各类桥梁基频计算
桥梁桩基础设计计算部分
一方案比选优化公路桥涵结构设计应当考虑到结构上可能出现的多种作用,例如桥涵结构构件上除构件永久作用(如自重等)外,可能同时出现汽车荷载、人群荷载等可变作用。
《公路桥规》要求这时应该按承载力极限状态和正常使用极限状态,结合相应的设计状况进行作用效应组合,并取其最不利组合进行计算。
1、按承载能力极限状态设计时,可采用以下两种作用效应组合。
(1)基本作用效应组合。
基本组合是承载能力极限状态设计时,永久作用标准值效应与可变作用标准值效应的组合,基本组合表达式为(1-1)或(1-2)γ0-桥梁结构的重要性系数,按结构设计安全等级采用,对于公路桥梁,安全等级一级、二级、三级,分别为1.1、1.0和0.9;γGi-第i个永久荷载作用效应的分项系数。
分项系数是指为保证所设计的结构具有结构的可靠度而在设计表达式中采用的系数,分为作用分项系数和抗力分项系数两类。
当永久作用效应(结构重力和预应力作用)对结构承载力不利时,γGi=1.2;对结构的承载能力有利时,γGi=10;其他永久作用效应的分项系数详见《公路桥规》;γQ1-汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数,取γQ1=1.4;当某个可变作用在效用组合中,其值超过汽车荷载效用时,则该作用取代汽车荷载,其分项系数应采用汽车荷载的分项系数;对专门为承受某种作用而设置的结构或装置,设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值;计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载时,其分项系数也与汽车荷载取同值。
γQj-在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载以外的其他第j个可变作用效应的分项系数,取γQ1=1.4,但风荷载的分项系数取γQ1=1.1;S gik、S gid-第i个永久作用效应的标准值和设计值;S Qjk-在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他第j个可变作用效应的标准值;S ud-承载能力极限状态下,作用基本组合的效应组合设计值,作用效应设计值等于作用效应标准值S d与作用分项系数的乘积。
基于有载频率的简支梁桥自振频率计算方法
4B 1B 3 2 B4 + B 4 3 B1 B3 i B4
2
( 12c)
其中 a1 = s nm b 1m s1 , a2 =
n b1 t1 2 t1 n 1
2 n n b1
s m b1 m s1+ sn ( m b1 + m s1 ) k b 1
第 24 卷第 1 期 2011 年 2 月
振 动 工 程 学 报
Journal o f Vibrat ion Engineering
Vo l. 24 N o. 1 F eb. 2011
基于有载频率的简支梁桥自振频率计算方法
谭国金, 宫亚峰, 程永春, 刘寒冰, 王龙林
( 吉林大学交通学院 路桥系 , 吉林 长春 130022) 摘要 : 由于车辆的存 在 , 在桥梁的 动力试验中 , 测试到的桥梁频率 实际上是以桥梁振 动为主要振 动形式的 车 桥耦 合系统的振动频率 ( 工程上称为有载频率 ) , 而非桥梁自身的固有频率。基于车 -桥系统的耦合振动模型和模态分析 技术 , 提出了多个车辆作用下的桥梁有载频率计算方法。在中小跨径的公路桥梁的动态检 测中 , 往往采用单个车辆 对桥梁进行激振。对此推导出了单个车 辆作用下的桥梁有载频率的简便计算公式。基于单个车辆作用下的桥梁有 载频率计算公式 , 进一步得到了基于有载频率计算桥梁自振频率的解析表达式。最后以某 钢筋混凝土梁为例 , 采用 有限元方法计算出的桥梁有载频率为基础数 据 , 充分验证了方法的可行性和有效性。 关键词 : 桥梁工程 ; 桥梁自振频率 ; 桥梁有载频率 ; 车 -桥耦合系统 ; 模态分析 方法 中图分类号 : T U 352. 12; T U 311. 3 文献标 识码 : A 文章编号 : 1004-4523( 2011) 01-003105
预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计
课程名称:《桥梁工程概论》设计题目:预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计院系:专业:学号:姓名:元芳指导教师:联系方式:西南交通大学峨眉校区2012年6 月 2 日课程设计任务书专业0 姓名学号开题日期:2012-5-15完成日期:2012-6-3题目:预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计一、设计的目的通过本次预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计,掌握并巩固课堂所学知识二、设计的内容及要求设计内容:1、计算桥面板内力(最大弯矩和剪力);2、计算主梁内力(跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力),进行强度检算;要求:1、本课程设计须按教务对课程设计的排版格式要求,形成电子文档,并打印成文本上交,同时电子文档也须上交。
