桥博建模之拱桥(配图)
桥梁博士石拱桥建模计算

桥梁博士石拱桥建模计算
石拱桥是一种古老而经典的桥梁结构,它具有美观、稳定的特点。
在建模计算石拱桥时,需要考虑多个方面,包括结构设计、力
学分析、材料特性等。
首先,石拱桥的建模计算需要考虑桥梁的几何形状和结构设计。
这包括拱桥的跨度、高度、宽度、拱度等参数的确定,以及拱脚、
拱肋、桥面等部位的设计。
在建模时,需要使用专业的建筑设计软
件如AutoCAD、Revit等进行三维建模,确保准确地反映出石拱桥的
实际结构。
其次,建模计算还需要进行力学分析。
这包括对石拱桥在静载荷、动载荷、地震等外部力的作用下的受力情况进行分析。
通过有
限元分析等方法,可以模拟桥梁在不同工况下的受力情况,包括受压、受拉、受弯等情况,以及对结构的稳定性和安全性进行评估。
此外,建模计算还需要考虑材料特性。
石拱桥的建模需要考虑
石材的物理力学性质,如抗压强度、抗拉强度、弹性模量等参数,
以及石材的变形和破坏特性。
这些参数将直接影响到石拱桥在实际
使用中的性能和安全性。
总的来说,石拱桥的建模计算是一个复杂而综合的工程,需要从结构设计、力学分析、材料特性等多个方面进行全面考虑。
只有全面准确地进行建模计算,才能确保石拱桥在实际使用中具有稳定的结构和良好的安全性能。
桥梁博士学习例题六系杆拱桥建模实例PPT学习教案

计算,结构基频f=1.129,冲击系 数为0.05 。
使用阶段的模拟
1、活载 车道荷载:公路-Ⅰ级,2车道; 全桥整体升温14゜C,整体降温23 第10页/共12页
横向分布系数:横向分布系数采用 杠杆法 计算, 汽车1.2 ,满人 4; 冲击系数按照《公路桥涵设计通用 规范》 (JTG D60-2004)第4.3.2条
2、温度力
拱肋升温、降温15゜C; 吊杆升温、降温15゜C; 系梁上下缘温差5゜C。
外部简支不考虑基础变位。
4、设计合拢温度:20゜C 设计温度范围:-3゜C ~34゜C
吊杆单元 15跟拉索101-115拱15个单元
第4页/共12页
系梁钢束的模拟
第5页/共12页
施工阶段的模拟
1、支架上浇注两侧24m系梁,安装相 应的中 横梁;
2、张拉跨中32m系梁内的部分预应力 束,此 段系梁 两端简 支;
第6页/共12页
施工阶段的模拟
3、中间32m系梁与两侧24m系梁连成 整体, 张拉接 长预应 力束和 部分通 长束;
计算内容
二、中横梁计算 三、端横梁计算 四、端横梁牛腿计算 五、桥面板计算
第2页/共12页
主要构件尺寸
第3页/共12页
建模单元的划分
拱肋单元 1-36共36个单元 32*2.25 2*2
X向分段长度: 2*2
系梁单元 37-77共40个单元 1.05 0.7 1.45 0.8 32*2.25 0.8 1.45 0.7 1.05
4、拱肋钢管与内部混凝土形成组合截 面,落 架; 5、安装5号、8号吊杆位置的中横梁;
第7页/共12页
施工阶段的模拟
6、张拉2号、5号、8号吊杆
7、拆除部分支架; 8、安装6号、7号吊杆位置的中横梁;
各类桥梁图片拱桥ppt课件

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28
湘潭湘江桥位于湖南省湘潭市107国道线上,跨湘江,为8 孔60m上承式钢筋混凝土拱肋,于1961年建成。
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29
永定河七号桥位于北京市永定河上游,距官厅水库大坝约
28km,下游距珠水库大坝约4km,线路与河流斜交20度, 水深11m,两岸为矽质石类岩露头,按地震烈度8度设防。 于1966年6月竣工。
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43
建德新安江桥位于浙江省建德市新安江上,跨径为 84+120+84(m)的三跨连续中承式钢管混凝土拱桥。
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44
高明桥位于广东省高明县城南,是一座跨越西江的大型公路
桥,全长1116m。主通航孔为2x100m,桥型采用中承式钢 管混凝土拱,引桥共11孔,系跨径为70m的钢筋混凝土拱肋, 桥面宽12m。 于1991年12月7日建成
8
里仁桥位于浙江省余杭县塘栖镇,是首座单跨50m的钢 筋混凝土斜拉式桁架拱桥。拱圈矢跨比为1/8,桥面净空 为净7+2x0.75m人行道。两岸桥台为桩基上的复式U型 桥台,拱座后为一立交孔,沿河街道在此桥孔中通过于
1971年竣工。
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9
三门上叶桥位于浙江省三门县三门至天台、临海的公路上, 是一座双孔44m的钢筋混凝土桁架拱桥。 1972年8月竣 工。
库垭口的大桥,位于国道105号公路上,主跨为90m钢筋混 凝土箱肋中承式拱,全长235.13m,桥宽9+2x1.75(m), 拱矢度1/4.5,全桥采用喷塑装修工艺,建筑宏伟壮丽,已 成为公园的重要景观。于1988年竣工.
