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目录一、说明 (1)主要技术规范 (1)结构简述 (1)材料参数 (2)设计荷载 (3)荷载组合 (4)计算施工阶段划分 (4)有限元模型说明 (5)二、主要施工过程计算结果 (5){张拉横梁第一批预应力张拉工况 (5)张拉系梁第一批预应力工况 (6)拆除现浇支架工况 (7)架设行车道板工况 (9)张拉第二批横梁预应力束工况 (11)二期恒载加载工况 (13)三、成桥状态计算结果 (16)组合一计算结果 (16)组合二计算结果 (17)组合三计算结果 (17)组合四计算结果 (18)~组合五计算结果 (19)四、变形结算结果 (21)五、全桥稳定性计算结果 (23)六、运营状态一根吊杆断裂状态计算结果 (24)各荷载组合作用下计算结果 (24)持久状况承载能力极限状态验算 (27)全桥稳定性计算结果 (27)七、运营状态两根吊杆断裂状态计算结果 (28)各荷载组合作用下计算结果 (28)持久状况承载能力极限状态验算 (31)全桥稳定性计算结果 (32)~八、上构计算结论汇总 (33)施工过程主要构件应力计算结果 (33)成桥状态计算结果汇总 (33)断一根吊杆状态计算结果汇总 (34)断两根吊杆状态计算结果汇总 (35)各状态稳定性结果汇总 (36)九、主墩墩身及承台强度验算 (36)墩身强度验算 (37)承台强度验算 (39)、一、说明主要技术规范《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）(以下简称《通用规范》)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）（以下简称《桥涵规范》）《斜拉索热挤聚乙稀高强钢丝拉索技术条件》 GB/T18365-2001《公路桥梁抗风设计规范》 JTG/T D60-01-2004《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007结构简述1）主桥上部构造本桥结构形式为Lp=72m下承式钢筋混凝土简支系杆拱桥。
拱肋的理论计算跨径为72m，计算矢高14.4m，矢跨比1/5，理论拱轴线方程为：Y=1296*(X-36)2+ (坐标原点为理论起拱点)。
＊＊＊桥梁仿真单元类型 (1)一、建议选用的单元类型 (1)二、常见桥梁连接部位 (2)三、桥梁基础的处理方式 (2)＊＊＊桥梁常见模型处理 (2)一、桥梁中常用的模型可以用相应的单元 (2)二、桥梁建模要综合运用各种合适的单元 (3)三、选用合适的分析方法 (3)施加预应力的方式 (3)一、预应力的模拟方式 (3)二、建立预应力的模型 (5)＊＊＊土弹簧的模拟 (5)＊＊＊混凝土的模拟 (5)工况组合 (6)一、典型的荷载工况步骤 (6)二、存储组合后的荷载工况 (6)风荷载的确定 (7)地震波的输入 (7)初应力荷载 (8)Ansys可采用两种方法来实现铰接： (8)AUTOCAD模型输入 (9)用ANSYS作桥梁计算十三（其他文件网格划分） (12)(一)时间选项 (13)(二)子步数和时间步大小 (13)(三)自动时间步长 (14)(四)阶跃或递增载荷 (14)关于阶跃载荷和逐渐递增载荷的说明： (14)一、用于动态和瞬态分析的命令 (14)二、非线性选项 (14)三、输出控制 (15)重新启动一个分析 (16)一、重启动条件 (16)二、一般重启动的步骤 (17)三、边界条件重建 (17)在Ansys单元库中，有近200种单元类型，在本章中将讨论一些在桥梁工程中常用到的单元，包括一些单元的输人参数，如单元名称、节点、自由度、实常数、材料特性、表面荷载、体荷载、专用特性、关键选项KEYOPl等。
＊＊＊关于单元选择问题这是一个大问题，方方面面很多，主要是掌握有限元的理论知识。
首先当然是由问题类型选择不同单元，二维还是三维，梁，板壳，体，细梁，粗梁，薄壳，厚壳，膜等等，再定义你的材料：各向同性或各向异性，混凝土的各项’参数，粘弹性等等。
接下来是单元的划分与网格、精度与求解时间的要求等选择，要对各种单元的专有特性有个大概了解。
使用Ansys，还要了解Ansys的一个特点是笼统与通用，因此很多东西被掩盖到背后去了。
潜江河大桥计算书1．基本信息1.1.工程概况祥和路位于安庆市新城中心区，是安庆市城市规划中一条重要的东西走等主要城市道路交叉。
