中交设计师步步解析桥梁盖梁设计计算,设计师都在看!
桥梁通 第4章 盖梁计算与绘图解析
第4章盖梁计算与绘图4.1概述柱式墩台是公路桥梁设计中普遍采用的结构形式，由于跨径、斜度、桥宽、地质、车荷载的变化，很难完全套用现行标准图和通用图。
尤其是盖梁部分，标准化程度低，工作量大，构件配筋复杂，设计人员往往要花费很大精力和时间。
因此迫切需要一套软件帮助设计人员快速准确的完成设计，同时提供设计人员多方案比选，达到优化设计的目的。
盖梁计算与绘图模块就是专门用来计算盖梁的内力，并进行强度和抗裂验算，动态显示弯矩、剪力包络图和裂缝配筋图，完成钢筋构造图的设计。
4.2功能4.2.1计算与绘图共同部分●⑴既可对帽梁单独设计计算，单独绘钢筋构造图；又可设计计算绘图全过程进行。
●⑵适合任意斜交角度的桥墩或桥台盖梁。
●⑶绘制独柱、2柱、3柱、4柱；计算独柱、2柱、3柱…9柱、10柱式盖梁。
●⑷盖梁截面高度等高或悬臂部分变高。
4.2.2计算部分●⑴提供中文计算书一份，包括原始数据和16个不同内容的计算结果表，便于用户备查和复核。
表格内容如下：a:每片上部梁(板)恒载反力表 b:荷载反力和冲击系数表c:梁(板)横向分配系数表 d:活载引起梁(板)支反力表e:上部梁(板)恒载作用截面内力表 f:盖梁自重作用截面内力表g:人群荷载作用内力表 h:挂车荷载作用内力表i:汽车荷载作用内力表 j:各截面单项荷载弯矩表k:各截面单项荷载左剪力表 l:各截面单项荷载右剪力表m:内力合计表(未计入荷载效应提高系数)n:内力组合表(已计入荷载效应提高系数)o:配筋、裂缝计算表 p:箍筋间距计算表●⑵绘制弯矩包络图和计算相应控制截面钢筋根数。
●⑶绘制剪力包络图和计算相应控制截面钢筋根数。
●⑷绘制裂缝配筋图和计算相应控制截面钢筋根数。
●⑸按2环（4肢）、3环（6肢）分别计算箍筋间距。
●⑹活载考虑人群、汽车、验算荷载常用的三种。
汽车荷载包括汽车-10级、汽车-15级、汽车-20级、汽车超-20级、汽车城-A级、汽车城-B级或自定义。
盖梁计算书
盖梁计算书一、计算说明、参数段家咀互通主线左幅P38-P40、右幅P42-P44、ZK7+348.5滠口高架桥1-10#、K7+295.6滠口高架桥2/3/4/5/7/6/8/9/10#共26个墩位，墩柱直径1.8m，盖梁尺寸为15.45m*1.9m*1.8m，累计26个盖梁，均为双柱一般构造盖梁，采用C35混凝土。
盖梁采用大块定型钢模板施工方法。
侧模板设置横肋：横肋[10槽钢，间距为0.3m，横向加劲楞直接焊接在模板上；竖肋：竖肋[12槽钢，间距为1.00m，且其上安装对拉螺杆。
计算参数：Q235钢强度设计值：抗拉、抗压、抗弯：[σ]=170Mpa，抗剪[σ]=100Mpa二、计算依据和参考资（1）武汉至大悟高速公路武汉至河口段工程段家咀互通主线、ZK7+348.5滠口高架桥和K7+295.6滠口高架桥上构设计图纸；（2）公路桥涵施工技术规范（JTJ041－2011）（3）路桥施工计算手册.人民交通出版社.2002（4）公路桥涵施工技术规范实施手册.人民交通出版社.2002（5）机械工程师手册.机械工业出版社.2004（6）《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ 162-2008）三、荷载1、混凝土对模板的侧压力（7）根据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ 162-2008）中提出的采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列二式计算，并取二式中的较小值：2/121022.0V t F ββγ=HF γ=式中F 为新浇注混凝土对模板的最大侧压力(2/m kN )γ为钢筋混凝土的重力密度(3/m kN )0t 为新浇注混凝土的初凝时间(h),可按实测确定，或采用经验公式152000+=T t 计算(T 为混凝土的温度℃)，本计算0t 取10h。
