利用桥梁博士进行横梁计算的教程_计算
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桥梁博士横向分布系数计算操作详解桥梁博士横向分布系数计算教程(超详细、超正点)Step1双击桥梁博士快捷方式打开程序。
Step2点击新建桥梁博士横向分布文件(红圈内标识)Step31、当前文件描述输入相应的信息(随便输入);2、当前任务表示输入相应的信息(也随便输入);3、当前任务类型可选杠杆法、刚性横梁法、刚接板梁法(根据实际桥梁类型选用不能瞎来)这里以刚接板为例;4、点击添加任务。
Step41、点击结构描述(S)按钮弹出对话框;2、填入相应的数据,下面主要介绍一下参数对应梁体的部位:主梁宽度b(m)指单梁宽度(包含后浇带);左板长度、左板惯矩、右板长度、右板惯矩分别对应主梁悬臂位置的长度和惯性矩(此处左右板长度及惯性矩为主梁预制的实际悬臂长度不含后浇带);若上部结构为空心板梁等适合于铰接板法的,可勾选与下一根主梁铰接;接着输入主梁跨度(m)为计算跨径l;G/E为剪切模量与弹性模量比混凝土一般取为0.425或0.43(剪切模量G和弹性模量E、泊松比μ之间有关系:G=E/(2(1+μ)));Step5点击活载信息(L)填入相应的信息(此处单纯为了求横向分布系数故数值和汽车型号可随意选择,一般汽车荷载选为汽超-20级,人群集度:可根据规范填写,挂车荷载由于可不用管),勾选自动计入汽车车道折减系数,点击桥面布置(L)进入下面重要的一步。
Step61、桥面描述中L1、L2、L3、L4、R1、R2、R3、R4分别对应示意图中相应位置,若相应位置未设置则在其对话框中输入0(例某桥没有设置人行道则在人行道位置填入0)。
2、桥面中线距首梁距离为上部结构横断面左边梁边缘至桥面中心线的距离。
3、左汽车车道、右汽车车道:若桥梁设置中央分隔带则为左右车道的车道数;若桥梁不设置中央分隔带则只需在左汽车车道输入桥梁设计车道数即可,点击确认完成操作。
Step7大功即将告成是不是有点小鸡冻,表着急,记得点击更改任务,然后点击确定。
2015年大学生创新训练计划项目申请书桥梁博士第二次上机作业横向分布系数的计算组长:学院:年级专业:指导教师:组员:完成日期:桥梁博士第二次上机作业一、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(“杠杆法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
郑 宇完成实例二(“刚性横梁法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
计时雨完成实例三(“刚接板梁法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
孙 皓完成实例四(实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数),对计算过程进行截图,并进行本次实验报告的撰写任务。
三、上机作业内容1、任务分析与截面特性计算本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行,首先对图纸进行分第二次作业组成实例一、“杠杆法”求横向分布系数实例三、“刚接板梁法”求横向分布系数实例二、“刚性横梁法”求横向分布系数实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数析,确定荷载横向分布系数计算所对应的各个截面;然后求出所用到截面的界面特性(抗弯惯性矩和抗扭惯性矩);最后用“桥梁博士”的横向分布计算功能求出各主梁的横向分布系数,为接下来的简支T 梁的配筋计算和结构安全性验算做好准备。
(1)通过CAD绘图的方式求出截面特性用CAD绘制出桥梁设计图中的跨中截面与支点截面如图1所示。
对两个截面分布使用“reg”命令→“massprop”命令,求出两个截面的截面特性如图2所示。
图1 CAD绘制的桥梁单元截面(a) CAD算出的跨中截面特性 (b) CAD算出的支点截面特性图2 CAD计算出的桥梁截面特性(2)通过“桥梁博士”计算出截面图形进行验算步骤一:打开桥博,点击“新建”出现对话框,如图3所示。
