(一)桥梁计算预备知识
- 格式:ppt
- 大小:8.21 MB
- 文档页数:51
桥梁工程(1)第一章混凝土简支梁桥构造和设计(1)为了保证板块共同承受车辆荷载,装配式板桥板块之间必须采用横向连接构造。
常用的横向连接有企口混凝土铰接和钢板焊接两种。
(2)装配式T形简支梁概貌(识图填空)P66T形钢构桥:将悬臂梁桥的墩柱与梁体固结后形成的带挂梁或带铰的结构牛腿:悬臂梁桥的悬臂端与挂梁端结合部的局部构造.连接构造、中间隔板、梁肋、行车道板、端横隔板、人行道板、人行道挑梁、(路面层、混凝土保护层、馈水层、三角垫层)(3)钢筋混凝土简支梁的T形截面的下翼缘一般与肋板等宽。
为了满足布置预应力束筋及承受张拉阶段压应力的要求,预应力混凝土T梁的下缘应扩大做成马蹄形;马蹄的尺寸应满足预施应力各个阶段的强度要求。
若马蹄尺寸过小,往往在施工和使用中形成水平纵向裂缝,特别是马蹄斜坡部分。
因此马蹄面积不宜过小,一般应占截面总面积的10% —20%。
(4)桥面板(翼缘板)横向连接有刚性接头和铰接接头两种。
刚性接头既可承受弯矩,也可承受剪力。
交接接头只承受剪力。
(5)悬臂梁桥的受力特点:①属于静定体系,内力不受基础不均匀沉降等附加变形的影响。
②支点处存在负弯矩,跨中弯矩显著减小。
③悬臂端易下挠,行车舒适性差。
(6)悬臂梁桥和连续比较:相同点:负弯矩的卸载使截面高度减小,跨越能力提高。
不同点:①跨越能力:连续比悬臂体系大②静力图示:对温度环境、基础条件的要求不同。
(7)T形钢构桥的分类:两T构之间带挂梁和两T构之间带铰。
①两T构之间带挂梁属于静定结构,桥梁基础的不均匀沉降、混凝土收缩徐变及温度变化等因素均不会对结构产生次内力。
与连续梁相比,该桥型具体悬臂法施工阶段的受力状态与运营阶段一致,无需体系转换,省掉设置大吨位支座及更换支座等优点,当挂梁与两岸引桥的简支跨尺寸和构造相同时,更能加快全桥施工进度,以获得良好经济效果。
与带剪力铰的T形钢构桥相比,其受力和变形性能均略差一些,但其受力明确,对施工阶段的标高控制的精度可以稍微放宽些,没有像后者为设置剪力铰进行强迫和龙的可能及为更换剪力铰处支座的麻烦。
桥梁结构计算要点桥梁结构计算要点1、依据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-20XX)第1.0.6条要求,公路桥涵结构的设计基准期为100年,市政桥涵据此采用设计基准期100年,各类主要构件及其使用材料应保证其设计基准期要求。
2、汽车荷载依据道路、公路等级分别采用公路-I级、公路-II级,特别荷载依据业主要求确定。
桥梁设计安全等级依据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-20XX)第1.0.9条,分为一级、二级、三级,重要性系数依据设计安全等级确定。
设计中留意根据单孔跨径确定,对多孔不等跨径桥梁,以其中最大跨作为推断标准,同时在设计中结构重要性系数应大于等于1.0。
3、抗震设计标准:Y市桥梁抗震设防烈度为6度,地震惊峰值加速度为0.05g。
其他地区及有特别要求桥梁依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-20XX)附录A规定的烈度和地震加速度,结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。
4、环境类别依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-20XX)第1.0.7条确定,并根据要求提出相应的耐久性的基本要求。