2、本课程设计期末考试时必须交三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日目录第一章设计资料 (4)1.1 设计资料 (4)第二章主要尺寸拟定 (4)2.1 尺寸拟定 (4)第三章行车道板的计算 (9)3.1 桥面板恒载计算 (9)3.2 铰接板的内力计算 (10)第四章主梁内力计算 (8)4.1 求横向分布系数 (8)4.2 主梁内力计算 (11)第五章荷载效应组合.............................................................. 错误!未定义书签。
5.1 承载力极限状态设作用效应组合................................ 错误!未定义书签。
5.2 正常使用极限状态设作用效应组合............................ 错误!未定义书签。
第六章截面验算 (23)6.1 持久状况承载能力极限状态计算 (23)6.2 持久状况正常使用极限状态计算 (23)6.3 挠度验算 (24)第七章设计小结 (23)325/kN m 12.14/kN m 324/kN m 323/kN m 26.1p L m=23.5/kN m 43.4510c E MPa=⨯一、设计资料1、计算跨径:2、设计荷载:公路Ⅱ级荷载;人群荷载人行道重力:预制横隔梁的重力密度为 3、主要宽度尺寸:行车道宽度为 8.5m ,人行道宽度为 0.75m ,每片梁行车道板宽2.00m4、行车道板间连接形式:刚性连接3、铺装层及其各项指标:桥面铺装层外边缘处为2cm 的沥青表面处治(重力密度 )和6cm 厚的混凝土三角垫层(重力密度 ),桥面横坡 1.5%4、其他数据:弹性模量5、设计依据: 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62—2004)8、设计方法:承载能力极限状态法二、主要尺寸拟定① 主梁高度公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为1/11~1/16;预应力混凝土梁的高跨比为1/15~1/25,随跨度增大而取较小值,本课程设计采用1350mm 的主梁高度② 梁肋厚度常用的梁肋厚度为15cm - 18cm ,视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。
桥梁工程毕业设计计算书(五跨等截面连续梁桥)
1 设计基本资料1.1概述跨线桥应因地制宜,充分与地形和自然环境相结合。
跨线桥的建筑高度选取除保证必要的桥下净空外,还需结合地形以减少桥头接线挖方或填方量,最终再谈到经济实用的目的。
如果桥两端地势较低,主要采用梁式桥;略高的则主要采用中承式拱肋桥;更高的则宜采用斜腿刚构、双向坡拱等形式。
在桥型的选择时,一方面从“轻型”着手,以减少圬工体积,另一方面结合当地的资源材料条件,以满足就地取材的原则。
随着社会和经济的发展,生态环境越来越受到人们的关注与重视,高速公路跨线桥将作为一种人文景观,与自然相协调将会带来“点石成金"的效果.高速公路上跨线桥常常是一种标志性建筑物,桥型本身具有的曲线美,能够与周围环境优美结合。
茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥,必须遵照“安全、适用、经济、美观”的基本原则进行设计,同时应充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。
1.1.1设计依据按设计任务书、指导书及地质断面图进行设计.1.1.2技术标准(1)设计等级:公路—I级;高速公路桥,无人群荷载;(2)桥面净宽:净—11.75m + 2×0。
5 m防撞栏;(3)桥面横坡:2。
0%;1。
1。
3地质条件桥址处的地质断面有所起伏,桥台处高,桥跨内低,桥跨内工程地质情况为(从上到下):碎石质土、强分化砾岩、弱分化砾岩,两端桥台处工程地质情况为:弱分化砾岩。
1.1。
4采用规范JTG D60—2004《公路桥涵设计通用规范》;JTG D62—2004 《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》;JTG D50—2006 《公路沥青路面设计规范》JTJ 022—2004 《公路砖石及砼桥涵设计规范》;1.2桥型方案经过方案比选,通过对设计方案的评价和比较要全面考虑各项指标,综合分析每一方案的优缺点,最后选定一个最佳的推荐方案。
按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。
独塔单索面斜拉桥比较美观,但是预应力混凝土等截面连续梁桥桥梁建筑高度小,工程量小,施工难度小,可以采用多种施工方法,工期较短,易于养护。
桥梁建模钢筋算量计算公式
桥梁建模钢筋算量计算公式随着城市化进程的加速和交通建设的不断推进,桥梁建设成为城市发展的重要组成部分。
而在桥梁建设中,钢筋是不可或缺的重要材料,它能够增强混凝土的抗拉性能,提高桥梁的承载能力和抗震性能。
