路桥CAD课程考试桥梁博士计算书(截图)
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3.1施工前某桥上部结构承载能力验算3.1.1 桥梁上部结构T 梁验算一、计算依据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ-023-85 《公路桥涵设计通用规范(旧)》(JTJ-021-89) 二、基本数据跨径:27m ,计算跨径:26.98m ;设计荷载:原设计荷载为汽—超20,挂—120(大体与公路—Ⅰ级相当,验算结构在现有的公路交通状况下的承载能力时采用公路-Ⅰ)净宽:21m材料:普通钢筋HRB335:强度标准值335MPa ,强度设计值280MPa ,弹性模量5210 MPa 。
混凝土:50号混凝土(相当于新规范的C48混凝土),预应力钢绞线采用标准强度为1570MPa ,边梁预应力张拉控制应力1036.2MPa ,中梁张拉控制应力为1099 MPa 。
桥梁横断面及单根预制T 梁断面图 桥梁横断面布置见下图。
图3-1 桥梁横断面图(单位:cm)图3-2 边梁构造图 (单位:cm) 图3-3 中梁构造图(单位:cm)三、荷载横向分布系数计算六、按(JTG D62-2004)规范对现有桥梁1#边T 梁复核计算结果及分析计算根据桥梁上部结构的竣工图进行计算,并按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004对1#边T 梁在现有交通荷载作用下的安全进行分析。
(1)极限承载能力状态计算正截面抗弯承载能力极限计算结果见下图。
7984527456927705692772图3-24 正截面承载能力极限组合I 计算结果由图可以看出,构件作用效应的组合设计值(最大值为5274kN.m )小于承载能力设计值(为7984kN.m ),正截面承载能力极限状态满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中5.2.2条要求。
(3)、正常使用极限状态变形验算结构自重作用下的全梁竖向挠度见下图。
上构计算横向分布系数计算结果如下:梁号 1 2 3 4 5 6 7 8 横向分布系数0.342 0.287 0.281 0.264 0.264 0.282 0.288 0.343一、中梁计算:1、计算模式:本桥采用通用桥梁软件《桥梁博士》进行分析计算,全桥共划分为36个节点,35个单元,单元划分如下图所示:单元划分示意图模型三维图形2、结构内力图:结构计算弯矩包络图及剪力包络图如下图所示:弯矩包络图剪力包络图3、承载能力极限状态验算:(1)结构抗弯强度验算:结构外力产生的弯矩与结构抗力对比图如下图所示:由上图可知,结构所有单元结构抗力均大于外力产生的弯矩,故结构抗弯强度满足规范要求。
(2)抗剪承载力验算:由剪力包络图可知,端部截面剪力最大值为401KN,跨中截面剪力最大值为329KN,因此对端部截面和跨中截面抗剪承载能力分别进行验算,验算结果如下:端部截面:由上表可知,端部截面抗剪承载能力满足规范要求。
跨中截面由上表可知,跨中截面抗剪承载能力满足规范要求。
4、正常使用极限状态验算:(1)结构在正常使用状态短期组合下,上下缘应力包络图如下图所示:上缘应力包络图下缘应力包络图(2)长期效应组合下结构应力如下表所示:单元号节点号上缘最大上缘最小下缘最大下缘最小最大主压最大主拉1 1 0 0 0 0 0 -1.29E-161 2 2.65 2.45 4.86 4.54 4.86 -0.1642 2 2.65 2.45 4.86 4.54 4.86 -0.0122 3 2.46 2.18 5.15 4.61 5.15 -0.01523 3 2.46 2.18 5.15 4.61 5.15 -0.01523 4 2.24 1.88 5.49 4.76 5.49 -0.01744 4 2.24 1.88 5.49 4.76 5.49 -0.01744 5 3.32 2.84 6.78 5.84 6.78 -0.03485 5 3.32 2.84 6.78 5.84 6.78 -0.0348由上表可知,结构在长期作用组合下,均为出现拉应力,满足规范要求。
毕业设计设计题目利用桥梁博士进行3x25m+5x25+3x25m预应力混凝土连续梁桥设计院系名称土木与水利工程学院20xx 年6月3日1绪论............................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1工程概况 (5)1.1.2技术标准 (5)1.1.3工程地质条件 (5)1.1.4自然条件及气象、水文 (6)1.2方案比选 (7)1.3力学特点及适用范围 (11)1.4立面布置 (11)1.4. 1.桥跨布臵 (11)1.4.2 梁高布置 (12)1.5设计依据 (12)2桥跨总体布置及结构主要尺寸 ............................................... 错误!未定义书签。
2.1桥跨结构图式及尺寸拟定 (13)2.1.1设计技术标准: (13)2.1.2结构图式 (13)2.1.3主要尺寸拟定 (13)2.2主梁分段与施工阶段的划分 (15)2.2.1具体分段 (15)3内力计算及荷载组合 ............................................................... 错误!未定义书签。
3.1 恒载内力计算 (15)3.1.1计算方法 (15)3.1.2 截面几何特性的计算 (16)3.2内力组合 (18)3.3 荷载组合 (19)3.3.1 承载能力极限状态内力组合 (20)3.3.2 正常使用极限状态内力组合 (20)4桥梁博士建模............................................................................ 错误!未定义书签。
