箱梁计算书(MIDAS分析)
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目录第1章设计原始资料 (1)1.1设计概况 (1)1.2技术标准 (1)1.3主要规范 (1)第2章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (2)2.1尺寸拟定 (2)2.1.1 桥孔分跨 (2)2.1.2 截面形式 (2)2.1.3 梁高 (3)2.1.4 细部尺寸 (4)2.15 主要材料及材料性能 (6)2.2模型建立与分析 (7)2.2.1 计算模型 (8)第3章荷载内力计算 (9)3.1荷载工况及荷载组合 (9)3.2作用效应计算 (10)3.2.1 永久作用计算 (10)3.3作用效应组合 (16)第4章预应力钢束的估算与布置 (20)4.1力筋估算 (20)4.1.1 计算原理 (20)4.1.2 预应力钢束的估算 (24)4.2预应力钢束的布置(具体布置图见图纸) (27)第5章预应力损失及有效应力的计算 (29)5.1预应力损失的计算 (29)5.1.1摩阻损失 (29)5.1.2. 锚具变形损失 (30)5.1.3. 混凝土的弹性压缩 (30)5.1.4.钢束松弛损失 (31)5.1.5.收缩徐变损失 (31)5.2有效预应力的计算 (32)第6章次内力的计算 (33)6.1徐变次内力的计算 (33)6.2预加力引起的次内力 (33)第7章内力组合 (35)7.1承载能力极限状态下的效应组合 (35)7.2正常使用极限状态下的效应组合 (37)第8章主梁截面验算 (41)8.1正截面抗弯承载力验算 (41)8.2持久状况正常使用极限状态应力验算 (44)8.2.1 正截面抗裂验算(法向拉应力) (44)8.2.2 斜截面抗裂验算(主拉应力) (46)8.2.3混凝土最大压应力验算 (49)8.2.4 预应力钢筋中的拉应力验算 (50)8.3挠度的验算 (51)小结 (53)第1章设计原始资料1.1 设计概况设计某预应力混凝土连续梁桥模型,标准跨径为35m+50m+35m。
施工方式采用满堂支架现浇,采用变截面连续箱梁。
从化至东莞高速公路第一合同段沙浦枢纽立交广惠高速跨线桥左幅第四联连续箱梁验算报告计算复核审核二〇一〇年六月目录1工程概况 (1)1.1概述 (1)1.2主要设计标准 (1)1.3主要材料 (2)1.4结构形式简述 (2)2计算模型及计算参数选取 (3)2.1计算模型建立 (3)2.2计算荷载 (5)2.3计算工况及验算内容 (7)3上部结构计算 (9)3.1计算模型 (9)3.2短暂状况构件应力验算 (10)3.3上部结构计算小结 (24)4 横梁计算 (25)广惠高速跨线桥左幅第四联连续箱梁验算报告1工程概况1.1概述本联为跨径组合为(3×25)m的连续箱梁,上部结构采用连续箱梁,梁高等高为1.6m,悬臂宽度2.3m,桥面横坡通过箱梁整体旋转形成,箱梁顶、底板始终保持平行,边腹板保持2.75:1的斜率不变。
箱梁顶宽16.25m,采用单箱双室。
本桥预应力砼连续箱梁按照部分预应力混凝土A类构件设计。
下部结构采用板式桥墩,支座采用盆式支座。
1.2主要设计标准(1)设计荷载:公路—I级;(2)桥面宽度:桥宽16.25米;(4)横坡:2%。
(5)地震加速度为0.05g,对应地震基本烈度Ⅵ度;广东省公路勘察规划设计院/北京交科公路勘察设计研究院1(6)环境类别:Ⅰ类环境(7)安全等级:一级1.3主要材料(1)混凝土现浇箱梁采用C50砼;护栏采用C30砼。
具体以细部图纸为准。
(2)钢筋钢筋应符合GB13013-1991和GB1499-1998的规定。
