中交设计师步步解析桥梁盖梁设计计算,设计师都在看!
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第4章盖梁计算与绘图4.1概述柱式墩台是公路桥梁设计中普遍采用的结构形式,由于跨径、斜度、桥宽、地质、车荷载的变化,很难完全套用现行标准图和通用图。
尤其是盖梁部分,标准化程度低,工作量大,构件配筋复杂,设计人员往往要花费很大精力和时间。
因此迫切需要一套软件帮助设计人员快速准确的完成设计,同时提供设计人员多方案比选,达到优化设计的目的。
盖梁计算与绘图模块就是专门用来计算盖梁的内力,并进行强度和抗裂验算,动态显示弯矩、剪力包络图和裂缝配筋图,完成钢筋构造图的设计。
4.2功能4.2.1计算与绘图共同部分●⑴既可对帽梁单独设计计算,单独绘钢筋构造图;又可设计计算绘图全过程进行。
●⑵适合任意斜交角度的桥墩或桥台盖梁。
●⑶绘制独柱、2柱、3柱、4柱;计算独柱、2柱、3柱…9柱、10柱式盖梁。
●⑷盖梁截面高度等高或悬臂部分变高。
4.2.2计算部分●⑴提供中文计算书一份,包括原始数据和16个不同内容的计算结果表,便于用户备查和复核。
表格内容如下:a:每片上部梁(板)恒载反力表 b:荷载反力和冲击系数表c:梁(板)横向分配系数表 d:活载引起梁(板)支反力表e:上部梁(板)恒载作用截面内力表 f:盖梁自重作用截面内力表g:人群荷载作用内力表 h:挂车荷载作用内力表i:汽车荷载作用内力表 j:各截面单项荷载弯矩表k:各截面单项荷载左剪力表 l:各截面单项荷载右剪力表m:内力合计表(未计入荷载效应提高系数)n:内力组合表(已计入荷载效应提高系数)o:配筋、裂缝计算表 p:箍筋间距计算表●⑵绘制弯矩包络图和计算相应控制截面钢筋根数。
●⑶绘制剪力包络图和计算相应控制截面钢筋根数。
●⑷绘制裂缝配筋图和计算相应控制截面钢筋根数。
●⑸按2环(4肢)、3环(6肢)分别计算箍筋间距。
●⑹活载考虑人群、汽车、验算荷载常用的三种。
汽车荷载包括汽车-10级、汽车-15级、汽车-20级、汽车超-20级、汽车城-A级、汽车城-B级或自定义。
盖梁计算书一、计算说明、参数段家咀互通主线左幅P38-P40、右幅P42-P44、ZK7+348.5滠口高架桥1-10#、K7+295.6滠口高架桥2/3/4/5/7/6/8/9/10#共26个墩位,墩柱直径1.8m,盖梁尺寸为15.45m*1.9m*1.8m,累计26个盖梁,均为双柱一般构造盖梁,采用C35混凝土。
盖梁采用大块定型钢模板施工方法。
侧模板设置横肋:横肋[10槽钢,间距为0.3m,横向加劲楞直接焊接在模板上;竖肋:竖肋[12槽钢,间距为1.00m,且其上安装对拉螺杆。
计算参数:Q235钢强度设计值:抗拉、抗压、抗弯:[σ]=170Mpa,抗剪[σ]=100Mpa二、计算依据和参考资(1)武汉至大悟高速公路武汉至河口段工程段家咀互通主线、ZK7+348.5滠口高架桥和K7+295.6滠口高架桥上构设计图纸;(2)公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2011)(3)路桥施工计算手册.人民交通出版社.2002(4)公路桥涵施工技术规范实施手册.人民交通出版社.2002(5)机械工程师手册.机械工业出版社.2004(6)《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162-2008)三、荷载1、混凝土对模板的侧压力(7)根据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162-2008)中提出的采用内部振捣器时,新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力,可按下列二式计算,并取二式中的较小值:2/121022.0V t F ββγ=HF γ=式中F 为新浇注混凝土对模板的最大侧压力(2/m kN )γ为钢筋混凝土的重力密度(3/m kN )0t 为新浇注混凝土的初凝时间(h),可按实测确定,或采用经验公式152000+=T t 计算(T 为混凝土的温度℃),本计算0t 取10h。
