第四章 T形梁桥整体刚度静力和模态分析
简支t型梁桥毕业设计
简支t型梁桥毕业设计简支T型梁桥毕业设计概述简支T型梁桥是一种常见的桥梁结构，具有结构简单、施工方便等优点。
本文将对简支T型梁桥的毕业设计进行探讨，包括设计目标、设计过程以及结构分析等方面。
设计目标简支T型梁桥的设计目标是确保桥梁的安全可靠，并满足交通运输的需求。
设计过程中需要考虑桥梁的承载能力、抗震性能、舒适性以及经济性等方面的要求。
设计过程1. 桥梁选址：根据实际情况选择合适的桥梁位置，考虑交通流量、地质条件以及环境影响等因素。
2. 荷载计算：根据设计标准和实际情况，确定桥梁所承受的荷载类型和大小。
常见的荷载包括静载荷、动载荷以及温度荷载等。
3. 结构设计：根据桥梁的荷载情况，选择合适的结构形式和材料。
在简支T型梁桥设计中，常用的材料包括钢材、混凝土等。
结构设计需要考虑桥梁的受力情况、变形控制以及抗震性能等方面。
4. 施工图设计：根据结构设计结果，绘制桥梁的施工图。
施工图包括桥梁的平面布置、截面形状以及构造细节等。
5. 桥梁施工：根据施工图进行桥梁的施工。
施工过程中需要注意施工工艺、施工质量控制以及安全保障等方面。
结构分析简支T型梁桥的结构分析是设计过程中的重要环节。
结构分析主要包括静力分析和动力分析两个方面。
1. 静力分析：静力分析是对桥梁在静力作用下的受力情况进行分析。
静力分析的目的是确定桥梁的受力大小和受力位置，以保证桥梁结构的安全可靠。
2. 动力分析：动力分析是对桥梁在动力荷载作用下的受力情况进行分析。
动力分析的目的是确定桥梁在交通运输过程中的振动情况，以保证桥梁的舒适性和抗震性能。
结构分析过程中需要使用一些工具和方法，如有限元分析、结构力学理论等。
这些工具和方法可以帮助工程师更好地理解桥梁的受力情况，从而进行合理的设计和优化。
总结简支T型梁桥的毕业设计是一个综合性的工程项目，需要考虑多个方面的因素。
设计过程中需要进行桥梁选址、荷载计算、结构设计、施工图设计以及结构分析等工作。
通过合理的设计和分析，可以确保桥梁的安全可靠，并满足交通运输的需求。
T形梁桥整体刚度研究的开题报告
T形梁桥整体刚度研究的开题报告一、选题背景T形梁桥是一种常见且广泛使用的桥梁结构，其结构特点是主梁为T 形，横梁则称为横隔板或横梁板。
T形梁桥适合跨度较大、桥梁分布荷载较大的情况，能够承受大量的车辆和行人通过。
为了确保T形梁桥具有足够的稳定性和安全性，需要对其整体刚度进行研究。
目前，对于T形梁桥整体刚度的研究还不够充分，因此有必要开展相关研究，探索其力学性能，以提升桥梁结构的稳定性和安全性。
二、研究意义1. 推进桥梁结构创新通过研究T形梁桥的整体刚度，可以为桥梁结构设计和优化提供新的思路和方法，推进桥梁结构的创新。
2. 提升桥梁安全性合理提高T形梁桥的整体刚度可以有效避免桥梁在使用中出现破坏和塌陷等安全事故，保障行车与交通的安全。
3. 辅助公路建设对T形梁桥整体刚度的研究，可以协助公路建设单位选择最合适的桥梁结构，为公路建设提供科学的技术支持。
三、研究内容1. T形梁桥结构分析对T形梁桥的结构进行详细分析，包括其梁板、横梁以及支座等多个部分的组成结构，明确其受力特点和关键节点。
2. 整体刚度公式推导通过对T形梁桥结构特点的分析和对其力学性能方程的推导，建立T形梁桥整体刚度与各因素之间的关联公式，进行理论计算。
3. 有限元模拟验证通过建立T形梁桥的有限元模型，对其整体刚度进行模拟测试，验证计算结果的准确性。
四、研究方法1. 理论计算基于T形梁桥的结构特点和其力学性能方程，通过数学方法建立整体刚度与各因素之间的关联公式，并进行理论计算。
2. 有限元模拟通过有限元软件建立T形梁桥的模型，进行有限元分析和模拟算法，对整体刚度进行模拟测试。
3. 实验验证在实际T形梁桥上搭建测量装置，通过对数据的实时采集和测试分析，验证理论计算和有限元模拟的准确性和可信度。
五、预期结果通过本次研究，预期得到以下结果：1. 探索了T形梁桥整体刚度计算公式2. 建立了T形梁桥的有限元模型3. 通过有限元模拟和实验验证，实现了对T形梁桥整体刚度的科学计算和预测六、参考文献1. 李某某. 桥梁结构力学原理[M]. 大连: 大连理工大学出版社, 2020.2. 陈某某. 巨型钢箱梁桥梁整体刚度定义与计算[J]. 江苏交通科技, 2019, 1(1): 10-15.3. 王某某. 基于有限元分析的桥梁整体刚度研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2018.。
桥梁工程中的结构设计和刚度分析
桥梁工程中的结构设计和刚度分析随着现代城市化的加速，大型道路桥梁的设计和建造已经成为许多城市工程技术人员的主要任务之一。
桥梁工程是现代化城市化建设的重要组成部分。
桥梁的设计和建造需要考虑各种因素，如将桥梁置于何处、桥梁可以承受的重量和运行速度、耐久性需求以及将桥梁设计为何种形式。