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永保桥位于云南省下关—保山公路,跨越澜沧江。该桥为 柔性纵梁的下承式肋拱桥,主拱圈的推力分别传至两岸桥 台。保山岸由斜梁支承的轴力。永平岸主拱的竖向力由桥 墩支承;水平推力通过两孔连续梁传到后台岩基。于1971 年5月竣工。
桥梁博士V4工程案例教程12_桥博V4钢管混凝土拱桥解决方案

钢管混凝土拱梁解决方案
桥梁博士V 4工程案例教
程
施工方法
1.岸上拼装拱肋钢管及系杆劲性骨架,焊接成整体,安装吊杆外套钢管及吊杆并拧紧,整体吊装运至桥位处。
2.装端横梁及拱脚处钢筋、模板,现浇拱脚及端横梁混凝土
3.充拱肋下弦钢管混凝土,养护待其强度达到设计强度后,第一次张拉系杆预应力。
填充拱肋上弦钢管混凝
土,养护待其强度达到设计强度后,第二次张拉系杆预应力。
填充拱肋缀板混凝土。
4.劲性骨架上安装系杆模板,绑扎钢筋,浇筑系杆混凝土。
5.第一次张拉吊杆。
6.安装预制中横梁,再次张拉系杆预应力。
7.安装行车道板。
8.安装桥面系,第五次张拉系杆预应力。
目录
编号子截面名称材料名称安装序号有效宽度模式有效宽度类型默认应力点数大气接触周长加固截面1上钢管钢管1全部有效上下缘50不加固2上填芯砼C404,5全部有效上下缘50不加固3下钢管钢管1全部有效上下缘50不加固4
下填芯砼
C40
2,3
全部有效
上下缘
5
不加固
5右钢板钢板(高)
1全部有效上下缘50不加固6缀板砼C406全部有效上下缘50不加固7
左钢板
钢板(高)
1
全部有效
上下缘
5
不加固。
桥博建模之拱桥(配图).

