预应力混凝土连续梁桥ANSYS建模

预应力混凝土连续梁桥ANSYS建模
预应力混凝土连续梁桥ANSYS建模

预应力混凝土连续梁桥ANSYS 建模

周 斌, 贾艳敏

(东北林业大学土木工程学院, 哈尔滨 150040)

摘 要 以齐齐哈尔嫩江大桥东江桥主桥为实例,根据此桥的结构特点,利用有限元分析软件ANSYS 建立变截面预应力单箱单室连续梁桥有限元模型,给出建模过程中遇到问题时的处理方法,并详细介绍了建模过程及一些APDL 语言建模的实现方法,以供其它类似桥梁结构分析和建模时作参考。

关键词 变截面;单箱单室;ANSYS;建模方法 中图分类号 TU378 1 文献标识码 B

文章编号 1001-6864(2009)06-0070-02

ANSYS MODELING OF REINFORCED CONC RETE CONTINUOUS BRIDGE

Z HOU Bin,JI A Yan min

(School of Civil Engineering,Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)

Abstract :According to the struc ture characteristics of the Qiqihar Nen River Bridge,a reinforced c ontin

uous single cell box girder bridge with variable section FE M model was established by means of finite element analysis software ANSYS The paper deal with disposal method of some problems encountered in the course of modeling The modeling process and implement method of the APDL modeling language were depicted in de tail The results will be available for modeling and calculating in similar bridge engineering

Key words :variable section;single cell box girder;ANSYS;modeling method

0 引言

随着社会经济和科学技术的快速发展,桥梁的跨径、桥面宽度和承载能力在不断地增长,桥梁的计算、分析和施工方法也在日趋复杂。以有限元理论为基础的大型计算软件在桥梁工程中得到了越来越广泛的应用。近年来,ANSYS 软件不断吸取新的计算方法和计算技术,随着交互方式的加入,大大简化了模型的生成和结果的评价,目前ANSYS 已成为桥梁结构设计分析的常用软件[1]。直观、方便、快捷和有效的建模技术,是ANSYS 得到广泛应用的重要原因之一[2]。本文试图介绍建立单箱单室预应力混凝土连续梁桥计算模型过程中遇到的问题与解决方法,以供其它类似桥梁计算建模时参考。1 工程背景

齐齐哈尔嫩江大桥东江桥主桥为60m+3!100m+60m 五孔一联预应力混凝土变截面连续箱梁如图1。箱梁采用单箱单室截面形式,全宽16 50m,箱梁不但梁高变化,而且腹板厚度从墩中心至跨中呈梯形变化。墩顶顶板厚度由80cm 变化到56cm,其余则由40cm 变化到30cm,底板厚度由墩顶的150cm 按二次抛物线变化到跨中30cm 。2 建模过程

利用模型结构的对称特性,以该桥跨径的1 2进行建模,这样可以大大减少单元、节点、网格的数量,并降低计算成本。

2 1 单元的选择

ANSYS 有丰富的单元库,单元类型很多,应用范围很广,

选择单元时必须弄清楚其适用范围。由于实桥变截面形式复杂,板壳单元截面实参数能更好地反映出截面特性。而且根据分析要求,shell63板壳单元可以承受面内荷载和法向荷载,在变形前垂直于中面的法线变形后仍垂直于中面,并且同时能够考虑薄膜力和弯曲弯形,所以综合考虑应选择shell63单元来模拟箱梁的顶板、腹板、和底板[3]。由于LINK10单元独一无二的双线性刚度矩阵特性使其成为一个轴向仅受拉或仅受压杆单元,使用只受拉选项时,如果单元受压,刚度就消失,所以用此单元模拟预应力钢绞线的松弛,符合实例的分析要求,所以预应力筋选择LINK10单元。2 2 定义截面参数数组

根据箱梁变截面的特点,需要定义一些数组,利用这些数组来存储不同截面的结构信息[4]。通过对数组数据的调用,来反映模型不同截面结构特征,如上顶板厚度数组、下顶板厚度数组、腹板厚度数组、翼缘板厚度数组等。根据实桥的施工方法和选定布束的方式把1 2跨径分为69个截面,利用APDL 命令(*dim,数组名,array,数组维数)将这些数组进行定义,将各个截面的梁高、顶板、腹板、底板厚度等数值输

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低 温 建 筑 技 术2009年第6期(总第132期)

入,以此作为板壳单元截面实参数。

2 3 关键点操作

在ANSYS中,关键点(Keypoints)是构造几何模型的基石,通过在当前激活的坐标系下建立一系列关键点,继而就可建立起我们所期望的?线、面、体#等各种形状的几何模型[5]。在关键点的操作过程中应尽量利用关键点之间的坐标关系,找出相应的数值规律,以达到简化的目的。第一步建立1号截面关键点坐标,对于板桥单元确定关键点均应在板的中心线上进行选择。通过观察和分析截面尺寸,翼缘板厚度是向着悬臂端渐变的,其关键点之间的数量关系必和厚度有关,通过调用翼缘板厚度数组数值并利用(*do?End do)循环语句可很简便得出所要翼缘板关键点坐标,在该模型中1号截面翼缘板关键点每侧各5个。箱体的关键点按照截面的关键位置进行选择,关键位置主要为顶板、底板加掖处和顶板、底板与翼缘板连接处,箱体关键点共有18个。确定好1号截面的关键点后,利用命令kgen,2,5,10,1,0,0,s (i),100(i-1)和循环命令(*do?Enddo)将1号截面的关键点复制延展成为69个截面关键点,每个相邻截面关键点编号相差100。

2 4 板面的生成

用命令a将关键点按顺序连接起来构成四边形平面即板单元的四条边,逐一生成上顶板、上顶板加掖、腹板与翼缘板连接处、翼缘板、腹板、底板、底板加掖、底板与腹板连接处等板面,并用命令r定义板单元的厚度实常数和用命令aatt 赋予各单元材料码、实常数编码和单元类型编码。在生成板面过程中由于关键点过多,逐一连接板面所生成的命令条数会很多,命令流的输入会很繁琐,可用(*do?Enddo)循环命令进行简化。

