Midas Civil计算书(钢箱梁)
midas操作例题资料-钢箱梁
Civil＆Civil Designer一、钢箱梁操作例题资料1概要钢桥是高强、轻型薄壁结构，截面和自重比混凝土桥小，跨越能力大，因而在实际工程中有广泛应用。
钢桥按形式可大致分为钢箱梁、钢板梁（工字钢）、钢桁梁、组合梁桥等类型。
钢桥在使用时不仅要求钢材具有较高的强度，而且还要求具有良好的塑性。
钢桥的刚度相对比较小，变形和振动比混凝土桥大。
为了保证车辆行驶安全和舒适性、避免过大的变形和振动对钢桥结构产生不利的影响，钢桥必须有足够的整体刚度[2] 。
钢桥缺点除容易腐蚀影响耐久性外，另一缺点是疲劳。
影响疲劳的因素很多，除钢材品质、连接的构造与方法等外，与荷载性质、疲劳细节关系也很大。
钢箱梁除钢材等力学特性外，还具有箱梁的受力特点，广泛应用于市政高架、匝道、大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥加劲梁、大跨连续钢箱梁及人行桥钢箱梁等方面。
本专题将通过介绍工程概况、结合规范构造检查、midas Civil详细建模过程以及midas Civil Designer设计平台及结果查看等操作流程，希望能为读者结合实际项目学习程序，通过程序了解钢箱梁提供帮助。
钢箱梁操作例题资料2 钢桥概况及构造检查2.1 钢桥概况主梁为20+30+40+30m单箱单室正交钢箱梁，钢材为Q345；桥面宽8m，梁高2.335m，翼缘板长1.8m；顶板、腹板、翼缘板均厚16mm，底板标准段厚16mm，支座两侧3~3.5m范围内加厚为24mm；顶板设置闭口U型加劲肋；翼缘板、腹板均设置板型加劲肋；底板标准段设置板型加劲肋，桥墩两侧5~7m范围内设置T型加劲肋；横隔板等设置距离详见图1~图3所示。
建模之前，应按照《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)[1] （以下简称规范）对钢桥面板、加劲肋、翼缘板及腹板等尺寸进行构造检查。
2.2构造检查2.2.1钢桥面板近年来正交异性钢桥面板出现疲劳和桥面铺装损伤的现象较为普遍，为保证钢桥面板具有足够的刚度，需对最小厚度有要求；为减小应力集中和避免采用疲劳等级过低的构造细节，需对纵向闭口加劲肋尺寸进行规定[1]。
MIDAS钢箱梁计算书
1.1.1计算参数及参考规范
（1）标准 设计荷载：城-A 级； 桥梁安全等级为一级，结构重要性系数 1.1；
（2）主要材料 钢箱梁采用 Q345D 钢材， 桥面板采用 C40 混凝土。
（3）参考规范 《公路钢结构桥梁设计规范》报批稿， 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》。
安全系数为 3.18，满足要求。
Ω m2 58.7 374.5
pk
e
kn
m
360
1.778
360
4.878
超载系数
3 3
倾覆力矩 kn*m
5277.0 23891.0 29168.0
16
横隔板和纵腹板的位置进行竖向约束。使用 MIDAS 建立板梁模型如下图：
桥面板有限元模型
1.1.6.1.2加载方式 考虑荷载为自重，二期和车轮压力，其中车轮压力采用《公路桥涵设计通
用规范》车辆荷载加载，为了得到最大的拉、压应力考虑了最不利的车轮作用 位置工况。车辆荷载采用城-A 级车辆荷载标准值，取最大的中间轴重力标准值 2x140kN，并考虑冲击系数 0.4，同时考虑自重、栏杆及铺装荷载作用。车轮的 着地宽度及长度为 0.6x0.2m，轮距 1.8m，两轴间距 1.2m。按照《公路桥涵设 计通用规范》布置横向车辆荷载。 1.1.6.1.3计算结果
稳定力矩如下：
倾覆力矩如下：
支座位置
0内 0外 1内 1外 2内 2外 3内 3外 合计
反力 kn 582.4 1215.6 2804.2 3109.7 2863.8 3070.9 544.6 1245
力臂 m
m钢箱梁计算书
42m钢箱梁计算书(总16页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--ES匝道钢箱梁上部结构计算书目录一、概述.................................................................. 错误!未定义书签。
桥梁简介............................................................. 错误!未定义书签。
模型概况............................................................ 错误!未定义书签。
1 设计规范...................................................... 错误!未定义书签。
2 参考规范...................................................... 错误!未定义书签。
3 主要材料及性能指标............................................ 错误!未定义书签。
4 荷载.......................................................... 错误!未定义书签。
二、模型概述.............................................................. 错误!未定义书签。
第一体系建模........................................................ 错误!未定义书签。
第二体系建模........................................................ 错误!未定义书签。
三、结果验算.............................................................. 错误!未定义书签。
MIDAS--箱梁钢筋吊装架计算书
3.3.4结构变形图
最大弯距M =10.0kN·m
最大应力σ＝95.3MPa＜[σw]=145MPa
最大变形ν=11mm，满足箱梁钢筋的变形要设置吊点,纵向12个吊点,共设置48个吊点.腹板顶单个吊点重量G1=20t/12=1.67t,翼板G2=10t/12=0.83t.