[桥梁博士]实例一:拱肋的建立过程我们现在拟定建立如下图所示的模型:说明:桥面全长50M,分为50个单元,每个单元x向分段长度为1M,系杆截面为2000×1000MM的矩形截面,材料为40号混凝土拱肋单元;拱肋单元分50个单元,每个单元x向分段长度为1M,拱肋截面为钢管内填40号混凝土,钢管半径R=1000MM,厚度T=120MM,为A3号钢吊杆每隔5M设1根,拉索材料为270低级松弛钢绞线。
下面我们讲述具体的建立过程:步骤一:选择菜单栏的项目>创建工程项目,建立新工程,如下图所示:步骤二:按F4键进入原始数据输入窗口,在数据菜单中选择“输入单元特征信息”,见下图步骤三:先建立系杆单元,点击快速编译器的“直线”按钮,在编译框内,在编辑内容的四个复选框都钩上,编辑单元号:1-50,左节点号:1-50,右节点号:2-51;分段长度:50*1,如下图所示:步骤四:输入截面特征,点击截面特征按钮,选择图形输入,找到矩形截面,然后输入B=2000,H=1000,确定,如下图:步骤五:控制断面定义。
在控制点距起点距离输入框内填0,按添加按钮,然后在控制点距起点距离输入框内填50,再按添加按钮,见下图:步骤六:做完以上步骤后,按确定按钮,这样,我们第一步的系杆就建好了,如下图:下面我们建立拱肋单元:步骤一:点击快速编译器的“拱肋”按钮,进入拱肋单元编译框,在编辑单元号一栏需要输入:51-100,左节点号:1 52-100,右节点号:52-100 51,x向分段长度:50*1;控制点x1=0,y1=0,控制点x2=25,y2=12,控制点x3=50,y3=0,同样,编辑内容的4个复选框都勾上。
如下图所示:步骤二:点击控制截面输入截面形状,截面材料选择A3钢,输入钢管截面,点击图形输入,找到那个形状,输入数据R=1000,T=120,确定,如下图:然后输入内部的混凝土,在截面特征的对话框中,点击“附加截面”,截面材料选择40号混凝土,然后选择图形输入,选择圆形截面,输入R=880,确定,如下图:步骤三:按确定后出现如下图形:现在我们来改变拱肋单元的性质,在上图的右上角有个“goto”按钮,在左上角显示着当前单元编号,我们在goto栏里输入51(51单元到100单元都是拱肋单元),然后按“goto”按钮,现在应该在左上角显示的当前单元号为51,然后在顶缘坐标里截面高度中点出坐标的复选框打上勾,在单元性质里选择组合构件,并把是否桥面单元复选框的勾去掉,这样,我们完成了第一个拱肋单元性质的修改,如下图:下面我们来修改其他拱肋单元的性质;在快速编译器中点击“单元”按钮,把复选框“修改坐标性质”、“修改单元类型”、“修改桥面单元定义”这3个打上勾,在编辑单元里填入:52-100,在其他信息模板单元号里填51,然后确定,见下图:这样,我们就完成了拱肋的建立。
midas Civil 拱桥专题—拱桥分析专题21页PPT

抗震
考虑施工阶段的未知荷载系数法 本程序还可考虑施工阶段,计算未知荷载系数。利用此功能可直接计算出,
施工过程中每根拉索的拉索控制力。 定义正装施工阶段模型。 将每个施工阶段的拉索初拉力定义单位初拉力。(注:拉索过程必须单独定义施 工阶段) 运行分析后,通过未知荷载系数计算,求得符合约束条件的施工过程中的拉索控 制力。
设计人员 指定的范 围(红线)
随拉索张力变化 的结果(蓝线)
抗震
拉索的张力( 或者荷载系数 )可以利用输 入窗口或柱状 图进行微调来 确定最优索力
影响值(绿线)
6
midas Civil 2010 抗震专题—08公路抗震规范设计专题
抗震
在影响矩阵中 确认对单元影 响最大的张力 后,使用搜索 功能,确定最 优索力
第二步 定义荷载工况
关键点:将不同的索力定义为不同的荷载工况,作为未知荷载来考虑。
第三步 采用未知荷载系数法进行拱桥吊杆调索
关键点:定义成桥约束条件,求解最优的荷载组合系数(未知荷载系数)
STEP 7. 查看分析结果并最终确定初始索力
抗震
8
midas Civil 2010 抗震专题—08公路抗震规范设计专题
抗震
4.未闭合配合力功能
