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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]。
波浪腹板H型钢设计软件使用说明一、安装与运行主界面。
只要安装PKPM结构设计软件的计算机，直接解压缩程序文件到本地硬盘，并插上STS单机锁（如果为网络版，并包含STS模块，则不用插锁），运行解压目录内的“波浪腹板H型钢设计.exe”即可运行程序。
运行主界面如下图。
图1 波浪腹板H型钢设计工具（测试版界面）1.工作目录设定运行界面的下侧，可以设定“当前工作目录”，生成的计算书、图形文件都是存放在设定的当前工作目录内。
2.型钢库的自定义为了方便保留常用规格的波浪腹板H型钢截面，STS软件中把等截面、变截面的波浪腹板H型钢定义在标准型钢中（如图3示），内置了一些型钢截面，用户可以在此基础上自定义波浪腹板H型钢（如图3示），定义好的截面会作为型钢库的方式保存在软件目录内，文件名称为“USERSTL.LIB”，下次运行软件时，可以直接选择以前定义好的波浪腹板H型钢。
型钢库可以拷贝，如果一个设计人员定义好的型钢截面，其他设计人员需要使用，可以把“USERSTL.LIB”拷贝到对方的程序目录内，再进入程序就可以使用了。
图2波浪腹板H型钢截面图3自定义波浪腹板H型钢截面二、门式刚架二维设计。
门式刚架建模与荷载输入，同普通H型钢门式刚架设计。
波浪腹板H 型钢截面定义中指定，并且可以自定义。
图4截面定义入口图5翼缘与腹板可以定义不同钢号图6定义波浪腹板门式刚架图7计算简图波浪腹板门式刚架计算长度确定方式同门规CECS102:2002，梁、柱构件都考虑轴力影响按压弯计算，承载力计算按《波浪腹板钢结构应用技术规程》（CECS 290:2011）。
图8应力图与计算书表达STS软件可以完成波浪腹板门式刚架的施工图设计，连接计算按《波浪腹板钢结构应用技术规程》（CECS 290:2011）。
主要处理技术点如下图：图9门式刚架施工图处理图10部分图纸图11节点计算书输出图12节点区域处理参数选择三、简支梁计算工具。
波浪腹板H型钢简支梁计算工具运行界面如下图所示。
桥梁博士V4.0案例教程 钢混组合梁上海同豪土木工程咨询有限公司2019年2月目 录1工程概述 (1)2总体信息 (2)3结构建模 (3)4钢筋设计 (12)5加劲设计 (13)6施工分析 (15)7横向分布计算 (18)8运营分析 (21)9结果查询 (24)10计算报告 (26)1工程概述计算的内容为一个钢板组合连续梁。
跨径2*30m，计算跨径29.4m。
桥面全宽12m，单向3车道，单片主梁宽3m，主梁间距3m，防撞墙宽0.5m。
组合梁全高为1.95m，其中桥面板高0.28m，钢梁1.67m。
设计规范：2018公路规范；结构重要性系数：1.1；环境相对湿度：80%；环境类别：I类；钢梁材料：Q345；混凝土桥面板材料：C50；钢筋：HRB400，直径25mm；焊钉：电弧螺柱焊用圆柱头焊钉；桥面铺装：沥青混凝土，100mm。
图1-1 横断面布置图图1-2单梁断面图打开同豪桥梁博士V4软件，在【开始】下选择【新建】，弹出“新建项目”对话框，修改项目名称为“钢板组合梁”，指定保存路径，其余默认，如图1-3所示。
图1-2单梁断面图2总体信息1）在操作树上双击【总体信息】。
默认进入到总体信息的【基本】标签页。
2）在【常规】中，【计算规范】选择“2018公路规范”，其余信息采用默认值，如图2-1所示。
图2-1常规信息设置3）在【计算内容】中，勾选计算收缩，徐变，活载，自振、验算，图2-2所示。
图2-2 计算内容设置4）在【材料定义】中，定义本例用到的材料。
桥面板-混凝土-C50，钢板-普通钢筋(高)HRB400，普通钢筋(低)HPB300，删除其余材料，如图2-3所示。
图2-3 材料定义3结构建模3.1截面设计1）在操作树上双击【结构件模】。
进入到结构件模界面，然后在图形区右侧单击【截面】标签，进入截面设计窗口。
2）导入桥面板。