3
3.1
按吊装架设计结构尺寸进行建模计算，下图分别为建模后吊装架横向及纵向示意图。
考虑安全系数等影响，各吊点位置受力以腹板单个吊点按2吨设置，翼板单个吊点按1吨设置。
钢筋整体吊装结构检算
1
1.1、《钢结构工程》；
1.2、《材料力学》（科学技术文献出版社）；
1.3、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
1.4、《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）。
2
2.132米箱梁钢筋总重约60吨，考虑钢筋重量全部由吊装架承担，需对钢筋吊装架的强度及刚度进行计算，确保在吊装箱梁钢筋笼时吊装架能够满足变形及强度要求。
3.2
吊装架主要使用材料为Q235型钢，查钢结构设计规范（GB50017-2003）表3.4.1-1主要材料强度指标为
序号
材料名称及强度等级
强度种类
容许值(N/m3)
1
Q235
抗拉、抗弯、抗压（f）
190
抗剪（f）
110
3.3采用midas/civil建模进行结构分析
3.3.1应力图
3.3.2弯矩图
Midas Civil计算书(钢箱梁)
（4）《钢结构设计规范》
（GB50017-2003）
（5）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》
（JT40+60+40）计算书
（6）《公路桥涵施工技术规范》 （7）《钢结构工程施工质量验收规范》 （8）《铁路桥涵钢结构设计规范》
（JTG/T F50-2011） （GB 50205-2001） （TB 10002.2-2005）
处L为的计算跨径:边跨L/600 = 40000/600 = 66.7mm，中跨L/600=60000/600=100mm
2.5 复核计算标准、规范及其它依据
（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）
图 4.1 活载正挠度
图 4.1 活载负挠度 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）第1.1.5条规定：如果车辆荷 载在一个桥跨范围内移动产生正负两个方向的挠度时，计算挠度应为其正负挠度的最大 绝对值之和，边跨和中跨最大挠度均位于跨中分别为：22.6mm、40.8mm结构刚度满足规范 要求。
3535453535m钢箱梁计算书
钢箱梁计算书（2）1.结构特点上部结构采用5孔一联钢箱梁结构，桥跨布置为(35+35+45+35+35)=185m，桥面宽度为25m，单箱多室截面，道路中心线处梁高2000mm，箱宽25m。
横隔梁的布置间距为2.0m。
钢材材质为Q345C。
钢箱梁顶面设%双向横坡。
桥面铺装采用4cm细粒式沥青混凝土面层和4cm中粒式沥青混凝土底层，桥面铺装层总厚度为8cm。
另设8cm钢筋砼层。
采用混凝土防撞护栏。
2.设计荷载汽车荷载：城-A级。
3.箱梁顶板板厚的确定钢箱梁的顶板板厚对全桥的经济指标影响较大，根据目前钢箱梁的设计经验和实际汽车荷载超重的影响，箱梁顶板板厚宜取14mm。
4.箱梁标准段截面5.纵肋设计横肋布置间距a=2000mm顶板纵肋布置间距b=300mm城-A车辆前轮着地宽度2g=0.25m，分布宽度：+*2=0.41 m城-A车辆后轮着地宽度2g=0.6m，分布宽度：+*2=0.76 m5.1纵肋截面几何特性1）桥面板有效宽度的确定关于桥面板的有效计算宽度，参考日本道路桥示方书的规定进行计算。
纵肋等效跨度L=0.6a=1200mm, b/2L=λ=2L2L219.1mm 取有效宽度为210mm。
2）截面几何特性计算纵肋板件组成：1-210x14（桥面板），1-90x10（下翼缘），1-156x8（腹板）A=50.88 cm2I= 2399.5 cm4Yc=12.2 cm （距下翼缘）Wt=413.7 cm3；Wb=196.7 cm35.2纵肋内力计算1)作用于纵肋上的恒载a)纵肋自重q1=*1e-4**= kg/mb)钢桥面板自重q2=*b*=38.5 kg/mc)桥面铺装（厚8cm）q3=*b*=67.2 kg/md)砼桥面板（厚8cm）q4=*b*=72.8 kg/me)恒载合计∑q=197.0 kg/m2)汽车冲击系数(1+μ)=1+=3)作用于纵肋上的活载纵肋反力计算图式（尺寸单位：mm）采用Midas/Civil程序计算纵肋荷载横向分配值，后轮：在0.76m宽度内布t/m的均布力时，计算得到纵肋的最大反力为t。
钢桥、组合梁桥-midas操作例题资料-钢箱梁-新OK
Civil＆Civil Designer一、钢箱梁操作例题资料1概要钢桥是高强、轻型薄壁结构，截面和自重比混凝土桥小，跨越能力大，因而在实际工程中有广泛应用。
钢桥按形式可大致分为钢箱梁、钢板梁（工字钢）、钢桁梁、组合梁桥等类型。
钢桥在使用时不仅要求钢材具有较高的强度，而且还要求具有良好的塑性。
