桥梁结构电算--第1讲
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桥梁结构电算发展历程
桥梁结构电算是现代桥梁结构设计中的重要手段之一,其发展历程可以概括为以下几个阶段:
1. 初步发展阶段:20世纪50年代至60年代,是桥梁结构电算的初步发展阶段。在这个时期,计算机硬件和软件的性能都还很有限,因此只能进行简单的结构计算和分析,例如静力计算、稳定性分析等。同时,桥涵工程的设计方法也主要采用经验设计法或半经验设计法。
2. 快速发展阶段:20世纪70年代至80年代,是桥梁结构电算的快速发展阶段。在这个时期,计算机硬件和软件的性能得到了较大的提高,出现了更为先进的有限元分析、优化设计等方法,使桥梁结构电算的应用得到了更广泛的推广。同时,桥涵工程的设计方法也主要采用概率极限状态法。
3. 成熟阶段:20世纪90年代至今,是桥梁结构电算的成熟阶段。在这个时期,计算机硬件和软件的性能得到了极大的提高,各种先进的计算方法和分析软件层出不穷,使得桥梁结构电算在桥梁工程领域的应用越来越广泛。同时,桥涵工程的设计方法也主要采用基于性能的设计方法。
目前,桥梁结构电算已经成为现代桥梁结构设计中的必要手段之一,其应用范围也在不断扩大,例如抗震分析、疲劳分析、流固耦合分析等。随着计算机技术的不断发展和进步,桥梁结构电算的应用前景也将更加广阔。
桥梁工程
1、目的/使用范围
为确保桥梁施工的施工质量,达到设计及施工规范要求,提高产品质
量,特制本作业指导书;本作业指导书适用于桥梁工程施工。
2、编制依据
《铁路桥涵工程施工质量验收标准》 (TB10415–2003);
《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》 (TB10424–2003);
3、作业内容及程序
地基处理→基地换填→墩台制作施工→梁的制作施工→支座安装→
明桥面和桥梁附属设施施工
一、(1) 桥梁地基处理 :
1. 基坑开挖前应按地质、 水文资料和环保要求,结合现场情况,制定施
工方案,确定开挖范围、开挖坡度、支持方案、弃土位置和防、排水
等措施。
2.基坑土方施工应对支护结构、周围环境进行观察和观测,当发现异常
情况应停止施工及时处理,待恢复正常后方可继续施工。
基地处理应符合下列规定:①基地处理应清除岩面松碎石块、淤泥、苔
藓,凿出新鲜岩面, 表面应清洗干净, 应将去倾斜岩面凿平或凿成台阶;
②碎石类土及砂类土层基底成重面应修理平整,粘性土层基底整修时,
应在天然状态下铲平,不得用回填土夯平;
③砌筑基础时,应在基础底面先铺一层 5—10cm 水泥砂浆
3.基坑平面位置、坑底尺寸必须满足设计和施工工艺设计要求。4. 基坑开挖方式和支护必须满足设计要求。
5.基地地质条件必须满足设计要求。
基底高程的允许偏差和检验方法:
序号 地质类别 允许偏差 检验方法
1 土 ± 50
测量检查
+50
2 石
—200
(2)、基坑回填填料
1.基坑回填填料应符合设计要求,夯实应符合规定。
2.换填地基所用材料必须符合下列规定:
换填用砂应为中粗砂,有机质和泥量均不得大于 5%;
碎石粒径不得大于 100mm,含泥量不得大于 5%;
石灰等级不得小于Ⅲ级。
3.换填范围必须符合设计要求。
4 填料比例必须符合设计要求。
5.填筑和压实工艺必须符合设计和施工技术方案的要求。
6.压实密度必须符合设计要求。
桥梁电算
1. 概述
桥梁电算是一种利用计算机技术辅助进行桥梁设计和分析的方法。通过电算技术,可以实现对桥梁结构的受力、位移、应力、挠度等方面进行精确计算和分析。桥梁电算的应用可以提高桥梁设计和施工的效率,减少人为误差,并且能够对复杂的桥梁结构进行准确评估。
