桥梁受力分析
桥梁受力分析讲解
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凸轮顶杆机构
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光滑面约束Smooth Surface Constraint
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光滑面约束Smooth Surface Constraint
光滑面约束Smooth Surface Constraint
滑槽与销钉（双面约束）
第一篇 静力分析
静力平衡
桥梁受有：自身重力、铁轨压力、桥墩作用力、风载等 机身受有：自身重力、旋翼轴的作用力、空气动力等 研究内容：刚体在各种力系作用下平衡的一般规律
第一章 基本概念与受力分析
§1–1 静力学的基本概念 §1–2 静力学公理 §1–3 约束与约束反力 §1–4 物体的受力分析与受力图
平衡问题
§1-2 静力学基本公理
公理：无须证明而为人们所公认的结论。
公理1 二力平衡公理
作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是： 这两个力大小相等 | F1 | = | F2 | 方向相反 F1 = –F2 作用线共线， 作用于同一个物体上。
二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
Fy
A
圆柱铰链 A
YA
A
XA
光滑铰链约束Constraint Of Smooth Cylindrical Pin
恐龙骨骼的铰链连接
光滑铰链约束Constraint Of Smooth Cylindrical Pin
盆
骨
与
股
骨 之
球
间 的
股骨
球
铰
连
接
球窝 盆骨
光滑铰链约束Constraint Of Smooth Cylindrical Pin
例析桥梁加固受力分析验算
例析桥梁加固受力分析验算一、石拱桥受力分析任务大井桥桥墩基础上游侧冲空，两侧主拱圈近桥墩1/3跨处均见横向裂缝，开裂深度1/2拱圈厚度，裂缝下宽上窄。
由于项目资金少，现在拟对桥梁进行桥墩基础加深扩大、拱圈灌缝加固处理，需要对该桥梁加固方案进行拟加固后的受力分析验算，以掌握桥梁承载能力，保证桥梁安全运行，如果经复核不能满足使用要求，则采取其它方法处理。
二、桥梁情况简介大井桥位于普洱市镇沅县勐大镇平大公路（路线编码Y010530825）K1+083处，该公路等级四级，公路路基宽度4.5米，是连接镇沅县勐大镇平掌村、大井村、文蒙村的重要干道。
该桥全桥长42.3m，桥高10.24m，跨径1×17.4m+1.8m （桥墩）+1×17.4m两跨空腹式石拱桥，主拱圈的拱板的宽度是5米，厚度是0.9米，主拱圈净矢高4.25 m。
桥面0.4米栏杆+车行道4.2米+0.4米栏杆，腹拱如图，腹拱圈为半圆拱，净跨度是2米，腹拱圈厚度是0.4米，腹拱的边立墙的宽度是1米，其他的立墙的宽度是0.8米。
拱顶桥面铺装砂砾石。
桥梁于1979年动工修建，1981年竣工通车。
设计荷载不明。
桥梁簡图如下：三、调查情况对拱轴线的坐标进行检测，通过拱轴线的坐标得出该桥梁主拱圈为圆弧线。
主拱圈中轴线半径为11.1米，中轴线跨径18.136米，中轴线失高4.7米。
拱圈M10砂浆砌MU50块石，重力密度=24kN/m3。
主拱圈轴心抗压强度设计值3.85MPa，块石砌体抗剪强度设计值为0.073MPa。
拱圈石轴心抗压设计值13.24 MPa，直接抗剪强度1.3×103kPa。
（岩石的抗剪强度约为抗压强度的0.1～0.2倍，取0.1倍）抗剪安全系数γm=2.31，抗压安全系数γn=1.54。
四、受力验算该拱桥构造简单，主要分析计算拱脚、跨中受力情况。
拱桥拱圈由块石砌筑而成，所以设跨中剪力=0。
