桥博预拱度计算
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挠度、预拱度计算4.5 挠度、预拱度计算在进行钢筋混凝土或预应力混凝土梁桥设计时,除了要对主梁进行承载能力计算和应力验算外,还应该校核梁的变形(挠度),以确保结构具有足够的刚度,避免因变形(挠度)过大而影响高速行车,使桥面铺装层和结构的辅助设施破坏,甚至危及桥梁的安全。
桥梁的挠度,根据产生原因可分成永久作用(结构自重力、桥面铺装、预应力、混凝土徐变和收缩作用等)产生的和可变作用(汽车、人群)产生的。
永久作用产生的挠度是恒久存在的且与持续的时间有关,可分为短期挠度和长期挠度。
可变作用产生的挠度是临时出现的,在最不利的作用位置下,挠度达到最大值,随着可变作用位置的移动,挠度逐渐减小,一旦可变作用离开桥梁,挠度随即消失。
永久作用产生的挠度并不表征结构的刚度特性,通常可以通过施工时预设的反向挠度(即预拱度)来加以抵消,使竣工后的桥梁达到理想的设计线形。
可变作用产生的挠度,使梁产生反复变形,变形的幅度愈大,可能发生的冲击和振动作用也愈强烈,对行车的影响也愈大。
因此,在桥梁设计中需要通过验算可变作用产生的挠度以体现结构的刚度特性。
公路桥梁规范中规定,对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥,在使用阶段的长期挠度值,在消除结构自重产生的长期挠度后梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600,梁式桥主梁的悬臂端不应超过悬臂长度的1/300。
此挠度为不计冲击力时的值。
钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件,在正常使用极限状态下的挠度,可根据给定的构件刚度用结构力学的方法计算。
受弯构件的刚度可按下式计算:1.钢筋混凝土构件crscrscrBBMMMMBB02201.................+........= (4.78)0WfMtkcrγ= (4.79)式中:B——开裂构件等效截面的抗弯刚度;0B——全截面的抗弯刚度,0095.0IEBc=;cE——混凝土弹性模量;——开裂截面的抗弯刚度,crBcrccrIEB=;——开裂弯矩; crMγ——构件受拉区混凝土塑性影响系数,002WS=γ。
5.5.1 成桥预拱度计算方法目前,由于对混凝土徐变的计算,不论是老化理论,修正老化理论还是规范规定的计算方法,都难以正确地估算混凝土徐变的影响,在施工中对这一影响不直接识别、修正,通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的,并且通过立模标高的预留来实现的。
因此,成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近几年来工程实践检验,后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000(L:中孔跨径),边孔最大挠度一般发生在3/4L处,约为中孔最大挠度1/4。
另外,连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6,桥墩采用柔性墩。
在后期运营中向跨中方向产生位移,刚构墩、梁固结,由变形协调可知,转角位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此,边跨成桥预拱度一般设置较小,在3/4L处设置fc/4预拱度(fc:中孔跨中成桥预拱度)。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法:“中跨预拱度在设计预拱度的基础上,按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径,d2为活载挠度)提高预拱度(最大挠度在跨中),边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算,边跨最大挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc确定后,中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。
边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4,边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因:(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零,满足平顺要求;(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2,与有限元计算吻合。
