桥梁博士教程之16m简支空心板桥中板计算
16米空心板桥设计计算书

第Ⅰ部分上部结构I、设计资料一、设计标准及材料标准跨径:16m 计算跨径:15.56m桥面净宽: 9+2×0.5m 设计荷载:汽—20,挂—100 材料:预应力钢筋:Φ15.24(7Φ5.0)钢铰线,后张法施工。
非预应力钢筋:Ⅰ钢筋和Ⅱ级螺纹钢筋混凝土:空心板为R40号,空心板铰逢为R30号;桥面铺装为R 30号沥青砼;栏杆、人行道采用R30号砼;二、构造与尺寸50 900/2图1-1 桥梁横断面(尺寸单位:cm)三、设计依据与参考书《结构设计原理》叶见曙主编,人民交通出版社《桥梁计算示例集》(梁桥)易建国主编,人民交通出版社《桥梁工程》(1985)姚玲森主编,人民交通出版社《公路桥涵标准图》公路桥涵标准图编制组,人民交通出版社《公路桥涵设计规范(合订本)》(JTJ021-85)人民交通出版社《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)2II 、上部结构的设计过程一、毛截面面积计算(详见图1-2)A h =99×90-30×63-∏×31.52-(3×3+7×7+12×7) =4688.28cm 2 (一)毛截面重心位置全截面静距:对称部分抵消,除去下部3cm 后1/2板高静距 S=2[5×7/2(2/3×7+14.5+14)+3×8×(21+14.5+8/2)+2×8/2(14.5+21+8/3)]+99×3×(43.5+3/2) =3667.5+13365 =17032.5cm 3铰面积:A 铰=2×(1/2×7×5+1/2×2×8+3×8)=99cm 2 毛面积的重心及位置为:d h =17032.5/4688.28=3.63cm (向下)则重心距下边缘的距离为:14+18+14.5-3.63=42.87cm 距上边缘距离为:90-42.87=47.13cm 铰重心对除去下部3cm 后1/2板高的距离:d 铰=3667.5/99=37.05cm(二)毛截面对重心的惯距每个挖空半圆(图1-3)面积:A ′=1/2×∏×R 2=1/2×3.14×182=508.68cm2 重心:y=4R/(3×∏)=4×18/(3×3.14)=7.64cmO y O I I图1-3半圆对自身惯距:I=II-I-A′y2=3.14×184/8-508.68×7.642=41203.08-29691.45=11511.63cm4由此可得:Ih=99×903/12+99×90×3.632-2[36×293/12+36×29×3.632]-4×11511.63-2×508.68×[(7.64+29/2+3.63)2+(7.64+29/2―3.63)2]―2(1/12×83×3+1/36×2×83+1×5×73/36)-99×(37.05+3.63)2=.21cm4二、内力计算(一)、永久荷载(恒载)作用下1.桥面系安全带、栏杆:单侧为6.25kN/m桥面铺装:2×(0.06+0.15)/2×4.5×23=21.74 kN/mg1= (6.25×2+21.74)/10=3.43 kN/m2.铰和接缝:g2=(99+1×90)×10-4×24=0.45 kN/m3.行车道板:g3=4688.28×10-4×25=11.72 kN/m恒载总重力:g=g1+g2+g3=3.43+0.45+11.72=15.6kN/m恒载内力计算见表1-1。
16米先张空心板计算书

跨径16米预应力混凝土空心板结构分析一、基本资料:上部构造采用跨径16米预应力混凝土空心板,下部构造为柱式墩台,钻孔灌注桩基础,桥面连续。
设计荷载:公路一U级。
计算跨径:15.50米桥面宽度:0.375+7.25+0.375= 8 米。
空心板采用C50级预应力混凝土。
预应力筋为1x7标准型© S15.2低松弛钢绞线,其抗拉强度标准值f pk=1860 MPa。
边板设计配束为14根,中板设计配束为12根。
全部钢束合力点至空心板下缘距离,边板为56mm,中板为55mm。
8C0计算假定:1.上部构造预应力混凝土空心板桥面连续,每一跨仍作为简支空心板桥;仅全桥水平力计算时考虑桥面的连续作用。
2.护栏考虑其横向分配,按横向铰接板法计算,边板0.41,中板0.25;桥面铺装按各板计算;护栏和桥面铺装作为二期恒载加载于空心板。
不考虑桥面铺装参与结构受力。
3.活载计算考虑其横向分配,按横向铰接板法计算荷载横向分配系数。
4.计算时未考虑空心板纵向普通钢筋的抗拉和抗压作用。