因此,在桥梁建设中,对钢筋的算量计算显得尤为重要。
桥梁建模钢筋算量计算公式是桥梁设计中的重要内容之一,它是根据桥梁结构的具体要求和设计标准,通过一定的计算方法来确定桥梁中所需的钢筋数量和规格。
下面将结合桥梁建模钢筋算量计算公式的具体内容,对其进行详细的介绍。
一、桥梁建模钢筋算量计算公式的基本原理。
桥梁建模钢筋算量计算公式的基本原理是根据桥梁的设计要求和结构特点,通过对桥梁各个部位的受力分析,确定桥梁中所需的钢筋数量和规格。
在进行桥梁建模钢筋算量计算时,需要考虑桥梁的跨度、荷载、受力情况等因素,以确定钢筋的截面积和数量。
具体来说,桥梁建模钢筋算量计算公式的基本原理包括以下几个方面:1. 桥梁的受力分析,通过对桥梁结构的受力分析,确定桥梁中各个部位的受力情况,包括受拉和受压的情况,以确定钢筋的布置位置和数量。
2. 钢筋的截面积计算,根据桥梁的设计要求和结构特点,确定钢筋的截面积,包括钢筋的直径和截面积。
3. 钢筋的数量计算,根据桥梁的设计要求和结构特点,确定桥梁中所需的钢筋数量,包括主筋和箍筋的数量。
4. 钢筋的规格选择,根据桥梁的设计要求和结构特点,确定钢筋的规格,包括钢筋的直径和截面积。
通过以上几个方面的计算,可以确定桥梁中所需的钢筋数量和规格,从而满足桥梁的设计要求和结构特点。
二、桥梁建模钢筋算量计算公式的具体内容。
桥梁建模钢筋算量计算公式的具体内容包括桥梁中主筋和箍筋的计算公式。
主筋是桥梁中承受主要受力的钢筋,其数量和规格的计算是桥梁建模钢筋算量计算的重点。
箍筋是桥梁中用于加固和约束混凝土的钢筋,其数量和规格的计算也是桥梁建模钢筋算量计算的重要内容。
1. 主筋的计算公式。
桥梁中主筋的计算公式一般包括以下几个方面:(1) 主筋的截面积计算公式,主筋的截面积计算公式一般为A=πd²/4,其中A 为主筋的截面积,d为主筋的直径。
各类梁固有频率简易理论计算公式
各类梁固有频率简易理论计算公式摘要:将虚拟仪器技术应用于悬臂梁固有频率的测量组成了基于虚拟仪器的测试系统介绍了测试系统的硬件、软件的构成开发了基于LabVIEW的测量程序。
测试实验采用力锤产生脉冲激励对等强度悬臂梁固有频率进行了测试对实验结果进行了分析并与有限元分析和理论公式计算结果作比较结果表明测试结果可靠测量精度高。
该测试系统提供了一种新的悬臂梁固有频率测试方法具有一定的参考价值。
关键词:虚拟仪器LabVIEW等强度悬臂梁力锤固有频率中图分类号:TP391文献标识码:AResearchonnaturalfrequencyofcantileverbeambasedonLabVIEWLiu Quan1GuoYingfu12ZhangYuelei3 YongManjiang41.Electro2mechanicalEngineeringSchoolHunanuniversity ofscienceandtechnologyXiangtan.XiaoxiangSchoolHunanuniversityofscie nceandtechnologyXiangtan.XiangtanElectricManufacturingCorporationLt d4.XiangtanCityspecialequipmenttestinglaboratoryXiangtanAbstract:App lyingthevirtualinstrumenttechnologyinthenaturalfrequencymeasuringexpe rimentofthecantileverbeamthevirtualinstrumentsystemwasformedbasedon virtualinstrument.Theconstitutionofthetestsystemhardwareandsoftwarewa sintroducedindetailandthetestprogrambasedonLabVIEWwasmade.Thistes tsystemusedthehammertogeneratethepulseexcitationandanalyzetheexperi mentalresultsandusedfiniteelementanalysisandtheoreticalcalculationresult sforcomparisonTheresultsshowthatthetestresultsisreliableandhighlyaccuracy.Thetestsystemprovidesanewtestingmethodandhasacertainreferencevalu e.Keywords:virtualinstrumentLabVIEWequal2strengthcantileverbeamha mmernaturalfrequency3基金项目:湖南省教育厅普通高校教学改革项目资助。
桥梁计算题2014.10.6
六、计算题1、某公路桥梁由多跨简支梁组成,总体布置如图6-1所示,每孔标准跨径25m ,计算跨径24m ,桥梁总宽10m ,行车道宽8m ,每孔上部结构采用后张法预应力混凝土箱梁,每个桥墩上设四个支座,支座横桥向中心距为4m 。
桥墩支承在岩基上,由混凝土独柱墩身和带悬臂的盖梁组成,桥梁设计荷载等级为公路-I 级,混凝土的重力密度为25kN/m 2。