然而，桥梁的结构和刚度分析决定了其能否承受不同类型的载荷和其他因素。
桥梁结构设计的基本原则是保证桥梁的稳定。
稳定性是指桥梁的结构在承受负载时，保持平衡和稳定，不受损失或变形。
桥梁的结构可以是各种各样的形式，例如梁式桥、拱桥、斜拉桥等等。
这些桥梁结构都设计成不同的形状，从而为桥梁提供稳定性和可靠性。
在桥梁结构设计中，关键是考虑各种载荷类型的影响，这些载荷可能包括自行车、汽车、公共汽车等所有类型的车辆。
在实际的桥梁工程中，桥梁的压力和力学特性要明确，以确保桥梁的耐用性，并保证桥梁的性能和可靠性。
因此，在桥梁结构设计中，需要考虑桥梁的质量、材料、形状、桥墩的高度和跨度等各种因素。
通常，在桥梁结构设计中，主要的考虑因素之一是角度和桥面的坡度。
这个问题的解决办法是通过设计不同形式的桥塔，使桥面在不同位置上的角度能够适当地变化。
例如，在梁式桥和斜拉桥的结构中，桥塔都得到了充分的考虑，以保证桥面能够以最佳的角度进行设计。
同时，刚度分析是桥梁工程中至关重要的一个方面。
桥梁的刚度是指在承受给定荷载时桥梁的能力。
在设计桥梁刚度时，桥梁的静力特性和动力特性都要被考虑到。
此外，桥梁在运行时受到的环境和气候因素如温度、水蒸气、风力等也会影响桥梁的刚度。
因此，在桥梁刚度分析中，需要考虑桥梁的形式，这种形式在一定程度上决定了桥梁的刚度。
另一个因素是桥面的预张力，即桥面受力前的松弛程度。
为了确保桥面的刚度，设计人员必须以一定的预张力进行桥面的设计。
从这种角度来看，桥梁刚度分析是桥梁结构设计的关键部分，必须不能忽视。
总之，桥梁工程中的结构设计和刚度分析对于桥梁的稳定性、耐久性和可靠性至关重要。
钢结构桥梁的静力与动力响应分析
钢结构桥梁的静力与动力响应分析钢结构桥梁是现代交通基础设施中常见的工程结构之一，对桥梁在静力和动力载荷下的响应进行准确分析，对于保证桥梁的安全性、可靠性和耐久性具有重要意义。
本文将对钢结构桥梁在静力和动力载荷下的响应分析方法进行探讨，以提供参考和指导。
一、静力响应分析静力响应分析是钢结构桥梁设计和评估的基础。
在静力载荷作用下，桥梁结构不会出现频率变化和振动，通过对桥梁荷载、变形和应力的计算，可以评估其结构的安全性和稳定性。
1. 载荷分析载荷分析是静态分析的第一步，包括桥梁受到的永久载荷和可变载荷。
永久载荷包括桥梁自重以及附加结构和设备的重量；可变载荷包括交通荷载、风荷载和温度荷载等。
通过对这些载荷的分析，可以得到桥梁结构在不同工况下的受力情况。
2. 变形计算桥梁的变形计算是对桥梁的结构形态进行分析和评估的过程。
通过有限元分析等方法，可以计算出桥梁在静力载荷作用下的变形情况，包括整体变形和局部变形。
变形计算的结果可以用于评估桥梁的稳定性和结构变形对行车安全的影响。
3. 应力分析桥梁的应力分析是对桥梁各个构件的应力进行计算和评估的过程。
在静力响应分析中，主要关注桥梁结构的承载能力和极限状态下的应力情况。
通过对不同构件的应力分析，可以评估桥梁结构在不同工况下的安全性。
二、动力响应分析动力响应分析是钢结构桥梁在动态载荷下的振动响应分析。
在桥梁的使用过程中，交通载荷和地震等外部因素会引起桥梁的振动，对桥梁的结构和使用安全性造成影响。
动力响应分析可以帮助工程师评估桥梁的疲劳寿命和振动对行车安全的影响。
1. 模态分析模态分析是动力响应分析的关键步骤。
通过计算桥梁结构的固有振型和固有频率，可以了解桥梁在自然振动状态下的响应情况。
模态分析的结果可以用于进一步的动力响应计算和模态叠加分析。
2. 动力载荷分析在动力响应分析中，动力载荷包括交通荷载和地震荷载。
交通荷载是桥梁在汽车、火车等交通载荷下的振动响应；地震荷载是桥梁在地震作用下的振动响应。
转体施工T型刚构桥整体受力分析与桥墩优化设计
转体施工T型刚构桥整体受力分析与桥墩优化设计采用转体法施工的T型刚构桥由于其施工效率高、对正常交通干扰小的优点,在跨线桥梁的建设上得到了越来越广泛的应用。
高强、轻质材料在T型刚构桥上部结构的应用,大幅度减轻结构重量,改善结构受力性能,还进一步提高了结构的跨越能力。
然而,在当前转体施工T型刚构桥的设计中,桥墩设计多采用混凝土材料,少有其他材料在桥墩设计上的应用案例,因此对桥墩进行优化设计,探讨其他材料类型的桥墩在转体施工T型刚构桥上的适用性,具有重要的理论意义和工程价值。
本文以2×100m的山西省太原市卧虎山快速路T型刚构桥为背景,根据设计资料,运用Midas Civil 2015有限元软件建立全桥的空间计算模型,对其施工阶段和成桥运营阶段进行整体静动力分析,并进一步探究了钢墩、钢混组合墩、UHPC墩三种桥墩类型在转体施工 T型刚构桥上的适用性。
利用T型刚构桥有限元模型,对其进行施工阶段、成桥运营阶段的静力响应分析,结果表明该T型刚构桥施工、运营阶段结构安全可靠,刚度满足设计要求。
转体施工时,主梁应力水平较高,高应力区域范围大,对临近主墩的部分梁段设计起控制作用。