考虑到桥梁为单行道，活载仅满足当地村民生活生产需要，考虑偏心受压影响，车辆活载取值1400kN（集中荷载），人群荷载3kN/m2。
桥梁承载力评估方法总结
桥梁承载力评估方法总结桥梁作为一种重要的交通工程设施，其安全性和可靠性备受关注。
在建设和维护过程中，评估桥梁的承载力是至关重要的一项任务。
本文将对桥梁承载力评估方法进行总结，以期达到保障桥梁运行安全的目的。
一、静力分析法静力分析法是一种常用的桥梁承载力评估方法，其基本原理是根据力平衡条件，通过计算各构件受力情况来评估桥梁的承载能力。
该方法适用于大多数桥梁结构，具有简单、直观、易于操作的特点。
1. 梁式桥梁对于梁式桥梁，可以采用弹性线性静力分析方法进行评估。
首先，根据桥梁的几何形状和材料性质，建立数学模型。
然后，根据各种加载情况，求解桥梁结构的内力分布，并判断是否满足强度和稳定性要求，以确定承载力。
2. 拱式桥梁拱式桥梁一般采用非线性静力分析方法进行评估。
由于拱桥的几何形状较为复杂，且存在大变形情况，因此需要考虑非线性效应。
通过合理的材料模型和边界条件，求解拱桥的应力和位移分布，并评估其承载能力。
二、动力分析法动力分析法是一种比较全面而准确的桥梁承载力评估方法，其基本原理是模拟桥梁在实际荷载作用下的振动响应。
该方法不仅考虑桥梁结构的强度和稳定性，还能够评估桥梁在动力荷载下的疲劳和振动问题。
1. 有限元动力分析法有限元动力分析法是目前应用较广的一种动力分析方法。
通过将桥梁划分为多个有限元单元，建立节点间的动力方程，并考虑材料的非线性和各种荷载的作用，求解桥梁结构的动态响应。
通过模拟桥梁在不同振动荷载下的变形和应力分布，以及判断其是否满足承载能力要求。
2. 振动台试验法振动台试验法是一种较为直接和精确的桥梁承载力评估方法。
通过在振动台上模拟桥梁在实际荷载作用下的振动响应，观测桥梁的变形和破坏情况，以及测量其动态特性参数，如共振频率、阻尼比等，来评估桥梁的承载能力。
三、结构可靠性分析法结构可靠性分析法是一种从统计学角度评估桥梁承载力的方法。
该方法基于结构参数的不确定性，通过概率理论和数学统计方法，计算桥梁在不同荷载条件下的失效概率，从而评估其承载能力。
桥梁受力分析
1 工程简介矮寨特大悬索桥是长沙至重庆公路通道湖南省吉首至茶洞高速公路跨越矮寨大峡谷的一座特大型桥梁,为吉茶高速公路的控制性工程,也是中国最大的单跨跨越峡谷的钢桁加劲梁悬索桥。
桥型方案为钢桁加劲梁单跨悬索桥,主缆孔跨布置为242+1176+116m,主梁为钢桁加劲梁,全长1000.5m。
主桥横向设2%横坡,桥面系宽24.5m(图1)。
拱式桥与梁式桥不同，拱桥要承受的是根据其拱形斜向的压缩力而不是弯曲力。
拱式桥将拱圈或拱肋作为主要承载结构。
这种结构在竖向荷载下，桥墩或桥台将承受水平推力。
拱的弯矩和变形都比较小，主要承受压力，故拱式桥用砖、石、混凝土和钢筋混凝土材料建造的比较多。
拱式桥受力如图6.9所示。
拱式桥跨越能力大，外形也较美观，因此修建拱桥是经济合理的。
但是由于在桥墩或桥台处承受很大的水平推力，因此对桥的下部结构和基础的要求比较高。
另外拱桥的施工比梁式桥要困难些。
刚架桥标准的梁式桥，桥的大梁和桥墩的结构是分开的。
刚架桥的外形与梁式桥相似。
不过，与梁式桥不同的是，刚架桥的上部结构与下方支脚部分是完全刚结在一起的。
刚架桥是梁和柱(或竖墙)整体结合的桥梁结构。
在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力，受力状态介于梁式桥和拱桥之间。
刚架桥一般可采用T形刚架桥、连续刚架桥、斜腿刚架桥三种类型(图6.15)。
T形刚架便于施加预应力，在两个伸臂端上挂梁后可做成很大跨度的刚架，在要跨越深水、深谷、大河急流的大跨桥梁中常被应用。
连续刚架桥有较好的抗震性能。
斜腿刚架造型轻巧美观，当建造跨越陡峭河岸和深邃峡谷的桥梁时，采用这类刚架型式往往既经济又合理。
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桥梁结构的静力学分析
