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Civil＆Civil Designer一、钢箱梁操作例题资料1概要钢桥是高强、轻型薄壁结构，截面和自重比混凝土桥小，跨越能力大，因而在实际工程中有广泛应用。
钢桥按形式可大致分为钢箱梁、钢板梁（工字钢）、钢桁梁、组合梁桥等类型。
钢桥在使用时不仅要求钢材具有较高的强度，而且还要求具有良好的塑性。
钢桥的刚度相对比较小，变形和振动比混凝土桥大。
为了保证车辆行驶安全和舒适性、避免过大的变形和振动对钢桥结构产生不利的影响，钢桥必须有足够的整体刚度[2] 。
钢桥缺点除容易腐蚀影响耐久性外，另一缺点是疲劳。
影响疲劳的因素很多，除钢材品质、连接的构造与方法等外，与荷载性质、疲劳细节关系也很大。
钢箱梁除钢材等力学特性外，还具有箱梁的受力特点，广泛应用于市政高架、匝道、大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥加劲梁、大跨连续钢箱梁及人行桥钢箱梁等方面。
本专题将通过介绍工程概况、结合规范构造检查、midas Civil详细建模过程以及midas Civil Designer设计平台及结果查看等操作流程，希望能为读者结合实际项目学习程序，通过程序了解钢箱梁提供帮助。
钢箱梁操作例题资料2 钢桥概况及构造检查2.1 钢桥概况主梁为20+30+40+30m单箱单室正交钢箱梁，钢材为Q345；桥面宽8m，梁高2.335m，翼缘板长1.8m；顶板、腹板、翼缘板均厚16mm，底板标准段厚16mm，支座两侧3~3.5m范围内加厚为24mm；顶板设置闭口U型加劲肋；翼缘板、腹板均设置板型加劲肋；底板标准段设置板型加劲肋，桥墩两侧5~7m范围内设置T型加劲肋；横隔板等设置距离详见图1~图3所示。
建模之前，应按照《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)[1] （以下简称规范）对钢桥面板、加劲肋、翼缘板及腹板等尺寸进行构造检查。
2.2构造检查2.2.1钢桥面板近年来正交异性钢桥面板出现疲劳和桥面铺装损伤的现象较为普遍，为保证钢桥面板具有足够的刚度，需对最小厚度有要求；为减小应力集中和避免采用疲劳等级过低的构造细节，需对纵向闭口加劲肋尺寸进行规定[1]。
潇湘路连续梁门洞调整后支架计算书1概述原《潇湘路（32+48+32）m连续梁施工方案》中，门洞条形基础中心间距为7.5米，现根据征迁人员反映，为满足门洞内机动车辆通行需求，需将条形基础中心间距调整至8.5米。
现对门洞结构体系进行计算，调整后门洞横断面如图1-1所示。
图1-1调整后门洞横断面图门洞纵断面不作改变如图1-2所示。
图1-2门洞总断面图门洞从上至下依次是：I40工字钢、双拼I40工字钢、Ф426*6钢管（内部灌C20素混凝土），各结构构件纵向布置均与原方案相同。
2主要材料力学性能（1）钢材为Q235钢，其主要力学性能取值如下：抗拉、抗压、抗弯强度:[ =125MpaQ235:[σ]=215Mpa, ]（2）混凝土采用C35混凝土，其主要力学性能取值如下：弹性模量：E=3.15×104N/mm2。
抗压强度设计值：f c=14.3N/mm2抗拉强度设计值：f t=1.43N/mm2（3）承台主筋采用HRB400级螺纹钢筋，其主要力学性能如下：抗拉强度设计值：f y=360N/mm2。
（4）箍筋采用HPB300级钢筋，其主要力学性能如下：抗拉强度设计值：f y=270N/mm23门洞结构计算3.1midas整体建模及荷载施加Midas整体模型如图3.1-1所示。
图3.1-1MIDAS整体模型图midas荷载加载横断面图如图3.1-2所示。
3.1-2荷载加载横断面图荷载加载纵断面如图3.1-3所示。
图3.1-3荷载加载纵断面图3.2整体受力分析整体模型受力分析如图5.2-1~5.2-3所示。
图5.2-1门洞整体位移等值线图5.2-2门洞整体组合应力云图图5.2-3门洞整体剪应力云图由模型分析可得，模型最大位移D=3.2mm＜[l/600]=14.1mm,组大组合应力σ=144.2Mpa＜[σ]=215Mpa，最大剪应力σ=21.6Mpa＜[σ]=125Mpa 门洞整体强度、刚度均满足要求。
中南大学2010年1月1。
概要 (1)2. 设置操作环境 (2)3. 定义材料和截面 (3)4. 建立结构模型 (7)5。
非预应力钢筋输入 (10)6。
输入荷载 (30)7. 定义施工阶段 (42)8。