4.1 数据准备 (20)4.1.1 材料及设计参数 (20)4.2项目的建立 (21)4.1.1 输入总体信息 (22)4.1.2 基本信息 (23)4.2.1 输入单元信息 (25)4.2. 2 活荷载描述 (28)4.3 计算内容 (28)4.3.1 估算结构配筋面积 (29)5 预应力钢束的估算与布置 ....................................................... 错误!未定义书签。
利用桥梁博士进行横梁计算的教程_建模利用桥梁博士进行横梁计算的教程本文介绍桥梁博士进行箱梁横梁计算。
红色字体内容为本文的操作步骤,黑体字为相应的一些说明和解释。
横梁为一个30+30m两跨预应力箱梁边墩(8号墩)上的边横梁。
8号墩上预应力箱梁高2m,箱顶宽约46.1m,箱底宽36.5m。
计算时横梁外形近似取为墩顶箱梁外形。
横梁厚为150cm,为预应力横梁。
预应力钢绞线规格为12Фs15.2,4束一股,钢绞线张拉控制应力取为1357.8MPa,其它参数可参见PDF版的CAD图。
一、新建项目组——创建项目——将项目名称命名为8号墩边横梁二、输入总体信息:计算类别:全桥结构安全验算,其它取为默认项三、从CAD导入计算模型1)在桥博的白色界面区域右键——输入单元信息2)在桥博的白色界面区域右键——从AUTOCAD导入模型事先应准备好模型图,本例中为“8号墩边横梁.dxf”,注意最好使单元1的起点位于CAD中的原点,这样导入模型后,桥博中模型的的单元1的左节点(节点1也将位于桥博系统中的坐标原点)。
从CAD导入计算模型的相关注意事项参见桥博帮助文件(V3使用手册,以下简称V3)的14.2节。
这里稍微再做些解释:1)长度单位:桥博中的单位采用的米,桥博认为dxf中的单位采用mm,1m=1000mm,也就是说如果要在桥博中建立一个1m长的单元,那么再CAD中的线长度应为1000mm。
2)图层:V3中有一个例子,其中存储单元的图层命名为0,但是并不意味着单元只能放在0图层里。
理论上讲,导入模型时,“dim”和“sub”图层是有特定用途的,除了这两个图层,你可以任意建立其它的图层用来放置单元。
而且单元也并不要求只能放于一个图层中,你可以放于两个或者多个图层中,但是一次只能导入一个图层中的单元。
3)单元节点文字:如果需要指定划分节点的单元节点号,可以在“dim”图层中输入文字进行说明,注意文字与节点文字的最小距离(在桥博中“从CAD导入模型”工作界面上指定)。
桥梁博士操作实例上机时间:组长:学院:年级专业:指导教师:组员:完成日期:桥梁博士第一次上机作业一、作业组成二、作业合作完成情况本次作业由3组组员共同完成,任务分配情况如下:张元松完成实例一(用快速编辑器编辑5跨连续梁),并对建模过程进行截图。
郑宇完成实例二(双塔单索面斜拉桥建模),并对建模过程进行截图。
计时雨完成实例三(拱肋的建立过程),并对建模过程进行截图。
孙皓完成实例四(预应力T梁建模与钢束的输入)与实例五(从CAD导入截面与模型),对建模过程进行截图,并进行本次实验报告的撰写任务。
三、上机作业内容1、用快速编辑器编辑5跨连续梁(1) 模型参数:5跨连续梁,5跨跨径从左到右依次为20m、30m、40m、30m、20m,都呈抛物线变化,模型共分140个单元,每单元为1m,截面均为铅直腹板单箱双室,边跨梁高2500mm,跨中梁高1400mm。
(2) 具体操作:步骤一:点击“文件”,“新建项目组”并“创建项目”,在输入单元特性信息对话框中,点击“快速编译器”的“直线”编译按钮,出现“直线单元组编辑”对话框。
步骤二:在“直线单元组编辑”对话框中,将“编辑内容”的复选框的4个复选按钮都勾上,编辑单元号:1-140,左节点号:1-140,右节点号:2-101,分段长度:100*1,起点x=0 y=0,终点x=1,y=0,如图1所示。
图1 输入单元节点信息步骤三:添加控制截面。
A、在控制点距起点距离这一栏,依次添加0、10、20、35、50、70、90、105、120、130、140。
B、选定控制截面0米处,点击“截面特征”→“图形输入”,选择“铅直腹板单箱双室”,输入截面尺寸,如图2所示。
然后点击“确定”,选择“中交新混凝土:C40混凝土”,点击“存入文件”,将文件保存为“0m截面.sec”。
(注意:在输完截面类型和尺寸后回到主菜单后一定要点击一下“修改”这个按钮)图2 输入“0截面”截面尺寸c、选定控制截面10米处,点击“截面特征”→“图形输入”,选择“铅直腹板单箱双室”,输入截面尺寸,如图3所示。
台州学院《桥梁结构电算》作业一学院:建筑工程学院专业:土木工程班级:2011级(4 )班姓名:谭炳辉学号:11382101082013年5月20日设计资料桥梁跨径:跨径6*30m; 计算跨径29.96m桥面全宽:12m,净-11m+2*0.5设计荷载:汽车荷载按公路——Ⅰ级;人群荷载3.0KN/m2;结构重要性系数取γ0=1.0.材料:预应力采用ASTM A416--97a标准的低松弛钢绞线(1 x 7标准型),抗拉强度设计值f sd=330MPa。
普通钢筋采用HRB335,抗拉强度标准值f sd=280MPa。
混凝土采用C50,抗拉强度标准值f ck=32.4MPa,抗拉强度设计值f cd=22.4MPa。
抗拉巧渡标准值f tk=2.65MPa,抗拉强度设计值f td=1.83MPa流程:一、截面尺寸拟定参考《桥梁工程》、根据《桥规》规定,支点梁高h=(1/14-1/18)L,肋厚一般可沿桥长变,支点截面肋的总厚度为桥宽的1/13-1/19,桥面横截面图,立面图梁的截面尺寸,如下图所示:跨中截面单位:mm端截面单位:mm二、各跨单元划分桥梁全长29.16m 共分为8块30个单元。