桥梁结构的静力学分析桥梁结构一直以来都是人类工程领域的重要组成部分。
在现代社会中，桥梁不仅仅是交通的纽带，更是城市发展和经济繁荣的象征。
为了确保桥梁的安全稳定，静力学分析是一项必要且重要的研究内容。
本文将对桥梁结构的静力学分析进行探讨。
一、概述桥梁结构的静力学分析是指通过力学原理和方法，对桥梁在静力作用下的受力和变形进行计算和研究的过程。
它是桥梁设计和评估的关键一步，能够帮助工程师更好地了解桥梁的受力情况，避免潜在的结构失稳和破坏风险。
二、受力分析在进行桥梁结构的静力学分析时，首先需要进行受力分析。
桥梁结构通常由梁、柱、墩、桩等多个组成部分组成，每个组成部分都承受着不同的受力。
通过使用静力学原理和力平衡方程，可以计算出桥梁结构中各个部分的受力情况，例如梁的弯曲力、剪力以及柱的轴力等。
受力分析的结果将为后续的结构设计提供重要的参考依据。
三、变形分析除了受力分析，桥梁结构的静力学分析还需要进行变形分析。
桥梁在受到外力作用时，会出现一定的变形，这些变形可能对桥梁的稳定性造成潜在的影响。
通过使用变形计算方法，可以对桥梁结构的变形进行准确的预测和分析。
常用的变形计算方法包括弹性力学理论和有限元分析等。
通过变形分析，可以判断桥梁结构的变形是否满足特定的设计要求，从而确保桥梁的安全性和稳定性。
四、参数计算在进行桥梁结构的静力学分析时，需要确定一些关键参数。
例如，桥梁结构的几何参数、材料参数、荷载参数等。
准确的参数计算对于分析结果的准确性和可靠性至关重要。
几何参数通常包括梁的长度、截面形状等；材料参数包括梁的弹性模量、抗弯强度等；荷载参数包括交通荷载、风荷载等。
通过准确计算这些参数，可以为桥梁结构的静力学分析提供可靠的基础。
五、计算方法在桥梁结构的静力学分析中，使用合适的计算方法也是十分重要的。
常用的计算方法包括静力平衡法、静力定性法、变形计算法等。
静力平衡法适用于简单结构和荷载较小的情况，通过平衡结构中各个部分的受力，得出桥梁结构的受力情况。
大跨度钢管混凝土拱桥受力性能分析
参考内容
基本内容
随着经济的发展和科技的进步，我国基础设施建设规模不断扩大，尤其是大 跨度桥梁的建设取得了长足的发展。大跨度钢管混凝土拱桥作为现代桥梁工程的 重要类型，具有结构轻盈、跨越能力大、美观环保等优点，因此在公路、铁路和 城市交通领域得到广泛应用。
然而，大跨度钢管混凝土拱桥施工过程复杂，涉及众多关键技术，如何确保 桥梁施工过程中的稳定性、安全性和精度控制成为亟待解决的问题。本次演示旨 在探讨大跨度钢管混凝土拱桥施工控制方面的研究，以期为类似桥梁工程建设提 供理论支持和实践指导。
参考内容二
一、引言
随着现代工程技术的不断发展，大跨度桥梁的设计和施工越来越受到人们的。 大跨度桥梁不仅在视觉上提供了宏大的景观效果，而且在功能上满足了跨越大型 河流、峡谷或其他复杂地形的需求。在众多大跨度桥梁中，大跨度钢管混凝土拱 桥因其独特的结构特性，如高强度、耐久性好、造价低等，而在桥梁工程中具有 广泛的应用。
在实验研究方面，学者们通过制作缩尺模型、全桥模型等进行了各种加载实 验，以探究拱桥的受力性能。这些实验表明，大跨度钢管混凝土拱桥具有良好的 承载能力和变形性能，同时拱脚处容易出现裂缝。尽管实验研究在某些方面取得 了成果，但仍存在实验条件与实际环境有所差异等问题。
本次演示主要研究大跨度钢管混凝土拱桥的受力性能，借助完善的理论和实 验设施，旨在探寻拱桥结构中应力、应变和强度等指标的变化规律。首先，运用 有限元软件建立大跨度钢管混凝土拱桥的数值模型，进行静力分析和模态分析， 以获取拱桥在自重作用下的应力分布和振动特性。
文献综述
大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震反应研究已经取得了不少进展。国内外 学者通过理论分析、实验研究及数值模拟等方法，对拱桥的地震响应进行了深入 探讨。已有的研究主要集中在以下几个方面：