2 5 网格化分

划分网格是建立有限元模型的一个重要环节,要求考虑的问题较多,需要的工作量较大,网格划分的输入,占到有限元分析的工作量的一半以上,而且所划分的网格形式对计算精度和计算规模将产生直接影响。网格较少时增加网格数量可以使计算精度明显提高,而计算时间不会有大的增加。当网格数量增加到一定程度后,在继续增加网格时精度提高甚微,而计算时间却有大幅度增加,所以应注意增加网格的经济性[6]。通过考虑实桥跨度长、模型规模大这一实际特点,根据截面形式与尺寸,可以选择映射网格划分并将网格尺寸定为2,命令为(esize,2),生成单元4572个。这样可以生成规则的网格形状,减少单元的数量,大大节省结构分析计算时间,提高计算效率。

2 6 预应力筋的布置

2 6 1 钢筋的简化

本模型的纵向预应力设置顶板束、腹板下弯束、底板束、腹板上弯束四种,此模型预应力筋数量过多且布置复杂,必须进行简化。按照顶板、底板和腹板预应力筋布置的实际情况,将钢筋进行集束合并。合并根据不同位置不同处理,由于顶板束不存在上弯和下弯,可以根据支座中心处钢筋数量进行简化,考虑到钢筋与混凝土的耦合要求,应力求使简化后的钢筋距离尽可能地远一些,最后将支座处上顶板束合并为12束。对于腹板束由于有上弯和下弯束,根据钢筋布置,将支座处腹板筋每4束进行一次合并,共合并为10束。在确定好简化成一束钢筋所需的钢筋数量后,将钢筋截面尺寸进行代数合并,合并钢筋的位置在所要合并的钢筋束的重心处。

2 6 2 钢筋单元的生成

利用命令(*GE T,nodezgs,NODE,,NUM,MAX)将节点从小到大付给参数名nodezgs,通过这个命令可以较好地控制该钢筋节点的编号[7]。然后找出一束钢筋的两个关键节点,通过节点相连生成单元,用命令C M生成钢筋原件。

2 6

3 钢筋与混凝土的耦合

充分利用数组进行钢筋节点与混凝土节点的选取,确定预应力钢筋和附近混凝土结点范围,选择钢筋节点lz gsnode1 (1)=nodelzgs,选择混凝土节点lzgsnode2(1)=nnear (nodelzgs),利用命令cp进行耦合。钢筋节点多,需要利用(*do?Endo)循环语句,来简化命令流。在耦合时需要注意的是如果钢筋过密会出现两根钢筋的节点耦合到同一个混凝土节点上,这样就会导致计算失败。所以模型内钢筋不能过密,而且在耦合时还得反复观察节点位置,避免此种情况的发生。

3 结语

ANSYS软件应用广泛,它只能作为我们工作和研究的工具之一,如何在最短时间内掌握个人所能用到的技术才是关键。本文以齐齐哈尔嫩江公路大桥东江桥主桥为实例,详细介绍了在ANSYS软件平台上实现单箱单室连续梁桥建模的步骤,以及在建模过程中所遇到的问题和解决方法。这些不仅为初学ANSYS人员建模提供一些思路和帮助,也为一些专业的结构分析人员进行类似桥梁的有限元计算提供方便。

参考文献

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程科技学院学报,2003,(3):18

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[7] 龚曙光,谢桂兰 ANSYS操作命令与参数化编程[M] 北京 机

械工业出版社,2004

[收稿日期] 2009-03-16

[作者简介] 周 斌(1980-),男,黑龙江大庆人,硕士研究生,

从事桥梁工程设计工作。

(编辑 王亚清)

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周 斌等:预应力混凝土连续梁桥ANSYS建模

预应力混凝土连续梁桥

一预应力混凝土连续梁桥 1.力学特点及适用范围 连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下,主梁受弯,跨中截面承受正弯矩,中间支点截面承受负弯矩,通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构,温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。 由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂,能充分发挥高强材料的特性,促使结构轻型化,预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力,加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点,所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。 预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。 2.立面布置 预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题,可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式(图1)。结构形式的选择要考虑结构受力合理性,同时还与施工方法密切相关。 a b a.不等跨不等截面连续梁 b. 等跨等截面连续梁 图1 连续梁立面布置 1.桥跨布置 根据连续梁的受力特点,大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置,但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。当采用三跨或多跨的连续梁桥时,为使边跨与中跨的最大正弯矩接近相等,达到经济的目的,边跨取中跨的0.8倍为宜,当综合考虑施工和其他因素时,边跨一般取中跨的0.5~0.8倍。对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值,以增加边跨刚度,减小活载弯矩的变化幅度,减少预应力筋的数量。若采用过小的边跨,会在边跨支座上产生拉力,需在桥台上设置拉力支座或压重。当受到桥址处地形、河床断面形式、通航(车)净空及地质条件等因素的限制,并且同时总长度受到制约时,可采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合,跨径从中间向外递减,以使各跨内力峰值相差不大。 桥跨布置还与施工方法密切相关。长桥、选用顶推法施工或者简支—连续施工的桥梁,多采用等跨布置,这样做结构简单,统一模式。等跨布置的跨径大小

现浇连续箱梁桥施工方案

广南高速公路GN16合同段新212国道跨线桥现浇箱梁施工专项方案一、工程概况 本桥位于定水镇广南高速公路新212国道跨线桥(K142+)横跨新212国道线,斜交°,平面位置处于直线上,部分位于定水互通B匝道加减速车道内。上部采用20+32+20m三孔一联预应力现浇连续箱梁;下部采用桩柱式墩、重力式U型桥台、桩基础。梁体高米,腹板厚采用,顶、底板厚分别采用、,各箱室腹板与顶、底板设×的倒角,顶、底板在距墩中心及端部范围内均设×的倒角;箱梁悬臂长在靠近匝道设计中心线侧为,在另一侧为,根部尺寸均为;箱梁悬臂左半幅宽、三室,右半幅宽,四室,变截面采用增减箱室空腔尺寸来调整箱梁宽度。 二、施工平面布置(见附图1) 三、施工测量 采用全站仪,根据经校核的测量控制网点放出本现浇箱梁桥的桥梁中轴线,再对各个桥台的轮廓控制点进行测量定位。采用水准仪进行高程控制。 在施工测量之前,应对全桥测量座标进行复核,对全桥各个细部平面位置及高程进行列表计算,经复核无误后再现场放样。 四、施工方法 1 施工工艺流程图