结构离散图三、截面特性此梁为变截面梁,这里只计算两个控制截面特性。
截面面积A、惯性矩Ix由CAD测出,计算结果如下:中间截面惯性矩:X: 3.5705X10^11mm^4 面积: 642800 mm^2 y b=1291.7871mm端截面惯性矩: X: 4.3092X10^11mm^4 面积: 945600 mm^2 y b=1222.5729mm四、荷载计算(一)一期恒载主梁自重由桥梁博士自动计算这里不做计算。
横隔梁:中间横隔梁:(853125*(16+17)/2)*24*2=6.76 KN端横隔梁:(1032400*(16+17)/2)*24*2=8.18 KN(二)二期恒载桥面铺装:(0.1+0.03)*3.5/4=2.73 KN/m人行道栏杆:4*2/4=2 KN/m二期恒载总值=4.73KN/m横向分布系数计算结果:梁号汽车挂车人群满人特载车列1 0.248 0.000 0.662 1.215 0.000 0.0002 0.550 0.000 0.000 1.936 0.000 0.0003 0.432 0.000 0.000 1.232 0.000 0.0004 0.436 0.000 0.000 1.247 0.000 0.0005 0.550 0.000 0.000 1.932 0.000 0.0006 0.246 0.000 0.297 0.851 0.000 0.0007 0.000 0.000 0.179 0.179 0.000 0.000跨中横向分布系数计算结果:梁号汽车挂车人群满人特载车列1 0.646 0.405 0.576 2.523 0.000 0.0002 0.549 0.302 0.370 2.124 0.000 0.0003 0.550 0.302 0.369 2.120 0.000 0.0004 0.649 0.406 0.575 2.514 0.000 0.000比较极限承载组合Ⅰ和组合Ⅳ与使用内力Ⅰ和组合II,其中最大为正常使用组合Ⅰ,如图正常使用状态长期效应组合图正常使用状态长期效应组合图承载能力极限状态基本组合图2或29和 16为控制截面五、钢筋面积估算 (一)预应力钢筋截面积估算对于A 类部分预应力混凝土构件,取跨中截面进行计算。
本科毕业设计(论文题目:安平河大桥设计院(系):建筑工程学院专业:班级:学生:学号: 070709311指导教师:2011年 6月4日安平河大桥设计摘要本设计为安平河大桥设计,全桥长126米,桥宽10米。
根据设计任务书的要求和该桥所处的地质地貌特点,提出了三种不同的桥型方案进行比较和选择:方案一为预制预应力混凝土连续梁桥;方案二为钢筋混凝土拱桥;方案三为斜拉桥。
经详细技术比选,确定采用预制预应力混凝土连续梁桥作为推荐方案。
在设计过程中,采用桥梁博士v3.03软件建模并对结构进行了仿真分析,求解主梁各项内力并进行了荷载组合配筋计算,验算了结构在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的强度和刚度,以获得最优化、最准确的设计。
关键词:预应力混凝土;连续梁桥;内力计算;配筋;截面验算;桥梁博士v3.03The Design for Anpinghe BridgeAbstractThe design is Anpinghe Bridge, which is 126 meters, and width is 10 meters. According to the requirement of the mission design and characteristics of geological features where the bridge is selected, this paper take on compare and choose in three different type of bridge: the first one is Precast prestressed concreat continuous beam bridge; the second one is Reinforced concrete arch bridge; the third one is Cable-stayed bridge, Precast prestressed concrete continuous beam bridge is recommended.During the design process, the structure of the bridge model is found by doctor bridge v3.03, and the structure of emulation analysis, solving the main beam of the internal forces and conducted load combination-reinforcement. Checking the structure at the ultimate limit state conditions and under normal used the shrength and stiffness to obtain the most accurate design optimization.Key Words: Prestressed concreat; Continuous beam bridge; Internal force calculation; Reinforcement; Checking section; Docter bridge v3.03目录中文摘要...........................................................................1 英文摘要...........................................................................2 主要符号表........................................................................7 1 绪论 (1)1.1前言.................................. (1)1.2国内外桥梁研究的现状......................... ............................ .. (1)1.2.1国外研究现状................ ......................... (1)1.2.2国内研究现状...................................... (2)1.3本文主要研究内容.................................. ......... ................. .. (3)1.3.1完成桥梁设计方案的推荐.................................. (3)1.3.2就推荐的设计方案完成下列内容..................................... ......3 2 基本资料 (4)2.1背景概况 (4)2.2设计特点 (4)2.3设计基本资料 (5)2.3.1桥梁线性布置.......................................................... (5)2.3.2主要技术标准................................................................ (5)2.3.3主要材料...................................................................... (5)2.3.4桥面铺装................................................................ (5)2.3.5施工方式................................................................ (5)2.3.6设计规范.......................................... .......................... ......5 3 桥梁方案比选 (6)3.1设计方案 (6)3.2方案比选.................................................................................6 4桥跨总体布置及结构尺寸拟定........................................... (8)4.1桥型布置及孔径划分 (8)4.2截面形式及截面尺寸拟定 (8)4.2.1截面形式及梁高.......................................................... (8)4.2.2横截面尺寸................................................................... (8)4.2.3箱梁底板厚度及腹板宽度设置..................................... (8)4.2.4横隔梁(板)设置..............................................................13 5毛截面几何特性计算 (15)5.1计算演示.......................................................................... (15)5.2计算结果............................................................................. ...18 6主梁内力计算 (19)6.1单元划分............................................................................. (19)6.2恒载内力计算................................................................. (22)6.2.1恒载集度计算............................................................ (23)6.2.2计算结果 (24)6.3活载内力计算........................................................... (32)6.3.1计算冲击系数...................................................... (32)6.3.2计算主梁荷载横向分布系数.......................................... (33)6.3.3计算活载内力............................................................ (35)6.4作用效应组合................................................................. (40)6.4.1作用分类与计算...................................................... (40)6.4.2作用效应组合原则......................................................... (40)6.4.3内力组合..................................................................... ...41 7预应力钢束的估算与布置............................................. (58)7.1钢束估算............................................................................. (58)7.1.1按承载能力极限状态的应力要求计算........................... (58)7.1.2按正常使用极限状态的应力要求计算................................. (67)7.1.3预应力钢束估算......................................................... (78)7.2钢束布置............................................................................. (78)7.2.1预应力钢束布置原则................................................ (78)7.2.2预应力钢束布置...............................................................78 8预应力损失及有效预应力计算....................................... (81)8.1摩阻损失.......................................................................... (81)8.2锚具变形损失.............................................................. (81)8.3混凝土的弹性压缩损失............................................... (82)8.4预应力筋的引力松弛损失............................................... (82)8.5收缩徐变损失....................................................................... (83)8.6预应力损失计算................................................................. ......83 9持久状况承载能力极限状态计算....................................... (89)9.1计算结果显示单元号的确定............................ ...................... (89)9.2正截面抗弯承载力计算........................................................ (89)9.2.1边梁正截面抗弯承载力计算与验算结果输出..................... (89)9.2.2中梁正截面抗弯承载力计算与验算结果输出........................ (91)9.3斜截面抗剪承载力计算........................................................... (93)9.3.1计算截面选取与箍筋布置............................................. (93)9.3.1斜截面抗剪承载力计算 (93)9.4承载能力极限状态计算小结.................................................. (96)10持久状况正常使用极限状态计算..................................... (97)10.1计算结果显示单元号的确定 (97)10.2应力计算 (97)10.2.1正常使用阶段荷载组合1应力(长期效应...........................97 10.2.2正常使用阶段荷载组合2应力(短期效应...........................99 10.3截面抗裂验算.. (101)10.3.1验算条件.............................................................. ......101 10.3.2验算结果................................................................. ...101 10.4挠度验算.......................................................................... (102)10.4.1荷载短期效应组合下的总挠度ωs .................................. ...102 10.4.2荷载短期效应组合并考虑长期效应影响的挠度值ωl ....... (102)10.4.3挠度计算................................................................. ...102 10.5正常使用极限状态计算小结............................................... ......103 11持久状况和短暂状况构件的应力验算 (104)11.1计算结果显示单元号的确定............................................... (104)11.2主梁混凝土最大拉应力计算.................................................. (104)11.2.1边梁正常使用阶段荷载组合1应力............................ (104)11.2.2中梁正常使用阶段荷载组合1应力............................ (105)11.3受拉区预应力钢筋最大拉应力计算................................ (106)11.3.1边梁受拉区预应力钢筋最大拉应力............................... (106)11.3.2中梁受拉区预应力钢筋最大拉应力............................... (107)11.4最大主拉应力计算........................................................... (108)11.4.1边梁最大主拉应力.................................................... (108)11.4.2中梁最大主拉应力.................................................... (109)11.4.3短期效应组合最大主拉应力图..................................... (109)11.5压应力计算.................................................................... (110)11.5.1边梁压应力计算................................................. (110)11.5.2中梁压应力计算....................................................... (111)11.5.3预应力构件使用阶段应力图..................................... (111)11.6持久状况和短暂状况构件的应力验算小结 (112)11.7验算结论.......................................................................... ...112 12结论...........................................................................113 致谢..............................................................................114 参考文献........................................................................115 毕业设计(论文)知识产权声明.............................................116 毕业设计(论文)独创性声明................................................117 附录 (118)主要符号表C50——立方体强度标准值为50MPa 的混凝土强度等级f cu ——边长为150mm 的混凝土立方体抗压强度f cu ,k ——边长为150mm 的混凝土立方体抗压强度标准值f ck 、f cd ——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值f tk 、f td ——混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值f sk 、f sd ——普通钢筋抗拉强度标准值、设计值f pk 、f pd ——预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值f sv ——箍筋抗拉设计强度E c ——混凝土弹性模量E s 、E p ——普通钢筋、预应力钢筋弹性模量a Ep ——预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值b ——矩形截面宽度,T 形或I 形截面腹板宽度b f 、b ‘f ——T 形或I 形截面受拉区、受压区的翼缘宽度h f 、h ‘f ——T 形或I 形截面受拉区、受压区的翼缘厚度d ——钢筋直径c ——混凝土保护层厚度A ——构件毛截面面积I ——毛截面惯性矩γo ——桥梁结构重要性系数ρ——纵向受拉钢筋配筋率ρsv ——箍筋配筋率M d ——弯矩组合设计值M k ——弯矩组合标准值V d ——剪力组合设计值q k ——车道均布荷载标准值P k ——车道集中荷载标准值σσσσpc ——由预加力产生的混凝土法向预压应力——由预加力产生的混凝土法向拉应力、σ、σcp pt tp ——构件混凝土中的主拉应力、主压应力——由作用标准值产生的混凝土法向压应力、拉应力 kc kt1 绪论1.1前言我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥,至今已有40多年的历史,比欧洲起步晚,但近对年来发展迅速,在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异,预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。