1.活载挠度计算1) 荷载等级:公路—Ⅰ;2) 车道系数:三车道,车道折减系数0.78;3) 中跨活载最大挠度: d 2=0.029m;A 曲线:1cos()290y =-⎢⎥⎣⎦ (090x ≤≤) B 曲线:21cos()261fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (22.553x ≤≤) C 曲线:21cos()245fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦(022.5x ≤≤) 5.5.2 施工预拱度的计算方法不论采用什么施工方法,桥梁结构在施工过程中总要产生变形,并且结构的变形将受到诸多因素的影响,极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置(立面标高、平面位置)状态偏离预期状态,使桥梁难以顺利合拢,或成桥线形与设计要求不符,所以必须对桥梁进行施工控制,使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
桥梁预拱度的计算公式
桥梁预拱度计算公式一般根据不同的桥址和规格而异。
一般可以采用以下公式来计算:
V = (Vf + Vd) / Kf
其中,V表示桥梁的预拱度,Vf表示桥梁自重引起的拱度,
Vd表示活载引起的拱度,Kf表示桥梁非良好地基的修正系数。
简单来说,就是根据桥梁的重量和活载以及地基的情况来估计桥梁的预拱度。
由于桥梁的结构和地理条件的不同,预拱度计算公式可能存在多种形式。
因此,在具体应用中需要根据桥梁的实际情况来选择合适的公式进行计算,并在实际施工过程中进行调整。
3。
5挠度、预拱度的计算一、变形(挠度)计算的目的与要求桥梁上部结构在荷载作用下将产生挠曲变形,使桥面成凹形或凸形,多孔桥梁甚至呈波浪形。
因此设计钢筋混凝土受弯构件时,应使其具有足够的刚度,以免产生过大的变形,影响结构的正常使用。
过大的变形将影响车辆高速平稳的运行,并将导致桥面铺装的迅速破坏;车辆行驶时引起的颠簸和冲击,会伴随有较大的噪音和对桥梁结构加载的不利影响;构件变形过大,也会给人们带来不安全感。
变形验算是指钢筋混凝土桥梁以汽车荷载(不计冲击力)计算的上部结构最大竖向挠度,不应超过规定的允许值。
《公桥规》对最大竖向挠度的限值规定如下表:钢筋混凝土梁桥允许的挠度值注:1.此处L为计算跨径,L1为悬臂长度;ﻩ2。
荷载在一个桥跨范围内移动产生正负不同的挠度时,计算挠度应为其正负挠度的最大绝对值之和.二、刚度和挠度计算ﻩ桥梁的挠度,根据产生原因可分成永久作用(结构自重力、桥面铺装、预应力、混凝土徐变和收缩作用等)产生的和可变作用(汽车、人群)产生的两种.ﻩ永久作用产生的挠度是恒久存在的且与持续的时间有关,可分为短期挠度和长期挠度。
可变作用产生的挠度是临时出现的,在最不利的作用位置下,挠度达到最大值,随着可变作用位置的移动,挠度逐渐减小,一旦可变作用离开桥梁,挠度随即消失.永久作用产生的挠度并不表征结构的刚度特性,通常可以通过施工时预设的反向挠度(即预拱度)来加以抵消,使竣工后的桥梁达到理想的设计线形.可变作用产生的挠度,使梁产生反复变形,变形的幅度越大,可能发生的冲击和振动作用也越强烈,对行车的影响也越大。
因此,在桥梁设计中,需要通过验算可变作用产生的挠度以体现结构的刚度特性。
钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件,在正常使用极限状态下的挠度,可根据给定的构件刚度用结构力学的方法来计算。
对于均布荷载作用下的简支梁,跨中最大挠度值为:4224553844848ql Ml Ml f EI EI b=⋅=⋅=⋅ (1)钢筋混凝土构件220()[1()]cr cr s s cr B B M M B M M B =+-0cr tk M f W γ=; 002/S W γ=(2)预应力混凝土构件1) 全预应力混凝土和A类预应力混凝土构件 000.95B EI =2) 允许开裂的B 类预应力混凝土构件在开裂弯矩cr M 作用下: 000.95B EI =在(s cr M M -)作用下:cr cr B EI =开裂弯矩: 0()cr pc tk M f W σγ=+受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响(长期挠度),即按荷载短期效应计算的挠度值,乘以挠度长期增长系数0η,可按下列规定取值:当采用C40及以下混凝土时,0 1.60η=;当采用C 40~C80混凝土时,0 1.45~1.35η=,中间强度等级可按直线内插取用。
用桥博计算书模板提取预拱度分享首次分享者:千雪寻已被分享21次评论(0)复制链接分享转载举报一、对桥博组合位移全部废弃,仅供用户自定义组合的解释。
1、对全预应力和A类构件,计算挠度时,按照规范6.5.2条,全截面的抗弯刚度Bo应取0.95EcIo,但桥博直接取的EcIo,所以桥博算出来的单项位移,全界面的抗弯刚度没有进行折减,单项位移、组合位移结果都是是不准确的,全部废弃。
2、解决方案:用户可以将桥博输出的值加以修整,除以0.95的折减系数,即可得到正确的单项挠度效应。
组合位移的值,用户可以采用报表来完成。
3、对于钢筋混凝土构件桥博的挠度计算值无需再进行修正。
钢筋硷构件在使用阶段是允许开裂的,挠度验算采用最小刚度原则,即用砖开裂后的最小刚度计算其可能的最大挠度。