5、混凝土保护层厚度依据环境类别确定,详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-20XX)第9.1条,当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时,应在保护层内设置直径不小于6mm,间距不大于100mm的钢筋网(主要用于承台下层)。
6、护栏防撞等级依据《公路交通安全设施规范》(JTGD81-20XX)和《公路交通安全设施设计细则》(JTG/TD81-20XX)确定,中央隔离墩预制长度4米。
设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。
7、桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,其中正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。
8、预应力混凝土受弯构件应依据规范进行正截面和斜截面抗裂验算,并满意《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-20XX)第6.3条的规定。
土木工程知识点-桥梁工程量计算需要注意哪些要点?随着社会的发展,环境保护要求及施工技术水平的提高,公路工程项目中桥梁工程比重亦在逐渐增大。
桥梁工程一般比路基、路面工程复杂,项目较多,计算工作难度也大。
桥梁工程的计算要点(1)开挖基坑。
桥梁工程中围堰、筑岛根据实际情况详细计算出数量。
基坑的开挖工作应按土方、石方、深度、干处或湿处等不同情况分别统计,基础工程有砌石、混凝土、沉井打桩和灌注桩等多种结构形式。
基础砌石和混凝土圬工,为天然地基上的基础。
砌石基础应按片石、块石分别进行统计,若设计图表上只有砌体总数时,考虑基础外缘和分层砌筑等因素,可分别按80%的片石、20%块石计算。
(2)钻孔的土质划分为八种,并按不同桩径和钻孔的深度划分为多项定额标准,应按地质钻探资料,以照定额土质种类的规定,分别确定其钻孔的工程量。
因钻孔的计量单位是以米计,其钻孔深度,应以地表与设计桩底的深度为准;当在水中采用围堰筑岛填心施工时,就以围堰的顶面与设计桩底的深度为准。
(3)桥梁下部构造工程,有砌石、现浇混凝土和预制安装混凝土构件等不同结构形式。
墩台的计价工程量为墩台身及翼墙、墩台帽、拱、盖梁及耳背墙、桥台的锥形护坡以座计。
台背及锥坡内的填土夯实综合在定额内,不需要另计。
桥台上路面归入路面工程内计算。
(4)桥梁的上部构造工程,划分为行车道系、桥面铺装和人行道系三个部分,有砌石、现浇混凝土、预制安装混凝土构件、钢桁架和钢索吊桥等不同结构形式。
行车道系和桥面铺装都是以m3为计量单位,人行道系则以桥长米作为计量单位。
在计算工程量时,应按行车道系、桥面铺装和人行道系的顺序分别计算工程量以免重复和遗漏。
(5)涵洞工程在概算中通常以洞身、洞口和体积计时,而在预算中要根据施工步骤进行计量,因考虑涵洞所处的地质类型,如软土地基,湿陷性黄土,多年冻土等特殊地质,要进行特殊地基处理。
(6)钢筋工程。
编制概算时,涵洞工程已将钢筋工程的工料消耗综合在定额中,其余的钢筋工程都以混凝土分开计量,单位是T。
桥梁常用计算公式桥梁是道路、铁路、水路等交通工程中非常重要的基础设施。
在设计和施工过程中,需要进行一系列的计算来保证桥梁的稳定性和安全性。
下面是桥梁常用的计算公式和方法,供参考:1.静力平衡计算桥梁的静力平衡是保证桥梁结构稳定的基础。
在计算静力平衡时,常用的公式有:-受力平衡公式:对于简支梁,ΣFy=0,ΣMa=0;对于连续梁,ΣFy=0,ΣMa=0。
-桥墩反力计算公式:P=Q+(M/b),其中P为桥墩反力,Q为桥面荷载,b为桥墩底宽度。
2.梁的弯矩计算桥梁在受到荷载作用时,会出现弯矩。
常用的梁的弯矩计算公式有:-点荷载的弯矩计算公式:M=Px;- 面荷载的弯矩计算公式:M=qx^2/2;-均布载荷的弯矩计算公式:M=qL^2/83.梁的挠度计算挠度是指梁在受荷载作用时的变形程度。