运用反应谱法和时程分析法对T型刚构桥进行地震响应分析,结果表明E1、E2地震作用下结构受力安全;抗震设计对桥墩设计起控制作用,主墩横桥向抗弯比纵桥向抗弯更不利;时程分析法地震响应比反应谱法计算结果普遍偏小,且E1地震下,满足不小于反应谱法计算结果的80%的抗震规范要求。
通过全桥特征值分析表明T型刚构桥右侧边墩的刚度偏弱,不利于结构的变形控制,可适当提高边墩刚度。
结合模型计算分析,对T型刚构桥桥墩进行优化设计,并对钢墩、钢混组合墩、UHPC墩三种优化设计方案进行施工阶段、成桥运营阶段的静动力分析,并且与原混凝土墩T型刚构桥分析结果进行对比,讨论桥墩优化设计方案的适用性。
结果表明采用这三种桥墩设计方案均能满足结构受力的要求;钢混组合墩采用转体施工时为钢截面,转体施工后再行浇筑混凝土,不仅获得了钢墩所具有的转体重量轻、与钢主梁连接构造简单的优点,还具有成桥结构刚度大,抗弯承载力高,抗震性能好的特点,对于转体施工T型刚构桥是一种较为适用的桥墩形式。
T型钢结构的静力性能分析
T型钢结构的静力性能分析首先，T型钢结构的静力性能主要表现在以下几个方面：1.抗弯刚度：T型钢结构的横截面呈T字形，上翼板和下翼板之间有一定的距离，导致横截面的抗弯刚度高。
在外部荷载作用下，T型钢结构能够承受较大的弯矩，保证结构的稳定性和承载能力。
2.抗剪强度：T型钢结构的腹板连接上下翼板，形成一种刚性框架结构，具有较高的抗剪强度。
在剪力作用下，腹板起到了承受和传递剪力的作用，确保结构的稳定性和安全性。
3.抗压性能：T型钢结构的上翼板和下翼板之间的距离较小，形成了一个类似于压弯构件的结构体系。
因此，在垂直方向上，T型钢结构具有较高的抗压承载能力。
4.抗扭强度：T型钢结构的横截面非对称，上下翼板和腹板之间具有一定的扭转刚度，使得结构能够更好地抵抗外部扭矩的作用。
以上几个方面都是制约T型钢结构静力性能的关键因素，下面将对每个方面进行详细的分析。
首先是抗弯刚度的分析。
T型钢结构的横截面呈T字形，上翼板和下翼板之间有一定的距离，形成了一个具有较高抗弯刚度的结构体系。
在外部荷载作用下，上翼板和下翼板之间会产生弯曲变形，但由于两者之间的距离较大，形成的受力杆件具有较高的弯曲刚度，能够承受较大的弯矩。
此外，上下翼板之间还可设置加强肋板，进一步提高抗弯刚度。
其次是抗剪强度的分析。
T型钢结构的腹板连接上下翼板，形成了一个类似于刚性框架结构的体系。
腹板具有较高的剪切抗力，能够承受和传递剪力，保证结构的稳定性和安全性。
此外，在特殊情况下，还可以在T 型钢结构的横截面中加入斜撑杆件，进一步提高抗剪强度。
再者是抗压性能的分析。
T型钢结构的上翼板和下翼板之间的距离较小，形成了一个类似于压弯构件的结构体系。
因此，在垂直方向上，T型钢结构具有较高的抗压承载能力。
此外，为了增加压弯构件的稳定性，可以在腹板和两侧翼板之间设置加强筋。
最后是抗扭强度的分析。
T型钢结构的横截面非对称，上下翼板和腹板之间具有一定的扭转刚度，使得结构能够更好地抵抗外部扭矩的作用。
桥梁结构的静力与动力响应分析
桥梁结构的静力与动力响应分析一、引言桥梁结构作为人们出行的基础设施之一，在现代社会中扮演着重要的角色。
为了确保桥梁的安全与稳定，静力与动力响应分析成为了必不可少的工作。
本文将就桥梁结构的静力与动力响应分析进行探讨。
二、静力响应分析静力响应分析是指在不考虑振动与动力因素的情况下，研究桥梁结构在静力作用下的变形、应力分布等问题。
静力分析是桥梁结构设计的基础，对于确保桥梁结构的安全与稳定至关重要。
静力响应分析的主要步骤包括：建立静力模型、构建荷载体系、求解结构内力与变形、验证结构安全性等。
其中，建立静力模型是分析的关键步骤之一。
根据不同的桥梁结构类型，可以选用不同的分析方法，如梁、板、壳等。
在静力响应分析中，要考虑桥梁结构的荷载特点，如静载荷、动载荷等。
对于静载荷，可以根据设计标准与实际情况确定；对于动载荷，则需要考虑交通流载荷、风荷载、地震荷载等因素。
三、动力响应分析动力响应分析是指在考虑振动与动力因素的情况下，研究桥梁结构的振动特性及其响应。
桥梁结构在受到外力作用时，会发生自由振动、迫振动以及共振等响应现象，对于确保桥梁结构的稳定性和舒适性具有重要意义。
动力响应分析的主要步骤包括：确定动力载荷、建立动力模型、求解结构的振动特性、分析结构的响应行为等。
其中，建立动力模型是分析的关键步骤之一。
可以使用有限元方法、模态分析、时程分析等方法进行求解。
在动力响应分析中，需要考虑各种动力载荷的影响，如交通荷载、风荷载、地震荷载等。
这些载荷的作用会引起桥梁结构的振动，可能导致结构的破坏或者疲劳。
四、静力与动力响应分析的关系静力与动力响应分析在桥梁结构设计中是相辅相成的。
静力响应分析是桥梁结构设计的基础，用于确定结构的变形与应力分布。
而动力响应分析则可以进一步研究结构的振动特性，并对结构的舒适性与稳定性进行评估。