见图现浇钢筋混凝土预应力箱梁工艺流程图 2 主要施工方法与施工措施 支架基础处理 施工前先对梁底地基进行处理:承台基坑分层回填夯实,同时进行地面平整碾压,在支

架工程范围内浇注10㎝厚素砼垫层,确保连续箱梁浇注砼时,满足上部立杆对地基承载力的要求;已满足上部立杆对地基承载力要求的地段不作处理。 2.1.2 支架工程 2.1.2.1 支架设计 计划采用碗扣式脚手支架,采用90cm×60cm间距布设支架,碗扣脚手架立杆上下设可调顶托和可调底托。水平联结杆上下间距120cm,最下方一层距地面和最上方一层距顶托顶均不大于40cm。上部用立杆可调顶托, 采用12cm×12cm木方做横梁,5cm×10cm方木和外径48mm,壁厚的钢管做纵梁,间距为15cm。在212国道双向分别设置5m×机动车行驶通道和×人行通道,其门架处采用碗扣支架支撑,顶托上靠近门洞边缘采用三道b12轨道钢做横梁,其上架设2【32槽钢做纵梁,纵梁间距,在其上方再铺设12cm×12cm方木,间距为50cm作为横梁。行车道两侧立柱支架加密间距为,最后铺设12mm桥工板。侧模支架上下步距80cm,梁翼板采用竹胶板结合木支架搭设。剪刀撑沿桥梁纵向、横向每隔4.5米布置一道。支架设计见支架布置示意图。 2.1.2.2 支架施工要求 a、支架施工时,工人必须带安全带和安全帽,扣件和支撑头不得乱抛; b、支架旁必须设人行步梯,步梯上要有扶手和防滑装备; c、支架两侧设0.9m宽人行道,通道外设安全防护措施; d、所有扣件必须按规范要求上紧; e、支架拆除顺序:每跨从跨中向两边拆除; f、模板支架预压 支撑体系搭设结束以后,进行支架预压,支撑体系预压采用在支撑顶面堆码编织袋装砂的方式,砂袋的重量为箱梁自重和模板重量的倍,用吊车吊装、人工堆码。待支撑体系沉降稳定以后,测出支架及地基变形量参数。满载后若连续48小时测量未见明显沉降,则可视为地基处理能满足要求;卸载后要求支架反弹在1cm以内,否则支架的竖向刚度需要加强。 2.1.2.3 荷载计算 1、单根立柱荷载: 新212国道跨线桥属变截面现浇箱梁桥,梁底宽度取平均宽度。分左右幅计算。 左幅梁底宽取,长72m,箱梁底总面积为828m2,箱梁砼方量,则每平方米的重量为×26÷828=。 右幅梁底宽取14m,长72m,箱梁底总面积为1008m2,箱梁砼方量,则每平方米的重量为×26÷1008=。 1)承载力计算: 左幅:支架采用多功能碗扣式支架,沿桥纵向步距90cm,横向步距60cm,每根立杆受正向压力为:××=,安全系数按考虑,则每根立杆受正向压力为:×=,小于碗扣式支架立杆允许承载力30KN,符合要求。 右幅:支架采用多功能碗扣式支架,沿桥纵向步距90cm,横向步距60cm,每根立杆受正向压力为:××=,安全系数按考虑,则每根立杆受正向压力为:×=,小于碗扣式支架立杆允许承载力30KN,符合要求。 2)强度验算: σ左=N/A=×103/489=<[σa]=205 Mpa σ右=N/A=×103/489=<[σa]=205 Mpa

连续梁桥ansys命令流

. !!连续梁桥 /prep7 et,1,4 !!!!定义梁单元 et,2,21 !!!!定义mass21单元 !!定义粱材料!!泊松比!!密度 mp,ex,2,3.45e10 !!直线段梁材料和1M段梁材料mp,nuxy,2,0.2 mp,dens,2,3302.153125 mp,ex,3,3.45e10 mp,nuxy,3,0.2 mp,dens,3,3301.658695 mp,ex,4,3.45e10 mp,nuxy,4,0.2 mp,dens,4,3299.906778 mp,ex,5,3.45e10 mp,nuxy,5,0.2 mp,dens,5,3298.327219 mp,ex,6,3.45e10 mp,nuxy,6,0.2

. mp,dens,6,3292.351605 mp,ex,7,3.45e10 mp,nuxy,7,0.2 mp,dens,7,3284.137255 mp,ex,8,3.45e10 mp,nuxy,8,0.2 mp,dens,8,3271.802136 mp,ex,9,3.45e10 mp,nuxy,9,0.2 mp,dens,9,3260.41903 mp,ex,10,3.45e10 mp,nuxy,10,0.2 mp,dens,10,3248.193657 mp,ex,11,3.45e10 mp,nuxy,11,0.2 mp,dens,11,3235.117644 mp,ex,12,3.45e10 mp,nuxy,12,0.2 mp,dens,12,3221.585664

. mp,ex,13,3.45e10 mp,nuxy,13,0.2 mp,dens,13,3208.826871 mp,ex,14,3.45e10 mp,nuxy,14,0.2 mp,dens,14,3194.279207 mp,ex,15,3.45e10 mp,nuxy,15,0.2 mp,dens,15,3179.924673 mp,ex,16,3.45e10 mp,nuxy,16,0.2 mp,dens,16,3166.445716 mp,ex,17,3.45e10 mp,nuxy,17,0.2 mp,dens,17,3152.555731 mp,ex,18,3.45e10 mp,nuxy,18,0.2 mp,dens,18,3138.312105 mp,ex,19,3.45e10