《路桥CAD》课程考试桥梁博士软件应用净跨径27m的简支箱梁计算学生姓名:符健班级:桥梁1班学号:20095974目录一、建模信息 (3)1、结构信息 (3)2、单元信息 (4)3、冲击系数计算 (6)4、荷载信息 (6)5、边界条件 (7)二、单项荷载引起的内力 (7)1、重力 (7)2、施工阶段预应力 (7)3、使用阶段预应力 (8)4、二期恒载 (9)5、汽车Max (9)6、汽车Min (10)三、荷载组合 (11)1、承载能力极限状态组合 (11)2、正常使用极限状态短期效应组合 (13)3、正常使用极限状态长期效应组合 (16)路桥CAD 课程考试桥梁博士计算书一、建模信息1、结构信息1.1 本次设计的菩提东路跨河桥跨越俞家河沟,桥梁结构形式为单跨计算跨径为27m 的简支箱梁。
桥梁起点桩号为K3+452.50,桥面设计高程为323.709m ;终点桩号为K3+479.5,桥面设计高程为323.676m ;桥面总体宽度为: 8.0m (人行道)+24.0m (车行道) +8.0m (人行道)=40.0m 。
1.2 桥面建模总体宽度为:24.0m (车行道),此处桥博计算未计入人行道边箱梁。
如图:图1 跨中截面图2 变化截面图3 端截面1.3 主梁采用C50现浇,为预应力混凝土简支箱梁。
容重: =26.0 3/m kN 。
1.4 设计荷载:汽车:按公路Ⅰ级设计;人群:此处不考虑人群荷载。
1.5 设计规范1.5.1《公路工程技术标准》(JTG B01—2003) 1.5.2《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)1.5.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)1.5.4《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 1.5.5《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000) 1.5.6《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》(JT-T529-2004) 1.5.7《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GBT 14370-2007) 1.5.8《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224-1995) 1.6 主要材料及计算参数 1.6.1 混凝土C50混凝土,用于上部预应力混凝土结构弹性模量:3.45×104 MPa ,剪切模量:1.38×104 MPa ;轴心抗压强度设计值:cd f =22.4MPa ,轴心抗拉强度设计值:td f =1.83MPa ;泊桑比:0.2; 线膨胀系数: 1.0×10-5 /℃ ; 容重: = 26.0 3/m kN 1.6.2 普通钢筋HRB335钢筋:抗拉设计强度sdf =280MPa ,标准强度skf =335MPa ,弹性模量s E=2.0×105MPa 。
R235钢筋:抗拉设计强度fsd =195 MPa ,标准强度fsk =235 Mpa ,弹性模量Es =2.1×105 Mpa 。
1.6.3 预应力钢材 ① 预应力钢绞线、波纹管采用符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224-1995)中规定的预应力钢绞线。
a.抗拉强度: 1860 MPa ;b.弹性模量: 1.95×105 MPa ;c.钢绞线的公称直径:Φs15.2 mm ;d.单根钢绞线公称面积:139 2mm ; e.预应力波纹管摩阻系数:0.17 ;f.预应力波纹管管道局部偏差系数:0.0015 ;h.成孔波纹管内径100mm ,外径116mm ,成孔面积105632mm . ② 预应力钢绞线锚具a.锚具内缩量:6 mm ;b.锚口摩阻损失:2.5%。
2、单元信息:净跨径27m ,梁长28.36m ,共划分为16个单元,单元号1-16,节点号1-17,建模图示如下:图4 桥梁博士模型原始信息和毛截面特征单元号节点号节点X坐标节点Y坐标截面高度截面面积截面抗弯惯距截面中性轴高度单元重单元类型单元自重提高系数1 1 0 0 1.5 31.63 6.10535 0.774559 预砼 1.04 2 0.68 0 1.5 31.63 6.10535 0.7742 2 0.68 0 1.5 31.63 6.10535 0.774674 预砼 1.04 3 1.5 0 1.5 31.63 6.10535 0.7743 3 1.5 0 1.5 20.749 5.66724 0.7911.36E+03 预砼 1.04 4 4.5 0 1.5 14.054 4.46603 0.8234 4 4.5 0 1.5 14.054 4.46603 0.8231.07E+03 预砼 1.04 5 7.43 0 1.5 14.054 4.46603 0.8235 5 7.43 0 1.5 14.054 4.46603 0.823384 预砼 1.04 6 8.48 0 1.5 14.054 4.46603 0.8236 6 8.48 0 