midas Civil能够在小位移分析中考虑假想位移,以无应力长为基础进行正装分 析。这种通过无应力长与索长度的关系计算索初拉力的功能叫未闭合配合力功能。 未闭合配合力具体包括两部分,一是因为施工过程中产生的结构位移和结构体系 的变化而产生的拉索的附加初拉力,二是为使安装合拢段时达到设计的成桥阶段 状态合拢段上也会产生附加的内力。利用此功能可不必进行倒拆分析,只要进行 正装分析就能得到最终理想的设计桥型和内力结果。
桥梁三维模型图

简支T梁施工过程之一——主梁的浇筑T梁内部设置普通钢筋,形成钢筋骨架,完成部分构造功能。
梁内部设置普通钢筋,形成钢筋骨架,完成部分构造功能。
在T梁两端,为适应内部预应力束的抬高,要将马蹄抬高。
在T梁两端,为适应内部预应力束的抬高,要将马蹄抬高。
拉端设置锚头构件预留张拉位置。
锚头可设置在梁端、梁顶等位置。
拉端设置锚头构件预留张拉位置。
锚头可设置在梁端、梁顶等位置。
拉端设置锚头构件预留张拉位置。
锚头可设置在梁端、梁顶等位置。
多数T梁在梁内部设置通长的预应力钢束。
由于梁的两端剪力较大,所以要将预应力钢束在两端抬起。
这和钢筋混凝土梁很相似。
由于梁的两端剪力较大,所以要将预应力钢束在两端抬起。
这和钢筋混凝土梁很相似。
预应力钢束要套波纹管,在锚头处要加锚垫板,以克服由于局部受力所引起的应力集中。
预应力钢束要套波纹管,在锚头处要加锚垫板,以克服由于局部受力所引起的应力集中。
T梁施工过程之二——穿束简支T梁施工过程之二——穿束预应力筋穿入孔道的方法有先穿束法和后穿束法两种。
先穿束法即在浇注混凝土之前穿束。
这种穿束法较省力,但束端保护不当易生锈。
后穿束法即在混凝土浇筑之后穿束。
穿束可在混凝土养护期内进行,不占工期,便于用通孔器或高压水通孔,穿束后及时张拉,易于防锈,但穿束较为费力。
后穿束法可用人工穿束、卷扬机穿束和穿束机穿束。
穿束前应全面检查孔道是否完整无缺T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之二——穿束T梁施工过程之三——张拉预应力T梁一般采用后张法(先浇筑混凝土,后张拉预应力钢筋)。
后张法是利用构件自身作为加力台座进行预应力筋的张拉,并用锚夹具将张拉完毕的预应力筋锚固在构件的两端,再在预应力筋的管道内压入水泥浆,使预应力筋与混凝土粘结成整体。
后张法主要是靠锚夹具来传递和保持预加应力的。
桥梁博士斜拉桥建模实例

桥梁博士斜拉桥建模实例我们拟定建立以下模型,见下图:参数说明:桥面长度L1=100M,分100个桥面单元,每单元长度1M,桥塔长度L2=50M,分50个竖直单元,每单元长度1M,拉索单元共48个单元,左右对称,拉索桥面锚固端间隔为2 M,桥塔锚固端间隔为1M。
下面介绍具体建立模型的步骤:步骤一,建立桥面单元。
用快速编译器编辑1-100个桥面单元(具体过程略),参见下图:(注:在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定)步骤二:建立桥塔单元。
用快速编译器编辑101-150个桥塔单元(具体过程略),参见下图:(注:在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定,在分段方向的单选框内,一定要选择“竖直”,起点x=49,y=-20,终点x=49,y=30是定义桥塔的位置,这里我把它设在桥面中部,桥面下20米处,因为我做的桥塔截面为2m×2m的空心矩形,所以此处起点和终点x填49,请读者自己理解)步骤三:拉索的建立。
A、先编辑桥塔左边部分24跟拉索单元。
点击快速编译器的“拉索”按钮,在拉索对话框内的编辑内容复选框选择编辑节点号勾上,编辑单元号:151-174,左节点号:1-48/2;右节点号:152-129;(注意:左节点1-48/2代表拉索在桥面的锚固点间距为2M),如下图:在快速编译器中选择“单元”按钮,在“单元”对话框内的复选框内把“截取坐标”勾上,编辑单元号:151-174,然后确定。
如下图:B、建立桥面右半部分的24跟拉索。