桥梁工程现浇连续箱梁施工方案

桥梁工程现浇连续箱梁施工方案 1、设计简介 本桥上部结构为4孔一联(4×25m)现浇预应力混凝土箱梁,梁高为1.40m,箱室高1.0m,桥梁全长100m,桥宽15.0m,分左右双幅,单幅宽7.5m,其中梁底宽3.75m。本桥与主线成正交,平面大部分位于直线段内,后小部分位于A=60、R=60m的缓和曲线段上,纵断位于纵坡+3.8%、-2.4%、竖曲线半径R=2000m 的竖曲线上,桥面采用双向横坡2%,桥面横坡以箱梁整体旋转而成。桥台采用单幅双GPZ3DX盆式支座,2号墩采用墩梁固结,1号、3号墩采用单幅单GPZ6DX 盆式支座。桥下地质为分别为4m厚亚粘土、5m厚含粘性土卵石、粉砂岩等。 2、施工方案概述 (1)支架基础 对可以施工的桥位进行清理、整平、回填清宕渣1m、碾压密实,然后用粉砂岩宕渣填筑至梁底下1m处,填筑时分层摊铺碾压,分层厚度为40cm,填筑时埋置沉降桩进行沉降观测,每三天观测一次,直至填筑完成一个月后,且连续三次每次沉降量不超过3mm,然后卸载1m,整平、碾压,经检测符合要求后最后铺设10cm厚的河卵石、浇筑10cm厚的C20素混凝土作为支架基础。具体见附图1。 (2)支架搭设 按设计方案采用满堂支架现浇施工,施工时左右幅分幅前后进行。在支架基础施工完成后,对箱梁支架进行放样,确定其平面位置,在架设时按预先确定的位置,竖向钢管平面纵横间距为80cm×80cm,腹板处支撑纵横间距加密为

40cm×40cm,墩四周的纵横间距同样加密为40cm×40cm。为了增加支架的整体性对于每根竖向钢管用纵横钢管水平相连结,水平钢管的竖向间距为120cm,支架顶部的水平钢管纵向(根据纵坡为弧线形)间距调整为40cm。为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性,每跨纵向每隔3m分别在桥墩处、1/8跨、3/8跨、跨中设置9道钢管剪刀撑,每跨横向设立5道剪刀撑。 搭设要求:竖杆要求每根竖直,采用单根钢管。立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定,确保满堂支架具有足够的强度、刚度、稳定性。满堂钢管支架搭设完毕后,应测量放样确定每根钢管的高度(每根钢管的高度按其位置处梁底高〈考虑预拱度设置〉减构造模板厚度和方木楞、木楔的厚度计算),并在钢管上做上标记,对高出部分的钢管用电焊机切割,保证整个支架的高度一致并满足设计要求。在支架顶部横桥向设横向钢管(以在其上直接设方木楞和木楔,铺装模板),在横向钢管扣件的下部紧设纵向钢管,要求横向钢管扣件紧贴在纵向钢管扣件之上,再在纵向钢管扣件下紧贴着增设一个加强扣件,这样就能保证横向钢管与竖向钢管的扣件连接具有足够的强度来承受施工荷载。为了施工方便和安全,分别在0号和4号台的外侧搭设人行工作梯,并在支架两侧设置1.2m宽的工作、检查平台,工作梯和平台均要安装1.2m高的护栏。(支架布置图见附图2)(3)施工预拱度的确定与设置 在支架上浇筑连续箱梁时,在施工中和卸架后,上部构造要发生一定的下沉和挠度,为保证上部构造在卸架后能达到设计要求的外形,在支架、模板施工时设置合适的预拱度。在确定预拱度时,主要考虑了以下因素: A、由结构自重及活载一半所引起的弹性挠度δ1;

基于ANSYS的连续刚构桥分析操作篇

目录 一、工程背景 (1) 二、工程模型 (1) 三、ANSYS分析 (2) (一)前处理 (2) (1)定义单元类型 (2) (2)定义材料属性 (3) (3)建立工程简化模型 (3) (4)有限元网格划分 (5) (二)模态分析 (5) (1)选择求解类型 (5) (2)建立边界条件 (6) (3)输出设置 (6) (4)求解 (6) (5)读取结果 (6) (6)结果分析 (8) (三)结构试验载荷分析 (8) (1)第二跨跨中模拟车载分析 (8) (2)边跨跨中模拟车载分析 (9) 四、结果分析与强度校核 (10) (一)结果分析 (10)

(二)简单强度校核 (10) 参考文献 (11)

连续刚构桥分析 一、工程背景: 随着我国经济的发展,对交通运输的要求也不断提高;高速路,高铁线等遍布全国,这就免不了要架桥修路。截至2014年年底,我国公路桥梁总数已达万座,万延米i。进百万的桥梁屹立在我国交通线上,其安全便是头等大事。随着交通运输线的再扩大,连续刚构桥跨越能力大,施工难度小,行车舒顺,养护简便,造价较低等优点将被广泛应用。 二、工程模型: 现有某预应力混凝土连续刚构桥,桥梁全长为184m,宽13m,其中车行道宽,两侧防撞栏杆各主梁采用C50混凝土。桥梁设计载荷为公路—— 级。 图2-1桥梁侧立面图 上部结构为48m+88m+48m三跨预应力混凝土边界面连续箱梁。箱梁为单箱双室箱形截面,箱梁根部高5m,中跨梁高,边跨梁端高。箱梁顶板宽,底板宽,翼缘板悬臂长,箱梁高度从距墩中心处到跨中合龙段处按二次抛物线变化。0号至3号块长3m(4x3m),4、5号块长,6号块到合龙段长4m(6x4m),合龙段长2m。边跨端部设横隔板,墩顶0号块设两道厚横隔板。0号块范围内箱梁底板厚度为,1号块范围内底板厚度由线性变化到,2号块到合龙段范围内底板厚度由线性变化到。全桥顶板厚度为。0到5号块范围内腹板厚度为,6至7号块范围内腹板厚度由线性变化到,8号块到合龙段范围内夫板厚度为。 下部结构桥采用C50混凝土双薄壁墩,横向宽,厚,高25m双壁间设系梁,下设10mX10m矩形承台,厚。ii 图2-2主梁纵抛面图 图2-3 箱梁截面图 三、ANSYS分析: (一)前处理