V 为混凝土浇注速度(h m /),V 取0.45h m /。
H 为混凝土侧压力计算位置处到新浇注混凝土顶面的总高度(m)，本计算H=1.8m。
桥梁8—墩柱盖梁计算
（5） 盖梁的最大裂缝宽度 钢筋混凝土盖梁的最大裂缝宽度可按 《桥规》 （JTG D62） 第 6.4.3 条计算。即： 30 d W f k C1C2C3 ss ( ) (m m) （7—198） Es 0.28 10
As Ap bh0 (b f b)h f
1 0.4l C 1 。其最大宽度应满足规范的限值。 但其中系数 3 3 h
14 l h 10 3 bh0 (2 0.6 P ) f cu ,k sv f sv 0Vd 1 20 (kN )
（7—197）
式 Vd——盖梁验算截面处的剪力组合设计值（kN） ； α1——连续梁异号弯矩影响系数，计算近边支点梁段的剪力承载力时， α1=1.0；计算中间支点梁段及刚构各节点附近时，α1=0.9； P ——受拉区纵向受拉钢筋的配筋百分率，P=100ρ, ρ=As/bh0,当 P>2.5 时，取 P=2.5； ρsv——箍筋配筋率，ρsv=Asv / svb，此处，Asv 为同一截面内箍筋各肢的 总截面面积， sv 箍筋间距； 箍筋配筋率应符合 《桥规》 （JTG D62） 第 9.3.13 条的构造规定。 fsv——箍筋的抗拉设计强度值（MPa） ； b——盖梁截面宽度（mm） ；
八 墩台盖梁
墩台盖梁与墩柱是桥梁中最为常见的结构，其计算方法应按盖梁与 墩柱的线刚度为依据。一般应按刚构计算，但当盖梁与柱的线刚度 EI/l （E为梁或柱混凝土得弹性模量、I为毛截面惯性矩、l为梁计算跨径或柱 计算长度）之比大于5时，双柱式墩台盖梁可按简支梁计算，多柱式墩台 盖梁可按连续梁计算。 计算连续梁盖梁的支座负弯矩时，可考虑支座宽度对弯矩折减的影响，圆 截面墩柱可按等效抗弯刚度和截面面积的矩形截面柱计算，也可采用简化 计算将其换算为0.8倍直径的方形截面柱。 由于钻（挖）空灌注桩及柱式桥墩的大量采用，柱（桩）尺寸加大， 根数减少，盖梁与墩柱的线刚度之比一般大于5，因此排架墩一般应按框 架计算，可将横桥向每单根桩基模拟为固接于底部的等效基础框架结构 （图8—2），然后求解盖梁和墩柱的作用（或荷载）效应。
盖梁计算
计算原理: 一、 根据主梁截面和连接形式计算横向分配系数。 1、计算主梁的抗弯惯性矩和抗扭惯性矩。 主梁根据截面可分为 T 梁、箱梁、空心板，每种形式又分有悬臂和无悬臂两种，各种截 面的几何特性计算各异，有悬臂的主梁除计算主截面惯性矩外还要单独计算悬臂部分惯性 矩。 2、计算横向分配影响线。 根据加载位置可分为支点处和跨中处，支点处采用杠杆法，跨中处采用刚接（铰接） 梁 板法。杠杆法比较简单不必详述，下面主要说明刚接（铰接）梁板法。 主梁根据连接形式可分为刚接和铰接。刚性连接考虑时连接部产生的弯矩，采用力法建 立线性方程组， 通过矩阵计算可获得单位力在任一点处对主梁上任一点产生的影响从而计算 出横向分配影响值。 铰接时不考虑结点处的弯矩，从而形成相应的紧缩矩阵，求解该矩阵可计算出横向分配 影响值。 二、内力计算 内力计算采用有限元计算。 根据最大车道数 n，从 1 列车开始，逐步增大到 n 列车，分为 n 种情况，对于每种情况， 如 1 列车时， 将这列车从离行车道最左侧 0.5m 的位置开始， 按步长为 0.1m 在桥面上横向移动， 直到车右边离行车道最右侧 0.5m 时为止，在每次移动的过程中，按照如下步骤计算出车列 在该位置处时盖梁上各个有限元节点处的弯矩值和剪力值，这样当所有车列都移动完毕后， 对应于没个节点能够得到一组弯矩值和剪力值，分别求出所有节点的最大和最小弯矩值、 最 大和最小剪力值。