点击“桥梁博士截面设计文件”,出现图4界面。
图3 “新建”对话框图4 “桥梁博士截面设计文件”界面步骤二:跨中截面特性验算在出现的设计文件界面中点击“截面描述”→“图形输入”并选择T形截面,在界面中输入数据如图5所示。
利用桥梁博士进行横梁计算的教程_计算利用桥梁博士进行横梁计算的教程(续一)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。
基本情况在前文中有所介绍,这里主要介绍加载及边界条件的设定。
一、输入施工信息共建立了三个施工阶段,阶段1安装所有单元;阶段2张拉所有钢束(钢束1、2),并灌浆;阶段3施加永久荷载。
三个施工阶段的设置分别如图1.1-1.3所示。
图1.1 试工阶段1在阶段3中所施加的永久荷载,是在求得8号墩上所承担的恒载(F0)的基础上,除以墩上箱梁的腹板数(n),而后在与腹板对应的位置处加以F0/n的集中力。
如果要做的细,还可以按各腹板所承担的承载面积进行分配。
关于边界条件,可以在有支座的位置处设计边界条件,注意一般设一个横向约束即可,其它均可只设为竖向约束。
图1.4给出了相应的约束和加载情况。
图1.2 试工阶段1图1.3 试工阶段1二、输入使用信息:收缩徐变天数取为:3650。
一般认为混凝土的收缩徐变可以持续数年。
最在升温温差取为25度,降温温差也取25度。
非线性温度按D60-2004中4.3.10定义,一个为正温差,一个为负温差。
活荷载描述:按公路一级车道荷载加载。
因为本例中桥宽有40多m,故偏保守的取为10个车道。
先按一个车道纵向影响线加载求得墩顶位置处承担的活荷载值,此例约为626KN,填入图2.1中鼠标处示处。
图2.1 活荷载输入如图2.1所示,勾选横向加载——点横向加载有效区域按钮,将弹出如图2.2所示窗口。
活载类别选择汽车,横向有效区域起点取为1m,终点为45.1m。
有必要说明下的是,采用桥博进行横向加载计算时并不用输入活载的横向分布调整系数,车道折减系数等,而是通过定义车道、横向有效分布区域等由桥博自行进行加载。
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。
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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)。
第五联左幅上部现浇箱梁静力计算报告1项目概况第五联左幅采用2×37.9m的预应力混凝土现浇箱梁。
2计算依据(1)《城市桥梁设计规范》(CJJ 11—2011)(2)《公路工程技术标准》(JTG B01—2014)(3)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015)(4)《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61—2005)(5)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2018)(6)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50—2011)3荷载3.1结构重力箱梁自重:26kN/m3;铺装:10cm沥青混凝土+7cm混凝土调平层;沥青混凝土容重:24kN/m3;混凝土调平层容重:26 kN/m3;护栏:每侧按7kN/m计算;3.2收缩徐变环境年平均相对湿度:80%。
收缩徐变持续时间:3650天;收缩徐变效应参与组合时总作为必选组合(即桥博模型中将收缩徐变天数放在施工阶段,使用阶段“收缩徐变天数”输入“0”);3.3基础变位不均匀沉降按L/4000考虑(均按嵌岩桩)。
同一联各墩台均按本联最大跨径取值。
横向同一墩各柱不均匀沉降:不考虑。
3.4汽车荷载汽车荷载等级:城-A级。
设计车道数:根据桥宽按规范取值,并按规范取用多车道折减系数。
汽车冲击系数:纵梁按自振频率确定。
均匀温度:均匀升温20℃,降温20℃;3.5梯度温度升温:T1=14℃,T2=5.5℃,降温:T1=-7℃,T2=-2.75℃。
纵梁、横梁均应考虑梯度温度。
4其它关键计算参数结构重要性系数:1.1。