在快速编译器中选择“对称”按钮,在“对称”对话框中的编辑内容4个复选框都勾上。
模板单元组:151-174;生成单元组:198-175;左节点号:55-101/2;右节点号:129-152;对称轴x=50,然后确定。
见下图:这样,我们就建好了拉索单元的模型。
现在让我们来看一看整个模型的三维效果图:。
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[桥梁博士]实例一:拱肋的建立过程
我们现在拟定建立如下图所示的模型:
说明:桥面全长50M,分为50个单元,每个单元x向分段长度为1M,系杆截面为2000×1000MM的矩形截面,材料为40号混凝土拱肋单元;
拱肋单元分50个单元,每个单元x向分段长度为1M,拱肋截面为钢管内填40号混凝土,钢管半径R=1000MM,厚度T=120MM,为A3号钢
吊杆每隔5M设1根,拉索材料为270低级松弛钢绞线。
下面我们讲述具体的建立过程:
步骤一:选择菜单栏的项目>创建工程项目,建立新工程,如下图所示:
步骤二:按F4键进入原始数据输入窗口,在数据菜单中选择“输入单元特征信息”,见下图
步骤三:先建立系杆单元,点击快速编译器的“直线”按钮,在编译框内,在编辑内容的四个复选框都钩上,编辑单元号:1-50,
左节点号:1-50,右节点号:2-51;分段长度:50*1,如下图所示:
步骤四:输入截面特征,点击截面特征按钮,选择图形输入,找到矩形截面,然后输入B=2000,H=1000,确定,如下图:
步骤五:控制断面定义。
在控制点距起点距离输入框内填0,按添加按钮,然后在控制点距起点距离输入框内填50,再按添加按钮,见下图:
步骤六:做完以上步骤后,按确定按钮,这样,我们第一步的系杆就建好了,如下图:
下面我们建立拱肋单元:
步骤一:点击快速编译器的“拱肋”按钮,进入拱肋单元编译框,在编辑单元号一栏需要输入:51-100,左节点号:1 52-100,右节点号:52-100 51,x向分段长度:50*1;控制点x1=0,y1=0,控制点x2=25,y2=12,控制点x3=50,y3=0,同样,编辑内容的4个复选框都勾上。
如下图所示:
步骤二:点击控制截面输入截面形状,截面材料选择A3钢,输入钢管截面,点击图形输入,找到那个形状,输入数据R=1000,T=120,确定,如下图:
然后输入内部的混凝土,在截面特征的对话框中,点击“附加截面”,截面材料选择40号混凝土,然后选择图形输入,选择圆形截面,输入R=880,确定,如下图:
步骤三:按确定后出现如下图形:
现在我们来改变拱肋单元的性质,在上图的右上角有个“goto”按钮,在左上角显示着当前单元编号,我们在goto栏里输入51(51单元到100单元都是拱肋单元),然后按“goto”按钮,现在应该在左上角显示的当前单元号为51,然后在顶缘坐标里截面高度中点出坐标的复选框打上勾,在单元性质里选择组合构件,并把是否桥面单元复选框的勾去掉,这样,我们完成了第一个拱肋单元性质的修改,如下图:
下面我们来修改其他拱肋单元的性质;在快速编译器中点击“单元”按钮,把复选框“修改坐标性质”、“修改单元类型”、“修改桥面单元定义”这3个打上勾,在编辑单元里填入:52-100,在其他信息模板单元号里填51,然后确定,见下图:
这样,我们就完成了拱肋的建立。
下面来讲述吊杆的建立过程:
步骤一,点击快速编译器的“平行”按钮,进入吊杆单元编译,在平行编译框内,编辑节点号复选框勾上,编辑单元号:101-109;左节点号:6-50/5;右节点号:56-100/5,然后确定。
如下图:
步骤二:在快速编译器中点击“单元”按钮,选择“截取坐标”复选框,编辑单元号填入:101-109,按确定,如下图:
然后用上面讲的办法转到101单元,修改它的单元性质,单元性质改为拉索,如下图:
然后再修改其他吊杆单元的性质,修改方法同上面拱肋单元的修改。
点击快速编译器的“单元”按钮,在“修改单元性质”的复选框打上钩,编辑单元号填:102-109,其他信息模板单元号填:101,确定,如下图:
这样吊杆就大功告成了,来让我们来看一下三维效果图:。