从而得到该盖梁的内力包络图。 计算方法： 1、根据横向影响线，计算横向分配系数。 2、根据横向分配系数，求出其产生的支点反力，再加上恒载作用，其中护栏和人行道荷载 直接加到边梁上，可求出盖梁上的支点反力数组。 3、弯矩和剪力计算，根据反力数组，采用有限元法计算方法计算出对应的每个节点的弯矩 和剪力。 三、配筋计算 根据新规范（主要是高跨比）确定是按墩台盖梁计算还是按普通梁计算。 抗弯计算公式
桥梁博士对桥墩盖梁进行计算的过程和方法[详细]
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如果需要考虑墩柱和盖梁的框架作用，还 需要把墩柱建立进来；柱底的边界条件视 情况而定，如果是整体承台或系梁连接， 可视为柱底固结；如果是无系梁的桩柱， 可以将桩使用弹性支撑或等代模型的方式 来模拟。
二、输入总体信息 计算类型为：全桥结构安全验算 计算内容：勾选计算活载 桥梁环境：相对湿度为0.8 规范选择中交04规范。 三、输入单元信息 输入单元信息，建立墩柱、盖梁及垫石单
元模型，对于T梁或小箱梁，因为支座间距 比较大不能将车轮直接作用在盖梁上，我 们还需要在盖梁上设置虚拟桥面单元来模 拟车道面，与盖梁采用主从约束来连接， 虚拟桥面连续梁的刚度至少大于盖梁的100 倍。建立模型如下：
建立模型如下：
虚拟桥面单元
盖梁单 元
墩柱单 元
虚拟桥面为连续梁时，刚度可在特征系数里修改。
四、输入施工信息 第一施工阶段：安装所有杆件
盖梁计算模型
添加边界条件
添加虚拟桥面与盖梁的主从约束：
虚拟桥面与盖梁的主从约束需要使用两种情况 分别模拟：虚拟桥面简支梁和虚拟桥面连续梁； 这两种方法分别是模拟墩台手册中的杠杆法和 偏心受压法；其目的是杠杆法控制正弯矩截面； 偏心受压法控制负弯矩截面。
勾选横向加载，输入汽车和人群的横向加
载有效区域在活载输入对话框中人群集度 和人行道宽度填入1，因为在人群荷载反力 及源自向加载区域已考虑了人群集度和宽度。
六、执行项目计算 模型建立完成，执行项目计算
七、查看计算结果 查看所需的计算结果
桥梁博士对桥墩盖梁进 行计算的过程和方法
主要介绍利用桥梁博士对桥墩盖梁进行计算 的过程和方法，重点在于虚拟桥面入盖梁活载的 加载处理。 进行盖梁计算主要由以下几个步骤：
盖梁施工计算
盖梁施工验算坝沟1号桥（2.8宽m ）盖梁一、荷载计算1、模板自重：模板面积为113.63m2，模板单位重取0.75kn/m2，则模板自重=113.63m2x0.75kn/m2/15.05m=5.66kn/m2、主梁自重：盖梁长度15.05米，主梁长度取16米，双肢工45a 单位重为80.384kg/m,主梁自重=4x80.384kg/mx(16/15.05) *9.8/1000=3.36kn/m3、钢筋混凝土重：盖梁钢筋用量9902.225kg ，混凝土设计方量91.76m3,混凝土容重取25kn/m3，则钢筋砼自重=（9902.225kgx9.8n/kg/1000+91.75m3x25kn/m3)x(30.69/42.14)/15.05=115.69kn/m(已扣除柱顶钢筋及砼)4、人员机具荷载：施工人员、机具材料荷载取以2.5kn/m2计，振捣混凝土产生的荷载，按照2kn/m2考虑，面积为盖梁投影底面积30.69 m2,盖梁等效宽度2.04m ，则施工人员、机具材料、振捣荷载=（2+2.5）kn/m2x2.04m =9.18kn/m5、主梁顶上用槽钢（[10或[14）做分配梁来支撑底模。