二、如何设置预拱度?1、规范条文:2、预拱度的设置:桥博不能自动判断是否需要设置预拱度,需要用户编制报表,计算出短期荷载效应下的长期挠度和预加力产生的长期反拱值。
通过比较先判断是否需要设置预拱度,若需要设置,则按规范值进行计算。
同时,挠度值还必须满足规范6.5.3条的要求:3、几个系数的取值4、桥博报表解析荷载短期效应组合长期竖向挠度(mm){1000*(1.55-0.0025*W)/0.95*(ZSUM<[DS(iN,2,iS).V],iS=sgjd>+ZSUM<[D S(iN,3,iS).V],iS=sgjd>+0.7*([DU(iN,58).V])+[DU(iN,70).V])}ZDEC<3>永久荷载产生的荷载+施工临时荷载位移+汽车最小剪力下的位移+人群最小剪力的位移预加应力产生的长期挠度(mm){1000*2*(ZSUM<[DS(iN,4,iS).V],iS=sgjd>)}ZDEC<3>消除结构自重后的挠度{(1000/0.95*(0.7*([DU(iN,58).V])+1.0*([DU(iN,70).V])))*(1.55-0.0025*W)} 汽车最小剪力下的位移+人群最小剪力的位移总结:《桥规》 D62的 6.5.5条:受弯构件的预拱度可按下列规定设置:1 钢筋混凝土受弯构件1)当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时,可不设预拱度;2)当不符合上述规定时应设预拱度,且其值应按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。
挠度、预拱度计算4.5 挠度、预拱度计算在进行钢筋混凝土或预应力混凝土梁桥设计时,除了要对主梁进行承载能力计算和应力验算外,还应该校核梁的变形(挠度),以确保结构具有足够的刚度,避免因变形(挠度)过大而影响高速行车,使桥面铺装层和结构的辅助设施破坏,甚至危及桥梁的安全。
桥梁的挠度,根据产生原因可分成永久作用(结构自重力、桥面铺装、预应力、混凝土徐变和收缩作用等)产生的和可变作用(汽车、人群)产生的。
永久作用产生的挠度是恒久存在的且与持续的时间有关,可分为短期挠度和长期挠度。
可变作用产生的挠度是临时出现的,在最不利的作用位置下,挠度达到最大值,随着可变作用位置的移动,挠度逐渐减小,一旦可变作用离开桥梁,挠度随即消失。
永久作用产生的挠度并不表征结构的刚度特性,通常可以通过施工时预设的反向挠度(即预拱度)来加以抵消,使竣工后的桥梁达到理想的设计线形。
可变作用产生的挠度,使梁产生反复变形,变形的幅度愈大,可能发生的冲击和振动作用也愈强烈,对行车的影响也愈大。
因此,在桥梁设计中需要通过验算可变作用产生的挠度以体现结构的刚度特性。
公路桥梁规范中规定,对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥,在使用阶段的长期挠度值,在消除结构自重产生的长期挠度后梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600,梁式桥主梁的悬臂端不应超过悬臂长度的1/300。
此挠度为不计冲击力时的值。
钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件,在正常使用极限状态下的挠度,可根据给定的构件刚度用结构力学的方法计算。
受弯构件的刚度可按下式计算:1.钢筋混凝土构件crscrscrBBMMMMBB02201.................+........= (4.78)0WfMtkcrγ= (4.79)式中:B——开裂构件等效截面的抗弯刚度;0B——全截面的抗弯刚度,0095.0IEBc=;cE——混凝土弹性模量;——开裂截面的抗弯刚度,crBcrccrIEB=;——开裂弯矩; crMγ——构件受拉区混凝土塑性影响系数,002WS=γ。
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桥博、midas使用计算时经常遇到的问题总结大家在使用桥博、midas的时候经常会遇到些问题,希望大家把这些问题发出来,省的其他人在犯!!我先来说几条A:桥博0、桥博内裂缝输出单位为mm,内力输出单位为KN,弯矩输出单位KN*m,应力输出单位Mpa1、从CAD中往桥博里面导入截面或者模型时,CAD里面的坐标系必须是大地坐标系。
2、桥博里面整体坐标系是向上为正,所以我们在输荷载的时候如果于整体坐标系相反就要输入负值。
3、从CAD往桥博里导截面时,将截面放入同一图层里面,不同区域用不同颜色区分之。
4、桥博使用阶段单项活载反力未计入冲击系数。
5、桥博使用阶段活载反力已计入1.2的剪力系数。
6、计算横向力分布系数时桥面中线距首梁距离:对于杠杆法和刚性横梁法为桥面的中线到首梁的梁位线处的距离;对于刚接板梁法则为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距离,用于确定各种活载在影响线上移动的位置。
7、当构件为混凝土构件时,自重系数输入1.04.8、桥博里通过截面修改来修改截面钢筋时,需将“添加普通钢筋”勾选去掉,在截面里输入需要替换的钢筋就可以把钢筋替换掉。