输入移动荷载数据 (48)9. 运行结构分析 (52)10. 查看分析结果 (52)1. 概要本桥为80+2*112+2＊81+41六跨混凝土预应力连续梁桥。
图1。
分析模型桥梁概况及一般截面桥梁形式：六跨混凝土悬臂梁桥梁长度：L = 80+112+112+80+80+41m施工方法：悬臂施工T构部分，满堂支架施工边跨现浇段,边跨合龙时,中跨体系转换为简支单悬臂结构，拆除施工支架，然后施工中跨挂梁,挂梁与中跨主梁铰接,施工桥面铺装，并考虑1000天收缩徐变.预应力布置形式:T构部分配置顶板预应力，边跨配置底板预应力梁桥分析与设计的一般步骤1. 定义材料和截面2. 建立结构模型3. 输入非预应力钢筋4. 输入荷载①.恒荷载②.钢束特性和形状③.钢束预应力荷载5. 定义施工阶段6. 输入移动荷载数据①.选择移动荷载规范②.定义车道③.定义车辆④.移动荷载工况7. 运行结构分析8. 查看分析结果使用的材料❑混凝土主梁采用JTG04（RC)规范的C50混凝土，桥墩采用JTG04(RC）规范的C40混凝土❑钢材采用JTG04(S）规范，在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重，在程序中按自重输入,由程序自动计算❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340 mm2孔道直径: 130 mm钢筋松弛系数（开)，选择JTG04和0.3（低松弛)超张拉（开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk)：1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数：0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：1。
5e—006（1/mm）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点：6mm结束点：6mm张拉力：抗拉强度标准值的75%，张拉控制应力1395MPa❑徐变和收缩条件水泥种类系数（Bsc): 5 （5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值，即标号强度（fcu，f）：50N/mm^2t5天长期荷载作用时混凝土的材龄：=ot3天混凝土与大气接触时的材龄：=s相对湿度: %RH=70构件理论厚度：程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数：程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算2。
潇湘路连续梁门洞调整后支架计算书1概述原《潇湘路（32+48+32）m连续梁施工方案》中，门洞条形基础中心间距为7.5米，现根据征迁人员反映，为满足门洞内机动车辆通行需求，需将条形基础中心间距调整至8.5米。
现对门洞结构体系进行计算，调整后门洞横断面如图1-1所示。
图1-1调整后门洞横断面图门洞纵断面不作改变如图1-2所示。
图1-2门洞总断面图门洞从上至下依次是：I40工字钢、双拼I40工字钢、Ф426*6钢管（内部灌C20素混凝土），各结构构件纵向布置均与原方案相同。
2主要材料力学性能（1）钢材为Q235钢，其主要力学性能取值如下：抗拉、抗压、抗弯强度:[ =125MpaQ235:[σ]=215Mpa, ]（2）混凝土采用C35混凝土，其主要力学性能取值如下：弹性模量：E=3.15×104N/mm2。
抗压强度设计值：f c=14.3N/mm2抗拉强度设计值：f t=1.43N/mm2（3）承台主筋采用HRB400级螺纹钢筋，其主要力学性能如下：抗拉强度设计值：f y=360N/mm2。
（4）箍筋采用HPB300级钢筋，其主要力学性能如下：抗拉强度设计值：f y=270N/mm23门洞结构计算3.1midas整体建模及荷载施加Midas整体模型如图3.1-1所示。
图3.1-1MIDAS整体模型图midas荷载加载横断面图如图3.1-2所示。
3.1-2荷载加载横断面图荷载加载纵断面如图3.1-3所示。
图3.1-3荷载加载纵断面图3.2整体受力分析整体模型受力分析如图5.2-1~5.2-3所示。
图5.2-1门洞整体位移等值线图5.2-2门洞整体组合应力云图图5.2-3门洞整体剪应力云图由模型分析可得，模型最大位移D=3.2mm＜[l/600]=14.1mm,组大组合应力σ=144.2Mpa＜[σ]=215Mpa，最大剪应力σ=21.6Mpa＜[σ]=125Mpa 门洞整体强度、刚度均满足要求。