V 为混凝土浇注速度(h m /),V 取0.45h m /。
H 为混凝土侧压力计算位置处到新浇注混凝土顶面的总高度(m),本计算H=1.8m。
盖梁施工验算坝沟1号桥(2.8宽m )盖梁一、荷载计算1、模板自重:模板面积为113.63m2,模板单位重取0.75kn/m2,则模板自重=113.63m2x0.75kn/m2/15.05m=5.66kn/m2、主梁自重:盖梁长度15.05米,主梁长度取16米,双肢工45a 单位重为80.384kg/m,主梁自重=4x80.384kg/mx(16/15.05) *9.8/1000=3.36kn/m3、钢筋混凝土重:盖梁钢筋用量9902.225kg ,混凝土设计方量91.76m3,混凝土容重取25kn/m3,则钢筋砼自重=(9902.225kgx9.8n/kg/1000+91.75m3x25kn/m3)x(30.69/42.14)/15.05=115.69kn/m(已扣除柱顶钢筋及砼)4、人员机具荷载:施工人员、机具材料荷载取以2.5kn/m2计,振捣混凝土产生的荷载,按照2kn/m2考虑,面积为盖梁投影底面积30.69 m2,盖梁等效宽度2.04m ,则施工人员、机具材料、振捣荷载=(2+2.5)kn/m2x2.04m =9.18kn/m5、主梁顶上用槽钢([10或[14)做分配梁来支撑底模。
每根槽钢长度为3.3m=2.7m+0.3mx2二、确定分配梁的规格及间距1、确定荷载:分配梁=模板自重+钢筋砼重+人员机具荷载=5.66kn/m+115.69kn/m+9.18kn/m=130.53kn/m 。
所有钢材均取A3钢,弯应力[σw]=145mp 剪应力[τ]=85mpa按照τ=IxtQSx,σ=M/wx 进行计算2、因此选用[14,间距25cm满足要求,τ=22.915<[τ]=85mpa,σ=136.764<[σw]=145mp,弯应力安全系数较小,施工过程中分配梁间距不应大于25cm。
3、间距25cm槽钢需要45根,因此分配梁荷载=45x3.3mx14.53kg/mx9.8n/kg/15.05m=1.41kn/m三、主梁验算1、主梁承受荷载=130.53kn/m+1.41kn/m=131.94kn/m2、则单侧主梁承受荷载为65.75kn/m3、主梁受力图4、支反力Ra=Rb=65.75*15.05/2=494.77knQmax=ql=65.75kn/m*3.175m=208.76kn,最大剪应力发生在支点处;Mmax =494.77*4.35-65.75*7.525*(7.525/2)= 290.68knm,最大弯矩发生在跨中处。
钢筋混凝土盖梁的设计与计算摘要:钢筋混凝土盖梁在桥梁设计中应用广泛,本文主要从盖梁受力特点出发,通过理论及工程实际经验,对盖梁受力模型进行简化,用Midas建立盖梁模型,分析计算结果,总结了盖梁设计的要点,并结合实际工程案例,说明了盖梁钢筋的布置原则。
关键词:钢筋混凝土盖梁;平面杆系;弯矩;剪力;midas civil建模;钢筋布置1 引言我国现有公路和市政桥梁体系中,柱式桥墩结构占很大比例,盖梁起到了承上启下的作用,上部的荷载通过支座传递到盖梁上,盖梁受力分配到下部结构。
钢筋混凝土盖梁实际受力比较复杂,设计影响因素也较多,其中包括上部恒载,活载取值标准,跨径,角度等。