5计算建模说明计算模型:采用桥梁博士V4软件,用梁格模型计算。
有效宽度:预应力混凝土箱梁考虑箱梁翼缘剪力滞效应。
6主要验算项目及控制指标6.1主要验算项目(1)施工阶段应力验算;(2)正常使用极限状态抗裂验算;(3)正常使用极限状态应力验算;(4)正常使用极限状态挠度验算;(5)承载能力极限状态强度验算;(6)斜截面抗剪承载力;(7)斜截面抗剪尺寸;6.2主要控制指标根据规范,按A类预应力构件计算,并保证一定的富余量。
桥梁博士V4案例教程横向分布系数解决方案一、杠杆法项目概况:上部结构采用装配式T梁,计算跨径19.5m,桥宽0.75+7+0.75,计算支点横梁处1号梁和2号梁的相应于公路一级的横向分布系数;(横断面如下图)当荷载位于支点处时,应按杆杠原理法计算荷载横向分布系数。
新建项目:模型类型选择横向分布模型;项目名称:人工输入项目路径:项目保存位置模型默认:人工输入新建任务:选择杆杆法结构描述如下图:主梁间距:各主梁距离前一个主梁的间距,单位为m。
第一根主梁前无主梁,故其主梁间距为0。
荷载描述:计算规范:根据各个工程项目选择本次工程对应的规范(由于横向分布模型和三维模型是独立的节点,因此这个规范不能从三维模型的总体信息中传入)特殊荷载:单击“特殊荷载”对应的单元格中按钮,将会出现如下图所示的对话框:轮重:特殊车辆横向各轮轮重(轮重宜填写相对值,例如,特载定义为四个车轮,每个轮重为1/4)。
轮间距:各轮中线距离前一轮的距离,单位为m。
首轮前无车轮,故其轮间距为0。
桥面布置:单击“桥面布置”对应的单元格中按钮,将会出现如下图所示的对话框:类型:可以选择人行道、车道、防撞墙和隔离带共4种类型。
4种类型可以任意组合形成桥面。
宽度(m):所选择桥面类型的宽度,单位为m。
车道数:当选择的类型为车道时填写。
人行道、防撞墙和隔离带不输入车道数。
恒载(kN/m2):人行道、防撞墙和隔离带的均布恒载集度。
桥面中线距离首梁距离用于确定各种活载在影响线上移动的位置。
对于杠杆法和刚性横梁法为桥面中线到首梁梁位线的距离;对于刚接板梁法和比拟正交异性板法为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距离。
自动计入汽车布载系数车道数不同时,布载系数不同,考虑不同的实际行车数量,会得到不同的结果。
为了得到最不利的荷载位置,程序考虑了全部车道的加载组合。
如果选择计入汽车布载系数将考虑对于多个车道的折减和单车道的放大效应;若不选择,系数直接取为1.0,不进行折减或放大。
桥梁博⼠常见问题解答横梁计算(1) 计算⽅法概述横梁按照⼀次落架的施⼯⽅法采⽤平⾯杆系理论进⾏计算,考虑长度为6倍顶板厚度的顶底板参与横梁受⼒,根据荷载组合要求的内容进⾏内⼒、应⼒、极限承载⼒计算,按钢筋混凝⼟构件(钢筋混凝⼟横梁)/预应⼒构件(预应⼒混凝⼟横梁)验算结构在施⼯阶段、使⽤阶段应⼒、极限承载⼒是否符合规范要求。
(2) 荷载施加⽅法横梁重量按实际施加,同时将纵向计算时永久作⽤和除汽车、⼈群以外的可变作⽤引起的⽀反⼒标准值作为永久荷载平均施加在横梁的各腹板位置,汽车、⼈群荷载在其实际作⽤范围按最不利加载。
当然,⽤户可以采⽤其他的荷载施加⽅法,不必拘泥于上述内容。
(3) 将纵向⼀列车的⽀反⼒作为汽车横向分布调整系数时(注意城市荷载纵向计算的车道数⼤于4时,计算剪⼒时荷载乘1.25,故⽤多列车⽀反⼒除横向分布系数较真实),横向加载有效区域需⼿动扣除车轮距路缘⽯的距离。
(4) 每m宽⼈群纵向⽀反⼒作为⼈群横向系数,⼈⾏道宽度为纵向宽度,填1,⼈群集度填1,加载有效区域按实际填。
(5) 满⼈横向系数与⼈群相同,满⼈总宽填1预应⼒构件中单元应⼒验算应以主应⼒控制还是正应⼒控制?主应⼒主要⽤来控制构件腹板内部斜裂缝的,铁路规范明确定义截⾯重⼼轴处及翼缘板与腹板交接处需要进⾏主拉应⼒验算,桥博的计算结果中虽然也给出了主应⼒值,但是对于单元顶、底缘的主应⼒可以不受控制,因为⼀般主应⼒在单元内部发⽣。
正应⼒主要是⽤来控制单元顶、底缘的。
使⽤刚接板梁计算横向分布系数左板和右板惯矩怎么计算出来的啊?对于⼩箱梁和T梁,就是将上部结构沿纵桥向取1m,在这1m的范围内上部结构拼接处的悬臂接触⾯积。
以T梁为例,就是图中阴影部分的⾯积计算惯性矩即可。