5.主梁砼比重采用26kN/m3,企口缝及桥面铺装砼比重采用25 kN/m3三、空心板结构计算(一).截面几何特性:1.截面几何尺寸:2.毛截面几何特性:毛截面几何特性板别A o(m2) S o (m3)y o(m)I o(m4)边板0.5314 0.2010 0.3782 0.0293中板0.4092 0.1362 0.3330 0.0224 注:A o —毛截面面积;S o —毛截面对底边静矩;y o —毛截面形心轴,y o = S o / A o;I o —毛截面惯性矩。
3.换算截面几何特性:换算截面几何特性板别A p(m2)a EPA叩(m2)a p(m) A o' (m2) S o' (m3)y o'(m) I o' (m4) 边板0.0019 5.6522 0.0091 0.05643 0.5405 0.2015 0.3728 0.0302 中板0.0017 5.652 0.0078 0.055 0.4169 0.1367 0.3278 0.0230 注:A P—预应力筋面积;a EP—预应力筋与混凝土弹性模量之比;A np —预应力筋换算面积,A np = n p x A pa p —预应力筋合力点到底边的距离;A o'—换算截面面积;L2J11-5S o'—换算截面对底边静矩;y o' —换算截面形心轴,y o' = S o' / A o';I o'—换算截面惯性矩。
16m空心板桥梁预应力中、边板计算书

16m 预应力混凝土空心板计算书1 计算依据与基础资料1.1 标准及规范1.1.1 标准∙跨径:桥梁标准跨径16m ;计算跨径(斜交25°、简支)15.30m ;预制板长15.96m∙设计荷载:城-A 级,人群荷载3.5kN/m 2∙桥面宽度:全宽50.5m桥梁半幅宽度:3.75m (人行道)+5.0m (非机动车道)+3.5m (行车道)+12m (机动车道)+1m (中央分隔带)=25.25m 。
∙桥梁安全等级为二级,环境条件Ⅱ类1.1.2 规范∙《公路工程技术标准》JTG B01-2003∙《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004(简称《通规》)∙《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004(简称《预规》)1.1.3 参考资料∙《公路桥涵设计手册》桥梁上册(人民交通出版社2004.3)1.2 主要材料1) 混凝土:预制板及铰缝为C50,10cm C50防水混凝土铺装层,9cm 沥青混凝土。
2) 预应力钢绞线:采用钢绞线15.2s φ,1860pk f Mpa =,51.9510p E Mpa =⨯3)普通钢筋:采用HRB335,335sk f Mpa =,52.0104S E Mpa =⨯1.3 设计要点1)本桥按后张法部分预应力混凝土A 类构件设计,桥面10cm C50防水混凝土铺装层和9cm 沥青混凝土不考虑参与截面组合作用;2)预应力张拉控制应力值0.75con pk f σ=,混凝土强度达到90%时才允许张拉预应力钢筋;3)按《预规》计算混凝土收缩、徐变效应;4)计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为10d;5)环境平均相对湿度RH=75%;6)存梁时间为90d 。
2 横断面布置2.1 横断面布置图(半幅桥面 单位:cm )2.2 预制板截面尺寸 (未含10cm C50防水混凝土铺装层)单位:mm3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算3.1 汽车荷载、人群荷载横向分布系数计算3.1.1 跨中横向分布系数本桥基本结构是横向铰接受力,因此,汽车荷载横向分布系数按横断面空心板铰接计算。
16m预应力空心板梁设计计算书-桥梁博士

1.工程概况明华东港桥位于六灶镇明华东港上,全长16m,上部结构采用16m先张法预应力空心板梁。
桥面宽12.6m,设计荷载为公路Ⅱ级。
图1 桥梁横断面图(单位:cm)2.设计依据和内容2.1设计依据2.1.12.1.22.2设计验算内容2.2.1 上部结构正常使用状态正截面抗裂验算2.2.2 上部结构结构刚度验算2.2.3 上部结构承载能力极限状态正截面强度验算2.2.4 下部结构桥台桩基验算3.技术标准3.1技术标准3.1.1道路等级:3.1.2桥梁宽度:全桥总宽12.6m,包括0.3m栏杆+12.0m机动车道+0.3m栏杆。