静力与动力响应分析的结果可以相互验证，辅助设计人员进行结构的优化与调整。
通过静力分析可以初步确定结构的稳定性，再通过动力分析验证结构的舒适性。
公路工程施工T型梁桥结构
02 T型梁桥结构设计
CHAPTER
结构设计原则
安全性
确保桥梁结构在正常使用和偶然作 用下，具有足够的强度和稳定性，
能够承受设计规定的各种荷载。
经济性
在满足安全性和使用功能的前提下， 应尽量降低工程成本，包括材料、 施工、维护等方面的费用。
耐久性
桥梁结构应具有足够的耐久性， 能够抵御自然和人为因素对结构 的影响，保持其正常使用功能。
CHAPTER
预制T型梁的施工
预制场地准备
模板制作
平整场地、硬化地面、修建排水设施，确 保预制过程中场地不积水。
根据设计图纸制作T型梁的模板，确保模板 的尺寸、平整度和强度符合要求。
钢筋加工与安装
混凝土浇筑与养护
按照设计要求对钢筋进行加工和安装，确 保钢筋的位置、间距和数量准确。
采用合适的配合比和浇筑方法，确保混凝 土密实、无蜂窝麻面。养护期间保持适当 的温度和湿度，防止混凝土开裂。
对裂缝进行检测和分析，根据裂缝类型和程度采取相应的修复措 施，如灌浆、填补、加固等。
锈蚀
对锈蚀部位进行除锈、涂装保护，防止锈蚀进一步扩大。
支座磨损
对支座进行更换或修复，保证支座正常工作。
加固改造技术
粘贴钢板加固
在T型梁的受拉侧或薄弱部位粘贴钢板，提高结构 的承载能力。
碳纤维加固
利用碳纤维的高强度特性，对T型梁进行加固，具 有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。
T型梁桥的应用范围
01
02
03
公路桥梁
T型梁桥广泛应用于公桥梁
在铁路工程建设中，T型 梁桥也占据着重要的地位， 尤其在高速铁路和城市轨 道交通建设中。
市政桥梁
在城市桥梁建设中，T型 梁桥由于其结构简单、施 工方便等特点，也常被采 用。
桥梁设计中的静力分析与动力响应研究
桥梁设计中的静力分析与动力响应研究桥梁作为重要的交通基础设施，在现代社会起到了至关重要的作用。
为了确保桥梁的安全可靠性，工程师们在设计过程中进行了静力分析和动力响应研究。
本文将探讨桥梁设计中的静力分析与动力响应研究的关键原理和方法。
一、静力分析静力分析是桥梁设计的基础，通过分析桥梁受到的静力荷载以及结构的力学特性，确定桥梁结构的受力情况和变形程度。
静力分析主要包括以下几个方面：1. 荷载分析：荷载是桥梁结构所受外部力的集合，包括自重、交通荷载、风荷载等。
静力分析需要详细考虑各种荷载的作用方式和大小，对其进行合理的计算和分析。
2. 结构受力分析：通过应力、应变的计算和分析，确定桥梁结构的受力特点和强度状况。
在静力分析中，需要采用适当的力学模型和计算方法，对桥梁结构的各个部分进行力学分析，确保其在荷载作用下的安全性。
3. 变形分析：桥梁结构在受到静力荷载后会发生一定的变形，静力分析需要通过计算和分析，预测桥梁结构的变形程度，以及与周围环境的相互作用。
确保桥梁在使用过程中的稳定性和可靠性。
二、动力响应研究在桥梁工程中，动力响应研究主要考虑桥梁在受到动力荷载（如风荷载、地震等）时的响应情况。
确保在外界震荡力作用下，桥梁仍能保持稳定和安全。
1. 风荷载研究：风荷载是桥梁设计中重要的动力荷载之一。
根据桥梁的几何形状和风速等因素，可以采用各种计算方法，对桥梁受到风荷载时的响应进行预测和分析。
通过风洞试验和CFD模拟等手段，可以得到桥梁在不同风速下的响应特征，为设计提供依据。
2. 地震响应研究：地震是桥梁设计中需要特别关注的动力荷载。
通过地震响应研究，可以预测桥梁在地震作用下的受力情况和变形程度。
工程师们通过数值模拟和结构动力试验等手段，研究桥梁的地震响应特性，提高桥梁的抗震能力。
3. 疲劳响应研究：桥梁在长期使用中，会受到反复的荷载作用，可能引发疲劳破坏。
通过疲劳响应研究，可以评估桥梁在长期使用下的损伤程度和寿命。
T型梁桥梁课程设计
T型梁桥梁课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解T型梁桥梁的基本结构组成及其力学原理；2. 学生能掌握T型梁桥梁的施工工艺流程；3. 学生了解T型梁桥梁在我国交通建设中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析T型梁桥梁的受力情况，并进行简单的力学计算；2. 学生能够通过实际操作，掌握T型梁桥梁模型的制作方法；3. 学生能够运用相关软件或工具，对T型梁桥梁进行设计与优化。
情感态度价值观目标：1. 学生对桥梁工程产生兴趣，培养对工程建设的热爱和责任感；2. 学生在学习过程中，培养团队协作、沟通交流的能力；3. 学生通过学习桥梁工程，增强对我国交通事业发展的认识，激发爱国主义情怀。
课程性质：本课程为实践性较强的工程技术课程，结合理论知识与实际操作，旨在培养学生对T型梁桥梁的深入理解和实际应用能力。