部分⽀座的反⼒为0?Q:桥博计算的收缩⽀反⼒中部分⽀座的反⼒为0,结构⾃重在各⽀座处产⽣的⽀反⼒均不为0,可为何⽀反⼒汇总列表中收缩反⼒为0的⽀座,⽀反⼒汇总也为0。
A:程序计算各项反⼒后,将各作⽤产⽣的⽀反⼒叠加,若某个⽀座⽀反⼒为负,即出现⽀座脱空时,程序就将这个⽀座拆除,在其上反向增加⼀个外荷载,荷载⼤⼩等于除收缩之外其余荷载及作⽤产⽣的⽀反⼒合⼒,重新计算其余⽀座的⽀反⼒,在各⽀座⽀反⼒汇总时,被拆除的⽀反⼒为0,其余⽀反⼒为各作⽤的合⼒汇总。
横梁建模分析方法包括两种:单梁法和梁格法。
工程中应用较多的是单梁法,下面分别就桥梁博士和midas/civil建模方法进行简介,并进行对比分析,以及应该注意的事项。
1、汽车荷载施加:桥博:进入活荷载描述,输入车道荷载和人群荷载信息,在横向分布系数中分别输入单车道荷载和人群荷载在横梁处引起的支座总反力,选择横向加载,并修改横向加载有效分布区域,选择自动计入汽车车列折减系数,选择自设定冲击系数并填写冲击系数值(负弯矩冲击系数为0时,按照正弯矩冲击系数计算)。
Midas/civil:1移动荷载规范-横向移动荷载;2车辆-车轮荷载选择单车道荷载引起的横梁处支座反力值和的一半,分布宽度和纵向宽度选1m,剩下的参数按照实际情况填写;3移动荷载工况-考虑冲击系数。
2、恒载施加恒载取纵向计算模型最后一个施工阶段提取的横梁处支座反力,将反力按照一定比例分配给各腹板(通常会乘以一个增大系数)进行施加。
3、注意事项施加恒载时,需要减去横梁荷载,或者横梁模型中不计入横梁自重,以免横梁荷载重复计入。
桥博计算时,一次只能计算一种车道数的情况,为了得到最不利的结果,需要将车道数从2车道依次增加至最大车道数进行计算,取最不利的车道数。
Midas/civil能够自动考虑车道数的变化,不需要修改车道数。
Midas/civil中计算横梁时活载没有考虑冲击系数,需要在移动荷载工况-比例系数-中考虑;按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》P66,汽车荷载在基本组合和标准组合中考虑冲击系数,在短期组合和长期组合不考虑冲击系数。
因此利用midas/civil验算时,需要在荷载组合中修改移动荷载的分项系数。
如果移动荷载工况中考虑了冲击系数,则应修改短期和长期的移动荷载分项系数。
移动荷载工况-横向折减系数,需要按照规范进行填写。
Midas/civil中没有办法考虑人群荷载的分布,只能以恒载的方式施加。
横梁计算一般不考温度、支座沉降的作用。
桥梁博士第二次上机作业横向分布系数的计算组长:学院:年级专业:指导教师:组员:完成日期:桥梁博士第二次上机作业一、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(“杠杆法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
郑宇完成实例二(“刚性横梁法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
计时雨完成实例三(“刚接板梁法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
孙皓完成实例四(实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数),对计算过程进行截图,并进行本次实验报告的撰写任务。
三、上机作业内容1、任务分析与截面特性计算本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行,首先对图纸进行分析,确定荷载横向分布系数计算所对应的各个截面;然后求出所用到截面的界面特性(抗弯惯性矩和抗扭惯性矩);最后用“桥梁博士”的横向分布计算功能求出各主梁的横向分布系数,为接下来的简支T 梁的配筋计算和结构安全性验算做好准备。
(1)通过CAD绘图的方式求出截面特性用CAD绘制出桥梁设计图中的跨中截面与支点截面如图1所示。
对两个截面分布使用“reg”命令→“massprop”命令,求出两个截面的截面特性如图2所示。
图1 CAD绘制的桥梁单元截面(a) CAD算出的跨中截面特性 (b) CAD算出的支点截面特性图2 CAD计算出的桥梁截面特性(2)通过“桥梁博士”计算出截面图形进行验算步骤一:打开桥博,点击“新建”出现对话框,如图3所示。