3.1.3行车道数:3车道;3.1.6荷载标准:公路Ⅱ级,冲击系数取0.33.2设计规范3.2.1《公路工程技术标准》3.2.2《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3.2.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)3.2.4《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)4.设计参数4.1主要材料及其设计参数4.1.1 混凝土各项力学指标见表1表1 混凝土材料力学性质表4.1.2普通钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋,直径:8~32mm弹性模量:Ⅰ级210000 Mp/Ⅱ级200000 Mp标准强度:Ⅰ级240 Mpa/Ⅱ级340 Mpa热膨胀系数:0.0000124.1.3预应力钢筋其主要力学性能指标列表如下表2~3。
表2预应力钢筋力学性能指标表表3预应力钢筋计算参数表4.2设计荷载取值4.2.1恒载4.2.1.1一期恒载一期恒载:主梁重量按设计尺寸计,混凝土容重取25KN/m3。
4.2.1.2二期恒载二期恒载为桥面防撞护栏、分隔带护栏等及桥面铺装。
其中:桥面铺装为9㎝钢筋混凝土+4cm沥青混凝土,混凝土容重按25KN/m3计,沥青混凝土按2325KN/m3计表2 二期恒载计算表4.2.2活载计算荷载:公路Ⅱ级,三车道加载,横向分布系数采用铰接板法计算,计算结果见下表表3 横向分布系数I计算附:抗扭惯矩T参照《桥梁工程》,略去中间肋板,把截面简化成下图计算空心板的抗扭刚度:T I ==-⨯+-⨯-⨯-⨯=+08.0)1.099.0(21.0)08.082.0(2)08.082.0()1.099.0(4224222122t b t h h b 0.04683M45. 上部结构计算概述 5.1计算方法设计计算采用采用《桥梁博士》计算。
16m预应力混凝土空心板计算书

S303桐梓马鬃至新桥公路改扩建工程新桥中桥空心板上、下部结构计算书1 工程概况S303桐梓马鬃至新桥公路改扩建工程项目位置位于贵州省桐梓县,新桥中桥为路线主线上跨越河流而设。
桥梁为3-16m预制空心板梁,桥梁斜交角度为30度,桥面宽1*10.5m。
桥梁起点桩号为东北K12+896,终点桩号为南K12+958,桥梁第一跨位于直线线上,第二跨第三跨位于缓和曲线上,缓和曲线长度L=50m。
桥梁通过调整边梁悬臂长度以适应曲线变化。
1.1 技术标准1. 设计荷载:公路-Ⅰ级。
2. 设计速度:40公里/小时。
3. 桥面宽度:0.25m(人行道护栏)+1.0m(人行道)+8.0m(车行道)+1.0m(人行道)+0.25m(人行道护栏)=10.5m。
4. 设计洪水频率:中桥 1/100,小桥、涵洞1/50。
5. 地震烈度:地震动根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001,1:400万)、《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008),桥位区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期小于0.35s,设计地震分组为第一组,相应抗震设防烈度小于Ⅵ度。
桥位区属相对稳定地块,只作简易抗震设计。
1.2 上部构造上部结构均采用装配式预应力混凝土简支空心板。
梁上设置8cm厚C50混凝土现浇调平层,调平层顶面设置防水层,调平层内铺设直径10mm的带肋钢筋网。
1.3 下部构造桥台均采用重力式U型桥台,基础采用桩基接承台。
2 计算采用的技术规范及软件1. 《公路工程技术标准》(JTGB01—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);5. 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ F50—2011);6. 《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008);7. 《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005);8. 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006);9. 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)。