钢桥的刚度相对比较小，变形和振动比混凝土桥大。
为了保证车辆行驶安全和舒适性、避免过大的变形和振动对钢桥结构产生不利的影响，钢桥必须有足够的整体刚度[2] 。
钢桥缺点除容易腐蚀影响耐久性外，另一缺点是疲劳。
影响疲劳的因素很多，除钢材品质、连接的构造与方法等外，与荷载性质、疲劳细节关系也很大。
钢箱梁除钢材等力学特性外，还具有箱梁的受力特点，广泛应用于市政高架、匝道、大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥加劲梁、大跨连续钢箱梁及人行桥钢箱梁等方面。
本专题将通过介绍工程概况、结合规范构造检查、midas Civil详细建模过程以及midas Civil Designer设计平台及结果查看等操作流程，希望能为读者结合实际项目学习程序，通过程序了解钢箱梁提供帮助。
钢箱梁操作例题资料2 钢桥概况及构造检查2.1 钢桥概况主梁为20+30+40+30m单箱单室正交钢箱梁，钢材为Q345；桥面宽8m，梁高2.335m，翼缘板长1.8m；顶板、腹板、翼缘板均厚16mm，底板标准段厚16mm，支座两侧3~3.5m范围内加厚为24mm；顶板设置闭口U型加劲肋；翼缘板、腹板均设置板型加劲肋；底板标准段设置板型加劲肋，桥墩两侧5~7m范围内设置T型加劲肋；横隔板等设置距离详见图1~图3所示。
建模之前，应按照《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)[1] （以下简称规范）对钢桥面板、加劲肋、翼缘板及腹板等尺寸进行构造检查。
2.2构造检查2.2.1钢桥面板近年来正交异性钢桥面板出现疲劳和桥面铺装损伤的现象较为普遍，为保证钢桥面板具有足够的刚度，需对最小厚度有要求；为减小应力集中和避免采用疲劳等级过低的构造细节，需对纵向闭口加劲肋尺寸进行规定[1]。
米钢箱梁计算书
米钢箱梁计算书公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]目录1.工程概况本项目跨径组合为35+50+35 米。
上部结构箱梁梁高米（箱梁内轮廓线高度）。
顶面全宽米，两侧各设米宽挑臂，箱梁顶底板设%横坡，腹板间距布置为++ 米。
箱梁顶板厚16 毫米，下设“U”形和板式加劲肋，“U”形加劲肋板厚8 毫米，板式加劲肋160×14 毫米；箱梁底板厚14 毫米，设“T”形加劲肋，加劲肋腹板120×8 毫米，翼缘100×10 毫米，间距300 或350 毫米；腹板厚12 毫米，设三道140×14 毫米板式加劲肋，各加劲肋除支承隔板处断开与支承隔板焊连外，其余加劲肋均穿过横隔板或挑臂并与之焊连。
普通横隔板间距约3 米，厚10 毫米，中部挖空设100×10 毫米翼缘。
桥台简支处支撑隔板板厚20 毫米，桥墩连续处支撑隔板板厚30 毫米，支撑隔板为围焊。
简支处隔板四角不设焊缝通过的切口，保证整个钢箱梁安装完成后的气密性；其他横隔板四角均设置焊缝通过的切口。
挑臂为“T”形截面，腹板厚10 毫米，下翼缘300×14 毫米。
2.结构计算分析模型2.1.主要规范标准.（1）《城市桥梁设计规范》（CJJ 11－2011）（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）（3）《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）（5）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）（6）《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）（7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（8）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）（9）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ 2—2008）（10）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025—86）（11）《钢结构工程施工质量及验收规范》（GB50205-2001）（12）《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB ）2.2.主要材料及力学参数Q345qD：弹性模量E=×105MPa剪切模量G=×105MPa轴向容许应力：200MPa剪切容许应力：120MPa表2-1 钢材容许应力表2.3.计算荷载取值（1）结构设计安全等级：一级（2）永久作用自重：实际结构建立计算模型，由程序自动计算，材料容重取m3；横隔板：横隔板处按节点荷载加载，支点截面45kN，其余隔板处15kN；二期：8cm沥青混凝土铺装：25××13=26kN/m，墙式护栏按10kN/m计算，共计36kN/m。