9、在施工阶段输入施工荷载后,可以通过查看菜单中的“显示内容设定”将显示永久荷载勾选上,这样就可以看看输入的荷载位置、方向是否正确。
10、桥博提供自定义截面,但是当使用自定义截面后,显示和计算都很慢,需要耐心。
11、桥博提供材料库定义,建议大家定义前先做一下统一,否则模型拷贝到其他电脑上时材料不认到那时就头疼了。
12、有效宽度输入是比较繁琐的事情,大家可以用脚本数据文件,事先在excel中把有效宽度计算好,用Ultraedit列选模式往里面粘贴,很方便!!14、当采用直线编辑器中的抛物线建立模型时,需要3个控制截面,第一个控制截面无所谓,第二个控制截面向后抛,第三个控制截面向前抛,桥博里面默认的是二次抛物线!!15、当采用直线编辑器建立模型时,控制截面要求点数必须一致,否则告诉你截面不一致。
5.5.1 成桥预拱度计算方法目前,由于对混凝土徐变的计算,不论是老化理论,修正老化理论还是规范规定的计算方法,都难以正确地估算混凝土徐变的影响,在施工中对这一影响不直接识别、修正,通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的,并且通过立模标高的预留来实现的。
因此,成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近几年来工程实践检验,后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000(L:中孔跨径),边孔最大挠度一般发生在3/4L处,约为中孔最大挠度1/4。
另外,连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6,桥墩采用柔性墩。
在后期运营中向跨中方向产生位移,刚构墩、梁固结,由变形协调可知,转角位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此,边跨成桥预拱度一般设置较小,在3/4L处设置fc/4预拱度(fc:中孔跨中成桥预拱度)。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法:“中跨预拱度在设计预拱度的基础上,按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径,d2为活载挠度)提高预拱度(最大挠度在跨中),边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算,边跨最大挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc确定后,中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。
边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4,边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因:(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零,满足平顺要求;(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2,与有限元计算吻合。
1.活载挠度计算1) 荷载等级:公路—Ⅰ;2) 车道系数:三车道,车道折减系数0.78;3) 中跨活载最大挠度: d 2=0.029m; 2.中跨最大预拱度的确定 210002L d fc =+=0.09+0.0145=0.1045m;3.余弦曲线成桥预拱度线形示意图各曲线函数表达如下:A 曲线:21cos()290fa x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (090x ≤≤) B 曲线:21cos()261fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (22.553x ≤≤) C 曲线:21cos()245fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦(022.5x ≤≤) 5.5.2 施工预拱度的计算方法不论采用什么施工方法,桥梁结构在施工过程中总要产生变形,并且结构的变形将受到诸多因素的影响,极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置(立面标高、平面位置)状态偏离预期状态,使桥梁难以顺利合拢,或成桥线形与设计要求不符,所以必须对桥梁进行施工控制,使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
桥博预拱度计算
连续刚构预拱度分为施工预拱度和成桥预拱度,设置施工预拱度主要为了消除施工过程中各种荷载对成桥线形的影响,设置成桥预拱度主要为了消除后期运营过程中后期收缩、徐变、后期预应力损失及汽车荷载对桥面线形的影响。
采用挂篮悬臂浇筑的连续刚构桥在设置施工预拱度时应考虑下表所列因素的影响:
表连续刚构桥施工预拱度的主要影响因素
采用挂篮悬臂浇筑连续刚构桥,其成桥预拱度应考虑下表所列因素的影响:。