凡钢筋直径≥12mm者,均采用HRB335钢筋;凡钢筋直径<12mm者,均采用热轧R235钢筋。
(3)钢绞线钢绞线采用GB/T5224-2003标准生产的低松弛高强度钢绞线。
单根钢绞线直径15.20mm,公称面积140mm2,标准强度1860MPa,弹性模量1.95×105MPa。
1.4结构形式简述本联组合跨径为(3×25)m ,上部结构均采用预应力混凝土斜腹板连续箱梁。
01Midas Civil应用—变截面预应力连续箱梁1、三跨预应力混凝土连续箱梁建模及分析(1)基本概况一座三跨预应力混凝土连续箱梁桥桥梁长度:L=30m+50m+30m=110m,为钢筋混凝土结构;预应力布置形式:T构部分配置顶板预应力,边跨配置底板预应力。
材料特性混凝土:主梁采用C50混凝土,桥墩C40混凝土;钢材:预应力采用“Strand1860”;荷载:自重,程序自动计算;恒荷载:自重;预应力:钢束(φs15.2mm×37);截面积:Au=5180mm2,孔道直径:80mm;预应力与管道摩擦系数:0.17;张拉控制应力:1395MPa;移动荷载:适用规范:公路工程技术标准(JTG B01-2003)荷载种类:公路I级,车道荷载,即CH-CD。
(2)Midas Civil 连续梁桥分析步骤三跨预应力混凝土连续箱梁分析步骤如下:①设置操作环境及项目信息②定义材料和截面③建立结构三维模型④输入静力荷载⑤输入移动荷载数据⑥输入荷载组合⑦运行结构分析⑧查看分析结果(3)设置操作环境及项目信息打开【工具】/【单位系】/将单位体系设为KN,mm。
该单位可以根据输入数据的种类任意转换。
打开【文件】 /【项目信息】/完善基本信息。
(4)定义材料和截面。
打开【特性】/【截面特性值】/【截面】/【添加】/【设计截面】/【截面类型:单箱单室】,截面号:1,名称:跨中;定义PSC截面钢筋。
打开【特性】/【截面特性值】/【截面管理器】/【钢筋】;添加纵向钢筋:1、类型直线,板顶,Z:0.06m,数量65根,间距0.14m,直径:φ16mm;2、类型直线,板底,Z:0.06m,数量33根,间距0.15m,直径:φ16mm;抗剪钢筋:两端i、j钢筋相同,弯起钢筋(间距1.5m,角度45°,Asb:0.0005㎡);抗扭钢筋(间距:0.2m,箍筋Asv1:0.0004㎡,纵筋Ast:0.002㎡);抗剪箍筋(间距:0.2,Asv:0.0008㎡),计算箍筋内表面包围的截面核芯面积(打开),保护层厚度:0.05m,包括翼缘和悬臂。
三跨预应力箱型连续梁桥分析与设计学院专业年级班别学号学生姓名指导教师2010 年6 月2 日目录1.概要 (2)1.1 桥梁基本数据以及一般截面 (2)2.设定建模环境 (3)3.桥梁分析 (4)3.1 定义材料和截面 (4)3.2 建立结构模型 (6)3.3 建立荷载组 (9)3.4 输入荷载 (10)3.5 定义并建立施工阶段 (11)3.6 分析 (14)3.7 分析运行结果 (14)三跨预应力箱型连续梁桥分析与设计1.概要本桥为45+80+45三跨预应力混凝土变截面连续箱梁,采用悬臂法施工。
在此利用MIDAS进行分析与设计,其分析模型如图1所示:图1 分析模型(竣工后)1.1 桥梁基本数据以及一般截面1.桥梁基本数据如下:桥梁类型: 三跨预应力箱型连续梁桥桥梁长度: L =45.0 + 80.0 + 45.0 = 170.0 m桥梁宽度: B = 35.0 m斜交角度: 105˚2. 桥梁一般截面桥梁纵向剖面图与标准截面图分别如图2、3所示:图2 纵向剖面图3 标准截面2.设定建模环境文件/新建项目文件/保存(连续梁桥)工具/单位体系长度>m;力>KN图4 设定单位体系3.桥梁分析3.1 定义材料和截面模型/材料与截面特性/材料(输入结果如图5所示)1.混凝土:主梁采用JTG04(RC)规范的C50混凝土,桥墩采用JTG04(RC)规范的C40混凝土。