问:(1)该桥按规模分为哪一类?(2)该桥的设计安全等级为几级?(3)在计算汽车设计车道荷载时,设计车道数取几?(4)桥梁的车道横向折减系数为多少?(5)在计算主梁的剪力和弯矩时,车道荷载标准值如何取用?图6-1(图中尺寸单位:m )【解】(1)根据《桥规》第1.0.11条表1.0.11可知:该桥按规模分类属大桥;(2)根据《桥规》第1.0.9条表1.0.9可知:该桥的设计安全等级为二级;(3)根据《桥规》第4.3.1条表4.3.1-3可知:设计车道数取2;(4)根据《桥规》第4.3.1条表4.3.1-4可知:车道横向折减系数为1.0;(5)在计算主梁的剪力和弯矩时,车道荷载的均布荷载标准值均为kN/m 5.10=k q ;集中荷载标准值,当桥梁计算跨径小于或者等于5m 时,kN 180=k P ;当桥梁计算跨径等于或大于50m 时,kN 360=k P ;当桥梁计算跨径在5m ~50m 之间时,k P 值采用直线内插求得。
计算剪力时,集中荷载标准值k P 乘以1.2的系数。
本题中,计算跨径024m l =。
所以:计算主梁弯矩时的集中荷载标准值:180180(245)/(505)256kN k P =+⨯--=;计算主梁剪力时的集中荷载标准值:256 1.2=307.2kN k P =⨯。
2、某预应力钢筋混凝土箱形截面简支梁桥,计算跨径40m ,设计荷载等级为公路-I 级,桥梁采用上、下行双幅分离式横断面形式,单幅行车道宽16m ,两侧防撞栏杆各0.6m ,单幅桥全宽17.2m 。
单梁建模在桥梁结构基频中的精度验证分析
单梁建模在桥梁结构基频中的精度验证分析【摘要】为了验证单梁建模在桥梁结构求解基频中的精度,以某四跨连续梁桥荷载试验为依托,通过梁格法建模与单梁建模求得桥梁结构的基频,并与实测值进行对比,得出可在建模中用单梁建模来代替梁格法建模的结论,并通过5座预应力混凝土连续梁桥验证了这个结论。
【关键词】单梁模型;基频;荷载试验;梁格法1 前言桥梁的振动频率与桥梁的刚度及质量密切相关,是表征桥梁特性、检验桥梁动力性能的重要指标。
结构的模态参数包括频率、阻尼、振型等。
但目前在实桥上进行动力试验,只有频率的测试能达到很高的精度,且重复性也好。
新建桥梁的振动频率,尤其是一阶固有频率在对数值模型中相关参数的识别,如材料的相关特性、模型的边界条件等,通过这此信息可以验证模型合理性,并进行相应参数的修正。
对己运营桥梁结构的振动频率进行长期的监控,对结构的刚度和强度的评估是十分有用的,也可以通过这一参数识别出桥梁可能存在的损伤,对长期超载运行,或经历过地震的桥梁结构的承载力评定是十分重要的。
MIDAS/Civil是个通用的空间有限元分析软件,可适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑、飞机场、大坝、港口等结构的分析与设计。
特别是针对桥梁结构,MIDAS/Civil结合国内的规范与习惯,在建模、分析、后处理、设计等方面提供了很多的便利的功能,目前已为各大公路、铁路部门的设计院所采用。
梁格法是已经被广泛应用的方法,方法的正确性已经通过工程的验证,其缺点是建模比较复杂;单梁建模由于简单、易于掌握、节省时间,在实际中应用比较广泛。
但是单梁建模的方法在求解桥梁结构基频中能否满足工程精度要求,这方面研究的比较少,所以研究单梁建模的方法在实际桥梁结构基频精度可靠性很有必要。
基于上述问题,文章以一座四跨连续箱梁桥荷载试验为依托,利用有限元分析软件MIDAS/CIV AL,分别建立了单梁桥梁模型、用梁格法建立桥梁整体模型,对单梁法与梁格法两种桥梁模型的基频频率的比较,同时将二者(单梁法、梁格法)与实际测量值对比,得出单梁建模得到的桥梁结构基频与梁格法建的整体模型得到的桥梁结构基频频率非常相近,按照工程实际的要求,可以认为单梁法建模是可以满足工程中对桥梁结构基频频率的要求,同时又通过5座简支和连续梁桥验证了这一结论,可以为单梁建模在桥梁结构基频中的应用提供理论支持。
识别桥梁拉索基频的一种实用方法
收稿 日期 :0 5— 1 o 20 1 一 6 作者简介 : 冯大鹏 (9 O 1 8一 ) 男 , , 湖北武穴人 , 助教 , 硕士 。
0 引 言
斜 拉桥 的理 想 受 力 状 态 是 主 塔 受 压 、 索 受 斜
拉、 主粱 为一 连续 梁 且 所 受 弯矩 甚 小 。然 而 由于
互作 用 , 实 地 分 析 计 算 出 塔 、 的实 际 受 力 情 真 梁 况 , 是施工 过程 中最 为关 心 的问题 【 将 ¨。
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第2 2卷 第 6期 20 0 6年 1 月 1
黄 石
理
工
学
院 学
报
V0 . 2 No 6 12 .UA NGS NSrnJ E O E HII , r T F T CHNOL OGY
1 常见 的 索 力测 试 方法
在 工程 实践 中 , 常用 的索 力 测定 方 法 有压 力
斜 拉桥是 多次 超静 定 结 构 , 施 工 过 程 中结 构 体 在
系 随施工 阶段 的改变 而不断 变化 。尤 其对 于预 应