顺安路至潜江路之间路基按38米设计，本桥——潜江河大桥位于顺安路和潜江路之间。
本桥位于规划河流潜江沟上，潜江沟规划河底宽度45m，上口宽度80~100m，设计采用1×60m下承式钢管混凝土系杆拱跨越。
1.2.技术标准（1）设计荷载：公路－Ⅰ级，人群荷载集度3.5kN/m2。
（2）桥面横坡：双向1.5％。
（3）桥梁横断面：2×[4.5m(人行道)+4.5 m(非)+2.5m(隔离带)]+15m(车)=38m(全宽)。
（4）地震动峰值加速度0.1 g（基本烈度7度），按8度抗震设防。
（5）环境类别：I（6）年平均相对湿度：70%（7）竖向梯度温度效应：按现行规范规定取值。
（8）年均温差：按升温20℃。
（9）结构重要性系数：11.3.主要规范《城市桥梁设计准则》（CJJ 11－93）《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004)《桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01－2008)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT GD62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JT GD63-2007)《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90）《钢管混凝土结构技术规范》（DBJ 13-51-2003）福建省地方标准《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）其他相关的国家标准、规范1.4.结构概述桥梁横向布置：4.5m（人行道）+4.5m（非机动车道）+2.5m（隔离带）+15m（机动车道）+2.5m（隔离带）+4.5m（非机动车道）+4.5m（人行道），桥梁总宽38m。
河北省XX园XX桥1-18m桥梁工程施工图计算报告2011年02月目录第一章概述 (1)第二章上部结构验算 (2)第三章下部结构验算 (6)第四章验算结论 (8)第一章、概述一、工程概况本桥位于河北省XX园内。
桥梁中心线与河道中心线为正交，设计桥型为一跨钢筋混凝土无铰拱桥。
桥梁上部结构采用空腹式拱桥,主拱圈跨径18m，矢高2.5m。
桥横断面：宽7.06m，中间人行道6.1m，两侧护栏各宽0.48m。
桥面不设横坡。
纵坡为1%，竖曲线半径500m，利用纵坡排水。
上部结构：主拱圈厚40厘米，采用C40钢筋混凝土结构，腹拱厚20厘米，采用C30钢筋混凝土结构，桥面铺装采用3厘米细粒式沥青混凝土+5厘米中粒式沥青混凝土；下面为22cm的钢筋混凝土铺装；再下面为拱桥填料，采用陶粒轻质混凝土，以减轻桥梁结构自重。
下部结构：桥梁下部采用U台。
桥台后设置止推板，以抵抗水平推力。
U台采用片石混凝土结构，在拱脚的位置采用C40混凝土。
二、主要设计标准1、设计荷载：人群荷载: 4.3kPa；•• 仅用于承载能力校验的校验荷载：汽车，0.8*公路Ⅱ级。
2、桥面宽度：0.48m栏杆+6.1m桥面+0.48m栏杆；3、水位：正常蓄水位65.5m；4、地震动峰值加速度：0.10g。
三、设计依据1、石家庄市园林规划设计研究院提供的河北省XX园总体设计；2、保定华北工程勘测设计研究院提供的《河北省XX园桥梁岩土工程勘察报告》3、《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）；4、《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61－2005）；5、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）；6、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）；7、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；8、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）；9、《公路工程抗震设计规范》（JTJ004－89）；10、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG∕T B02-01-2008）11、《城市桥梁设计准则》CJJ11-93。