midas建模计算（预应力混凝土连续箱纵向计算模型的建立1.设置操作环境1.1打开新项目，输入文件名称，保存文件1.2在工具-单位体系中将单位体系设置为“m”,“KN”,“kj”和“摄氏”。
2．材料与截面定义2.1材料定义右键-材料和截面特性-材料。
C50材料定义如下图所示。
需定义四种材料：主梁采用C50混凝土，立柱、盖梁及桥头搭板采用C30混凝土，基桩采用C25混凝土。
预应力钢绞线采用1860级高强低松弛s15.24钢绞线。
钢绞线定义时，设计类型：钢材；规范：JTG04（S）；数据库：strand 1860,名称：预应力钢筋2.2截面定义2.2.1利用SPC（截面特性值计算器）计算截面信息（1）在CAD中x-y平面内，以mm为单位绘制主梁所有的控制截面，以DXF格式保存文件；绘图时注意每个截面必须是闭合的，不能存在重复的线段，并且对于组成变截面组的线段，其组成线段的个数应保持一致。
（2）在midas工具中打开截面特性计算器（SPC），在T ools-Setting中将单位设置为“KN”和“mm”；（3）从File-Import-Autocad DXF导入DXF截面；（4）从Model-Section-Generate中选择“Type-Plane”；不勾选“Merge Straight Lines”前面的复选框；Name-根据截面所在位置定义不同的截面名称从而生成截面信息；（5）在Property-Calculate Section Property 中设置划分网格的大小和精度，然后计算各截面特性；（6）从File-Export-MIDAS Section File导出截面特性文件，指定文件目录和名字，以备使用。
2.2.2建立模型截面（1）右键-材料和截面特性-截面-添加-设计截面，选择设计用数值截面。
单击“截面数据”选择“从SPC导入”，选择刚导出的截面特性文件，并输入相应的设计参数。
注意：若要结合规范进行PSC设计，在定义截面的时候，需要选择“设计截面”中进行定义，同时对于截面中的“剪切验算位置”及“验算用腹板厚度”需要定义，否则会提示“PSC设计数据失败”。
连续箱梁挂蓝计算书(midas)(2009-07-04 11:47:42)一、工程简介主桥上部结构为32+68+32m三跨预应力混凝土连续箱梁，梁体自重γ取26kN/m3，跨端支座处、边垮直线段和跨中处梁高为2.8m，中支点处梁高为3.4m，梁高按圆曲线变化，圆曲线半径R=367.80m，顶板厚34cm，腹板厚分别为40cm和70cm，底板厚度由跨中的30cm按圆曲线变化至中点梁根部的60cm，中点处加厚到110cm。
节段主要参数如下表所示：由于0#块长度不够，1#选用整体挂篮施工（见设计图），荷载采用最重悬浇箱梁段A1段：90.0吨。
二、挂篮主要技术标准及参考资料1、参考《公路桥涵施工技术规范》规定，各设计参数取值如下：（1）挂篮质量控制在浇筑梁段砼质量的0.3～0.5倍之间。
（2）允许最大变形（包括吊带变形的总和）：20mm（3）施工及行走时抗倾覆安全系数：2.5（4）自锚固系统的安全系数：22、参考资料（1）、通桥2008-2261A-V；（2）、《路桥施工计算手册》－人们交通出版社；（3）、《简明施工计算手册》－中国建筑工业出版社；（4）、《悬臂浇注预应力混凝土梁桥》－人们交通出版社；（5）、本挂篮采用的设计规范有:1）《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）；2）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土设计规范》（TB10002.3-2005）；3）.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)；4）.《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）。
3、主要材料的力学指标（1）、Q235（A3钢），屈服应力，，弹性模量；（2）、20CrMnTi，屈服应力，弹性模量。
三、结构分析及计算参数1、结构受力分析根据悬灌梁段的实际情况，挂篮分以下三种工况进行受力检算：（1）、工况一：1#梁段施工时连体挂篮的强度检算；（2）、工况二：2#梁段施工时挂篮的强度检算（2）、工况三：挂篮挠度验算；（3）、工况四：挂篮走行时抗倾覆计算。