点击“桥梁博士截面设计文件”,出现图4界面。
图3 “新建”对话框图4 “桥梁博士截面设计文件”界面步骤二:跨中截面特性验算在出现的设计文件界面中点击“截面描述”→“图形输入”并选择T形截面,在界面中输入数据如图5所示。
选择“材料类型”为“中交新混凝土:C40混凝土”,点击“确定”。
选用规范为“中交04规范”。
在“当前任务标识”输入栏力输入“跨中截面截面特性计算”,点击“添加任务”按钮,将任务添加上。
横向分布系数取值详细介绍(桥博)(2008-03-18 21:39:19)标签:杂谈分类:桥梁技术关于横向分布调整系数:一、进行桥梁的纵向计算时:a)汽车荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数,考虑纵横向折减、偏载后的修正值。
例如,对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数)x 1.15(经计算而得的偏载系数)x0.97(大跨径的纵向折减系数)= 2.990。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
2多片梁取一片梁计算时按桥工书中的几种算法计算即可,也可用程序自带的横向分布计算工具来算。
计算时中梁边梁分别建模计算,中梁取横向分布系数最大的那片中梁来建模计算。
b)人群荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构人群集度,人行道宽度,公路荷载填所建模型的人行道总宽度,横向分布系数填1即可。
因为在桥博中人群效应=人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
城市荷载填所建模型的单侧人行道宽度,若为双侧人行道且宽度相等,横向分布系数填2,因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度计算。
2多片梁取一片梁计算时人群集度按实际的填写,横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写,一般算横向分布时,人行道宽度已经考虑了,所以人行道宽度填1。
c)满人荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度,横向分布调整系数填1。
与人群荷载不同,城市荷载不对满人的人群集度折减。
2多片梁取一片梁计算时满人宽度填1,横向分布调整系数填求得的。
注:1、由于最终效应:人群效应=人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
满人效应=人群集度x满人总宽度x满人横向分布调整系数。
所以,关于两项的一些参数,也并非一定按上述要求填写,只要保证几项参数乘积不变,也可按其他方式填写。
2、新规范对满人、特载、特列没作要求。
所以程序对满人工况没做任何设计验算的处理,用户若需要对满人荷载进行验算的话,可以自定义组合。
桥梁博士计算报告(横梁计算)预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制6.横梁计算6.1计算方法概述横梁按照一次落架的施工方法采用平面杆系理论进行计算,考虑长度为6倍顶板厚度的顶底板参与横梁...根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按全预应力构件验算结构在施工阶段、使用阶段...极限承载力及整体刚度是否符合规范要求。
6.2荷载施加方法横梁重量按实际施加,同时将纵向计算时永久作用和除汽车、人群以外的可变作用引起的支反力标准值...永久荷载平均施加在横梁的各腹板位置,汽车、人群荷载在其实际作用范围按最不利加载。
6.3数值符号及荷载组合数值符号的规定及荷载组合与纵向计算相同。
6.4应力验算规则应力验算规则与纵向计算相同。
6.5边横梁计算结果6....施工阶段应力验算按照新《公桥规》第6.1.3条规定,钢丝、钢绞线的张拉控制应力值σcon≤0.75fpk,故允许值为0.75fpk=0.75×1860=1395Mpa。