大跨度预应力混凝土梁桥施工技术

大跨度预应力混凝土梁桥施工技术 一、我国预应力混凝土梁桥的现状与发展 1、预应力混凝土梁式桥的结构特点 各种形式的预应力混凝土梁式桥在桥梁建设中占有主导地位,而且有着广阔的发展前景。 按结构体系划分一般有:简支梁、连续梁、T形刚构、连续刚构、刚构连续组合梁以及V型墩刚构等。按截面形式划分有:I形梁、T形梁、 形梁、槽形梁、箱形梁等,大跨度超静定梁桥绝大多数采用箱形截面。 预应力混凝土简支梁桥由于结构简单、受力明确、施工方便,仍将是我国量大面广的中小跨径桥梁的首选结构。一般认为,简支梁桥的合理跨径在50m以下,超出这一范围,梁高会急剧加大,失去其经济合理性。 与简支梁相比,其它超静定梁则具有较大的跨越能力,那就是预应力混凝土连续梁与连续刚构。预应力混凝土连续刚构桥对地形、地质和通航要求适应性强、施工方便、较经济,已成为国内大跨径桥梁的首选桥型。 预应力混凝土连续梁与连续刚构同为大跨度梁式桥,但受力上存在着一定的差异。与连续梁相比,连续刚构由于在墩顶处的墩梁固结,对梁跨形成附加约束,因而能够增加顺桥向的抗弯刚度和横桥向的抗扭刚度,从而提高桥梁的跨越能力;同时由于墩柱的约束,温度变化、收缩徐变等对连续刚构造成的内力影响,也比连续梁大得多;尽管在高墩桥

位,经常采用柔性墩结构,但桥墩的材料用量、设计难度要比连续梁大得多。 与连续刚构相比,连续梁桥在支座处仅提供竖向约束。所以,在正常“恒载+活载”作用下的跨中截面弯矩要比连续刚构大,但由温度变化所产生的各种内力要比连续刚构小很多;大跨度连续梁对支座的承载能力要求很高,甚至需要特别设计(如南京长江大桥二桥北汊桥连续梁的支座吨位达到65000KN)。但它要求桥墩只承受竖向反力,在深水基础的情况下允许采用高桩承台,能够大大简化基础及桥墩的设计与施工。 刚构、连续组合梁桥的受力特点则介于连续梁桥和连续刚构之间;V 型墩刚构则具有增加桥梁刚度的特点。总之,在大跨度桥梁的桥式方案中,应当结合具体的技术经济条件,权衡选择。 2、我国预应力混凝土桥梁的现状与发展 桥梁跨越能力,也就是常说的跨径大小,是桥梁建设水平的一个重要指标,在一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。 近二十年来,随着我国交通运输业的蓬勃发展,预应力混凝土桥梁的建设取得了很大的成就,其技术进步主要表现在: 在结构材料方面,高强、早强混凝土,又发展到高性能混凝土,以及在特殊使用要求下的特种混凝土正在得到推广应用,商品混凝土和泵送混凝土正在取代传统的施工方法;在预应力技术上,高强钢绞线、大吨位群锚技术日益普及,目前1860MPa级的高强低松驰钢绞线,几乎包揽了新建大跨度预应力混凝土桥梁天下(已研制出2000MPa的钢绞

预应力混凝土桥梁现状与发展

预应力混凝土桥梁现状与发展 Present situation and development of prestressed concrete bridge 【摘要】本文按预应力混凝土桥梁常用的结构型式来说明预应力混凝土结构在桥梁上的应用与发展;分析了这些结构型式的优缺点以及发展趋势;同时还分析了影响其运用和发展的相关因素,以促进预应力混凝土桥梁的更进一步发展。【关键词】预应力混凝土桥梁型式运用与发展结构 【Abstract】The main body of the writing is that according to the prestressed concrete bridge common structure to explain the application and development on Prestressed concrete structure in bridge ;and analyzed advantages and disadvantages of these structure types and the development trend.At the same time,the article also analyzed the effect of the use and development of the related factors to promote the further development of prestressed concrete bridge. 【Key Words】Prestressed concrete Bridge type Application and development Structure 【正文】 一、前言 预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切要求恢复战争创伤,从西欧迅速发展起来的。半个多世纪以来,从理论、材料、工艺到土建工程中的应用,都取得了巨大的发展。尤其是随着部分预应力概念的逐步成熟,突破了混凝土不能受拉与开裂的约束,大大扩展了它的应用范围。目前预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料,而且预应力技术已扩大应用到型钢、砖、石、木等各种结构材料,并用以处理结构设计,施工中用常规技术难以解决的各种疑难问题。我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚10年,但发展迅速,应用数量庞大。我国近年来在土木工程投资方面,建设规模方面均居世界前列。在混凝土工程技术,预应力技术应用方面取得了巨大进步。近来二三十年来,我国预应力混凝土桥梁发展很快,无论在桥型,跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展,不少预应力混凝土桥梁的修建技术已达到国际先进水平。下面从以下几个方面探讨预应力混凝土结构在桥梁上的应用与发展。 二、公路板式桥

ansys连续梁桥(ansys连续梁桥)-9页精选文档

ansys连续梁桥(ansys连续梁桥) The key steps of modeling and analysis are as follows: The center line 1, box beam to simulate the plate thickness is the sideline, box girder floor, roof, web and flange plate. 2, determine the location of each key point. The thickness of flange and floor 3, correct simulation of chamfering and the thickness of the gradient. 4. After entering into the process, analyze the stress and deformation. /prep7 /title, three, span, continus, Grider K, 1,0,0 K, 2, -2.1,0 K, 3, -2.6, -0.125 K, 4, -2.8, -0.125 K, 5, -3, -0.125 K, 6, -3.4857, -0.1036 K, 7, -3.9714, -0.0821 K, 8, -4.4571, -0.0607 K, 9, -4.9429, -0.0393 K, 10, -5.4286, -0.0179 K, 11, -5.9143,0.0036 K, 12, -6.4,0.025 K, 13, -2.800, -1.85 K, 14,0.0000, -1.85 Kgen, 9,1,12,1,0,0,49/8100 Kgen, 2,1,12,1,0,0,50900 Kgen, 9901912,1,0,0,34.5/8100 Kgen, 2901912,1,0,0,35900 C1=0.000843399 C2=0.001701323