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北三环北线第 48 联钢箱（40+60+40）计算书
1 钢箱梁概况
北三环主线北线第48联为三跨一联的连续钢箱梁，位于半径R=4921.806m、2465.605m 的平面圆曲线上，跨径布置为(40+60+40)m，桥宽13m，梁高2.6m，采用单箱双室闭合截 面。钢箱梁桥面铺装采用9cm厚沥青混凝土铺装+10cmC50现浇钢纤维混凝土。
图 4.1 活载正挠度
图 4.1 活载负挠度 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）第1.1.5条规定：如果车辆荷 载在一个桥跨范围内移动产生正负两个方向的挠度时，计算挠度应为其正负挠度的最大 绝对值之和，边跨和中跨最大挠度均位于跨中分别为：22.6mm、40.8mm结构刚度满足规范 要求。
（1）钢结构的容许应力
参照JTJ 025-86中的规定，容许应力如下取值：
轴向应力[σ ]=200 MPa
弯曲应力[σw]=210 MPa 剪应力 [τ ]=120 MPa
在验算时不考虑容许应力提高系数作为安全储备。
（2）主梁的挠度
在汽车荷载作用下，主梁在同一工况下的正负挠度最大绝对值之和不应大于L/600，此
图 1.1 钢箱梁立面
图 1.2 钢箱梁标准断面
2．计算参数
2.1 材料 Q345钢材，弹性模量Ec=2.06×1011Pa，剪切模量G=0.79×1011Pa，泊松比γ=0.3，
钢材容重76.98kN/m。 2.2 作用取值
（1）永久作用 上部结构的沥青混凝土铺装自重计算采用容重24kN/m3；钢纤维混凝土铺装自重计算 采用容重26kN/m3； 联端配重两端总重1501.6KN（若不配重在联端可能会出现支座脱空现象）；
钢箱梁为正交异性板,一般截面:顶面板厚16mm；底面板厚16mm底板加厚段厚度为 25mm；设1道竖直腹板、2道斜腹板,厚度14mm；顶底板采用U型加劲肋，厚8mm、高260mm、 间距600mm；顶板T型加劲肋,竖肋厚14mm、高120mm、间距30cm；水平肋厚10mm、100mm 宽；顶板I型加劲肋,竖肋厚10mm、高120mm、间距30cm；腹板加劲肋厚度12mm、高度150mm， 横隔板采用板结构, 间距3m,板厚为14mm。
4
北三环北线第 48 联钢箱（40+60+40）计算书
4.2 疲劳验算
参 考 《 钢 结 构 设 计 规 范 》（ GB50017-2003 ） 及 《 铁 路 桥 梁 钢 结 构 设 计 规 范 》
（TB1002.2-2005）规定：直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力 变化的循环次数n等于或大于5×104次时，应进行疲劳计算。
（1）弯曲应力验算。 考虑作用效应：结构重力（包括二期和配重）、基础变位、公路I级、体系温变影响 力、梯度温变影响力。 经计算采用上述效应设计值相组合所得弯矩作用应力包络如下图4.3所示：
5
北三环北线第 48 联钢箱（40+60+40）计算书
图 4.3 承载能力极限状态下钢箱梁纵向正应力（MPa）
图 3.1 结构计算模型 3
北三环北线第 48 联钢箱（40+60+40）计算书
图 3.2 结构标准横截面
4．结果分析
4.1 箱梁刚度判定 根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）第1.1.5条规定：由汽车
荷载所引起的竖向挠度对于连续梁不超过L/600，边跨L/600 = 40000/600 = 66.7mm，中 跨L/600=60000/600=100mm；经计算移动荷载作用下正、负挠度如图4.1、4.2所示：
在持久状况承载能力极限状态下钢箱梁弯矩作用正应力包络为-132MPa～130MPa，小 于弯曲容许应力[σw]=210 MPa，构件符合规范要求。
1
北三环北线第 48 联钢箱（40+60+40）计算书
钢材采用容重76.98kN/m3； 防撞护栏横截面为0.46m2，两侧共取23.92kN/m；
支座不均匀沉降按L/3500计算。
（2）可变作用
公路I级车道荷载；
均匀温度：设计基准温度为0℃，体系升温46℃，体系降温-21℃；
梯度温度：梯度温度模式按照规范JTG D60-2004第4.3.10条取用。
2.3 作用效应组合
根据GB 50017-2003《钢结构设计规范》的要求，采用荷载设计值（荷载标准值乘以相
应的荷载分项系数）验算结构或构件的强度、稳定性、以及连接强度；采用荷载标准值验算
疲劳。
按照构造图设计文本建立的结构计算模型，以JTG021-89规范的作用效应进行上部结构
分析。
2.4 规范容许值