桥梁施工受力分析
333桥梁施工受力分析桥梁是现代交通网络的重要组成部分，对于经济发展和人类生活具有重要意义。
在桥梁施工过程中，受力分析是确保桥梁安全的关键环节。
本文以333桥梁施工受力分析为例，探讨其重要性及主要考虑因素。
一、333桥梁施工受力分析的重要性桥梁施工受力分析的目的是为了确定桥梁结构在施工过程中的各种受力状态，从而为施工方案的制定和结构安全提供科学依据。
333桥梁施工受力分析是指在施工阶段，通过对桥梁结构进行受力分析和模拟，预测结构在不同施工阶段的受力情况，以确保施工过程的安全性和稳定性。
二、333桥梁施工受力分析的主要考虑因素1、结构形式和尺寸桥梁的结构形式和尺寸对受力状态有着重要影响。
在受力分析过程中，需要根据桥梁的设计图纸，详细了解结构形式和尺寸，以便准确模拟结构的受力状态。
2、施工方案施工方案是影响桥梁施工受力状态的重要因素之一。
不同的施工方案会导致不同的受力状态，因此在受力分析过程中，需要对各种施工方案进行比较和分析，选择最优方案。
3、荷载条件荷载条件包括桥梁自重、车辆荷载、风荷载、地震荷载等，这些荷载会对桥梁结构产生不同的作用力。
在受力分析过程中，需要根据不同的荷载条件，分别进行考虑和分析。
4、材料性能和连接方式桥梁结构的材料性能和连接方式也会对受力状态产生影响。
在受力分析过程中，需要了解材料的力学性能和连接方式，以便准确模拟结构的实际受力情况。
5、边界条件和支座反力边界条件和支座反力也是影响桥梁施工受力状态的重要因素。
在受力分析过程中，需要考虑边界条件和支座反力的作用，以便准确预测结构的受力情况。
三、总结333桥梁施工受力分析是确保桥梁施工安全和质量的关键环节。
本文从结构形式和尺寸、施工方案、荷载条件、材料性能和连接方式、边界条件和支座反力等方面探讨了其主要考虑因素。
通过对这些因素的全面考虑和分析，可以更加准确地预测桥梁结构的受力状态，为施工方案的制定和结构安全提供科学依据。
桥梁顶推施工过程受力分析及关键问题研究引言桥梁顶推施工是一种常见的桥梁施工方法，具有施工速度快、成本低、对周围环境影响小等优点。
桥梁结构的受力分析方法
桥梁结构的受力分析方法桥梁是人类历史上最重要的工程之一，它连接了城市和乡村、繁华地区和偏远地带，为经济发展做出了巨大贡献。
在桥梁设计中，受力分析是至关重要的一环，它直接关系到桥梁的安全性和可靠性。
本文将重点介绍桥梁结构的受力分析方法。
首先，桥梁的受力分析需要考虑到各种载荷的作用，例如自重、行车荷载、风荷载等。
这些载荷会对桥梁结构产生不同的影响，因此需要进行详细的分析和计算。
在实际工程中，通常会采用有限元方法进行受力分析，通过将桥梁结构划分为有限个小单元，利用数值计算的方法来求解每个单元的受力状态。
其次，桥梁结构的受力分析还需要考虑到材料的力学性质。
不同材料的受力特点不同，例如钢材具有良好的抗拉性能，而混凝土则具有较高的抗压性能。
因此，在受力分析中需要根据材料的力学性质来选择合适的计算方法和公式。
同时，还需要考虑到材料的疲劳性能和耐久性，确保桥梁能够长期安全运行。
此外，桥梁结构的受力分析还需要考虑到桥墩和桥梁之间的相互作用。
桥墩是桥梁的支撑点，承受着桥梁的荷载，并将其传递到地基中。
桥墩的稳定性对于整个桥梁结构的安全性至关重要，因此需要进行细致的受力分析和设计。
同时，还需要考虑到桥梁的伸缩性能，因为温度和湿度的变化会导致桥梁的伸缩变形，进而影响受力分析结果。
在实际工程中，桥梁结构的受力分析还需要考虑到建设和施工的影响。
例如，在桥梁施工过程中，临时支撑和施工载荷会对桥梁结构产生不同的影响，因此需要进行详细的分析和计算。
另外，还需要考虑到桥梁的维护保养和修复工作，确保桥梁能够长期安全运行。
总之，桥梁结构的受力分析是建筑工程行业中非常重要的一环。
只有通过专业的受力分析方法，才能够确保桥梁的安全性和可靠性。
在实际工程中，需要考虑到各种载荷的作用、材料的力学性质、桥墩和桥梁之间的相互作用，以及建设和施工的影响。