右击下方【截面1】修改截面名称为组合梁截面，使用【导入区域】命令,弹出导入区域对话框，依次指定导入的cad目录位置、图层名称以及CAD单位，先将桥面板进行导入，导入后如图3-1所示。
组基本数据输入:组合梁跨度：l=6000mm 梁间距a=2000组合梁截面总高：h=500mm 砼等级：C 20f c=10N/mm 2E c = 2.55E+04楼承板型号：YX76楼承板特性：h c1=100mm h c 2=150mm h c =250b 0=300mm S 0=1700mm1.截面特性计算：（1）钢梁BH 250x200x6x10钢材：Q345下翼缘：b 1=200mm t 1=10mm 上翼缘：b 2=100mm t 2=10mm 腹 板：h w =230mmt w =6mm钢梁截面：A s=4380mm 2 重量34.4钢梁中和轴的位置：y s =98mm钢梁截面惯性矩：I s =4.60E+07mm 4钢梁上翼缘的弹性抵抗矩：W s2=3.02E+05mm 3钢梁下翼缘的弹性抵抗矩：W s1=4.72E+05mm 3本表格已经设计好所有函数公式，只需在表格中填入相关的数据即可自动进行计算（2）组合梁钢与砼弹性模量比：αE=8.08钢筋砼翼缘板计算宽度：b e=l/6+l/6+b0=2300mmb e=S0/2+S/2+b=2000mmb e=6hc1+6hc1+b=1500mm取b e=1500mm b e,eq=185.7mm 钢筋砼翼缘板的截面面积：A ce=150000mm2换算成钢截面的组合梁截面面积：A0=22948mm2钢梁至组合梁截面中和轴的距离：y x=383mm钢筋砼翼缘板的截面惯性矩：I ce= 1.25E+08mm4组合梁换算成钢截面时的惯性矩：I0== 5.02E+08mm4组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点4）的截面抵抗矩：W=4.28E+06mm304组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点3）的截面抵抗矩：=2.91E+07mm3W03组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点2）的截面抵抗矩：=3.78E+06mm3W02组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点1）的截面抵抗矩：W=1.31E+06mm301（3）考虑砼的徐变影响时，组合梁的截面特性换算钢截面组合梁的面积：A'0=13664mm2钢筋砼翼板顶面至组合截面中和轴的距离：y'x=337mm 换算钢截面组合梁的惯性矩：I'0=4.23E+08mm4组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点4）的截面抵抗矩：=2.60E+06mm3W'04组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点3）的截面抵抗矩：W'=6.72E+06mm303组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点2）的截面抵抗矩：=4.86E+06mm3W'02组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点1）的截面抵抗矩：W'=1.26E+06mm301p2k=4863659.94KN/m p2=########KN/m 弯矩：=########KN·mM1剪力：=########KNV1（2）钢梁的强度、稳定和挠度的验算：钢梁上翼缘应力：σ1=########N/mm2钢梁下翼缘应力：σ2=########N/mm2钢梁剪应力：τ=########N/mm2挠度：w=########mmw/l=1/0。
远盛水工计算说明书(总55页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第六章计算菜单组结构及简介计算的菜单结构如图3-1所示。