2.钢材:采用JTG04(S)规范,在数据库中选Strand1860。
3.截面:箱梁截面尺寸为截面尺寸如图4所示,墩采用实腹轨道型截面,其尺寸为:H=12m、H=3.5m。
图5 定义材料及截面3.2 建立结构模型参照图6(a)建立预应力箱型梁模型。
将每个桥梁段看作一个梁单元,以零号块和桥墩的交点、桥墩和桥墩的中心距离为基准分割单元。
满堂支架法区段应考虑下部钢束的锚固位置分割单元。
1.建立结构单元模型/节点/建立(如图6(b))将每个桥梁段看作一个梁单元,以零号块和桥墩的交点、桥墩和桥墩的中心距离为基准分割单元。
第1章89#~92#预应力砼连续梁桥1.1结构设计简述本桥为27+27+25.94现浇连续箱梁,断面型式为弧形边腹板大悬臂断面,根据道路总体布置要求,主梁上下行为整体断面,变宽度32.713m -35m,单箱5室结构变截面。
箱梁顶板厚度为0.22m,底板厚度0.2m;支点范围腹板厚度0.7m,跨中范围腹板厚度0.4m。
主梁单侧悬臂长度为4.85m,箱梁悬臂端部厚度为0.2m,悬臂沿弧线一直延伸至主梁底板。
主梁两侧悬臂设置0.1m后浇带,与防撞护栏同期进行浇筑。
本桥平、立面构造及断面形式如图11.1.1和图11.1.2所示。
图11.1.1 箱梁构造图图11.1.2 箱梁断面图纵向预应力采用φs15.2高强度低松弛钢绞线(Ⅱ级)(GB/T5224-1995),标准强度f=1860MPa。
中支点断面钢束布置如图11.1.3所示。
pk图11.1.3 中支点断面钢束布置图主要断面预应力钢束数量如下表截面位置边跨跨中中支点中跨跨中钢绞线(φs15.2)束数363636墩横梁预应力采用采用φs15-19,单向张拉,如下图。
1.2主要材料1.2.1主要材料类型(1) 混凝土:主梁采用C50砼;(2) 普通钢筋:R235、HRB335钢筋;(3) 预应力体系:采用φs15.2高强度低松弛钢绞线(Ⅱ级)(GB/T5224-1995),f=1860MPa;预应力锚具采用符合GB/T14370-2002《预应力筋锚具、标准强度pk夹具和连接器》中Ⅰ类要求的优质锚具;波纹管采用符合JT/T529-2004标准的塑料波纹管。
1.2.2主要材料用量指标本桥上部结构主要材料用量指标如表11.2.2-1所示,表中材料指标均为每平米桥面的用量。
表11.2.2-1 上部结构主要材料指标材料全桥用量用量指标单位用量单位用量指标混凝土(C50)m32015.8m3/m20.737预应力钢绞线t35.902kg/m213.131普通钢筋t345.221kg/m2126.2611.3结构计算分析1.3.1计算模型结构计算模型如下图所示。
宝天高速公路35m箱梁计算书第一章概述总体概述上部箱梁构造为5×35连续小箱梁,桥宽12.25米,由4榀小箱梁联结构成,布置图如下图所示。
设计荷载公路Ⅰ级。
本计算只对边梁单榀箱梁进行分析,模型为5×35m=175m连续箱梁,桥面铺装及防撞护栏以均布荷载方式加载,活载以单列车队乘以横向分布系数加载。
箱梁横断面图纵向、横向分析分别采用MDIAS和桥梁博士计算分析程序,计算分析采用的主要规范有:1.《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)3.《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)(一)技术指标设计荷载:公路Ⅰ级。
桥面宽度:0.5+11.25+0.5=12.25米,单幅桥。