学生特点：学生处于中学阶段，对工程技术有一定的好奇心，具备一定的动手操作能力，但理论知识掌握程度有限。
教学要求：结合学生特点，注重理论知识与实践操作相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习，使学生在掌握基本知识的基础上，达到预期的学习成果。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. T型梁桥梁基本概念：介绍桥梁的定义、分类及T型梁桥梁的特点；- 教材章节：第一章 桥梁概述2. T型梁桥梁结构组成与力学原理：分析T型梁桥梁的结构、受力特点及主要力学性能；- 教材章节：第二章 桥梁结构组成与力学原理3. T型梁桥梁施工工艺：讲解T型梁桥梁的施工流程、施工技术及质量控制；- 教材章节：第三章 桥梁施工工艺4. T型梁桥梁设计与优化：学习桥梁设计的基本原则、方法，运用相关软件进行T型梁桥梁设计与优化；- 教材章节：第四章 桥梁设计与优化5. T型梁桥梁案例分析：分析典型T型梁桥梁工程案例，了解桥梁在实际工程中的应用；- 教材章节：第五章 桥梁工程案例6. 实践操作：组织学生进行T型梁桥梁模型制作，巩固理论知识，提高实际操作能力。
桥梁结构的静力与动力分析方法
桥梁结构的静力与动力分析方法引言：桥梁作为人类最重要的交通工程之一，承载着人们的出行需求，具有重要的经济、社会和文化意义。
而桥梁的设计与施工过程中，静力与动力分析方法的运用则至关重要。
本文将探讨桥梁结构静力与动力分析方法的原理、优势以及具体应用。
一、静力分析方法静力方法是桥梁设计中最基本的分析方法，根据结构静力学原理，通过求解结构内力和变形，确定桥梁的受力状态。
静力分析方法适用于比较简单的桥梁结构系统，如简支梁、悬链线以及简单连续梁等。
其基本思想是将桥梁结构看作刚体，根据平衡条件和支座约束关系，推导出结构的力学方程，并求解得到内力和变形。
静力分析方法具有计算简便、结果准确等优点，部分结构仍然可以应用于工程实践中。
二、有限元法有限元法是一种现代化的计算方法，广泛应用于桥梁结构的静力与动力分析中。
有限元法将复杂结构离散为许多小单元，通过有限元单元的力学方程及其边界条件，建立整个结构的力学模型，进而进行计算与分析。
有限元法不再依赖于结构的简单性，适用于各种复杂的桥梁结构形式。
当桥梁结构形状、材料特性和荷载情况变得复杂时，有限元法具有更高的计算准确性和精度。
三、斯坦福大桥案例为了探究静力与动力分析方法在实践中的应用，我们以美国斯坦福大桥为例。
斯坦福大桥是一座具有代表性的悬索桥，采用了大跨度和高塔楼的设计方案。
在桥梁设计中，斯坦福大桥不仅需要考虑自重和行车荷载，还需要考虑地震和风荷载等动力因素。
此时，传统的静力分析方法已经无法满足工程要求。
因此，斯坦福大桥设计团队采用了有限元法来进行静力和动力分析。
首先，通过建立桥梁的有限元模型，考虑结构的刚度、材料特性以及荷载情况，得到结构的内力和变形情况。
接下来，引入地震和风荷载等动力因素，通过时程分析和频率分析等方法，分析结构在不同荷载作用下的响应特性，确保桥梁的安全性和稳定性。
四、结构健康监测除了设计阶段的分析方法，静力与动力分析方法还广泛应用于桥梁的健康监测领域。
钢筋混凝土T型梁桥U型粘钢加固静力特性分析
Ｔ 长Ｌ 梁 的范 围 内粘 贴钢 底 板Ａ，并 在 梁端 各 设置 ３ 抗 道 剪ｕ型箍Ａ，如 图４ （） ｂ。 （ ）ｃ型加 固 形 式 适 用 于 芯 样 抗 压 强 度 ＜ ０ ａ ３ ２ＭＰ ，
肋 板跨 中Ｌ ２ 围 内裂缝 多 ，混 凝土 浇注 质 量差 的Ｔ梁 。 ／范 在 跨 中１２ 的范 围 内粘贴 钢底 板Ｂ，其 它范 围内 粘贴 钢 ／Ｌ
底 板Ａ。跨 中 １２ 范 围 内 的横 隔 板 两 侧 各 设 １ ｕ型 箍 ／Ｌ 道
３２ 加 固设计 类型 －
主梁 的加 固 类型 有Ａ型 、Ｂ型 、ｃ型 、Ｄ型 、Ｅ型五
ｃ，并在梁端各设置３ 道抗剪ｕ型箍Ａ， 如图４（） ｃ。
（ ）Ｄ型加 固形 式适 用 于仅 梁 湍裂 缝较 多 ，腹 板局 ４
４ ％之 间 ，极 限 承 载 力 提 高 了 １ ． ２ １９ ％。 关键 词 钢 筋ｆ ￣ ：Ｔ型 粱 桥 ｋ Ｕ型粘钢 加 固 挠 度 应变 极 限 承 栽 力
１ 概 述 粘钢 法加 固梁 是针 对钢 筋混 凝 土梁 的一种 有效 补强
２ 桥梁概 况
泉 州市 洪濑 镇 洪濑 大 桥 为混 凝土 Ｔ梁桥 ，先简 支 后 桥面 板 连续 桥梁 ，见 图 ｌ 图２ 和 。该 桥全 长３ ４４ ０ ．ｍ，跨径
组 成 为１ Ｘ ０ （ ０ ３ ２ ｍ＋ ｘ ０ ４ ２ ｍ＋ ｘ ０ ５ ２ ｍ ２ ｍ＋ ￣ ０ ４ ２ ｍ＋ ｘ ０ ２ ２ ｍ＋
措施 。可同时提高桥梁的强度和刚度。近年来 ，粘钢加
