体外预应力混凝土连续刚构桥--Midas Civil实例
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预应力混凝土连续刚构桥结构设计书1.结构总体布置本部分结构设计所取计算模型为三跨变截面连续箱梁桥,根据设计要求确定桥梁的分孔,主跨长度为80m,取边跨46m,边主跨之比为0.575。
设计该桥为三跨的预应力混凝土连续梁桥(46m+80m+460m),桥梁全长为172m。
大桥桥面采用双幅分离式桥面,单幅桥面净宽20m (4X3.75行车道+1m左侧路肩+3.0m右侧路肩人行道+2X0.5m防撞护栏),两幅桥面之间的距离为1m,按高速公路设计,行程速度100Km/h。
桥墩采用单墩,断面为长方形,长14米,宽3.5米,高25米。
上部结构桥面和下部结构桥墩均采用C50混凝土,预应力钢束采用Strand1860钢材。
桥梁基本数据如下:桥梁类型 : 三跨预应力箱型连续梁桥(FCM)桥梁长度 : L =46 + 80 + 46 = 172 m桥梁宽度 : B = 20 m (单向4车道)斜交角度 : 90˚(正桥)桥梁正视图桥梁轴测图2.箱梁设计主桥箱梁设计为单箱单室断面,箱梁顶板宽20m,底板宽14m,支点处梁高为h支= (1/15 ~ 1/18)L中= 4.44 ~5.33m,取h支=5.0m,高跨比为1/16,跨中梁高为h中= (1/1.5~1/2.5) h 支= 2~ 3.33m,取h中=2.30m,其间梁底下缘按二次抛物线曲线变化。
箱梁顶板厚为27.5cm。
底板厚根部为54cm,跨中为27cm,其间分段按直线变化,边跨支点处为80cm,腹板厚度为80cm 具体尺寸如下图所示:箱梁断面图连续梁由两个托架浇筑的墩顶0号梁段、在两个主墩上按“T构”用挂篮分段对称悬臂浇筑的梁端、吊架上浇筑的跨中合拢梁段及落地支架上浇筑的边跨现浇梁段组成, 0号梁段长2m ,两个“T构”的悬臂各分为9段梁段,累计悬臂总长38m 。
全桥共有一个2m 长的主跨跨中合拢梁段和两个2m 长的边跨合拢梁段。
两个边跨现浇梁段各长4m ,梁高相同。
北京迈达斯技术有限公司目录概要 (2)设置操作环境........................................................................................................... 错误!未定义书签。
定义材料和截面....................................................................................................... 错误!未定义书签。
建立结构模型........................................................................................................... 错误!未定义书签。
PSC截面钢筋输入 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
输入荷载 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
定义施工阶段. (59)输入移动荷载数据................................................................................................... 错误!未定义书签。
输入支座沉降........................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于Midas Civil的连续刚构桥受力分析摘要:本案例通过Midas软件建立连续刚构桥受力结构模型,对连续刚构桥持久状况正常使用极限状态内力分析,清晰表达出其各使用阶段内力,从而更好地进行内力分析计算,为以后连续刚构桥施工受力分析方案提供理论依据。
关键词:Midas分析;连续刚构桥;内力分析1 工程概况本工程位于广东省,东莞麻涌至长安高速公路路线跨越漳彭运河后,于大娘涡、沙头顶之间跨越淡水河。
淡水河上游接东江北干流和中堂水道,下游汇入狮子洋。
淡水河特大桥设计起点从路线K20+060开始至K21+184终止。
其中主桥为(82+2×140+80)m的连续刚构桥,梁部采用C60混凝土,根部梁高8m,高跨比为1/17.5,跨中梁高为3m,高跨比为1/46.67,跨中根部梁高之比为1/2.67,底板按1.8次抛物线变化,桩基采用9根φ2.2m桩(半幅桥)。
2 主要技术标准本桥采用对称逐段悬臂灌注和支架现浇两种施工方法。
先托架浇注0号块,再对称逐段悬臂浇筑其它块件。
边跨端头块采用支架现浇法施工。
先合拢边跨,再合拢中跨。
中跨采用挂篮合拢。
边跨采用支架施工,先现浇端头块,然后浇筑2m 长合拢段进行边跨合拢。
相关计算参数如下所示:1、公路等级:高速公路,双向八车道。
2、桥面宽度:2×19.85m。
3、荷载等级:公路-I级。
4、设计时速:100km/h5、设计洪水频率:1/300。
6、设计通航水位:H5%=3.14m。
7、设计基本风速:V10%=31.3m/s3 计算理论构件纵向计算均按空间杆系理论,采用Midas Civil V7.41进行计算。
(1)将计算对象作为平面梁划分单元作出构件离散图,全桥共划分711个节点和676个单元;(2)根据连续刚构的实际施工过程和施工方案划分施工阶段;(3)根据规范规定的各项容许指标,验算构件是否满足规范规定的各项要求。
4建立计算模型及离散图4.1计算模型主桥主墩采用桩基采用9根φ2.2m桩(半幅桥)。
目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (13)2.1.4试验结果评定 (16)2.2动载试验 (17)2.2.1自振特性试验 (17)2.2.2行车动力响应试验 (19)2.2.2.1移动荷载时程分析 (19)2.2.2.2动力荷载效率 (32)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (33)参考文献 (34)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
北京迈达斯技术有限公司目录概要 (2)设置操作环境........................................................................................................... 错误!未定义书签。
定义材料和截面....................................................................................................... 错误!未定义书签。
建立结构模型........................................................................................................... 错误!未定义书签。
PSC截面钢筋输入 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
输入荷载 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
定义施工阶段. (59)输入移动荷载数据................................................................................................... 错误!未定义书签。
输入支座沉降........................................................................................................... 错误!未定义书签。