6 g 坊Sichuan Building Materials第46卷第9期2020年9月Vol.46,No.9September, 2020上承式钢管混凝土拱桥设计计算魏一纟行，王梅俊(天津城建设计院有限公司第七分院，浙江 杭州310051)摘 要：某上承式钢管混凝土拱桥主拱计算跨径为170 m,主拱选用悬链线形作为拱轴线，拱肋采用四肢全桁式等截面钢 管混凝土结构，由左右两条拱肋及横向联接系构成。
拱肋中心距7.2m,肋全高3. 8 m,全宽2. 8 m,拱肋腹杆采用钢管。
拱上立柱为钢管混凝土格构式柱,上部构造采用3X4X 15. 3(m)先简支后桥面连续预应力矮T 梁。
采用有限元计算软件Midas Civil 进行建模计算，分析桥梁在施工阶段、运营阶 段受力情况，结合规范要求对桥梁结构进行设计。
关键词：上承式钢管混凝土桁架拱桥;有限元计算;桥梁设计中图分类号:U448.22文献标志码:B文章编号：1672 -4011(2020)09 -0132 -02DOI ：10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2020. 09. 0671工程概况某上承式钢管混凝土拱桥位于浙江省温州市泰顺县珊 溪水库库区，承接水库两岸交通作用。
主拱计算跨径170 m,矢跨比为1/4. 8o 拱轴线按悬链线设置，拱轴系数m 取值1.543。
上部结构布置为3X4X15.3 (m)预应力混凝土桥面连续矮T 梁。
桥型布置如图1所示。
2主桥结构设计2.1拱肋构造主拱采用四肢全桁式等截面钢管混凝土桁架结构，由两条拱肋及横向联接系构成。
拱肋中心距7.2 m,肋全高3. 8m,全宽2. 8 m o 每肋由4肢4>8OO X 16 mm/20 mm (拱脚处加厚)钢管构成，内灌C50混凝土。
柱下竖腹杆、拱较处斜杆内 灌C50混凝土，其余腹杆及平联钢管内不灌混凝土。
2.2 拱肋节段划分及接头设置拱肋节段划分采用与拱上建筑跨径统一的方式,即在立柱下方设置两竖腹杆，内灌C50混凝土，拱肋节段接头设在 两竖腹杆之间。
空腹式钢筋混凝土连拱拱桥计算摘要：拱桥是一种具有古典美的桥式结构,其造型优美,曲线圆润，富有动态感，对于河道、湖泊上的桥梁，国内外多采用拱式结构。
尤其是多孔拱桥，更适宜跨越较宽阔的水面，桥型如长虹卧波，气势非凡。
关键词：空腹式拱桥，承载力，挠度1 工程概况1.1 总体布置某城市桥梁，上跨一主河道，宽约30m，该桥梁位于当地新区行政中心，紧邻中心广场。
因此桥型方案的选择，景观效果尤为重要。
桥梁结构应与周围环境相互映衬，达到高度的和谐统一，才能融入新区城市发展理念和景观气氛。
结合当地自然景观及地形、地质情况，决定采用上承式椭圆连拱造型拱桥，支架现浇施工。
全桥总体跨径布置为3×40m，桥梁全宽39m。
拟建桥梁的建造应以营造更加协调的新区城市景观为原则，达到“一河一景、一桥一景、两景相得益彰”的效果。
图1 桥梁方案1.2 上部构造本桥上部为空腹式连拱桥，整幅布置。
现浇钢筋混凝土变高拱肋，整幅桥共15片，拱轴线为椭圆线形，净跨径为37m，净矢高为5.0m，矢跨比为1/7.4，跨中拱肋高1.2m，横桥向厚度为60cm。
单跨纵向共设置7道钢筋混凝土拱上立墙，立墙下部横向与拱肋相连接，立墙厚度为60cm。
立墙顶为预制简支“Π”形桥面板，通过板式橡胶支座搁置在立墙顶，按钢筋混凝土构件设计，整幅桥横向共布置14片，板长4.98m，净跨径4.7m，边板总宽3.15m，中板总宽2.4m，板肋高42cm，肋宽30cm，桥面板厚17cm，悬臂通过预留后浇带现浇成整体，简支桥面板之上为8cm厚整体化现浇层。
图2 拱肋与立墙侧立面图图3 桥面系横断面图1.3 下部构造桥墩采用矩形板式墩，整幅桥横桥向墩宽39m，墩厚2.0m，拱肋根部与桥墩刚接。
基础采用20根φ1.2m的双排桩，纵向桩间距为3.2m，横向桩间距为4.2m，按摩擦桩设计。
承台高2.5m，横桥向宽42.4m，顺桥向宽5.4m。
图4 承台与基础结构图桥台采用“一”字型桥台，与拱座连为一体，台身横向宽39m，纵向厚度为4.35m。