目前盖梁图纸没有合适标准图可以完全套用,标准化出图很难实现,从而给设计工作者造成很大工作量,所以盖梁设计是桥梁设计中一个关键部分。
本文总结了盖梁设计与计算的要点及体会,为以后盖梁设计者提供借鉴经验。
2 盖梁的受力特点及简化原则盖梁作为承上启下的受力构件,主要承受桥梁上部的荷载,包括上部恒载和活载作用,通过支座以集中力形式传递到盖梁,盖梁在传递到下部墩柱,墩柱再传递到下部基础。
盖梁主要是受弯和受剪构件,但在活载作用和施工过程中会产生扭矩,实际盖梁是弯剪扭综合受力构件,受力很复杂,如果完全按照实际受力情况建模分析,过程繁琐,工作量很大,并且实际工程意义不大。
在工程计算中,盖梁扭矩产生的影响很小且不是永久作用,一般计算不控制,会通过设置箍筋来满足抗扭要求。
所以盖梁可以看做典型的以弯剪为主构件,计算可以简化为平面杆系模型。
3 结合工程实例,用midas Civil建模分析本文结合通怀路(京承高速~河防口)道路工程中石夹子跨河桥,通过midas Civil建立盖梁模型,具体分析盖梁设计与计算遇到的问题。
3.1工程概括通怀路(京承高速~河防口)道路工程中位于北京市的东北部,路线主要位于怀柔区,局部位于顺义及密云区。
通怀路(怀柔段)道路工程南起京承高速与通怀路(顺义段)相接,北至111国道河防口村,道路等级为一级公路,设计速度80km/h,标准横断面路基宽度27.5m。
预应力盖梁计算在桥梁建设中,预应力盖梁是一种常见的结构形式,它具有高强度、高刚性和良好的耐久性。
预应力盖梁可以显著提高桥梁的性能,包括抵抗车辆载荷、温度变化和地震等。
为了确保预应力盖梁的结构安全和稳定,进行准确的计算和设计是至关重要的。
预应力盖梁的计算步骤1、确定设计参数首先需要确定预应力盖梁的设计参数,包括跨度、宽度、高度、材料类型、预应力钢绞线的规格和数量等。
这些参数将直接影响结构的性能和成本。
2、建立数学模型根据盖梁的结构特点,建立合适的数学模型。
常用的有限元分析软件如ANSYS、ABAQUS等可以用于模拟盖梁的受力状态和变形情况。
3、施加荷载和边界条件根据桥梁的使用要求和实际工况,施加相应的荷载和边界条件。
例如,车辆载荷、风载荷、温度变化等都需要考虑。
4、计算内力和变形通过有限元分析软件,可以计算出盖梁在不同工况下的内力和变形。
根据计算结果,可以评估结构的强度和稳定性。
5、调整设计根据计算结果,如果结构的强度或稳定性不足,需要对设计进行调整。
例如,改变材料的类型或规格、增加预应力钢绞线的数量等。
重复进行计算和调整,直到得到满意的结果。
6、施工监控在盖梁的施工过程中,需要对关键部位进行监控,以确保施工质量和安全。
监控内容包括变形、应力、温度等参数。
通过实时监测数据,可以及时发现问题并采取相应的措施。
结论预应力盖梁计算是桥梁设计中的重要环节。
通过准确的计算和合理的调整,可以确保预应力盖梁的结构安全和稳定。
施工监控也是保证施工质量的关键措施。
通过这些措施的实施,可以进一步提高桥梁的性能和使用寿命。
预应力盖梁计算书6一、引言预应力盖梁是一种广泛应用于桥梁工程中的结构形式,具有高强度、高刚度、耐久性强等特点。
本计算书旨在为预应力盖梁的设计提供计算依据和指导,以确保其结构安全性和稳定性。
本计算书适用于一般桥梁工程中的预应力盖梁设计,不适用于特殊桥梁或特殊工况下的预应力盖梁设计。
二、计算目的本计算书的主要目的是确定预应力盖梁在承受荷载作用下的内力、位移和应力分布情况,以及评估其结构安全性和稳定性。
桥梁计算的内容和步骤嘿,咱今儿就来聊聊这桥梁计算的那些事儿哈!你想想看,一座桥梁那可是要承载好多好多的重量呢,有来来往往的车辆呀,还有行人啥的。
那这桥梁得足够结实才行吧,不然要是哪天突然塌了,那可不得了啦!所以这计算可就太重要啦。
首先呢,得算一算这桥梁要承受的荷载。