通过综合考虑这些因素，可以为桥梁的设计和施工提供科学依据，确保桥梁能够长期安全运行。
城市桥梁双立柱曲线桥墩受力分析
（ 作者单位 ：天津市市政工程设计研究院 ）
根据 有限元模 型计算 ，沿高度 对墩柱各截面应力进行积 分得到各个截面 的内力，并对墩帽上 下横梁 跨中截面 应力积
项目
带 上 横 梁 墩 柱
上横 梁跨 中截 面
轴 力 （Ｎ ｋ） １ ９ ． ８４４ 弯 矩 （Ｎ・ ） ｋ ｍ ２ ９ ． ２３２
１概 述 ．
城市桥梁双立轻 益线桥墩受力分析
通 道 ，在 中 心城 区 路 网 中具 有重 要 的地 位 和作 用 。
２总体 设 计 ．
宁波市机场快速 干道工程位于 宁波市中心城 区中、西部
地区 ，是宁波 “ 三横 四纵 ”快速主骨架路网道路 ，是宁波栎
社 国 际 机场 、 宁 波客 运 中 心及 宁波 铁 路 南 站 枢 纽 的 重 要 集 散
快 速 干 道标 准桥 宽 断面 下部 结 构 采 用 双 立 柱 曲线 桥 墩 ，墩 底 全 宽 ６０ ， 由两 根 ２５ ．ｍ ｍ宽 墩 柱 组 成 ，两 墩 间 净 距 １ ｍ。 墩 ． Ｏ
柱顶部 ５ ｍ范围内两墩分别向外侧倾斜 ，曲线半径１ ｍ，墩顶 ３
全 宽 ８Ｏ ｍ。 在 墩 柱 上｛ ５ １ ｌ ｍ柱 头 范 围 内考 虑 采 用 带 上 横 梁 和 上 下 横 梁 两种 情 况 进 行 比较 。 图 １ 带 上 横 梁墩 柱 外 形 ， 图 为
元 ， 图 ３ 双 立 柱 桥 墩 有 限 元 模 型 。 墩 柱 全 高 取 平 均 高 度 为 １ ｍ ，对 称 加 载 时支 座 反 力 为 １ ０ ０ Ｎ，采 用面 荷 载 加 载 。 Ｏ ４ ０ｋ
架桥梁下部结构优先选择的墩柱类型之一。 （ ２）带上下横梁墩柱下横梁弯矩很小 ，可忽略不计。 （ 带上下横梁 墩柱弯矩主要 分布于 柱头范围 内，柱 ３） 头 以下墩身弯矩较小 ，可对柱 头及横梁加强设计 ，以节省工
桥梁受力分析 PPT
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1工程简介
矮寨特大悬索桥是长沙至重庆公路通道湖南省吉首至茶洞高速公路跨越矮寨大峡谷的一座特大型桥梁,为吉茶高速公路的控制性工程,也是中国最大的单跨跨越峡谷的钢桁加劲梁悬索桥。
桥型方案为钢桁加劲梁单跨悬索桥,主缆孔跨布置为242+1 176+116m,主梁为钢桁加劲梁,全长1 000.5 m。
主桥横向设2%横坡,桥面系宽24.5 m(图1)。
拱式桥
与梁式桥不同，拱桥要承受的是根据其拱形斜向的压缩力而不是弯曲力。
拱式桥将拱圈或拱肋作为主要承载结构。
这种结构在竖向荷载下，桥墩或桥台将承受水平推力。
拱的弯矩和变形都比较小，主要承受压力，故拱式桥用砖、石、混凝土和钢筋混凝土材料建造的比较多。
拱式桥受力如图6.9所示。
拱式桥跨越能力大，外形也较美观，因此修建拱桥是经济合理的。
但是由于在桥墩或桥台处承受很大的水平推力，因此对桥的下部结构和基础的要求比较高。
另外拱桥的施工比梁式桥要困难些。
刚架桥
标准的梁式桥，桥的大梁和桥墩的结构是分开的。
刚架桥的外形与梁式桥相似。
不过，与梁式桥不同的是，刚架桥的上部结构与下方支脚部分是完全刚结在一起的。
刚架桥是梁和柱(或竖墙)整体结合的桥梁结构。
在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力，受力状态介于梁式桥和拱桥之间。
刚
架桥一般可采用T形刚架桥、连续刚架桥、斜腿刚架桥三种类型(图6.15)。
T形刚架便于施加预应力，在两个伸臂端上挂梁后可做成很大跨度的刚架，在要跨越深水、深谷、大河急流的大跨桥梁中常被应用。
连续刚架桥有较好的抗震性能。
斜腿刚架造型轻巧美观，当建造跨越陡峭河岸和深邃峡谷的桥梁时，采用这类刚架型式往往既经济又合理。
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