常用的梁的挠度计算公式有:-点荷载的挠度计算公式:δ=Px^2/(6EI);- 面荷载的挠度计算公式:δ=qx^2(6L^2-4xL+x^2)/24EI;-均布载荷的挠度计算公式:δ=qL^4/(185EI)。
4.桥梁的自振频率计算自振频率是指桥梁结构固有的振动频率。
常用的自振频率计算公式有:-单跨梁自振频率计算公式:f=1/2π(1.875)^2(EI/ρA)^0.5/L^2;-多跨梁自振频率计算公式:f=1/2π(π^2(EI/ρA)^0.5/L^2+Σ(1.875)^2(EI/ρA)^0.5/L_i^2)。
5.破坏形态计算桥梁在受到荷载作用时可能发生不同的破坏形态,常用的破坏形态计算公式有:-弯曲破坏计算公式:M=P*L/4;-剪切破坏计算公式:V=P/2;-压弯破坏计算公式:M=P*L/2;-压剪破坏计算公式:V=P。
6.抗地震设计计算在地震区设计的桥梁需要进行抗地震设计,常用的抗地震设计计算公式有:-设计地震力计算公式:F=ΣW*As/g;-结构抗震强度计算公式:S=ηD*ηL*ηI*ηW*A。
其中,ΣW为结构作用力系数,As为地震地表加速度,g为重力加速度,ηD为调整系数,ηL为长度和工况调整系数,ηI为体型和影响系数,ηW为材料和连接性能系数,A为结构抗震强度。
桥梁资料及其计算一、直线桥墩台中心坐标计算如图6-10所示,直线桥的墩台中心均位于桥轴线上,且桥轴线和线路中线完全重合。
由此可见,在桥梁施工坐标系中,各墩台中心的Y 坐标均为零;X 坐标为各墩台中心的里程与坐标原点的里程差,且相邻两墩台里程之差即为跨距。
设桥轴线控制点A 为施工坐标系的原点,其里程为DK A ,第i 号墩的里程为DK i ,图6-10 直线桥平面布置示意图则该墩中心的坐标x i 、y i 为⎭⎬⎫=-=0i A i i y DK DK x (6-11)若第i-1号墩中心的里程为DK i-1,则第i-1号墩与第i 号墩的跨距为l i = DK i - DK i-1 (6-12)与直线桥相比,曲线桥墩台中心坐标的计算要复杂的多,涉及的内容也较多,下面就有关内容分述如下。
二、曲线桥布置形式1.梁在曲线上的布置形式桥梁位于曲线上,线路中线为缓和曲线或具有一定半径的圆曲线,而预制梁的中线为直线,这就要求梁中线必须随着线路中线的弯曲形成与线路曲线基本相符的连续折线,如图6-11所示。
这条连续折线称为曲线桥梁的工作线,其顶点为相邻两梁中线的交点。
相邻两交点之间的水平距离,称为交点距,亦称墩中心距或跨距,以L表示。
图6-11 曲线桥与线路关系示意图在曲线桥上,桥梁工作线为折线,线路中线为曲线,两者并不重合,列车通过时,桥梁必然承受偏心荷载。
为了使桥梁承受较小的偏心荷载,桥梁设计中,每孔梁中心线的两个端点并不位于线路中心线上,而必须将梁的轴线向曲线外侧移动一段距离(如22′、33′),这段距离称为桥墩偏距E。
相邻梁跨工作线构成的偏角α称为桥梁偏角。
根据跨长及曲线半径,梁中线向曲线外侧所移动的距离(偏距),可以等于以梁长为弦线的中矢值(称为切线布置),如图6-12(a)所示;也可以等于该中矢值的一半(称为平分中矢布置),如图6-12(b)所示。
这两种布置形式相比较,平分中矢布置较为有利,铁路曲线桥基本都采用这种布置形式。
桥梁结构计算汇总桥梁结构计算是指对桥梁进行力学计算和结构分析,以确定其安全可靠性及合理性的过程。
桥梁结构计算通常包括静力分析、动力分析、疲劳分析和地震响应分析等。
以下是对桥梁结构计算的汇总,详细介绍了桥梁结构计算的主要内容和方法。
静力分析是桥梁结构计算的基础,主要通过静力平衡方程来计算桥梁的受力状态。
在静力分析中,需要考虑桥梁受力的各种载荷形式,如自重、交通荷载、温度荷载等。