标准桥面横坡:2%跨径:35米斜度:0°,10°,20°,30°,40°主梁片数:4片梁。
预制梁长:34.3米。
预制梁高:1.8米。
桥面铺装:9cm沥青混凝土。
混凝土调平层: 8cm50号混凝土。
(二)相关参数相对温度 75%桥面板与其它部分的温差为±5°预应力管道成形为钢波纹管管道摩擦系数u=0.25管道偏差系数λ=0.0025l/米钢筋回缩和锚具变形为6mm(三)主要材料1.混凝土材料预制箱梁、横隔板 50号混凝土现浇连续段、封锚端、湿接缝 50号混凝土现浇桥面层50号混凝土主梁采用50号混凝土,力学性能见表1.1混凝土力学性能表表1.1材料项目50号混凝土弹性模量(Mpa)35000容重(吨/米3) 2.55热膨胀系数0.00001标准抗压强度(Mpa)fck32.4设计抗压强度(Mpa)fcd22.4容许压应力(Mpa)0.5×fck16.2标准抗拉强度(Mpa)ftk2.65设计抗拉强度(Mpa)ftd1.83容许拉应力(Mpa)0.7×ftk1.852.预应力材料预应力筋均采用符合ASTM A416-96a标准的高强低松弛270级钢绞线,公称直径φj15.24mm,公称面积为140mm2,标准强度为MPaR by1860=,,控制张拉应力为1395MPa。
连续箱梁挂蓝计算书(midas)(2009-07-04 11:47:42)
一、工程简介
主桥上部结构为32+68+32m三跨预应力混凝土连续箱梁,梁体自重γ取26kN/m3,跨端支座处、边垮直线段和跨中处梁高为2.8m,中支点处梁高为3.4m,梁高按圆曲线变化,圆曲线半径R=367.80m,顶板厚34cm,腹板厚分别为40cm和70cm,底板厚度由跨中的30cm按圆曲线变化至中点梁根部的60cm,中点处加厚到110cm。
节段主要参数如下表所示:
由于0#块长度不够,1#选用整体挂篮施工(见设计图),荷载采用最重悬浇箱梁段A1段:90.0吨。
二、挂篮主要技术标准及参考资料
1、参考《公路桥涵施工技术规范》规定,各设计参数取值如下:
(1)挂篮质量控制在浇筑梁段砼质量的0.3~0.5倍之间。
(2)允许最大变形(包括吊带变形的总和):20mm
(3)施工及行走时抗倾覆安全系数:2.5
(4)自锚固系统的安全系数:2
2、参考资料
(1)、通桥2008-2261A-V;
(2)、《路桥施工计算手册》-人们交通出版社;
(3)、《简明施工计算手册》-中国建筑工业出版社;
(4)、《悬臂浇注预应力混凝土梁桥》-人们交通出版社;
(5)、本挂篮采用的设计规范有:
1)《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005);
2)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土设计规范》(TB10002.3-2005);3).《钢结构设计规范》(GB50017-2003);
4).《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)。
3、主要材料的力学指标
(1)、Q235(A3钢),屈服应力,,弹性模量;
(2)、20CrMnTi,屈服应力,弹性模量。
三、结构分析及计算参数
1、结构受力分析
根据悬灌梁段的实际情况,挂篮分以下三种工况进行受力检算:
(1)、工况一:1#梁段施工时连体挂篮的强度检算;
(2)、工况二:2#梁段施工时挂篮的强度检算
(2)、工况三:挂篮挠度验算;
(3)、工况四:挂篮走行时抗倾覆计算。
2、作用于挂篮的主要荷载
参考《路桥施工计算手册》箱梁荷载取值如下:
荷载集中 (KN) 梁单元
(KN)
楼板 (KN) 压力 (KN) 自重 (KN) 合计 (KN)