力 混凝土斜 拉桥 而言 , 结构 的实 际参数 ( 如材料属 性等) 与设计 值会 存在 一些 差异 , 上现场施工 荷 加 载及环 境变化 的不 确定 性将 会使 结构 的应力状 态 和线形偏 离设 计 值 , 种偏 离 不 仅 影 响 桥梁 的合 这
文章 编号 :0 8—84 (0 6 0 O 6 o 10 2 5 2 0 )6- O O— 4
识 别 桥 梁 拉 索基 频 的一 种 实 用 方 法
悬索桥基频影响因素的参数化分析与实用计算
第 40 卷第 1 期2024 年2 月结构工程师Structural Engineers Vol. 40 , No. 1Feb. 2024悬索桥基频影响因素的参数化分析与实用计算杨詠昕1,2徐浩骏1,*杨虎晨1葛耀君1,2(1.同济大学桥梁工程系,上海 200092; 2.同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室,上海 200092)摘要桥梁设计师常常采用简化(实用)公式估算桥梁基频,用以在大跨桥梁设计的前期阶段估算其动力性能。
但是随着桥梁建设的发展,部分公式的精度已无法满足要求;在实际使用时各公式易用性也存在较大差异。
本文在分析各基频估算公式误差来源的基础上,选择关键变量、采用参数化有限元模型分析各控制因素的影响效应,据此选择改进策略,同时在分析各参数相互关系的基础上进行变量精简,提升估算公式的易用性。
经实测和计算基频值的验证,改进实用计算公式在提高了易用性和适用性的同时,有效控制了基频估算结果的整体误差极值,提升了基频估算公式的工程应用价值。
关键词大跨度桥梁,悬索桥,动力特性,基频估算Parametric Analysis of Factors Affecting Fundamental Frequency of Suspension Bridges and Practical CalculationYANG Yongxin1,2XU Haojun1,*YANG Huchen1GE Yaojun1,2(1.Department of Bridge Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China;2.State Key Laboratory of Disaster Reduction in Civil Engineering,Tongji University, Shanghai 200092, China)Abstract Bridge designers often use simplified (practical) formulas to estimate the fundamental frequency of bridges,in order to estimate their dynamic performance in the early stages of large-span bridge design. However, with the development of bridge construction, the accuracy of some formulas can no longer meet the requirements;there are also significant differences in the usability of various formulas in practical use. By analyzing the error sources of each fundamental frequency estimation formula, key variables were selected and the influence of main control factors was studied using parametric finite element analysis. By selecting the improvement strategy, the usability of estimation formula was improved and the variables were simplified by analyzing the relationship between each parameter. Verified by the measured and calculated fundamental frequency results, the improved practical formula not only improved the estimation accuracy and controlled the global error extremum of the results of estimation formula,but also improved the value of engineering application.Keywords long-span bridge, suspension bridge, dynamic characteristics, fundamental frequency estimation0 引言在大跨度桥梁的结构构思和概念设计阶段,需要进行主要动力作用的初步评估,并据此选择合理的设计控制参数。