16m预应力空心板桥作用效应计算6页word

16m 空心板作用效应计算一、设计资料1、 桥跨布置:1x16m2、 跨径:标准跨径:16.00m ;净跨径:16-0.04-2x0.2=15.56m 计算跨径:15.56+0.2=15.76m3、 桥梁宽度:20.50m ;(1.50m 边板2块+14块1.25m 中板)横向布置:0.25m (栏杆)+4.00m (人行道)+12.00m (机非混合车道)+4.00m (人行道)+0.25m (栏杆) 4、设计荷载:汽车荷载:公路—II 级;人群荷载:3.5kN/m 2 二、截面几何特性计算 (一)、毛截面面积:A h =5112cm 2 铰缝面积:A j =640 cm 2毛截面对重心轴的惯性矩:Ⅰh =3987.775x103cm 4空心板截面抗扭刚度:12)23124(223)1280(2)1280()23124(4224222122-⨯+-⨯-⨯-⨯=+=t b t h h b I T =8294.846x103cm 4三、作用效应计算(一)永久作用效应计算1.空心板自重g 1(第一阶段结构自重) g 1=A h •γ=5112x10-4x25=12.78kN/m 2.桥面系自重g 2(第二阶段结构自重) 人行道、栏杆近似:2x4x0.25x25=50kN/m桥面铺装10cmC40防水砼,每延米重力:0.1x20.5x25=51.25kN/m 近似按各板分摊考虑,g 2=(50+51.25)/20.5= 4.939kN/m 3.铰缝自重g 3(第二阶段结构自重) g 3=(640+1x80)x10-4x25=1.8kN/m 由此得空心板每延米总重力g 为:m kN g g /78.121==Ⅰ(第一阶段结构自重)m kN g g /739.68.1939.4g 32=+=+=Ⅱ(第二阶段结构自重)4.(二)可变作用效应计算汽车荷载:公路—II 级,由车道荷载及车辆荷载组成。
车道荷载:q k =0.75x10.5=7.875kN/mp k =kN 28.16775.0]550)576.15)(180360(180[=⨯---+计算剪力效应时,kN p p k k 736.2002.1'==1. 汽车荷载横向分布系数计算空心板跨中及L/4处的荷载横向分布系数按铰接板法计算,支点处按杠杆原理法计算,支点至L/4点之间的荷载横向分布系数按线性内插求得。
16m预应力混凝土空心板梁桥桥梁博士电算报告书(完整版)

桥梁结构电算汇报总结预应力混凝土空心板计算姓名:吕志林学号:051401117指导老师:陈忠辉完成日期:2018年1月1日16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算1.设计依据及相关资料1.1计算项目采用的标准和规范1.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)2.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)1.2参与计算的材料及其强度指标材料名称及强度取值表表1.1材料项目参数C50混凝土抗压标准强度fck32.4MPa 抗拉标准强度ftk 2.65MPa 抗压设计强度fcd22.4MPa 抗拉设计强度ftd 1.83MPa 抗压弹性模量Ec34500MPa 计算材料容重ρ26kN/m3线膨胀系数α0.00001C40混凝土抗压标准强度fck26.8MPa 抗拉标准强度ftk 2.40MPa 抗压设计强度fcd18.4MPa 抗拉设计强度ftd 1.65MPa 抗压弹性模量Ec32500MPa 计算材料容重ρ26kN/m3线膨胀系数α0.00001φs15.2低松弛钢铰线抗拉标准强度fpk1860MPa 抗拉设计强度fpd1260MPa 抗压设计强度f’pd390MPa 弹性模量Ep 1.95×105MPa 管道摩擦系数μ0.225管道偏差系数k0.0015张拉控制应力σcon0.75f pk 钢丝松弛系数0.3单端锚具回缩值ΔL6mm普通钢筋HRB400抗拉标准强度fsk400MPa 抗拉设计强度fsd330MPa 抗压设计强度fsd’330MPa1、混凝土1)水泥:应采用高品质的强度等级为62.5级,52.5级和42.5级的硅酸盐水泥,同一座桥的板梁应采用同一品种水泥。
2)粗集料:应采用连续级配,碎石宜采用锤击式破碎生产。
碎石最大粒径不宜超过20mm,以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。