底模混凝土0.00E+00 -5.34E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 -5.34E+01 内模混凝土0.00E+00 -3.51E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 -3.51E+01 外模混凝土0.00E+00 -1.81E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 -1.81E+01 输出荷载统计
集中 (KN) 梁单元
(KN)
楼板 (KN) 压力 (KN) 自重 (KN) 合计 (KN)
0.00E+00 -1.07E+02 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 -1.07E+02
(1)、浇注箱梁的重量同时考虑动力系数1.2、胀模超载系数1.05;混凝土重量分底板、翼板、顶板混凝土考虑。
底板混凝土重量加载在底纵梁上;翼板混凝土重量加载在外滑梁上;顶板混凝土重量加载在内滑梁上。
输入荷载如下表:
(2)、施工人员及机具重量按2.5kpa计算;
(3)、模板及支架重量,按实际情况取值。
梁内模重2.50t,外模重7.0t,外滑梁重3.5t 按实际情况加载。
(5)、挂篮走行时考虑冲击荷载,取冲击系数为1.3;
(6)、抗倾覆稳定系数2。
3、荷载组合
(1)、组合一:混凝土重量+动力附加荷载+挂篮自重+施工人员及机具荷载;
(2)、变形组合二:混凝土重量+挂篮自重+风载;
(3)、走行组合三:挂篮自重+挂篮移动时的冲击荷载+风荷载。
四、 68m梁挂篮结构模型
按空间结构分别建立挂篮浇筑砼时、走行时的模型,全部采用梁单元,根据实际工况对部分单元采用了刚性连接和释放端部约束,并添加实际工况荷载。
1#块施工强度及变形验算模型2#块施工强度及变形验算模型
走行时外滑梁受力计算模型
五、抗倾覆验算
倾覆力矩:
抗倾覆力矩
抗倾覆安全系数
,压重至少为46t,走行时每组轨道至少使用3组分配梁和6根精轧螺纹钢锚固,每根按5t计,等效于压重60t>46t。
六、68m梁挂篮受力及变形计算
1、挂篮内力图
强度变形验算轴力图强度变形验算弯矩图
强度变形验算剪力图走行时轴力图
走行时弯矩图
走行时剪力图
2.挂篮主要杆件内力计算成果汇总表:
杆件名称规格型号荷载组
合
最大弯距
(KN*M)
最小弯距
(KN*M)
轴力(KN) 剪力(KN)
主桁前横梁2I40a 组合一111.2 -192.87 214.17
主桁纵梁2[32 组合一8.77 -49.93 -580.07 84.23 主桁立柱2[32 组合一-784.54
斜拉带2[32 组合一697.86
后锚杆φ32组合一214.94
吊杆φ32组合一159.25
底模横梁2I32a 组合一71.08 64.14 -153.16 底模纵梁I28a 组合一69.79 -1.44 61.69 底模双根纵梁2I28a 组合一107.48 -0.9 81.66
外模滑梁2I28a 走行组
合
142.51 42.35
内滑梁2I28a 组合一71.51 19.31 69.39
3.挂篮计算成果分析
(1)主桁纵梁
主桁纵梁采用[]32a:
弯应力:
压应力:
剪应力:
结构变形:最大挠度-5.15mm,累计位移11.642mm。
螺栓连接的强度验算单个螺栓: d=27mm
因为:
取整齐排列的螺栓数N=16 (偏安全)
对于单个螺栓
满足强度要求 .
(2)斜拉带
斜拉带采用[]32a,主要受轴力,正应力验算:
斜拉带在穿孔处验算,
钢销采用20CrMnTi,直径为100mm验算。
主要承受剪力,。