同时还要考虑桥梁结构的几何形状和材料特性等因素。
静力分析的结果可以用于确定桥梁各个部位的受力大小和分布情况,进而评估桥梁结构的安全可靠性。
动力分析是桥梁结构计算中的重要内容,主要用于评估桥梁在受到动态载荷作用时的响应情况。
动力分析需要考虑桥梁的固有振动特性和外部载荷的激励作用。
通常采用有限元方法进行动力分析,通过求解桥梁结构的动力方程,得到桥梁受力和挠度的频率响应函数。
通过分析这些频率响应函数,可以评估桥梁在不同载荷频率下的响应情况,从而判断其安全性和合理性。
疲劳分析是桥梁结构计算中的另一个重要内容,主要用于评估桥梁在交通荷载作用下的疲劳寿命。
疲劳分析需要考虑桥梁结构的应力历程和疲劳寿命曲线等因素。
通常采用Wöhler曲线来描述桥梁材料的疲劳寿命,然后通过计算桥梁的应力范围来评估其疲劳寿命。
疲劳分析的结果可以用于确定桥梁的疲劳寿命和安全系数,进而指导桥梁的维护和管理。
地震响应分析是桥梁结构计算中的另一个重要内容,主要用于评估桥梁在地震作用下的动态响应情况。
地震响应分析需要考虑桥梁的地震波输入、结构的动力特性和地震荷载的激励作用。
通常采用时程分析方法进行地震响应分析,通过求解桥梁结构的动力方程和地震方程,得到桥梁在地震作用下的位移、加速度和应力等参数。
地震响应分析的结果可以用于评估桥梁在地震作用下的安全性和可靠性,进而指导桥梁的设计和改造。
总的来说,桥梁结构计算是一项复杂且关键的工作,需要综合考虑桥梁的力学特性、材料特性和环境特性等因素。
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?。
...wd...桥梁计算***桥梁仿真单元类型1一、建议选用的单元类型1二、常见桥梁连接部位2三、桥梁根底的处理方式2***桥梁常见模型处理2一、桥梁中常用的模型可以用相应的单元2二、桥梁建模要综合运用各种适宜的单元3三、选用适宜的分析方法3施加预应力的方式3一、预应力的模拟方式3二、建立预应力的模型5***土弹簧的模拟5***混凝土的模拟5工况组合6一、典型的荷载工况步骤6二、存储组合后的荷载工况6风荷载确实定7地震波的输入7初应力荷载8Ansys可采用两种方法来实现铰接:8AUTOCAD模型输入9用ANSYS作桥梁计算十三〔其他文件网格划分〕12(一)时间选项13(二)子步数和时间步大小13(三)自动时间步长14(四)阶跃或递增载荷14关于阶跃载荷和逐渐递增载荷的说明:14一、用于动态和瞬态分析的命令14二、非线性选项14三、输出控制15重新启动一个分析16一、重启动条件16二、一般重启动的步骤17三、边界条件重建17在Ansys单元库中,有近200种单元类型,在本章中将讨论一些在桥梁工程中常用到的单元,包括一些单元的输人参数,如单元名称、节点、自由度、实常数、材料特性、外表荷载、体荷载、专用特性、关键选项KEYOPl等。
***关于单元选择问题这是一个大问题,方方面面很多,主要是掌握有限元的理论知识。
首先当然是由问题类型选择不同单元,二维还是三维,梁,板壳,体,细梁,粗梁,薄壳,厚壳,膜等等,再定义你的材料:各向同性或各向异性,混凝土的各项’参数,粘弹性等等。
接下来是单元的划分与网格、精度与求解时间的要求等选择,要对各种单元的专有特性有个大概了解。
使用Ansys,还要了解Ansys的一个特点是笼统与通用,因此很多东西被掩盖到背后去了。
比方单元类型,在Solid里面看到十几种选择,Solid45,Solidl85,Solid95等,看来区别只是节点数目上。
但是实际上每种类型里还有Keyopt分成多种类型,比方最常用的线性单元Solid45,其Keyopt(1):in cludeorexclude extradisplacement shapes,就分为非协调元和协调元,Keyopt (2):fullintegration。