MIDAS箱涵计算例题PPT课件
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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]。
基于midasCivil四孔箱涵有限元分析探讨基于midasCivil四孔箱涵有限元分析探讨引言箱涵是一种常见的交通工程结构,广泛应用于城市道路、高速公路等交通建设中。
在设计和施工箱涵时,为了确保其安全性和可靠性,需要进行详细的结构分析和优化设计。
有限元分析是一种常用的结构分析方法,可以模拟复杂的力学行为,帮助工程师预测结构的应力、变形和破坏情况。
本文利用midasCivil软件,基于四孔箱涵结构,进行有限元分析,探讨其力学行为和结构优化。
箱涵结构简介四孔箱涵是一种常见的多孔道路结构,由四个孔洞组成,形状类似于长方形框架。
箱涵结构主要由顶板、底板、侧板和堵箱板组成,通过这些构件的受力传递,保证了箱涵的整体稳定性。
有限元模型建立首先,我们利用midasCivil软件建立了四孔箱涵的有限元模型。
模型中包括了顶板、底板、侧板和堵箱板,以及固定在地基上的支撑节点。
接下来,我们为每个构件分配了合适的材料性质和截面形状,以准确地模拟箱涵结构的实际受力情况。
加载条件设定在有限元分析中,我们需要为模型设置适当的加载条件,以模拟箱涵在实际使用中可能遭受的力。
首先,我们为顶板模拟了均匀分布的车辆荷载,这是箱涵最常见的荷载情况。
然后,我们为底板施加了水平和垂直方向的地面压力,以模拟可能的地震、水压力等外部荷载。
最后,我们针对箱涵结构的特点,施加了适当的边界条件,例如顶板的固定边界和底板的弹性支撑。
分析结果与讨论通过有限元分析,我们得到了四孔箱涵在不同加载条件下的应力和变形结果。
根据结果分析,我们可以得出以下结论: 1. 在车辆荷载作用下,顶板和侧板的应力集中区域主要位于箱涵的中心,而底板的应力集中区域位于箱涵下部的支撑节点处。
2. 在地面压力作用下,顶板和侧板的应力主要受到竖向地面压力的影响,底板的应力主要受到水平和垂直地面压力的影响。
3. 箱涵结构的受力传递主要通过顶板和底板实现,通过合理设计顶板和底板的截面形状和材料,可以有效减少应力集中问题。
潇湘路连续梁门洞调整后支架计算书1概述原《潇湘路(32+48+32)m连续梁施工方案》中,门洞条形基础中心间距为7.5米,现根据征迁人员反映,为满足门洞内机动车辆通行需求,需将条形基础中心间距调整至8.5米。
现对门洞结构体系进行计算,调整后门洞横断面如图1-1所示。
图1-1调整后门洞横断面图门洞纵断面不作改变如图1-2所示。
图1-2门洞总断面图门洞从上至下依次是:I40工字钢、双拼I40工字钢、Ф426*6钢管(内部灌C20素混凝土),各结构构件纵向布置均与原方案相同。
2主要材料力学性能(1)钢材为Q235钢,其主要力学性能取值如下:抗拉、抗压、抗弯强度:[ =125MpaQ235:[σ]=215Mpa, ](2)混凝土采用C35混凝土,其主要力学性能取值如下:弹性模量:E=3.15×104N/mm2。
抗压强度设计值:f c=14.3N/mm2抗拉强度设计值:f t=1.43N/mm2(3)承台主筋采用HRB400级螺纹钢筋,其主要力学性能如下:抗拉强度设计值:f y=360N/mm2。
(4)箍筋采用HPB300级钢筋,其主要力学性能如下:抗拉强度设计值:f y=270N/mm23门洞结构计算3.1midas整体建模及荷载施加Midas整体模型如图3.1-1所示。
图3.1-1MIDAS整体模型图midas荷载加载横断面图如图3.1-2所示。
3.1-2荷载加载横断面图荷载加载纵断面如图3.1-3所示。
图3.1-3荷载加载纵断面图3.2整体受力分析整体模型受力分析如图5.2-1~5.2-3所示。
图5.2-1门洞整体位移等值线图5.2-2门洞整体组合应力云图图5.2-3门洞整体剪应力云图由模型分析可得,模型最大位移D=3.2mm<[l/600]=14.1mm,组大组合应力σ=144.2Mpa<[σ]=215Mpa,最大剪应力σ=21.6Mpa<[σ]=125Mpa 门洞整体强度、刚度均满足要求。
箱涵结构计算书目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 工程概况 (1)1.1.1截面尺寸 (1)1.1.2填土情况 (1)1.2 标准与规范 (1)1.2.1 标准 (1)1.2.2 规范 (1)1.3 主要材料 (2)1.4 设计要点与参数 (2)1.5 计算软件 (2)2 计算模型简介 (3)2.1 计算模型 (3)2.2 荷载施加 (3)3 箱涵结构计算 (4)3.1 荷载组合 (4)3.2 箱涵受力计算 (4)3.2.1 箱涵弯矩 (4)3.2.2 箱涵剪力 (5)3.2.3 箱涵轴力 (6)3.2.4 箱涵配筋验算 (7)4地基承载力验算 (27)4.1荷载计算 (27)4.2地基应力 (27)1 计算依据与基础资料1.1 工程概况道路在桩号K1+000处设置两孔6x3.5m箱涵,箱涵结构中心线与道路中线的法线逆交13.5度,箱涵全长46m1.1.1截面尺寸净跨径:6m净高:3.5m顶板厚:0.6m底板厚:0.65m侧墙厚:0.6m倒角:0.15x0.15m基础: 15cmC15素混凝土垫层;50cm浆砌片石垫层;基础宽度:14.8m1.1.2填土情况箱涵覆土厚度:1.729m土的内摩擦角:30°填土容重:18KN/m31.2 标准与规范1.2.1 标准桥梁结构安全等级为一级;设计荷载:汽车荷载:公路-I级,人群荷载:根据《桥梁设计准则》要求。
跨径:2孔6.0x3.5m钢筋砼箱涵;箱涵总长:46m;横坡:根据道路设计进行设置。
地震烈度:7度;环境条件Ⅰ类;地震荷载:地震基本烈度为7度,动荷载峰值加速度0.1g,Ⅱ类场地。
1.2.2 规范《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);《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007); 《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008); 《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007); 《公路桥梁抗震设计细则》(JTJ041-2000); 《城市道路设计规范》(CJJ 37-90); 1.2.3 参考资料《公路桥涵设计手册》桥梁上册(人民交通出版社2004.03) 《公路小桥涵设计示例》(人民交通出版社2005.01)1.3 主要材料1)混凝土:箱涵采用C30混凝土。