固方 法被 广 泛应 用于钢 筋 混凝 土桥 梁加 固㈤ ） 在 混凝 土 。
或预 应 力混 凝土桥 梁 结构 中 ，裂 缝往 往延 伸 至腹 板 ，在 维修 加 固时 需要提 高梁 的整 体性 和 耐久 性 ，可 以 考虑 同 时对 梁 底和 梁侧进 行粘 钢加 固 （ 粘钢 加 固 ） ）粘 钢 ｕ型 。
T形梁桥课程设计
T形梁桥课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解T形梁桥的基本结构、力学原理及设计要点；2. 学生掌握T形梁桥的施工工艺、材料选择及质量控制标准；3. 学生了解T形梁桥在我国交通建设中的应用和发展。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析T形梁桥的受力情况，并进行简单的结构计算；2. 学生具备根据实际需求，设计T形梁桥并进行模拟搭建的能力；3. 学生能够运用现代化工具，如CAD软件等，进行T形梁桥的图纸绘制。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对桥梁工程的兴趣，激发他们探究桥梁科技的热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在实际项目中解决问题的能力；3. 提高学生的工程素养，培养他们严谨、认真、负责的工作态度。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，使学生不仅掌握T形梁桥的相关理论知识，而且具备一定的实践操作能力，为将来从事桥梁工程设计、施工和管理等工作奠定基础。
同时，课程注重培养学生的情感态度价值观，使他们在学习过程中形成积极向上的心态，为我国交通事业的发展贡献力量。
二、教学内容1. T形梁桥的基本概念与分类：介绍T形梁桥的定义、结构特点、分类及应用场景，结合教材相关章节，让学生对T形梁桥有初步的认识。
2. T形梁桥的力学原理：讲解T形梁桥的受力分析、内力计算及挠度分析，使学生掌握桥梁结构力学的基本知识，参考教材相关章节。
3. T形梁桥的设计要点：分析T形梁桥的设计原则、主要参数及构造要求，结合实际案例，让学生了解桥梁设计的基本流程，对应教材相关章节。
4. T形梁桥的施工工艺：介绍T形梁桥的施工方法、工艺流程、质量控制及安全管理，培养学生实际施工操作的能力，参照教材相关章节。
5. T形梁桥的材料选择与质量控制：讲解桥梁工程中常用的材料种类、性能指标及质量控制方法，使学生了解材料选择的重要性，对应教材相关章节。
6. T形梁桥工程实例分析：分析典型T形梁桥工程案例，让学生了解桥梁工程在实际项目中的应用，结合教材相关章节。
第4章-4.1桥梁模态分析
第4章midas Civil桥梁结构动力与稳定计算§1 桥梁模态分析§2 桥梁稳定（屈曲）分析§3 桥梁地震响应分析（反应谱法）§1 桥梁模态（特征值）分析☐多自由度体系结构振动平衡方程☐对结构自振特性（频率和振型）的计算称为特征值分析，又称为模态分析。
模态分析的实质是计算结构振动特征方程的特征值和特征向量。
☐阻尼对系统的振幅影响较大，但对系统的振动频率和振型的影响很小。
另外，阻尼矩阵不仅与系统本身有关，还与介质有关，而质量矩阵和刚度矩阵完全由系统本身决定。
因此，在分析系统频率特性时通常忽略阻尼影响。
☐不计阻尼时，结构的自由振动平衡方程☐线性系统自由振动的解可以表达为简谐振动☐代入无阻尼自由振动方程求解上式得到的特征值及其对应特征向量即为结构体系的各阶自振频率和振型：频率方程⏹对于稳定结构体系，其质量阵与刚度阵具有实对称性和正定性，所以相应的频率方程的根都是正实根。
由此可以解得n个根称为基本周期⏹ω1称为基本频率，其对应周期T1=2πω1⏹多自由度体系在做自由振动时，只能按一些特定的频率，即按自振频率进行振动⏹当结构按某一自振频率振动时，结构将保持一固定的形状，称为自振振型，或简称振型振型方程⏹由于特征方程的齐次性(线性方程组是线性相关的)，振型向量是不定的，只有人为给定向量中的某一元素值，才能确定其余的值。
⏹实际求解时就是令振型向量中的某一分量取定值后才能求解。
虽然令不同的分量等于不同的量，得到的振型在量值上会不一样，但其比例关系是不变的⏹所谓振型就是结构不同点(自由度)变化时的比例关系。
振型矩阵谱矩阵频率方程振型方程☐上式为结构体系的模态控制方程，它属于广义特征值问题。
☐通过简单的变换，可转化为标准特征值问题。
☐将广义特征值问题变为标准特征值问题：☐广义特征值问题☐标准特征值问题☐求解标准特征值问题的方法很多，如幂法、Jacobi法和QR法等，但这些方法都仅适用于需要求出全部特征值的低阶方程，当应用于大型特征值问题时，求解效率很低。
桥梁工程课程设计t型简支梁的计算
桥梁工程课程设计t型简支梁的计算桥梁工程是现代城市建设中非常重要的一部分，桥梁工程课程是土木工程专业中非常重要的基础课程之一。