预应力混凝土桥梁工程施工方案

预应力混凝土桥梁工程 本标段内桥梁为石院子中桥长67米,上部为预应力混凝土T梁,下部采用柱式墩,U 型桥台,钻孔灌注桩基础。 1、基础施工 1、1桩基施工方法 钻机施工工艺见钻孔灌注桩施工工艺框图。 1.1.1施工准备: 开钻前根据地层岩性等地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具;规划施工场地,合理布置临时设施;开孔前,测量班放出桩位中心后将钢护筒埋入土中正确对位。开孔时,采用短钻具、低钻速、轻压慢进。 1.1.2钢护筒的制作: 桩基护筒用δ=10mm的A3钢板卷制,护筒焊接采用开坡口双面焊,要求焊逢连续,保证不漏水。护筒埋置深度须符合下列规定:黏性土不小于1m,砂类土不小于2m,当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m;岸滩上埋设护筒,在护筒四周回填黏土并分层夯实;护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。 1.1.3钻进施工:

钻孔灌注桩施工工艺框图 钻进施工时,再次将钻头、钻杆、钢丝绳等进行全面检查;钻进时,钻头对准设计桩位中心,匀速下放至作业面,液压装置加压,旋转钻进,钻进过程中,应根据地质资料掌握土层变化,及时捞取钻碴取样,判断土层,记入钻孔记录表,并与地质资料进行核对。根据核对判定的土层调整钻机的转速和钻孔进尺。 1.1.4护壁: 钻孔护壁采用泥浆护壁的形式。选用成品膨润土配制优质泥浆,其具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高等优点。根据不同的地质情况选择不同的泥浆比重。根据地层情况及时调整泥浆性能,参照<公路桥梁施工规范>(JTG/T F50-2011)泥浆性能指标。 1.1.5第一次清孔: 钻孔至设计高程,经过检查,孔深符合要求后,开始进行清空。清孔采用换浆法,在钻进至设计深度后,稍稍提起钻头,同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴,随着 终 孔 清 孔 测 孔 安放钢筋笼 安放导管 测孔深、孔径、倾斜度 测泥浆性能指标 监理工程师签字认可 监理工程师签字认可 水密性试验 测孔深、孔径 钢筋笼及检测管制作 凿桩头 二次清孔 灌注混凝土 检查泥浆指标及沉渣厚度 制作混凝土试件

预应力混凝土连续梁桥结构设计

预应力混凝土连续梁桥结构设计 第一章绪论 第一节桥梁设计的基本原则和要求 一、使用上的要求 桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力,能保证车辆和行人的安全畅通;既满足当前的要求,又照顾今后的发展,既满足交通运输本身的需要,也要兼顾其它方面的要求;在通航河道上,应满足航运的要求;靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求,考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限,并便于检查和维护。 二、经济上的要求 桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较,使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小,在使用期间养护维修费用最省,并且经久耐用;另外桥梁设计还应满足快速施工的要求,缩短工期不仅能降低施工费用,面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。 三、设计上的要求 桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想,认真研究国外的先进技术,充分利用国际最新科学技术成果,把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来,保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 四、施工上的要求 桥梁结构应便于制造和安装,尽量采用先进的工艺技术和施工机械,以利于加快施工速度,保证工程质量和施工安全。 五、美观上的要求 在满足上述要求的前提下,尽可能使桥梁具行优美的建筑外型,并与周围的景物相协 调,在城市和游览地区,应更多地考虑桥梁的建筑艺术,但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。 第二节计算荷载的确定 桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载,作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性,各种荷载出现的机率也不同,因此需将作用荷载进行分类,并将实际可能同时出现的荷载组合起来,确定设计时的计算荷载。 一、作用分类与计算 为了便于设计时应用,将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载,根据其性质分为:

预应力混凝土连续梁桥

预应力混凝土连续梁桥 姓名 班级 学号 联系方式: 摘要:随着现代化步伐的加快,我国基础设施建设正以前所未有的规模在全国展开,同时质量问题越来越成为人们关注的焦点。预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点。上述种种因素使得这种桥型在公路、城市和铁路桥梁工程中得到广泛采用。在连续梁桥的施工方法中,常用的有满堂支架法、悬臂法、顶推法、先简支后连续等施工方法。 关键词:预应力混凝土连续梁桥结构设计施工方法悬臂法顶推法 Prestressed concrete continuous girder bridge With the quickening pace of modernization, China's infrastructure construction is on an unprecedented scale in the national expansion, and at the same time, quality problem is becoming more and more become the focus of attention. Prestressed concrete continuous girder bridge is one of the prestressed bridge, it has the overall performance is good, the structure stiffness and deformation is small, the seismic performance is good, especially the main girder deformation deflection line gentle, floor less expansion joints, driving comfort etc. All of these factors make this bridge in highway, city and railway bridge engineering widely adopted. In the continuous girder bridge construction method, commonly used have full framing method, the cantilever method, pushing method, first Jane after a continuous construction method. Keywords: prestressed concrete continuous girder bridge structure design construction method of cantilever method pushing method 1.我国预应力混凝土连续梁桥的概况与工程实践 1.1概况 自60年代中期在德国莱茵河上采用悬臂浇筑法建成Bendorf桥以来,悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法得到不断改进、完善和推广应用,从而使得预应力混凝土连续梁桥成为许多国家广泛采用的桥型之一。

连续箱梁桥工程施工组织设计.

