建模 (25) 8.3.2 截面 (29)

8.3.3 安装截面 (30) 8.4 钢筋设计 (31) 8.4.1 盖梁钢筋布置 (31) 8.4.2 桥墩钢筋布置 (32) 8.4.3 桩基础钢筋布置 (33) 8.5 施工分析 (34) 8.6 抗震分析 (35) 8.6.1 E1地震作用验算 (35) 8.6.2 E2地震作用验算-弹性 (37) 8.6.3 E2地震作用验算-弹塑性 (38) 8.6.4 能力保护构件验算 (39) 8.7 执行计算 (39) 九、桥梁动力特性分析 (40) 十、抗震验算(对应于CJJ 166-2011第七、八、十一章) (42) 10.1 抗震输出参数 (42) 10.1.1 桩基础m法参数 (42) 10.1.2 配筋率 (43) 10.1.3 塑性铰属性 (44) 10.2 E1地震作用下抗震验算 (45) 10.3 E2地震作用下抗震验算 (46) 10.4 能力保护构件验算 (48) 10.5 抗震构造设计 (51) 10.6 抗震措施 (51) 10.7 结论 (52)

桥面板、横梁计算

(一) 活载内力 1. 汽车-20级产生的内力 将加重车后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力为P=130kN,轮压分布宽度 如图2-4-1所示。由《公路桥涵设计规范》查得,汽车-20级加重车后轮的着地长度a 2=0.2m ,宽度b 2=0.6m ,则得到板上荷载压力面的边长为 a 1=a 2+2H=0.2+2×(0.05+0.04+0.01+0.1)=0.6m b 1=b 2+2H=0.6+2×(0.05+0.04+0.01+0.1)=1.0m 荷载对于悬臂根部的有效分布宽度: a=a 1+2' b =0.6+2×0.7=2.0m a 1、 b 1—垂直于板跨及顺板跨方向车轮通过铺装层后分布于板顶的尺寸; a 2、b 2—垂直于板跨及顺板跨方向车轮的着地尺寸; ' b —集中荷载通过铺装层分布于板顶的宽度外缘至腹板边的距离; H —铺装层厚度。 冲击系数为(1+μ)=1.2666 作用于每米宽板条上的弯矩为: M sp =-(1+μ))4 (410b l a P - =-1.2666×)4 0.17.0(0 .24130-? =-9.26kN.m 作用于每米宽板条上的剪力为: Q sp =(1+μ)a P 4 =1.2666×0 .24130 ? =20.58kN 2.挂车-100产生的内力

图2-4-2 挂车-100的计算图式(单位:m ) 挂车-100的轴重为P=250kN ,着地长度2a =0.2m 和宽度b 2=0.5m 。车轮在板上的布置及其压力分布图形如图2-4-2所示,则 a 1=a 2+2H=0.2+2×(0.05+0.04+0.01+0.1)=0.6m b 1=b 2+2H=0.5+2×(0.05+0.04+0.01+0.1)=0.9m 铰缝处纵向2个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度为: a=a 1+d+2' b =0.6+1.2+2×0.7=3.2m d —外轮的中距 悬臂根部处的车轮尚有宽度为c 的部分轮压作用: c= 'b b --9.0(2 1)=)7.09.0(29 .0--=0.25m 轮压面c ×a 1上的荷载对悬臂根部的有效分布宽度为: ' a =a 1+2c=0.6+2×0.25=1.1m 轮压面c ×a 1上的荷载并非对称于铰缝轴线,为简化计算,这里还是偏安全的按悬臂梁来计算内力。 最后可得悬臂根部每米板宽的弯矩为: 2 4)4 (41 10c b c a P b l a P M ' 'SP ??---= =-9 .01.1825.025.0250)4 9.07.0(2 .34250????--? =-11.25kN.m 作用在每米板条上的剪力为: 1 44b a Pc a P Q ' 'sp +=

小半径曲线梁桥计算分析论文

小半径曲线梁桥计算分析 摘要:针对曲线梁桥受力的复杂性采用空间梁单元法和梁格法对某一小半径弯桥进行建模计算,并对结果进行对比分析和总结,得出两种方法在设计计算中各自特点,可供工程技术人员设计时参考借鉴。 关键词:曲线梁桥;耦合扭矩;空间梁单元法;梁格法 abstract: based on the complexity of the curved girder bridges stress by spatial beam element method and a small radius of grillage method a curved bridge model calculation, and the results are analyzed and compared, it summarizes the two methods in the design and calculation of their own characteristics for the engineering and technical personnel design for reference. keywords: curve beam bridge; coupling torque; space beam element method; grillage method 中图分类号:u448文献标识码:a 文章编号: 1 引言 随着我国交通运输事业的迅速发展以及城市化进程的加快,在公路互通和城市立交中运用曲线梁桥是实现交通联结的必要手段。曲线梁桥可改善城市交通的紧张状况,有效解决周围环境的限制(例如地下管线、地下文物及沿街建筑干扰),实现各方向交通道