表5.6.1.1所列为钢绞线的张拉控制应力。
表6.5.1.1 钢绞线张拉控制应力表钢束号钢束束数编束根数张拉控制应力(Mpa)1416 1.23e+032216 1.25e+033217 1.26e+034217 1.27e+035216 1.26e+036416 1.25e+037416 1.23e+03由表6.5.1.1可见,所有预应力束的张拉控制应力均满足要求。
按照新《公桥规》第7.2.8条规定,在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向应力...下列规定:压应力σcct≤0.70fck’,拉应力σctt≤0.70ftk’。
本桥施工时混凝土强度已达到标准强度的85%,故压应力允许值0.70fck’=0.70×0.85×32.4=19.28M...拉应力允许值0.70ftk’=0.70×0.85×2.65=1.58Mpa。
单梁试验计算步骤计算基本过程:1、确定荷载,包括汽车、人群、二期等;2、在迈达斯中输入要计算的单梁截面尺寸;3、在桥梁博士中计算横向影响线坐标,然后按照坐标绘制横向影响线;4、查找规范,选择车道数目,在横向影响线上布载,人群按照线荷载布置在人行道的中心,求出移动荷载和人群荷载的横向分布系数;5、在迈达斯中建立单梁模型(若为连续梁,则建立单梁连续模型);6、求出移动荷载下单个车道的最大弯矩值(此处要考虑冲击系数)和单侧人群荷载作用下的弯矩值;7、求出二期荷载的总和,按照线荷载平均分配到每一片梁;8、将每一片梁分配的弯矩之和求出,不同截面尺寸的单梁各选一个最大弯矩值作为求加载效率的分母;9、迈达斯建立最大弯矩所在单梁的简支模型,在跨中进行加载试算,直到求出满足加载效率的加载值;9、查找控制截面的挠度和应变测点的应力值。
下面介绍某桥单梁试验的具体计算过程:一、确定荷载,包括汽车、人群、二期等;1)设计荷载:公路—Ⅱ级,人群荷载:3.0KN/m2;2)二期:60KN/m(图纸上如果没有二期的荷载,则需根据图纸材料表计算)3)桥梁宽度:净9m+2×4m(人行道+防护栏);二、在迈达斯中输入要计算的单梁截面尺寸;若截面为不对称截面,则应该在CAD中按照图纸绘出该截面,然后在迈达斯中使用截面特性值计算器,具体操作步骤可观看迈达斯教学视频中关于截面特性值计算器的内容,应该注意的是单位必须一致,CAD中使用的是什么单位,在截面特性值计算器中也必须选择该单位。
三、绘制横向影响线;在绘制横向影响线之前,首先查看桥梁图纸中单梁间的连接方式,一般有铰接(常用于空心板)、湿接缝(用于小箱梁、T梁)。
打开桥梁博士软件,选择新建,选择横向分布文件,如下图点确定之后进入下一窗口,选择刚接板梁法:然后按下结构描述按钮,如下图首先将填主梁跨度、G/E,然后输入主梁宽度,注意如果主梁间是湿接缝连接,主梁的宽度还应包括湿接缝。
看大家对横向力分布系数计算疑惑颇多,特在这里做一期横向力分布系数计算教程(本教程讲的比较粗浅,适用于新手)。
总的来说,横向力分布系数计算归结为两大类(对于新手能够遇到的):1、预制梁(板梁、T梁、箱梁)这一类也可分为简支梁和简支转连续2、现浇梁(主要是箱梁)首先我们来讲一下现浇箱梁(上次lee_2007兄弟问了,所以先讲这个吧)在计算之前,请大家先看一下截面这是一个单箱三室跨径27+34+27米的连续梁,梁高1.55米,桥宽12.95米!!支点采用计算方法为为偏压法(刚性横梁法)mi=P/n±P×e×ai/(∑ai x ai)跨中采用计算方法为修正偏压法(大家注意两者的公式,只不过多了一个β)mi=P/n±P×e×ai×β/(∑ai x ai)β---抗扭修正系数β=1/(1+L^2×G×∑It/(12×E×∑ai^2 Ii)其中:∑It---全截面抗扭惯距Ii ---主梁抗弯惯距Ii=K Ii` K 为抗弯刚度修正系数,见后L---计算跨径G---剪切模量G=0.4E 旧规范为0.43EP---外荷载之合力e---P对桥轴线的偏心距ai--主梁I至桥轴线的距离在计算β值的时候,用到了上次课程/thread-54712-1-1.html我们讲到的计算截面几何性质中的抗弯惯矩和抗扭惯矩,可以采用midas计算抗弯和抗扭,也可以采用桥博计算抗弯,或者采用简化截面计算界面的抗扭,下面就介绍一下这种大箱梁是如何简化截面的:简化后箱梁高度按边肋中线处截面高度(1.55m)计算,悬臂比拟为等厚度板。