每根槽钢长度为3.3m=2.7m+0.3mx2二、确定分配梁的规格及间距1、确定荷载：分配梁=模板自重+钢筋砼重+人员机具荷载=5.66kn/m+115.69kn/m+9.18kn/m=130.53kn/m 。
所有钢材均取A3钢，弯应力[σw]=145mp 剪应力[τ]=85mpa按照τ=IxtQSx，σ=M/wx 进行计算2、因此选用[14，间距25cm满足要求，τ=22.915<[τ]=85mpa,σ=136.764<[σw]=145mp,弯应力安全系数较小，施工过程中分配梁间距不应大于25cm。
3、间距25cm槽钢需要45根，因此分配梁荷载=45x3.3mx14.53kg/mx9.8n/kg/15.05m=1.41kn/m三、主梁验算1、主梁承受荷载=130.53kn/m+1.41kn/m=131.94kn/m2、则单侧主梁承受荷载为65.75kn/m3、主梁受力图4、支反力Ra=Rb=65.75*15.05/2=494.77knQmax=ql=65.75kn/m*3.175m=208.76kn,最大剪应力发生在支点处；Mmax =494.77*4.35-65.75*7.525*(7.525/2)= 290.68knm,最大弯矩发生在跨中处。
钢筋混凝土盖梁的设计与计算
钢筋混凝土盖梁的设计与计算摘要：钢筋混凝土盖梁在桥梁设计中应用广泛，本文主要从盖梁受力特点出发，通过理论及工程实际经验，对盖梁受力模型进行简化，用Midas建立盖梁模型，分析计算结果，总结了盖梁设计的要点，并结合实际工程案例，说明了盖梁钢筋的布置原则。
关键词：钢筋混凝土盖梁；平面杆系；弯矩；剪力；midas civil建模；钢筋布置1 引言我国现有公路和市政桥梁体系中，柱式桥墩结构占很大比例，盖梁起到了承上启下的作用，上部的荷载通过支座传递到盖梁上，盖梁受力分配到下部结构。
钢筋混凝土盖梁实际受力比较复杂，设计影响因素也较多，其中包括上部恒载，活载取值标准，跨径，角度等。
目前盖梁图纸没有合适标准图可以完全套用，标准化出图很难实现，从而给设计工作者造成很大工作量，所以盖梁设计是桥梁设计中一个关键部分。
本文总结了盖梁设计与计算的要点及体会，为以后盖梁设计者提供借鉴经验。
2 盖梁的受力特点及简化原则盖梁作为承上启下的受力构件，主要承受桥梁上部的荷载，包括上部恒载和活载作用，通过支座以集中力形式传递到盖梁，盖梁在传递到下部墩柱，墩柱再传递到下部基础。
盖梁主要是受弯和受剪构件，但在活载作用和施工过程中会产生扭矩，实际盖梁是弯剪扭综合受力构件，受力很复杂，如果完全按照实际受力情况建模分析，过程繁琐，工作量很大，并且实际工程意义不大。
在工程计算中，盖梁扭矩产生的影响很小且不是永久作用，一般计算不控制，会通过设置箍筋来满足抗扭要求。
所以盖梁可以看做典型的以弯剪为主构件，计算可以简化为平面杆系模型。
3 结合工程实例，用midas Civil建模分析本文结合通怀路（京承高速~河防口）道路工程中石夹子跨河桥，通过midas Civil建立盖梁模型，具体分析盖梁设计与计算遇到的问题。
3.1工程概括通怀路（京承高速~河防口）道路工程中位于北京市的东北部，路线主要位于怀柔区，局部位于顺义及密云区。
通怀路（怀柔段）道路工程南起京承高速与通怀路（顺义段）相接，北至111国道河防口村，道路等级为一级公路，设计速度80km/h，标准横断面路基宽度27.5m。
预应力盖梁计算
预应力盖梁计算在桥梁建设中，预应力盖梁是一种常见的结构形式，它具有高强度、高刚性和良好的耐久性。
预应力盖梁可以显著提高桥梁的性能，包括抵抗车辆载荷、温度变化和地震等。
为了确保预应力盖梁的结构安全和稳定，进行准确的计算和设计是至关重要的。