利用桥梁博士进行横梁计算的教程_计算

利用桥梁博士进行横梁计算的教程(续一) 本文介绍桥梁博士进行箱梁横梁计算。红色字体内容为本文的操作步骤,黑体字为相应的一些说明和解释。 基本情况在前文中有所介绍,这里主要介绍加载及边界条件的设定。 一、输入施工信息 共建立了三个施工阶段,阶段1安装所有单元;阶段2张拉所有钢束(钢束1、2),并灌浆;阶段3施加永久荷载。三个施工阶段的设置分别如图1.1-1.3所示。 图1.1 试工阶段1 在阶段3中所施加的永久荷载,是在求得8号墩上所承担的恒载(F0)的基础上,除以墩上箱梁的腹板数(n),而后在与腹板对应的位置处加以F0/n的集中力。如果要做的细,还可以按各腹板所承担的承载面积进行分配。 关于边界条件,可以在有支座的位置处设计边界条件,注意一般设一个横向约束即可,其它均可只设为竖向约束。图1.4给出了相应的约束和加载情况。

图1.2 试工阶段1 图1.3 试工阶段1

二、输入使用信息: 收缩徐变天数取为:3650。一般认为混凝土的收缩徐变可以持续数年。最在升温温差取为25度,降温温差也取25度。非线性温度按D60-2004中4.3.10定义,一个为正温差,一个为负温差。 活荷载描述:按公路一级车道荷载加载。因为本例中桥宽有40多m,故偏保守的取为10个车道。先按一个车道纵向影响线加载求得墩顶位置处承担的活荷载值,此例约为626KN,填入图2.1中鼠标处示处。 图2.1 活荷载输入 如图2.1所示,勾选横向加载——点横向加载有效区域按钮,将弹出如图2.2所示窗口。活载类别选择汽车,横向有效区域起点取为1m,终点为45.1m。 有必要说明下的是,采用桥博进行横向加载计算时并不用输入活载的横向分布调整系数,车道折减系数等,而是通过定义车道、横向有效分布区域等由桥博自行进行加载。

桥面板计算(2)

桥面板计算(2) 简支梁桥桥面板计算 , 桥面板作用: 直接承受车轮荷载,把荷载传递给主梁,同时,它又能构成主梁截面的组成部分, 并保证了主梁的整体作用。 , 桥面板分类: 单向板、双向板;悬臂板、铰接板。 , 车轮荷载的分布: 作用在桥面上的车轮压力,通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上,荷载在 o铺装层内的扩散程度,对于混凝土或沥青面层,荷载可以偏安全地假定呈45角扩散。 , 有效工作宽度: 板在局部分布荷载p的作用下,不仅直接承压部分的板带参加工作,与其相邻的部 分板带也会分担一部分荷载共同参与工作。因此,在桥面板的计算中,就需要确定所谓 板的有效工作宽度, , 桥面板内力计算: 对于梁式单向板或悬臂板,只要借助板的有效工作宽度,就不难得到作用在每米宽 板条上的荷载和其引起的弯矩。

对于双向板,除可按弹性理论进行分析外,在工程实践中常用简化的计算方法或现 成的图表来计算。 桥面板的作用 钢筋混凝土和预应力混凝土肋梁桥的桥面板(也称行车 道板),是直接承受车辆轮压的承重结构,在构造上它通常 与主梁的梁肋和横隔梁(或横隔板)整体相连,这样既能将 车辆活载传给主梁,又能构成主梁截面的组成部分,并保证 了主梁的整体作用。桥面板一般用钢筋混凝土制造,对于跨 度较大的桥面板也可施加横向预应力,做成预应力混凝土板。 从结构形式上看,对于具有主梁和横隔梁的简单梁格系 (图a)以及具有主梁、横梁和内纵梁的复杂梁格系(图b),桥面板实际上都是周边支承的板。 桥面板的分类 , 桥面板的受力特性:

ll/laab 板的长边与短边之比值愈大,向跨度方向传递的荷载就愈少。 , 单向板: 长宽比等于和大于2的周边支承板。 , 双向板: 长宽比小于2的周边支承板。 , 悬臂板: l/l,2ab 的T形梁桥,翼缘板的端边为自由边。 , 铰接悬臂板: l/l,2ab 的T形梁桥,相邻翼缘板在端部互相做成铰接接缝的构造。 车轮荷载的分布 作用在桥面上的车轮压力,通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上,由于板的计算跨径相对于轮压的分布宽度来说不是相差很 大,故计算时应较精确地将轮压作为分布荷载 来处理,这样做既避免了较大的计算误差,并 且能节约桥面板的材料用量。 富于弹性的充气车轮与桥面的接触面实 际上接近于椭圆,而且荷载又要通过铺装层扩 散分布,可见车轮压力在桥面板上的实际分布