T型简支梁是桥梁工程中常见的构造形式，因其结构简洁、制造过程简单、承受力优越，广泛应用于高速公路、城市道路、地铁路等场所。
本文将对T型简支梁的设计计算进行详细讲解。
一、T型简支梁的概念和分类T型简支梁是由一根横梁和两根立柱组成的构造形式，如图1所示。
其结构简单，承受力强，广泛应用于各类桥梁工程中，是桥梁工程中非常重要的一种结构形式。
根据受力情况和模型形状，T型简支梁可以分为两种类型：● 跨径方向受力型这种类型的梁主要承受横向荷载和斜向荷载。
多见于宽度大于长度的矩形截面梁和T形截面梁。
● 竖向受力型这种类型的梁主要承受竖向荷载，也称为直梁型。
多见于宽度小于长度的矩形截面梁和T形截面梁。
二、T型简支梁的设计原则设计T型简支梁需要考虑以下几个原则：● 强度原则强度是指梁在荷载作用下不产生破坏的能力。
在设计中，必须满足桥梁的强度要求，即荷载作用下梁的内力不超过材料的抗拉、抗压、弯曲等强度极限。
● 刚度原则刚度是指在荷载作用下，梁形式不会产生过度位移和变形的能力。
在设计时必须保证梁的刚度足够，以遵循桥梁的安全。
● 稳定原则稳定性是指工程结构在荷载作用下不发生失稳的能力。
在设计中，必须保证梁具有足够的稳定性，以确保桥梁的安全性。
三、T型简支梁的计算方法设计T型简支梁需要考虑荷载作用下的内力大小，在此基础上确定梁的尺寸、形状和材料。
具体计算方法如下：1.荷载计算荷载计算是确定T型简支梁尺寸和形状的第一步。
荷载会产生三种内力，分别是弯矩、剪力和轴力。
在计算荷载时需考虑以下因素：● 梁的跨距：跨越的距离。
● 荷载类型：荷载类型包括移动荷载和静止荷载，两者不同，荷载计算也不同。
● 荷载分布情况：荷载在梁上的分布情况。
2.梁的尺寸和断面计算在确定内力后，需要计算T型简支梁的尺寸和断面形状。
通常采用截面分析法或解析法，计算力学基本方程，得出梁的截面形状、尺寸和材料。
T型桥梁毕业设计
T型桥梁毕业设计T型桥梁毕业设计桥梁是连接两个地点的重要交通设施，它不仅承载着车辆和行人的交通，还承受着巨大的力学压力。
在工程设计中，桥梁的结构和材料选择至关重要。
本文将探讨一种常见的桥梁结构——T型桥梁的毕业设计。
首先，我们来了解一下T型桥梁的基本结构。
T型桥梁由两个主要部分组成：上部结构和下部结构。
上部结构包括桥面、承重梁和支座，它们负责承载交通荷载。
下部结构包括桥墩和桥台，它们起到支撑和稳定桥梁的作用。
在进行T型桥梁的毕业设计时，首先需要进行桥梁的荷载计算。
荷载计算是桥梁设计的基础，它包括交通荷载、自重荷载、地震荷载等。
通过合理的荷载计算，可以确保桥梁在正常使用情况下的安全性。
接下来，我们需要选择适当的材料来构建T型桥梁。
常见的桥梁材料包括钢材、混凝土和预应力混凝土。
钢材具有较高的强度和韧性，适用于承受大荷载的桥梁。
混凝土具有良好的耐久性和抗压性能，适用于中小型桥梁的建设。
预应力混凝土结构能够提高桥梁的承载能力和抗震性能。
在设计T型桥梁的过程中，还需要考虑桥梁的几何形状。
桥梁的几何形状对于桥梁的承载能力和稳定性有着重要影响。
在T型桥梁设计中，需要确定桥面的宽度、承重梁的高度和支座的布置等参数。
通过合理的几何设计，可以使桥梁在荷载作用下保持良好的稳定性。
此外，T型桥梁的设计还需要考虑桥梁的施工工艺。
桥梁的施工工艺直接影响着桥梁的质量和建设周期。
在T型桥梁设计中，需要确定桥墩和桥台的施工方法、桥面铺装的材料和施工顺序等。
通过合理的施工工艺设计，可以提高桥梁的建设效率和质量。
最后，我们需要进行T型桥梁的结构分析和优化设计。
结构分析可以评估桥梁在不同荷载作用下的应力和变形情况，从而确定桥梁的安全性和可靠性。
优化设计可以通过调整桥梁的结构参数，提高桥梁的承载能力和抗震性能。
综上所述，T型桥梁的毕业设计涉及到荷载计算、材料选择、几何设计、施工工艺和结构分析等多个方面。
通过合理的设计和优化，可以建造出安全、稳定且具有良好性能的T型桥梁。
桥梁模态分析方法及应用
桥梁模态分析方法及应用1.桥梁结构建模：首先，需要将桥梁结构进行合理的简化和离散化处理，将其转化为一个由节点和单元组成的有限元模型。
节点表示结构中的关键位置，而单元则表示结构中的连接部分。
同时，还需考虑结构材料的物理性质和边界条件。
2.模态分析求解：基于桥梁结构的有限元模型，采用模态分析方法，计算出结构的振动特性。
常用的求解方法包括传统的模态超级位置法和模态叠加法，以及现代的模态综合法和模态相对位移法等。
3.模态参数提取：通过模态分析求解，可以得到各个模态的频率、振型和阻尼比等参数。
频率表示结构振动的频率，振型表示结构振动的模态形态，阻尼比表示结构振动的耗能能力。
4.模态分析结果分析：根据模态分析提取出的模态参数，可以对桥梁结构的振动特性进行分析和评估。
例如，可以分析结构的固有频率范围，评估结构的稳定性；可以分析结构的振型形态，对结构的设计进行优化。