3)混凝土:预制空心板、铰缝和桥面现浇层采用C50;封端混凝土采用C40;有条件时,铰缝混凝土可选择抗裂、抗剪、韧性好的钢纤维混凝土;桥面铺装采用沥青混凝土。
16米先张空心板计算书

16米先张空心板计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1跨径16米预应力混凝土空心板结构分析一、基本资料:上部构造采用跨径16米预应力混凝土空心板,下部构造为柱式墩台,钻孔灌注桩基础,桥面连续。
设计荷载:公路—Ⅱ级。
计算跨径:米桥面宽度:++=8米。
空心板采用C50级预应力混凝土。
预应力筋为1x7标准型φ低松弛钢绞线,其抗拉强度标准值f pk=1860 MPa。
边板设计配束为14根,中板设计配束为12根。
全部钢束合力点至空心板下缘距离,边板为56mm,中板为55mm。
二、计算假定:1.上部构造预应力混凝土空心板桥面连续,每一跨仍作为简支空心板桥;仅全桥水平力计算时考虑桥面的连续作用。
2.护栏考虑其横向分配,按横向铰接板法计算,边板,中板;桥面铺装按各板计算;护栏和桥面铺装作为二期恒载加载于空心板。
不考虑桥面铺装参与结构受力。
3.活载计算考虑其横向分配,按横向铰接板法计算荷载横向分配系数。
4.计算时未考虑空心板纵向普通钢筋的抗拉和抗压作用。
5.主梁砼比重采用26kN/m3,企口缝及桥面铺装砼比重采用25 kN/m3。
三、空心板结构计算(一).截面几何特性:1. 截面几何尺寸:2. 毛截面几何特性:毛截面几何特性注:A0 —毛截面面积;S0—毛截面对底边静矩;y0 —毛截面形心轴,y0 = S0 / A0;I0 —毛截面惯性矩。
3. 换算截面几何特性:换算截面几何特性注: A p—预应力筋面积;αEP—预应力筋与混凝土弹性模量之比;A np—预应力筋换算面积,A np = n p×A pa p—预应力筋合力点到底边的距离;注:L0 —计算跨径;I—空心板截面抗弯惯性矩;I T —空心板截面抗扭惯性矩,I T = 4 b2 h2/ ( b/t1 + b/t2 + 2h/t3 ) ;边板扭矩计算注:t—悬臂段平均厚度;b—悬臂段长度;I T —悬臂段抗扭惯性矩,I T = cb t3;(2).横向分布系数计算采用桥梁博士软件,跨中按铰接板法、支点按杠杆法计算。
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16m简支空心板桥中板计算
本次16m简支空心板桥计算的目的是让同学熟悉《桥梁博士V3.03》软件的基本操作。
《桥梁博士》是桥梁专业设计的有限元软件。
有限元软件的基本操作可以归结为三大类:前处理(preprocess)、计算(solve)和后处理(postprocess)。
在使用有限元软件之前,我们必须有一些预备知识,例如节点和单元的概念等,这些都在结构力学和有限元等课程中有详细介绍。
作为桥梁专业软件,使用《桥梁博士》进行桥梁设计就必须掌握桥梁的相关专业知识,这些都是桥梁工程的主要教学内容。
下面介绍如何使用《桥梁博士》设计一座16m简支空心板桥的中板。
下图为16m板桥
一、前处理输入
桥梁博士的前处理包括六大步骤:输入总体信息、输入单元信息、输入钢束信息、输入施工信息、输入使用信息、输入优化信息。
(一)总体信息输入
1.计算类型
计算类别中有四个选项,其中的区别请自行查阅软件的帮助文件,本次计算中直接选用“全桥结构安全验算”。
2.计算内容
计算内容中的6个选项,根据实际需要选取,对于一般的预应力桥梁前4项是最为常用,后两项为非线性计算内容。
3.桥梁环境
这个选项一般情况下不需要做太多修改,但是如果桥梁环境有特殊情况则需要修改。
4.设计规范
设计规范中有交通规范和铁路规范。
在这里选择相应的规范,软件就可以自动对规范中一部分的条文和计算公式进行校核。
5.其他信息
其他信息中还有很多相当重要的内容,只是在16m板桥中不需要使用,而在其他的桥梁设计中扮演重要角色。
(二)单元信息输入
单元信息输入中需要输入:节点坐标、单元连接方式、单元类型、截面和材料特征、自重荷载等。
1.节点坐标和单元连接方式
这个方面其实就是将桥梁结构离散化的体现。
如果是一些特定的线形可以用快速编辑器批量输入,本次计算为一直线梁,故可以使用快速编辑器中的直线编辑器。
2.单元类型
单元类型的输入主要在单元性质中完成。
3.截面和材料特征
截面和材料特征的输入在截面描述中输入,分别选择“左截面”和“右截面”输入。
截面的几何特征通过“截面几何描述”输入,类型有如下图所示的4种方法。