啥是荷载呀?就好比说那些车呀、人的重量呀,还有风的力量呀,甚至是温度变化带来的影响呢。
这就好像你背个书包,你得知道书包有多重,你才能知道自己能不能背得动嘛。
然后呢,要考虑这桥梁的结构形式。
是拱桥呢,还是梁桥呀,或者是斜拉桥之类的。
每种结构都有它自己的特点和计算方法哦。
就好像不同的衣服有不同的款式和穿法一样。
接下来,就是对桥梁各个部分进行详细的分析计算啦。
比如那主梁呀,桥墩呀,桥台呀等等。
这就好比给一个人做全身检查,得每个部位都照顾到,不能有遗漏呀。
计算主梁的时候,要看看它能不能承受住那些荷载,会不会变形呀啥的。
桥墩呢,得保证它稳稳地站在那里,不会被压垮咯。
桥台也是很重要的呀,它得把桥梁和地面连接好呢。
在计算的过程中,可不能马虎哟!一个小错误可能就会导致大问题呢。
就像你走路,一步没走好可能就会摔一跤。
而且呀,还得考虑很多其他的因素呢。
比如说材料的特性,不同的材料强度可不一样哦。
还有施工的工艺呀,要是施工没做好,那计算得再完美也没用呀。
这桥梁计算可不简单吧?它就像是一个大工程,需要我们一点点地去琢磨,去研究。
要是没算好,那后果可不堪设想呀。
咱再想想,如果一座桥建好了,大家都开开心心地在上面走,车也安安全全地通过,那多好呀!这可都多亏了那些精心的计算呢。
所以说呀,这桥梁计算真的是太重要啦!咱可不能小瞧了它,得认真对待,就像对待我们自己的宝贝一样。
这样才能造出坚固耐用的桥梁,让大家都能放心地使用呀!这就是我对桥梁计算的理解啦,你觉得呢?。
桥梁结构的设计与计算桥梁是一种连接两个或多个支柱或墩柱的结构,它是人类造桥技术的杰出成就。
在建造大型桥梁的过程中,桥梁秉承着重载、安全、美观等多重原则,设计师需要对桥梁进行合理的计算和规划,才能够确保桥梁的稳定性和寿命。
桥梁结构的设计与计算是桥梁建设中非常重要的环节。
桥梁结构的分类桥梁结构按照杆件的形态可以分为梁桥、拱桥和索桥三种类型。
梁桥是由梁和支座构成的,其各部分相对简单,易于制作和安装,是市区桥梁的主流形式。
但梁桥的跨度会受到限制,一般最大跨度为150米。
拱桥是以弧形或圆形的拱体为骨架,再加以桥面铺装而成。
拱桥可架空越过河流和高山,有较大的跨度。
但拱桥的结构比较复杂,制作困难,且需要较高技术水平。
索桥是以绳索和钢管为骨架,用桥面板等材料搭建而成的。
索桥跨度大、坚固,但垂直桥塔之间的斜拉缆索需要承受巨大的张力,实施难度和安全要求也高。
桥梁结构的计算桥梁结构的计算是桥梁设计的核心环节。
桥梁的计算需要遵循国家有关标准和规范,包括荷载标准、抗震标准、桥梁计算和分析标准等。
荷载标准是桥梁设计中最基本的部分,因为桥梁的受力大小直接影响到桥梁的载荷能力。
桥梁的计算主要包括静力分析计算、动力分析计算和非线性(离散)分析计算。
其中静力分析计算是最主要的一种计算方法。
静力分析计算考虑的是桥梁所承受的静态荷载产生的内力和位移,主要依据牛顿第二定律和平衡原理。
动力分析计算是基于桥梁受到地震和车辆行驶等因素引起的动态荷载,计算桥梁自由振动频率和振动形态等结构参数。
非线性(离散)分析计算则是解决新型桥梁结构和复杂荷载下的计算问题。
桥梁结构的设计桥梁结构设计是指根据现有的环境条件、技术要求和经济条件,设计最适合的桥梁结构方案。
桥梁的结构设计需要充分考虑桥梁所处的环境、风险和安全等因素。
桥梁的设计需要遵循国家规定的标准和规范,满足相关法律法规和技术要求。
桥梁结构设计的过程中,设计师需要组织实地勘察、调查环境、进行结构分析,以及进行工程设计和施工方案制定等一系列工作。
斜交桥梁盖梁横坡计算公式引言。
斜交桥梁是一种常见的桥梁结构形式,其盖梁横坡是斜交桥梁中的重要组成部分。
盖梁横坡的设计和计算是斜交桥梁设计中的重要环节,对桥梁的安全和稳定性具有重要影响。