2.1 材料.....................................................................................................................................1 2.2 作用取值.............................................................................................................................1 2.3 作用效应组合.....................................................................................................................1 2.4 规范容许值.........................................................................................................................2 2.5 复核计算标准、规范及其它依据.................................................................................... 2 3．计算模型.......................................................................................................................................3 3.1 结构离散.............................................................................................................................3 4．结果分析.......................................................................................................................................4 4.1 刚度判定.............................................................................................................................4 4.2 疲劳验算.............................................................................................................................5 4.3 强度验算.............................................................................................................................5 4.4 稳定性验算.........................................................................................................................7 4.5 抗倾覆验算.........................................................................................................................7 5．验算结论.......................................................................................................................................9
3．计算模型
3.1 结构离散 计算采用MIDAS/Civil 2010有限元软件建立单梁模型。钢箱梁采用箱型截面梁单元，
支座采用一般支承和弹性连接模拟。结构计算模型见图3.1，结构标准横截面见图3.2。 移动荷载通过程序对桥梁各构件按3车道最不利情况进行影响线加载。温度作用考虑整 体升温46℃、降温-21℃和梯度温度。永久支承按结构连续梁支承条件进行约束。
因无实测循环次数，按循环次数为2×106次等效为常应力幅进行验算，参考《钢结
构设计规范》GB 50017-2003第3.1.5条荷载采用荷载标准值
常幅疲劳应按下式进行计算：Δσ≤[Δσ]
Δσ=σmax-σmin [Δσ]＝（C/n）1/β
表4.1 钢结构构件疲劳验算：
位置 边跨跨中 顶 墩顶 板 中跨跨中 边跨跨中 底 墩顶 板 中跨跨中