如何用梁格法计算曲线梁

一、梁格法既有相当精度又较易实行 对曲线梁桥,可以把它简化为单根曲梁、平面梁格计算,也可以几乎不加简化地用块体单元、板壳单元计算。 单根曲梁模型的优点是简单,缺点是:几乎所有类型的梁单元都有刚性截面假定,因而不能考虑桥梁横截面的畸变,总体精度较低。 块体单元、板壳单元模型,优点是:与实际模型最接近,不需要计算横截面的形心、剪力中心、翼板有效宽度,截面的畸变、翘曲自动考虑;缺点:输出的是梁横截面上若干点的应力,不能直接用于强度计算。对于位置固定的静力荷载,当然可以把若干点的应力换算成横截面上的内力。对于位置不固定的车辆荷载,理论上必须采用影响面方法求最大、最小内力。板壳单元输出的只能是各点的应力影响面。把各点的应力影响面重新合成为横截面的内力影响面,要另外附加大量工作。这个缺点使得它几乎不可能在设计中应用。 梁格法的优点是:可以直接输出各主梁的内力,便于利用规范进行强度验算,整体精度能满足设计要求。由于这个优点,使得该法成为计算曲线梁桥和其它平面形状特殊的梁式桥的唯一实用方法。它的缺点在于,它对原结构进行了面目全非的简化,大量几何参数要预先计算准备,如果由计算者手工准备,不仅工作量大,而且人为偏差较难避免。 二、如何建立梁格力学模型 1.纵梁个数、横梁道数、支点与梁单元 对于有腹板的箱型、T型梁桥,其梁格模型中纵向主梁的个数,应当是腹板的个数。对于实心板梁,纵向主梁的个数可按计算者意愿决定。全桥顺桥向划分M个梁段,共有M+1个横截面,每个横截面位置,就是横向梁单元的位置。支点应当位于某个横截面下面,也就是在某个横向梁单元下面。每一道横梁都被纵向主梁和支点分割成数目不等的单元。纵、横梁单元用同一种最普通的12自由度空间梁单元,能考虑剪切变形影响即可。 2.纵向主梁的划分、几何常数计算 对于箱型梁桥,从什么地方划开,使其成为若干个纵向主梁?汉勃利提出了一个原则:应当使划分以后的各工型的形心大致在同一高度上。笔者曾经用有限条法进行过考核,发现依据这一原则,依各主梁弯矩、剪力计算出的正应力、剪应力,与有限条的吻合性确实较好。试算的具体划分步骤如下: (1)在箱型各室的顶板、底板各选择一划分点,成为若干个工型 (2)对各工型的翼板计算有效宽度 (3)按有效宽度计算各工型的形心 (4)比较各工型的形心高度,若不在一条直线上且偏离较大,返回(1)重新来看。完全满足汉勃利的原则,是相当难的。 需要计算的纵向主梁几何常数:工型的全面积、抗剪面积,考虑有效宽度的形心位置、两个弯曲惯矩,绕水平纵轴的自由扭转惯矩。在自由扭转惯矩计算上存在错误较多。汉勃利的自由扭转惯矩计算公式是: C=2*h2*t1*t2/(t1+t2) 其中C—单位宽度顶、底板联合自由扭转惯矩,h—顶、底板中面间距;t1、t2—顶、底板平均厚度。C值乘以顶、底板平均宽度,得工型一侧的扭转惯矩。工型另一侧的扭转惯矩同法计算再相加。如果只有顶板或是实心板,则 C=t3/6 应该注意的是,按上面方法算得的各主梁扭转惯矩之和,只等于整体横截面自由扭转惯矩的1/2。另外1/2的扭转惯矩是由各主梁腹扳的竖向抗剪效应提供的。抗剪面积,对于箱形、T形截面,就是腹板的截面积,因为按照桥梁设计理论中,顶、底板是不承受竖剪力的。还要指出:工型的形心的横向位置,就取在腹板的厚度中线上,不需要计算,其竖向位置,则应按计算值。 3.横梁几何常数计算 横梁代表的是指定横截面两侧各1/2纵向梁单元长度范围内的顶、底板和横隔板。对顶、底板,需要计算单位宽度的抗弯惯矩、等效抗剪面积、抗扭惯矩,再乘以横梁代表的宽度,再迭加横隔板(如果该位置有的话)的相应常数。抗扭惯矩与前面的公式相同。 汉勃利[1]的单位宽度等效抗剪面积公式是 对于箱型梁的顶、底板 As=E/G * (t13+ t23) * tw3 / (B2tw3 + (t13+ t23)*B*h) 其中E、G—混凝土的弹性模量、剪切模量,其它变量见下图。 汉勃利根据闭合框架推导出箱形截面的横向等效抗剪面积As

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