本文将重点介绍斜交桥梁盖梁横坡计算公式,希望能为相关工程技术人员提供一定的参考和帮助。
斜交桥梁盖梁横坡计算公式。
在斜交桥梁设计中,盖梁横坡的计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素的影响。
一般来说,盖梁横坡的计算公式涉及到桥梁的跨度、荷载、材料强度等多个因素。
下面将介绍一些常见的盖梁横坡计算公式。
1. 盖梁横坡的跨度计算公式。
盖梁横坡的跨度是指盖梁在桥梁上的横向跨度,是盖梁设计中的重要参数。
一般来说,盖梁横坡的跨度计算公式可以表示为:L = K H。
其中,L为盖梁横坡的跨度,K为一个与桥梁结构特点相关的系数,H为桥梁的高度。
这个公式可以根据具体的桥梁结构特点和设计要求进行调整,以满足实际工程的需要。
2. 盖梁横坡的荷载计算公式。
盖梁横坡的荷载是指盖梁在使用过程中承受的荷载,是盖梁设计中需要重点考虑的因素之一。
一般来说,盖梁横坡的荷载计算公式可以表示为:Q = P L。
其中,Q为盖梁横坡的荷载,P为单位长度的荷载值,L为盖梁横坡的跨度。
这个公式可以根据实际的使用情况和荷载要求进行调整,以确保盖梁在使用过程中能够承受所需的荷载。
3. 盖梁横坡的材料强度计算公式。
盖梁横坡的材料强度是指盖梁所使用的材料的强度特性,是盖梁设计中需要重点考虑的因素之一。
一般来说,盖梁横坡的材料强度计算公式可以表示为:S = F / A。
其中,S为盖梁横坡的材料强度,F为材料的抗拉强度或抗压强度,A为盖梁横坡的截面积。
这个公式可以根据实际的材料特性和设计要求进行调整,以确保盖梁所使用的材料具有足够的强度。
结论。
斜交桥梁盖梁横坡计算公式是斜交桥梁设计中的重要内容,涉及到多个因素的影响。
在实际的工程设计中,需要根据具体的桥梁结构特点和设计要求,结合盖梁横坡的跨度、荷载、材料强度等因素,合理选择和调整计算公式,以确保盖梁在使用过程中具有足够的安全性和稳定性。
桥梁设计计算内容及方法桥梁设计是指根据桥梁的结构类型、跨度、荷载情况等要求,确定桥梁的各项技术指标和构造参数的过程。
其计算内容主要包括静力分析、动力分析、热力分析、疲劳分析等方面。
在进行桥梁设计计算时,需要采用一系列的方法和理论来确保桥梁的结构安全可靠。
静力分析是桥梁设计计算的基础。
在桥梁设计中,首先需要进行静力分析,确定桥梁的受力状态,计算桥梁各个构件的受力情况。
静力分析主要涉及平衡方程、力的合成和分解、力的传递和平衡等基本原理。
通过静力分析,可以确定桥梁的弯矩、剪力、轴力等内力的大小和分布情况。
动力分析是桥梁设计计算中的重要内容之一、桥梁在使用过程中会受到风荷载、地震荷载等动力荷载的作用,这些荷载可能导致桥梁产生振动,影响桥梁的安全性和舒适性。
因此,需要进行动力分析来确定桥梁的振动特性。
动力分析常用的方法包括模态分析、响应谱分析、时程分析等。
通过动力分析,可以确定桥梁的固有频率、振型形态以及在不同荷载下的振动响应。
热力分析是桥梁设计计算中的另一个重要内容。
桥梁在受到季节变化和温度差异的影响下,会产生热胀冷缩及温度应力。
热力分析主要涉及温度场分布、热应力计算、温度各项系数等。
通过热力分析,可以确定桥梁结构在温度变化过程中的应力和位移变化情况。
疲劳分析是桥梁设计计算中的重要环节之一、疲劳是指结构在受到反复载荷作用下产生裂纹、变形甚至破坏的过程。
桥梁在使用过程中会受到交通载荷的反复作用,对桥梁的疲劳性能提出了较高要求。
疲劳分析主要涉及疲劳寿命计算、疲劳裂纹扩展预测等。
通过疲劳分析,可以确定桥梁在交通载荷下的寿命和安全性。
桥梁设计计算方法包括解析方法和数值方法两种。
解析方法是通过建立桥梁的力学模型,根据力学原理和方程,进行计算分析。
解析方法具有计算速度快、适用范围广等优点。
常用的解析方法有梁理论法、板理论法、弹性地基反应解析法等。