2. 桥梁电算的原理
在桥梁电算中,计算机被用作执行复杂的数学模型和分析。具体步骤如下:
2.1 桥梁建模
首先,需要将桥梁的几何形状和材料参数输入到计算机中,建立桥梁的有限元模型。有限元模型是通过将桥梁划分为许多微小的单元来近似表示整个结构。每个单元都有自己的材料性质和几何特征。这种离散化的表示可以将连续问题转化为离散问题进行求解。
2.2 受力分析
接下来,桥梁的有限元模型用来进行受力分析。根据桥梁的边界条件和加载情况,计算机可以计算出每个单元的受力情况。通过求解整个桥梁结构的受力平衡方程,可以得到桥梁在不同工况下的受力分布。
2.3 应力分析
受力分析得到的结果可以进一步用于应力分析。应力是在桥梁结构内部产生的力的分布情况。通过有限元法和数值计算,可以确定桥梁中各个位置的应力大小和方向。这对于评估桥梁的强度和稳定性非常重要。
2.4 挠度分析
挠度是桥梁在受力情况下产生的变形。通过桥梁的有限元模型和加载条件,可以计算出桥梁结构在各个位置的挠度。挠度分析可以用于评估桥梁的刚度和变形情况。 2.5 结果评估
最后,根据电算得到的结果,可以对桥梁的安全性、稳定性和可靠性进行评估。根据计算结果,可以对桥梁的结构进行优化和改进,以提高桥梁的性能。
3. 桥梁电算软件
在桥梁电算中,需要使用一些专业的软件进行桥梁的建模和分析。以下列举几种常用的软件:
• MIDAS/Civil:这是一种综合性的桥梁设计和分析软件,具有强大的建模和分析能力。它可以进行桥梁的静力分析、动力分析和抗震分析等。
• SAP2000:这是一种广泛应用于结构工程领域的软件,包括桥梁电算在内的多种分析功能。它支持常见的桥梁结构类型,并且具有友好的用户界面。
《桥梁博士》帮助手册及其说明
1 / 3 重庆交通大学桥梁系《桥梁结构电算》课件—挂篮操作 Dr. Xiaosong WANG, Chongqing Jiaotong Univ. 1.1.1 全局挂篮编组 1. 功能:对于悬臂施工的桥梁结构,在节段施工中需要挂篮做临时承重结构,由于挂篮锚固于主梁上,因而挂篮将与结构同时受力,系统采用子结构法模拟挂篮的施工。首先对全部挂篮编组,以便索引。系统打开一个如图1所示的挂篮编组对话框。 图1 全局挂篮编组对话框 2. 基本信息: 前支点挂篮:指在斜拉桥悬臂施工时,将拉索锚固于已安装的空挂篮前点,待节段施工结束后,再将拉索锚固于主梁上,从而解除对挂篮前支点的约束。 后支点挂篮:为一般悬臂施工中,现浇节段的重量由挂篮承受,而挂篮重量靠后支点锚固于已浇注的梁段上;待节段施工结束后,此现浇的梁段自重再由已浇注的主梁单元承担。 组成单元号:组成:当前挂篮的单元号。挂篮宜设置2-3个单元。组成挂篮的单元需事先在单元信息里定义,它们决定着挂篮结构的刚度特征。一般情况下,我们验算桥梁的安全并不考虑挂篮自身的安全,通常用刚度较大的单元模拟挂篮。 h:主梁坐标点竖向与挂篮单元坐标点间的距离,挂篮位于主梁下侧输入正值,否则输入负值。即为“阶段单元外形”图形显示时,挂篮与主梁高度上的距离。 前进方向:指定挂篮的前进方向。当挂篮定位点坐标发生偏移时,需根据此方向推定挂篮的X坐标位置,决定X坐标是增加偏移量还是减去偏移量,如果左侧为前进方向,则为减去偏移量,否则为加上偏移量。 支点节点号:前支点挂篮时激活。填入前端锚固拉索的前支点对应的节点号。 吊点1、2节点号、节点力:图示中对应吊点1、2的挂篮单元节点号及挂篮自重作用于梁上的等效节点力,力的方向与总体坐标系一致为正。程序在计算挂篮对结构的影响时,不计挂篮自重,而以此处输入的节点力为挂篮的基本力;这个力就是挂篮的自重力。 前一个、后一个:切换当前挂篮。 添加:添加一个挂篮。 删除:删除当前挂篮。 《桥梁博士》帮助手册及其说明