对于特殊截面或者任意截面可以通过在单元信息输入截面中点右键调出快捷菜单选中“从AutoCAD导入截面”输入CAD文件中dxf文件完成,如要注意的是dxf文件中需要用单线和不同的颜色表示不同的区域,单位必须为毫米。
在桥梁博士输入是需要选定单元、截面和dxf文件中的图层信息。
此外,我们还需要输入材料类型、截面钢筋,在这里需要注意的是选择的材料必须与总体信息输入的规范信息相吻合。
4.自重荷载的调整
自重荷载在默认输入中为1即为25kN/m3,实际计算中我们一般使用26kN/m3,所以需要对自重荷载进行相应调整。
调整的方法为点击“快速编辑器”中“单元”,填好需要修改的单元号,选中“就该自重提高系数”输入1.04,点击“确认”。
5.其他选项
本文中没有介绍其他选项,其中有很多技巧和需要注意的地方请自行参考帮助文件。
(三)钢束信息输入
输入钢束信息主要是输入结构的预应力钢筋,其中包括钢束的材料信息、截面信息、施工方法信息、几何信息以及其他信息。
1.材料信息
材料信息主要是输入材料类型在钢束钢质里输入,同时需要注意选择的预应力钢筋须与总体信息中的规范向对应。
2.截面信息
对于预应力钢筋的截面信息从有限元的角度来看需要明确的是截面面积。
从桥梁博士中我们是通过钢束编束根数和钢束束数来确定的。
3.施工方法信息
施工方法信息中需要输入“钢束锚固时弹性回缩合计中变形”、“张拉控制应力”、“超张拉系数”、“成孔方式”、“成孔面积”和“张拉方式”。
这些参数的输入必须同钢筋的类型和施工的方法相关。
4.几何信息
几何信息是指钢束在结构的布置,包括竖弯、平弯和参考点及倾斜角。
在钢束的几何信息输入中,需要明确的是总体坐标系和钢束坐标系的关系,即钢束坐标系的原点在总体坐标系的坐标为参考点的坐标,钢束坐标系与总体坐标系的夹角为倾斜角度。
5.其他信息
其他信息除了有“其他信息”的输入框还有界面中其他的输入选项。
通过这些可以指定预应力作用在哪些单元和不作用在哪些单元。
还有钢束的参考线采用何种曲线。
具体的运用参见帮助文件。
在本设计中采用的钢束信息在施工图中有着详细的描述:
在桥梁博士中以N2钢筋为例输入如下:
(四)施工信息输入
施工信息的输入是指在有限元中模拟结构形成的过程,通过单元的逐步安装或者拆卸完成结构的施工过程的模拟。
特别是大跨度和复杂结构的桥梁,在施工过程中有着多次的体系转变,这意味着,结构在施工过程中受力大小和受力形式有着巨大的变化。
此外,桥梁的施工过程对桥梁成桥状态的确定有着至关重要的影响。
由于超静定和混凝土的收缩、徐变等因素,成桥状态的内力分布和线形也取决与施工状态。
本桥施工简单,采用预制成形、放置形成强度后吊装,然后施工桥面附属设置。
所以在有限元模拟中可以采用一次施工完毕的模拟方法,分为3个施工阶段:
第一施工阶段:预制、放置形成强度后吊装。
施工天数为28天。
在这个施工阶段中需要安装全部单元、张拉全部预应力钢筋、施加约束条件模拟吊装后的状态。
约束条件为简支梁的约束条件,考虑到支座的实际位置,针对相应的节点施加约束。
第二施工阶段:施工桥面附属设置。
施工天数为10天。
在这个施工阶段中需要添加永久荷载,例如桥面铺装、人行道板、栏杆等。
本次计算的是中梁,所以仅有桥面铺装荷载,其荷载集度为5.25kN/m。
点击“永久荷载”输入如下图所示:
第三施工阶段:收缩、徐变阶段。
施工天数为3650天。
但是没有任何施工动作。
这个施工阶段也可以在使用信息中输入,但是根据该程序的开发人员介绍,推荐在施工阶段完成收缩、徐变的信息输入工作。
(五)使用信息输入
使用信息输入是指在桥梁运营阶段中,桥梁受的其他可变荷载,例如风荷载、车辆荷载、人群荷载、温度荷载等等。
本桥中的中板所受的荷载有温度荷载(包括体系温度荷载和桥面板温度梯度荷载)、车辆荷载。
体系温度为升温荷载和降温荷载
点击“活荷载描述”,在输入对话框中输入公路-I级、不计挂车荷载、忽略人行荷载、输入横向分布系数(这里偏安全的输入0.5)并自定义冲击系数(冲击系数的确定根据新规范中的条文说明计算确定)。
(六)优化信息输入
在本次计算中没有优化信息的输入,如果需要参见帮助文件。
二、计算求解
计算选项一共有4个:分别为输入数据诊断、执行项目计算、重新执行项目和停止项目计算。
依次执行输入数据诊断、执行项目计算即可。
三、后处理阶段
后处理阶段的主要目的是分析计算结果、提取有用信息、验算相关公式。
桥梁博士后处理有多种方式。
主要有4中查看手段,如下图所示:
本文主要采用第二中手段,以出图方式查看结果。
选择计算文件中的prj文件。
查看相应项目即可。