数值方法是通过将结构离散化,建立差分方程、积分方程或微分方程,再用计算机进行迭代求解的方法。
桥梁设计计算流程第一步:明确设计要求和几何参数在进行桥梁设计计算之前,首先需要明确设计要求和几何参数。
设计要求包括承载能力、使用寿命、设计安全系数、桥梁结构类型等。
几何参数包括桥梁跨度、桥面宽度、桥墩高度、桥面标高等。
第二步:确定荷载类型和强度根据桥梁的功能和使用要求,确定适用于该桥梁的荷载类型,如静态荷载、动态荷载、温度荷载等。
同时需要确定每种荷载类型的荷载强度,例如车辆自重、行车荷载、人行荷载等。
第三步:进行荷载计算在确定了荷载类型和强度之后,需要对桥梁进行荷载计算。
荷载计算的目的是确定桥梁在各种荷载作用下的受力情况。
根据荷载类型、强度以及桥梁结构特点,可以采用不同的荷载计算方法,如静力验算、弹性分析等。
第四步:结构计算和分析在进行荷载计算之后,需要进行桥梁的结构计算和分析。
结构计算和分析的目的是确定桥梁结构的稳定性、刚度、变形等性能。
根据设计要求和几何参数,可以采用不同的结构计算和分析方法,如有限元法、弹性理论等。
第五步:选择合适的材料和断面形状在进行结构计算和分析之后,需要选择合适的材料和断面形状。
材料的选择应考虑结构的强度、刚度、耐久性等要求,并与实际材料的可行性进行评估。
断面形状的选择应满足结构的力学需求,并尽量减小结构的重量和成本。
第六步:进行构造计算和校核在选择合适的材料和断面形状之后,需要进行构造计算和校核。
构造计算和校核的目的是确定各构件的尺寸、配筋和局部稳定性等,并根据设计要求进行检查和校核。
第七步:绘制施工图和编制规范在进行构造计算和校核之后,需要进行桥梁的施工图绘制和编制相关规范。
施工图包括桥梁的布置图、剖面图、构件图等,用于实际施工和施工监督。
编制规范是为了保证桥梁的设计和施工符合国家相关标准和规范。
第八步:施工和监督最后一步是桥梁的实际施工和监督。
根据施工图和规范,进行桥梁的施工和施工监督,并对施工过程进行质量检查和验收。
总结:桥梁设计计算流程总体分为明确设计要求和几何参数、确定荷载类型和强度、进行荷载计算、结构计算和分析、选择材料和断面形状、进行构造计算和校核、绘制施工图和编制规范、施工和监督等八个步骤。
中交设计师步步解析桥梁盖梁设计计算,设计师都在看!
桥梁设计中,柱式桥墩是普遍采用的结构型式。
对于简支桥梁,盖梁是一个承上启下的重要构件,上部结构的荷载通过盖梁传递给下部结构和基础,盖梁是主要的受力结构。
在设计中,由于桥梁的跨径、斜度、桥宽、车辆荷载标准的变化,对盖梁设计的影响很大,很难完全套用标准图和通用图。
盖梁设计的标准化程度很低,经常是非标准设计,需要对盖梁进行较多的计算,所以盖梁设计是桥梁设计的一个关键部分。
一、盖梁的受力特点及分析
1盖梁的受力特点
盖梁的主要荷载是由其上梁体通过支座传递过来的集中力,盖梁作为受弯构件,在荷载作用下在各截面除了引起弯矩外,同时伴随着剪力的作用。
此外,盖梁在施工过程中和活载作用下,还会承受扭矩,产生扭转剪应力。
扭转剪应力的数值很小且不是永久作用,一般不控制设计。
实际计算中一般只考虑弯剪的组合,因为考虑弯、剪、扭三种内力同时组合,需要空间分析,计算工作会很繁琐,而且实际意义也不大。
可见盖梁是一种典型的以弯剪受力为主的构件。
2盖梁的受力分析
盖梁除了自重荷载之外,主要承受由支座传递过来的上部结构的恒载。
对不同桥宽、不同跨径简支梁板桥的盖梁内力计算结果进行分析,以双柱式桥墩盖梁墩顶负弯矩为例:盖梁自重所占比例很小,为9%左右;上部恒载所占比例很大,为63%左右;而活载只占总荷载比例的28%左右。
表1为笔者在设计工作中对双柱式桥墩盖梁墩顶内力计算结果的一个归纳。
二、盖梁的计算要点
盖梁的计算要点是如何建立准确而且简化的计算模型。