xxx大桥工程 施工组织设计 目录 一、总体概况 (01) 1. 工程概述 (01) 2. 地形、地质、水文、气候特征 (01) 3. 技术标准 (02) 4. 工程数量 (03) 5. 交通、通讯、电力条件............................................................04 6. 工期要求...........................................................................05 二、施工组织机构及人员配备 (06) 1. 施工组织机构 (06) 2. 项目管理人员配置..................................................................09 三、总体施工部署 (10) 1. 指导思想 (10) 2. 主要工作目标 (10) 3. 工程施工总体安排 (11) 1) 施工准备阶段 (11) 2) 施工进度计划总体安排 (12) 3) 机械设备投入计划 (13) 4) 劳动力投入计划及保证措施 (15) 5) 材料投入计划及项目材料管理措施 (17) 四、大桥主要工程施工方案和施工方法 (21) 1. 桩基工程的施工方案及方法 (21) 1) 围堰施工 (21) 2) 桩位放样 (23) 3) 钢护筒安装 (24) 4) 钻机就位 (24) 5) 泥浆制备、循环 (24) 6) 钻孔 (24) 7) 清孔 (26) 8) 验孔 (26) 9) 钢筋笼加工及安放 (26) 10) 水下砼灌注 (27) 11) 防止塌孔的措施 (28) 12) 防止断桩的措施 (28)

利用ANSYS建立变截面箱梁

腾讯朋友 ?首页 ?好友 ?社交 ?应用 ?消息 ?我的主页 ?设置 ?换肤 ?建议 ?退出 搜索搜索 郑军涛 ?主页 ?说说new ?日志 ?相册 ?分享 ?留言板 ?投票 ?礼物 ?好友 利用ANSYS建立变截面箱梁 分享 利用ANSYS生成变截面箱梁 Beam188/189 支持自定义的变截面 1、首先建立变截面箱梁截面,并保存截面。必须保证每个截面的关键点号相同,而且为保证生成的准确性,应尽量的使得关键点有足够多的数目。 2、要对截面进行面积分块,并指定各线段的段数,这样才能做出规整的箱梁截面网格划分,也就保证了变截面箱梁桥各截面的网格模式相同,建议对于变化急

剧的两边截面应使得线足够的短。并不是划分越密越可能成功,而是线越短越可能成功 3。通过梁节段两端对应的截面建立taper截面,定义好桥的线形后,指定每段线对应的taper截面。 4、可以用slist命令查看生成截面的性质,加深对secread 命令的理解 以下例进行说明: Ⅱ-Ⅱ截面图 Ⅰ-Ⅰ截面图

全梁1/2图示 Ⅰ-Ⅰ截面命令流finish /clear /prep7 k,1 k,2,2750 k,3,3350,2400 k,4,5450,2750 k,5,6700,2850 k,6,6700,3050 k,7,0,3050 k,8,0,280 k,9,2359,280

k,10,2886,2400 k,11,1836,2750 k,12,0,2750 l,1,2 l,2,3 l,3,4 l,4,5 l,5,6 l,6,7 l,8,9 l,9,10 l,10,11 l,11,12 l,1,8 l,7,12 al,all arsym,x,all aadd,1,2 nummrg,all numcmp,all adele,1 l,2,9 l,13,20

预应力混凝土桥梁转体施工技术

浅谈预应力混凝土桥梁转体施工技术【摘要】近年来随着我国经济高速发展的需要,国家不断扩大对运输部门的投资,并高度重视桥梁的修建工作,同时预应力技术也得到了突破发展,预应力混凝土桥梁的转体施工技术也得到越来越广泛的应用。本文从桥梁施工的特点、流程、方法等方面对预应力混凝土桥梁施工技术进行介绍和探讨。 【关键词】预应力混凝土桥; 转体施工; 转盘制作 【 abstract 】 in recent years as china’s rapid economic development needs, the state of the transportation sector continues to expand the investment, and pay close attention to the construction of the bridge, while prestressed technique also get the breakthrough, prestressed concrete bridge construction technology also swivel get applied more and more. this article from the characteristics of the bridge construction, process and method of bridge construction of prestressed concrete technology are introduced and discussed. 【 keywords 】 prestressed concrete bridge; swivel construction; turntable production 中图分类号:tu37文献标识码:a 文章编号: 随着我国经济建设的发展,交通事业的建设也取得了重大进展,而在交通线的扩展方面桥梁的修筑有着重要地位和作用,但是在桥

预应力混凝土连续梁桥及例子

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。 4.1.4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:

条件腹板宽度Bmin(cm) 腹板内无纵向或竖向后张预应力钢筋时20 腹板内有纵向或竖向后张预应力钢筋之一时30 腹板同时有纵向和竖向后张预应力钢筋时38 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。 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

等截面连续箱梁施工方案

现浇等截面连续箱梁施工方案 1、设计简介 本桥上部结构为4孔一联(4×25m)现浇预应力混凝土箱梁,梁高为1.40m,箱室高1.0m,桥梁全长100m,桥宽15.0m,分左右双幅,单幅宽7.5m,其中梁底宽3.75m。本桥与主线成正交,平面大部分位于直线段内,后小部分位于A=60、R=60m的缓和曲线段上,纵断位于纵坡+3.8%、-2.4%、竖曲线半径R=2000m的竖曲线上,桥面采用双向横坡2%,桥面横坡以箱梁整体旋转而成。桥台采用单幅双GPZ3DX盆式支座,2号墩采用墩梁固结,1号、3号墩采用单幅单GPZ6DX盆式支座。桥下地质为分别为4m厚亚粘土、5m厚含粘性土卵石、粉砂岩等。 2、施工方案概述 (1)支架基础 对可以施工的桥位进行清理、整平、回填清宕渣1m、碾压密实,然后用粉砂岩宕渣填筑至梁底下1m处,填筑时分层摊铺碾压,分层厚度为40cm,填筑时埋置沉降桩进行沉降观测,每三天观测一次,直至填筑完成一个月后,且连续三次每次沉降量不超过3mm,然后卸载1m,整平、碾压,经检测符合要求后最后铺设10cm厚的河卵石、浇筑10cm厚的C20素混凝土作为支架基础。具体见附图1。 (2)支架搭设 按设计方案采用满堂支架现浇施工,施工时左右幅分幅前后进行。在支架基础施工完成后,对箱梁支架进行放样,确定其平面位置,在架设时按预先确定的位置,竖向钢管平面纵横间距为80cm×80cm,腹板处支撑纵横间距加密为40cm×40cm,墩四周的纵横间距同样加密为40cm×40cm。为了增加支架的整体性对于每根竖向钢管用纵横钢管水平相连结,水平钢管的竖向间距为120cm,支架顶部的水平钢管纵向(根据纵坡为弧线形)间距调整为40cm。为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性,每跨纵向每隔3m分别在桥墩处、1/8跨、3/8跨、跨中设置9道钢管剪刀撑,每跨横向设立5道剪刀撑。