1-100m钢筋混凝土拱桥0#台桩基计算一、桥台及承台自重的作用力（顺时为+，反之为-）桥台形式见附图一：二、计算主拱圈作用于拱座的力对承台重心O的力1.根据有关标准图知，作用于拱座上的控制力为：垂直力：V=17450KN水平力：H=23740KN（往河岸）弯矩：M=10480KN*M2.对承台重心O产生的弯矩：M V=4.95*17450=86377.5(KN*M)M H=-9.58*23740=-227429.2(KN*M)3.对承台重心O产生作用合力：垂直力=17450KN水平力=23740KN（往河岸）弯矩=86377.5+10480-227429.2=-130571.7(KN*M)三、计算桥台后静土压力及土抗力1.静土压力计算E j=0.5*ξ*γ*H2*B其中：ξ=0.50(自然土体)γ=20kn/m3h1=13m；h2=10.24mB=5.5m所以:E1=0.5*0.5*20*132*5.5=4647.5(KN)E2=0.5*0.5*20*10.242*5.5=2883.6(KN)平均静土压力=(4647.5*2+2883.6)*0.5=6089.3(KN) 作用力到承台底距离:h=(4647.5*10.24*0.5*10.24+2883.6*0.5*10.24*10.24/3)/((4647. 5*2+2883.6)*0.5*10.24)=294057.41/62354.43=4.72(m) M静=6089.3*4.72=28741.5(KN*M)2.土抗力计算(1)计算土抗力根据桥梁工程（公路与城市道路工程专用）P404知，p k=Mc/(B*h2/3*(h2+f)+K0/K*I0/h2)其中：h2=9.58(m)f=0(偏安全、可不考虑)K0/K =1.25I0=6.8*11.83/12=931.1D=B*h2/3*(h2+f)+K0/K*I0/h2=5.5*9.582/3+1.25*931.1/9.58=289.75Mc=-227429.2+25553.4+86377.5+10480+28741.5=-76276.8(KN*M)台口处的抗力强度p k=76276.8/289.75=263.3(KN*M2)土抗力Pk=0.5*B*p k* h2=0.5*5.5*263.3*9.58=6936.6(KN)(2)对桥台变位的限制a.水平位移:Δ=p k/k=263.3/(120*9.81*103)=0.22mm＜6mm，满足要求b.台后填土稳定性的保证Kc=P b/(P j+P k)其中：P b=20*13*tg2(45+35/2)=959.4(KN*M2)P j=0.5*20*13=130(KN*M2)所以Kc=959.4/(263.3+130)=2.44＞1.4，满足要求四、作用于承台重心O处的合力垂直力∑Ni=28112.8+17450=45562.8KN水平力∑Hi =23740-6089.3-6936.6=10714.1KN（往河岸）弯矩Mo =Mc-Mp k=-76276.8+1/3*5.5*263.3*9.582=-31974.8KN*M五、桩基计算1.系数计算(1)自由长度:Lo=0m(2)E*I=0.67*E h*I h=3.0*104*3.14*1.84/64=10357530(kn*m2)(3)桩的计算宽度:b1=0.9*(d+1)*K其中：h1=3*(d+1)=3*(1.8+1)=8.4(m)L1=4.5-1.8=2.7＜0.6*h1=5.04(m)K=b’+(1-b’)/0.6* L1/ h1=0.5+(1-0.5)/0.6*2.7/8.4=0.768 所以b1=0.9*2.8*0.768=1.935(m)(4)m=(m1*h12+m2*(2*h1+h2)*h2)/h m2=50000(KN/M4)其中：h m=2*(d+1)=5.4(m)(5)变形系数α：α=(m*b1/EI)0.2=(50000*1.935/10357530)0.2=0.3927h’=α*h=0.3927*30=11.78＞2.5，可按弹性桩计算(6)EA=3.0*107*1.82/(4*3.14)=7734930(7)单桩面积Ao=4.52/4*3.14=15.904(m2)备注：0.25*35°=8.75°，2*25*tg8.75°=7.70＞4.5，取4.5m计算(8)Kc=0.5(摩擦桩)(9)地基系数：Co=mo*b=50000*30=1500000(KN/M4)2.钻孔灌注桩基的计算采用桥梁博士2.9和桥梁大师计算，结果另见。