预应力盖梁的计算步骤1、确定设计参数首先需要确定预应力盖梁的设计参数，包括跨度、宽度、高度、材料类型、预应力钢绞线的规格和数量等。
这些参数将直接影响结构的性能和成本。
2、建立数学模型根据盖梁的结构特点，建立合适的数学模型。
常用的有限元分析软件如ANSYS、ABAQUS等可以用于模拟盖梁的受力状态和变形情况。
3、施加荷载和边界条件根据桥梁的使用要求和实际工况，施加相应的荷载和边界条件。
例如，车辆载荷、风载荷、温度变化等都需要考虑。
4、计算内力和变形通过有限元分析软件，可以计算出盖梁在不同工况下的内力和变形。
根据计算结果，可以评估结构的强度和稳定性。
5、调整设计根据计算结果，如果结构的强度或稳定性不足，需要对设计进行调整。
例如，改变材料的类型或规格、增加预应力钢绞线的数量等。
重复进行计算和调整，直到得到满意的结果。
6、施工监控在盖梁的施工过程中，需要对关键部位进行监控，以确保施工质量和安全。
监控内容包括变形、应力、温度等参数。
通过实时监测数据，可以及时发现问题并采取相应的措施。
结论预应力盖梁计算是桥梁设计中的重要环节。
通过准确的计算和合理的调整，可以确保预应力盖梁的结构安全和稳定。
施工监控也是保证施工质量的关键措施。
通过这些措施的实施，可以进一步提高桥梁的性能和使用寿命。
预应力盖梁计算书6一、引言预应力盖梁是一种广泛应用于桥梁工程中的结构形式，具有高强度、高刚度、耐久性强等特点。
本计算书旨在为预应力盖梁的设计提供计算依据和指导，以确保其结构安全性和稳定性。
本计算书适用于一般桥梁工程中的预应力盖梁设计，不适用于特殊桥梁或特殊工况下的预应力盖梁设计。
二、计算目的本计算书的主要目的是确定预应力盖梁在承受荷载作用下的内力、位移和应力分布情况，以及评估其结构安全性和稳定性。
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中交设计师步步解析桥梁盖梁设计计算，设计师都在看！
桥梁设计中，柱式桥墩是普遍采用的结构型式。
对于简支桥梁，盖梁是一个承上启下的重要构件，上部结构的荷载通过盖梁传递给下部结构和基础，盖梁是主要的受力结构。
在设计中，由于桥梁的跨径、斜度、桥宽、车辆荷载标准的变化，对盖梁设计的影响很大，很难完全套用标准图和通用图。
盖梁设计的标准化程度很低，经常是非标准设计，需要对盖梁进行较多的计算，所以盖梁设计是桥梁设计的一个关键部分。
一、盖梁的受力特点及分析
1盖梁的受力特点
盖梁的主要荷载是由其上梁体通过支座传递过来的集中力，盖梁作为受弯构件，在荷载作用下在各截面除了引起弯矩外，同时伴随着剪力的作用。
此外，盖梁在施工过程中和活载作用下，还会承受扭矩，产生扭转剪应力。
扭转剪应力的数值很小且不是永久作用，一般不控制设计。
实际计算中一般只考虑弯剪的组合，因为考虑弯、剪、扭三种内力同时组合，需要空间分析，计算工作会很繁琐，而且实际意义也不大。
可见盖梁是一种典型的以弯剪受力为主的构件。
2盖梁的受力分析
盖梁除了自重荷载之外，主要承受由支座传递过来的上部结构的恒载。
对不同桥宽、不同跨径简支梁板桥的盖梁内力计算结果进行分析，以双柱式桥墩盖梁墩顶负弯矩为例：盖梁自重所占比例很小，为9％左右；上部恒载所占比例很大，为63％左右；而活载只占总荷载比例的28％左右。
表1为笔者在设计工作中对双柱式桥墩盖梁墩顶内力计算结果的一个归纳。
二、盖梁的计算要点
盖梁的计算要点是如何建立准确而且简化的计算模型。
盖梁的几何外形简单，且是以弯矩、剪力及轴力为主，受力特点明确。
将它模拟成平面杆单元比模拟成空间体单元计算要简单许多，而且能满足控制要求。
空间计算结果虽然准确，但是计算复杂，对于盖梁计算必要性不大。