Ansys桥梁计算

桥梁计算(常用的计算方法) 在Ansys单元库中,有近200种单元类型,在本章中将讨论一些在桥梁 工程中常用到的单元,包括一些单元的输人参数,如单元名称、节点、自由度、实常数、材料特性、表面荷载、体荷载、专用特性、关键选项KEYOPl等。***关于单元选择问题 这是一个大问题,方方面面很多,主要是掌握有限元的理论知识。首先 当然是由问题类型选择不同单元,二维还是三维,梁,板壳,体,细梁,粗梁,薄壳,厚壳,膜等等,再定义你的材料:各向同性或各向异性,混凝土的各项?参数,粘弹性等等。接下来是单元的划分与网格、精度与求解时间的要求等 选择,要对各种单元的专有特性有个大概了解。 使用Ansys,还要了解Ansys的一个特点是笼统与通用,因此很多东西 被掩盖到背后去了。比如单元类型,在Solid里面看到十几种选择,Solid45,Solidl85,Solid95等,看来区别只是节点数目上。但是实际上每种类型里还 有Keyopt分成多种类型,比如最常用的线性单元Solid45,其Keyopt(1):in●cludeorexclude extradisplacement shapes,就分为非协调元和协调元,Keyopt (2):fullintegration。rreducedintegration其实又是两种不同的单元,这样不同 组合一下这个Solid45实际上是包含了6种不同单元,各有各的不同特点和 用处。因此使用Ansys要注意各单元的Keyopt选项。不同的选项会产生不 同的结果。· 举例来说:对线性元例如Solid45,要想把弯曲问题计算得比较精确,必 须要采用非协调模式。采用完全积分会产生剪切锁死,减缩积分又会产生 零能模式(ZEM),非协调的线性元可以达到很高的精度,并且计算量比高阶 刷、很多,在变形较大时,用Enhanced Strain比非协调位移模式(Enhaced Displacement)更好(Solidl85)。但是这些非协调元都要求网格比较规则才 行,网格不规则的话,精度会大大下降,所以如何划分网格也是一门实践性 很强的学问。 采用高阶单元是提高精度的好办法,拿不定主意时采用高阶元是个比 较保险的选择,但是高阶单元在某些情况下也会出现剪切锁死,并且很难发 现,因此用减缩积分的高阶元通常是最保险的选择,但是在大位移时,网格 扭曲较大,减缩积分就不适用。 不同结构形式的桥梁具有不同的力学行为,必须针对性地创建其模型,? 选择维数最低的单元去获得预期的效果(尽量做到能选择点而不选择线,能 选择线而不选择平面,能选择平面而不选择壳,能选择壳而不选择三维实 体)。下面的几节介绍一下桥梁工程计算中经常会用到的单元。 ***桥梁仿真单元类型

第六章 曲线梁桥

6 曲线梁桥 6.1一般规定 6.1.1本章适用于平面曲线钢筋混凝土、预应力混凝土、钢-混凝土联合梁式桥。 6.1.2本章仅就曲线梁桥特有的问题做出规定,其它有关问题参照相关规定执行。 6.1.3在选择曲线梁桥的结构形式及截面形状时,必须考虑有足够的抗扭刚度以适应扭转效应的影响。 6.1.4在保证结构体系受力合理的前提下兼顾桥梁美观的要求,分联处公用墩和桥梁宽度大于10m的曲线梁桥中墩宜设置为双柱;不应设置隐盖梁结构形式;箱梁的悬臂不宜过大,特别是多跨连续曲线匝道桥梁。 6.2结构体系 6.2.1曲线梁桥更需选择合理跨径,以有利于控制扭矩峰值,控制负反力的发生。 1

6.2.2曲线梁桥支座设置原则 (1)梁端支座宜设置橡胶支座,以保证适当的垂直方向的弹性约束; 沿弯梁径向应设置水平方向约束,以防止过大的径向水平位移; (2)结构中墩在满足结构受力的情况下,尽可能与主梁固结或设置固定支座、抗震型盆式支座。当采用沿曲线切线的滑动支座时, 必须保证支座具有可靠的滑动能力。中墩不应设置球形支座、球 冠支座或双向滑动支座。 6.2.3曲线梁桥中墩应设置适当的偏心值,以调整全梁的扭矩分布。其偏心值应与中墩支座选用形式相适应。 2

6.2.4曲线梁桥中墩不采用墩、梁固结时,应设置适当的径向水平限位措施,其强度应满足水平力强度要求。 6.3结构分析 6.3.1曲线梁桥结构静力分析模型的建立应满足以下要求: (1)当扭跨所对应的圆心角φ<5o时,可作为以曲线长为跨径的直线桥进行分析。 (2)当5o<φ≤30o时,弯矩及剪力可按直线桥进行分析,反力及扭矩需按空间程序进行分析,并且应考虑由于预应力、混凝土收 缩、徐变及温度作用所产生的效应。 (3)当30o<φ≤45o时,所有截面内力均应按空间程序进行分析。 (4)当φ>45o时,除按空间程序分析外,还应考虑翘曲约束扭转的影响。 (5)当采用具有相当抗扭刚度的闭口截面曲线梁桥,其扭转跨径所对应的(曲跨梁段)圆心角小于12o时,可以按直线桥进行分 3

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