盖梁的几何外形简单,且是以弯矩、剪力及轴力为主,受力特点明确。
将它模拟成平面杆单元比模拟成空间体单元计算要简单许多,而且能满足控制要求。
空间计算结果虽然准确,但是计算复杂,对于盖梁计算必要性不大。
采用盖梁平面基本的简化模式进行计算是最简单且比较实用的,但使用时要对局部区域的峰值如墩顶截面进行适当的折减削峰处理,因为盖梁的实际控制截面往往不在墩顶而在墩柱边缘附近,这样能避免造成较大的浪费。
盖梁的刚度与柱的刚度之比越大,简化计算结果越准确。
当相对刚度比大于10时,误差已经控制在10%以内了,在精度要求不很高的结构工程中是允许的,且偏于安全。
此时可忽略桩柱对盖梁的弹性约束作用,把盖梁简化成简支或连续梁的型式。
当然,整体图式法是计算最为准确的平面简化计算方法,计算简单且符合实际,建议有条件时尽量采用。
1承载力计算方法
2承载力的计算公式
3盖梁悬臂计算
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三、桥博计算
本例主要介绍利用桥梁博士对桥墩盖梁进行计算的过程和方法,重点在于虚拟桥面入盖梁活载的加载处理。
进行盖梁计算主要由以下几个步骤:
桥墩盖梁的结构离散(划分单元)
输入总体信息
输入单元信息
输入施工信息
输入使用信息
执行项目计算
查阅计算结果
本例教程桥墩构造参数
1结构离散
首先对盖梁进行结构离散,即划分单元建立盖梁模型,原则是在支座处、柱顶、特征断面(跨中、1/4)处均需设置节点。
如果需要考虑墩柱和盖梁的框架作用,还需要把墩柱建立进来;柱底的边界条件视情况而定,如果是整体承台或系梁连接,可视为柱底固结;如果是无系梁的桩柱,可以将桩使用弹性支撑或等代模型的方式来模拟。
2输入总体信息
计算类型为:全桥结构全安计算
计算内容:勾选计算活载
桥梁环境:相对湿度为0.6
规范选择中交04规范。
3输入信息单元
输入单元信息,建立墩柱、盖梁及垫石单元模型,对于T梁或小箱梁,因为支座间距比较大不能将车轮直接作用在盖梁上,我们还需要在盖梁上设置虚拟桥面单元来模拟车道面,与盖梁采用主从约束来连接,虚拟桥面连续梁的刚度至少大于盖梁的100倍。
建立模型如下:
虚拟桥面为连续梁时,刚度可在特征系数里修改。
4输入施工信息
第一施工阶段:安装所有杆件
添加边界条件
添加虚拟桥面与盖梁的主从约束:虚拟桥面与盖梁的主从约束需要使用两种情况分别模拟:虚拟桥面简支梁和虚拟桥面连续梁;这两种方法分别是模拟墩台手册中的杠杆法和偏心受压法;其目的是杠杆法控制正弯矩截面;偏心受压法控制负弯矩截面。
对于虚拟桥面连续梁改为简支梁,支座相应的虚拟桥面单元增加节点,添加对应的主从约束即可。
第二施工阶段:添加永久荷载,若自重系统为0,还需要添加盖梁自重。
5输入使用信息
主要描述盖梁活荷载的处理,对于空心板梁,由于支座间距较小,可以将盖梁直接作为桥面单元,不需设置虚拟桥面。
使用桥梁博士时,程序有自动横向布载功能,用户只需将单列车的最大支反力输入到横向分布调整系数中,把车辆的行车范围和人群加载范围输入到横向加载有效区域即可,让车辆的两个轮子在行车范围内布载。
打开活荷载输入对话框,将单列车的最大反力输入横向分布系数中(此时的横向分布系数,已经不是真正意义的横向分布系数,它的大小就是一列汽车(或一辆挂车)对这个横向结构的作用力的大小,详细介绍可查看桥梁博士使用手册第80页)。
勾选横向加载,输入汽车和人群的横向加载有效区域:
在活载输入对话框中人群集度和人行道宽度填入1,因为在人群荷载反力及横向加载区域已考虑了人群集度和宽度。
6执行项目计算
模型建立完成,执行项目计算
7查看计算结果
查看所需的计算结果
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