采用盖梁平面基本的简化模式进行计算是最简单且比较实用的，但使用时要对局部区域的峰值如墩顶截面进行适当的折减削峰处理，因为盖梁的实际控制截面往往不在墩顶而在墩柱边缘附近，这样能避免造成较大的浪费。
盖梁的刚度与柱的刚度之比越大，简化计算结果越准确。
当相对刚度比大于10时，误差已经控制在10％以内了，在精度要求不很高的结构工程中是允许的，且偏于安全。
此时可忽略桩柱对盖梁的弹性约束作用，把盖梁简化成简支或连续梁的型式。
当然，整体图式法是计算最为准确的平面简化计算方法，计算简单且符合实际，建议有条件时尽量采用。
1承载力计算方法
2承载力的计算公式
3盖梁悬臂计算
这样的技能操作，你是不是也想GET，盖梁计算的算例到底如何实现，你是不是也想急切知道呢？
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三、桥博计算
本例主要介绍利用桥梁博士对桥墩盖梁进行计算的过程和方法，重点在于虚拟桥面入盖梁活载的加载处理。
进行盖梁计算主要由以下几个步骤：
桥墩盖梁的结构离散（划分单元）
输入总体信息
输入单元信息
输入施工信息
输入使用信息
执行项目计算
查阅计算结果
本例教程桥墩构造参数
1结构离散
首先对盖梁进行结构离散，即划分单元建立盖梁模型，原则是在支座处、柱顶、特征断面（跨中、1/4）处均需设置节点。
如果需要考虑墩柱和盖梁的框架作用，还需要把墩柱建立进来；柱底的边界条件视情况而定，如果是整体承台或系梁连接，可视为柱底固结；如果是无系梁的桩柱，可以将桩使用弹性支撑或等代模型的方式来模拟。
2输入总体信息
计算类型为：全桥结构全安计算
计算内容：勾选计算活载
桥梁环境：相对湿度为0.6
规范选择中交04规范。
3输入信息单元
输入单元信息，建立墩柱、盖梁及垫石单元模型，对于T梁或小箱梁，因为支座间距比较大不能将车轮直接作用在盖梁上，我们还需要在盖梁上设置虚拟桥面单元来模拟车道面，与盖梁采用主从约束来连接，虚拟桥面连续梁的刚度至少大于盖梁的100倍。
建立模型如下：
虚拟桥面为连续梁时，刚度可在特征系数里修改。
4输入施工信息
第一施工阶段：安装所有杆件
添加边界条件
添加虚拟桥面与盖梁的主从约束：虚拟桥面与盖梁的主从约束需要使用两种情况分别模拟：虚拟桥面简支梁和虚拟桥面连续梁；这两种方法分别是模拟墩台手册中的杠杆法和偏心受压法；其目的是杠杆法控制正弯矩截面；偏心受压法控制负弯矩截面。
对于虚拟桥面连续梁改为简支梁，支座相应的虚拟桥面单元增加节点，添加对应的主从约束即可。
第二施工阶段：添加永久荷载，若自重系统为0，还需要添加盖梁自重。
5输入使用信息
主要描述盖梁活荷载的处理，对于空心板梁，由于支座间距较小，可以将盖梁直接作为桥面单元，不需设置虚拟桥面。
使用桥梁博士时，程序有自动横向布载功能，用户只需将单列车的最大支反力输入到横向分布调整系数中，把车辆的行车范围和人群加载范围输入到横向加载有效区域即可，让车辆的两个轮子在行车范围内布载。
打开活荷载输入对话框，将单列车的最大反力输入横向分布系数中（此时的横向分布系数，已经不是真正意义的横向分布系数，它的大小就是一列汽车（或一辆挂车）对这个横向结构的作用力的大小，详细介绍可查看桥梁博士使用手册第80页）。
勾选横向加载，输入汽车和人群的横向加载有效区域：
在活载输入对话框中人群集度和人行道宽度填入1，因为在人群荷载反力及横向加载区域已考虑了人群集度和宽度。
6执行项目计算
模型建立完成，执行项目计算
7查看计算结果
查看所需的计算结果
全能桥梁设计师必须具备
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在大院，只会一项技能，跳槽没有竞争力
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