①矩形部分(不计中肋):计算公式:It1=4×b^2×h1^2/(2×h/t+b/t1+b/t2)其中:t,t1,t2为各板厚度h,b为板沿中心线长度h为上下板中心线距离It1=4×((8.096+7.281)/2)^2×1.34^2/(2×1.401/0.603+8.097/0.22+7.281/0.2)=5.454 m4②悬臂部分计算公式: It2=∑Cibiti3其中:ti,bi为单个矩形截面宽度、厚度Ci为矩形截面抗扭刚度系数,按下式计算:Ci=1/3×(1-0.63×ti/bi + 0.052×(ti/bi)^5)=1/3×(1-0.63×0.26/2.2+0.052×(0.26/2.2)^5)=0.309It2=2×0.309×2.2×0.26^3=0.0239 m4③截面总的抗扭惯距It= It1+ It2=5.454+0.0239=5.4779 m4大家可以用midas计算对比一下看看简化计算和实际能差多少??先计算一下全截面的抗弯和中性轴,下面拆分主梁需要用的到采用<<桥梁博士>>V2.9版中的截面设计模块计算全截面抗弯惯距,输出结果如下:<<桥梁博士>>---截面设计系统输出文档文件: D: \27+34+27.sds文档描述: 桥梁博士截面设计调试任务标识: 组合截面几何特征任务类型: 截面几何特征计算------------------------------------------------------------截面高度: 1.55 m------------------------------------------------------------计算结果:基准材料: JTJ023-85: 50号混凝土基准弹性模量: 3.5e+04 MPa换算面积: 7.37 m2换算惯矩: 2.24 m4中性轴高度: 0.913 m沿截面高度方向5 点换算静矩(自上而下):主截面:点号: 高度(m): 静矩(m××3):1 1.55 0.02 1.16 1.773 0.775 1.834 0.388 1.585 0.0 0.0------------------------------------------------------------计算成功完成结果:I全= 2.24 m4 中性轴高度H=0.913m下面来讲一下主梁拆分的原则:将截面划分为τ梁和I梁,保持将两截面中性轴与全截面中性轴位置一致。
利用桥梁博士进行横梁计算的教程(续一)
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。
基本情况在前文中有所介绍,这里主要介绍加载及边界条件的设定。
一、输入施工信息
共建立了三个施工阶段,阶段1安装所有单元;阶段2张拉所有钢束(钢束1、2),并灌浆;阶段3施加永久荷载。
三个施工阶段的设置分别如图1.1-1.3所示。
图1.1 试工阶段1
在阶段3中所施加的永久荷载,是在求得8号墩上所承担的恒载(F0)的基础上,除以墩上箱梁的腹板数(n),而后在与腹板对应的位置处加以F0/n的集中力。
如果要做的细,还可以按各腹板所承担的承载面积进行分配。
关于边界条件,可以在有支座的位置处设计边界条件,注意一般设一个横向约束即可,其它均可只设为竖向约束。
图1.4给出了相应的约束和加载情况。
图1.2 试工阶段1
图1.3 试工阶段1
二、输入使用信息:
收缩徐变天数取为:3650。
一般认为混凝土的收缩徐变可以持续数年。
最在升温温差取为25度,降温温差也取25度。
非线性温度按D60-2004中4.3.10定义,一个为正温差,一个为负温差。
活荷载描述:按公路一级车道荷载加载。
因为本例中桥宽有40多m,故偏保守的取为10个车道。
先按一个车道纵向影响线加载求得墩顶位置处承担的活荷载值,此例约为626KN,填入图2.1中鼠标处示处。
图2.1 活荷载输入
如图2.1所示,勾选横向加载——点横向加载有效区域按钮,将弹出如图2.2所示窗口。
活载类别选择汽车,横向有效区域起点取为1m,终点为45.1m。
有必要说明下的是,采用桥博进行横向加载计算时并不用输入活载的横向分布调整系数,车道折减系数等,而是通过定义车道、横向有效分布区域等由桥博自行进行加载。