1.5 14.054 4.46603 0.823731 预砼 1.04 7 10.5 0 1.5 14.054 4.46603 0.8237 7 10.5 0 1.5 14.054 4.46603 0.823731 预砼 1.04 8 12.5 0 1.5 14.054 4.46603 0.8238 8 12.5 0 1.5 14.054 4.46603 0.823621 预砼 1.04 9 14.2 0 1.5 14.054 4.46603 0.8239 9 14.2 0 1.5 14.054 4.46603 0.823621 预砼 1.04 10 15.9 0 1.5 14.054 4.46603 0.82310 10 15.9 0 1.5 14.054 4.46603 0.823731 预砼 1.04 11 17.9 0 1.5 14.054 4.46603 0.82311 11 17.9 0 1.5 14.054 4.46603 0.823731 预砼 1.04 12 19.9 0 1.5 14.054 4.46603 0.82312 12 19.9 0 1.5 14.054 4.46603 0.823384 预砼 1.04 13 20.9 0 1.5 14.054 4.46603 0.82313 13 20.9 0 1.5 14.054 4.46603 0.8231070 预砼 1.04 14 23.9 0 1.5 14.054 4.46603 0.82314 14 23.9 0 1.5 14.054 4.46603 0.8231360 预砼 1.04 15 26.9 0 1.5 20.749 5.66724 0.79115 15 26.9 0 1.5 31.63 6.10535 0.774674 预砼 1.04 16 27.7 0 1.5 31.63 6.10535 0.77416 16 27.7 0 1.5 31.63 6.10535 0.774559 预砼 1.04 17 28.4 0 1.5 31.63 6.10535 0.7743、冲击系数计算(1)简支梁桥的基频:ccm EI l f 212π=其中:L ——结构计算跨径,l=27m ;E ——混凝土的弹性模量,C50的E=3.45×1010 N/2m ; c I ——结构跨中截面的惯性矩,c I =4.466034m ;c m ——结构跨中处单位长度质量,c m =37.24×310 22m /S N ∙。
代入公式计算可得:1f =4.381 HZ(2)根据JTG D60-2004可知冲击系数如下:μ= 0.1767ln f -0.0157= 0.2454、荷载信息根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)取值。
4.1永久作用效应 (1)一期荷载结构自重:预应力混凝土26.03/m kN 。
(2)二期恒载位置材料/构件名称 延米重量合计(kN )单位桥长重量(m kN /)车行道沥青混凝土桥面铺装(8cm ) 44.2 80.2C40防水混凝土(6cm )36.0(3)混凝土收缩及徐变作用按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)取值;计算中分别考虑施工阶段、成桥时刻、使用20年时的收缩徐变对结构的影响指导设计。
4.2 可变荷载效应 (1)车道荷载公路Ⅰ级:计算弯矩用均布荷载:M q =10.5m kN /,另加k P =270kN 的集中力。
计算剪力效应时,集中力k P 乘以1.2的系数。
(2)冲击系数:车道荷载冲击系数取 = 0.245。
(3)温度作用:a 、整体温度,按结构体系升温:25.0℃和体系降温:-25.0℃计算。
b 、梯度温度:5、边界条件节点号 水平约束 竖向约束 转动约束2 有 有 无 16无 有 无二、单项荷载引起的内力1、重力结构重力结果截面 左/右 轴力 剪力 弯矩 左边支点截面左 5.65E+04 3.36E+03 -2.96E+03 右 5.65E+04 3.90E+03 -2.96E+03 左边四分点截面左 5.67E+04 -1.71E+03 8.34E+03 右 5.67E+04 1.71E+03 8.34E+03 跨中截面左 5.77E+04 9.08E-10 1.71E+04 右 5.77E+04 -5.10E-10 1.71E+04 右边四分点截面左 5.67E+04 1.71E+03 8.34E+03 右 5.67E+04 -1.71E+03 8.34E+03 右边支点截面左 5.65E+04 3.90E+03 -2.96E+03 右5.65E+043.36E+03-2.96E+032、施工阶段 预应力混凝土收缩徐变在使用阶段考虑,因此该结果为未计入混凝土收缩徐变所引起的预应力损失。
施工阶段 预应力结果截面 左/右 轴力 剪力 弯矩 左边支点截面左 5.65E+04 2.75E+03 -2.76E+03 右 5.65E+04 -2.75E+03 -2.76E+03 左边四分点截面左 5.67E+04 1.30E+03 -2.25E+04 右 5.67E+04 -1.30E+03 -2.25E+04 跨中截面左 5.77E+04 -7.70E-10 -2.39E+04 右 5.77E+04 6.00E-10 -2.39E+04 右边四分点截面左 5.67E+04 -1.30E+03 -2.25E+04 右 5.67E+04 1.30E+03 -2.25E+04 右边支点截面左 5.65E+04 -2.75E+03 -2.76E+03 右5.65E+042.75E+03-2.76E+033、使用阶段 预应力结构中的预应力钢筋在使用阶段的期间内,计入由于结构的收缩徐变产生的预应力损失而产生的结构效应。