图 6-1 菜单结构功能简介:计算菜单组提供了很多方便工程师计算的实用工具，同时把计算得结果绘制出来，把许多重复繁琐的操作交给程序处理，简化了很多设计中常用的操作步骤。
菜单组各命令详细说明一、桁架计算117[命令]：HJJS[菜单位置]：计算桁架计算功能：对各种桁架结构进行内力计算并绘制轴力图和变形图，同时生成计算书。
您使用AutoCAD的命令绘制出如图所示桁架结构的单线图以后，即可对该桁架结构进行计算。
桁架单线图须以毫米为单位绘制。
在“基本工具”菜单列的“初始设置”中将“出图比例”和“绘图比例”进行正确设置，出图比例除以绘图比例的比值等于单线图的缩放比例。
例如，如果一根梁的实际长度为2000mm，而您在CAD上绘制长度为20单位长，也就是说，图形相对结构缩小了20/2000倍。
那么，如果您设置出图比例为1，则须设置绘图比例＝2000/20×1＝100；如果您设置出图比例为2，则须设置绘图比例＝2000/20×2＝200。
桁架单线图执行此命令，弹出如图所示对话框。
桁架计算主对话框在“工程”菜单列点击“新建”，按照程序要求输入工程名“桁架计算例题一”，此时就创建了一个桁架计算工程。
点击“节点处理”菜单列中“添加节点”，程序将自动在单线图中线段的顶点和交点位置添加节点。
点击“节点设置”，可以对图中的节点大小和颜色进行调整。
如果在某些交点位置不需要节点，请执行“删除节点”将这个节点删除，而不要使用“erase”命令直接删除。
点击“编号”中“杆件、节点编号”，选择桁架结构的所有单线图和节点，程序将自动对杆件和节点进行编号。
点击“材料库”中“定义材料库”，将弹出如图所示对话框。
118材料库管理在图中右侧录入框中输入适当的数值后，点击“入库”，则将这种名为“bar”的材料存入材料库；如果该桁架中有几种不同截面积或材质的材料，则可以分别定义不同的材料名，并存入材料库。
弯扭组合梁主应力大小及方向的测定1 实验目的⑴、用电测方法测定弯扭组合变形梁主应力大小及方向。
⑵、掌握主应力大小及方向的理论和实测计算公式，并进行比较计算其误差值。
⑶、掌握电阻应变花的应用。
2 仪器和设备⑴、50KN微机控制电子万能试验机。
⑵、TS3861静态电阻应变仪。
⑶、游标卡尺。
3 实验原理及装置图8－1 弯扭组合梁示意图图8－2 Ⅰ-Ⅰ截面弯扭组合梁为一空心薄壁园轴，材料为45号钢，其弹性常数为：E=210GPa，μ=0.28，横截面尺寸，外经D=30mm，内径d=26mm。
其一端固定，另一端装一固定加力臂端，轴与力臂端的轴线相互垂直，并且在同一水平面内。
离悬臂端加载点的垂直距离135mm处I-I截面为被测位置，如图1。
在此处园轴表面的前后、上下（图8-2）所示的A、C、B、D四个被测位置上，每处粘贴一枚三轴直角应变花，如图8-3所示。
共计12片应变片，供不同的测试目的选用。
当加力臂端作用载荷P后，园轴发生扭转与变形的组合变形，薄壁园轴横截面上便有内力素：弯矩、扭矩和剪力。
在I-I 截面的A 、C 、B 、D 被测四点上，其单元体上应力状态如图8-4所示。
一．实验测定主应力大小及方向弯扭组合变形构件表面上一点处于平面应力状态，由应力-应变广义胡克定律可知，为了确定一点处的主应力，可在该点处粘贴一直角应变花，该直角应变花由三个应变片组成，既由+45o方向的应变片、O o方向的应变片和-45o方向的应变片组成。
只要用静态电阻应变仪将这三个方向上的线应变测出，代入公式既可计算出主应变的大小和方向。
为了兼测其它实验值，本实验采用直角应变花，并使中间的应变片方向与园轴母线一致，另外两片分别与母线成±45o角，在A 、B 、C 、D 四个测点分别粘贴四枚应变花。
根据被测点三个方向应变值ε45°、ε0°、ε-45° ，计算主应力大小和方向公式分别为：245020454545maxmin )()()1(2)()1(2o o o o o o EE εεεεμεεμσ-+-+⋅±++=-- ……(8—1)Tan2ɑ0=oooo o 4545454502εεεεε----- ……… (8—2)式中ɑ。