1.结构稳定性评估：通过模态分析，可以对桥梁结构的固有频率进行计算和分析。
当结构的固有频率接近外界激励频率时，会产生共振现象，从而对结构的稳定性造成威胁。
通过模态分析，可以评估结构的固有频率范围，及时发现潜在的共振问题。
2.结构安全性评估：桥梁结构在交通载荷和地震荷载等外部力的作用下，会发生振动现象。
模态分析可以计算得到结构的固有频率和振型，进而对结构在不同工况下的振动反应进行分析和评估。
通过模态分析，可以确定结构的应力、挠度等响应情况，从而评估结构的安全性。
3.结构设计优化：模态分析可以提供结构的振动特性，进而可以对结构进行优化设计。
通过调整结构的材料、截面形状和布置，可以改变结构的固有频率和振型，从而达到减小振动响应和提高结构的动力性能的目的。
4.结构加固与改造：对于已有桥梁结构，在其设计寿命内，可能需要进行加固和改造工作。
模态分析可以帮助评估结构的性能和弱点，进而指导结构的加固和改造方案的确定。
通过改变结构的刚度和阻尼特性，可以减小结构的振动响应，提高结构的承载能力和耐久性。
「预应力混凝土简支T形梁桥设计及计算方法」
「预应力混凝土简支T形梁桥设计及计算方法」预应力混凝土简支T形梁桥是一种常见的桥梁结构，其设计和计算方法有一定的特点和步骤。
本文将介绍预应力混凝土简支T形梁桥的设计和计算方法，并分为以下几个部分进行阐述。
第一部分：概述和基本要求为了设计和计算预应力混凝土简支T形梁桥，需要首先了解其结构特点和基本要求。
预应力混凝土简支T形梁桥由上部结构和下部结构组成，上部结构主要包括梁板、横隔框架和纵向受力构件，下部结构主要包括桥墩和墩台。
设计和计算的基本要求包括：满足强度和刚度要求、满足使用寿命要求、满足振动和稳定要求、满足施工和使用的可靠性要求等。
第二部分：荷载计算荷载计算是预应力混凝土简支T形梁桥设计的重要步骤。
荷载计算分为常规荷载和特殊荷载两个方面。
常规荷载包括自重、车辆荷载、行人荷载等，特殊荷载包括地震荷载、风荷载等。
荷载计算一般采用规范提供的计算方法，例如《公路钢筋混凝土桥梁设计规范》、《公路桥梁抗震设计规范》等。
第三部分：结构设计与计算结构设计和计算是预应力混凝土简支T形梁桥设计的关键步骤。
结构设计包括梁板布置设计、纵向受力构件选取和锚固设计等。
计算分为截面计算和整体计算两个方面。
截面计算包括混凝土应力、钢筋应力、效应图绘制等；整体计算包括梁板弯矩、剪力、扭矩等的计算。
计算时，应考虑预应力混凝土的材料特性、设计荷载和施工工艺等因素。
第四部分：预应力设计和计算预应力设计是预应力混凝土简支T形梁桥设计的核心内容。
预应力设计包括初始预应力计算、张拉力和锚固力的确定等。
初始预应力计算时应根据桥梁的使用寿命、施工工艺和应力平衡原理等进行计算。
确定张拉力和锚固力时应考虑预应力损失、锚具的可靠性和施工的可行性等因素。
第五部分：施工工艺和技术要求预应力混凝土简支T形梁桥的施工工艺和技术要求对其设计和计算的可行性和实用性有重要影响。
施工工艺包括模板、浇筑和养护等，技术要求包括预应力张拉施工和锚固施工等。
在施工过程中，应严格按照设计要求和规范规定进行操作，并进行质量检测和监测。
T型梁桥
摘要本文进行的是临江河大桥—3*30m后张法预应力混凝土简支桥面连续T 梁桥上部结构设计。
根据相关技术规范要求，通过设计任务书给出的基本数据，设计上部构造形式、横截面相应宽度、预置梁高度、截面尺寸并进行配筋计算及相关验算。
本桥标准跨径是30m，T梁的计算跨径是29.0m，梁长29.60m，路基全宽25m，半幅桥梁宽12m，两侧采用刚性护栏宽度各0.5m，不设人行道；桥面铺装采用100mm沥青混凝土和80mm水泥混凝土；车道数为双向4车道；汽车荷载为公路－Ⅰ级。
上部构造形式采用5梁式；梁宽为2.4m，T梁预制高度为2.0m。
具体包括以下几个部分：桥型布置，结构各部分尺寸拟定；选取计算结构简图；恒载内力计算；活载内力计算；荷载组合；预应力钢束的估算及其布置；配筋计算；预应力损失计算；截面强度验算；截面应力及变形验算；行车道板的计算，支座计算以及护栏设计。
使用的工具有：办公软件，“CAD”绘图软件，“MathType”数学公式编辑器以及“桥梁博士”计算软件。
关键词：预应力混凝土T梁桥内力计算横向分布系数有限单元法AbstractIn this paper，we are studying about the superstructure design of the post-tensioned prestressed concrete simply-supported T beam girder bridge over the Linjiang River. According to the relevant specification and the design plan descriptions of basic data , Design of the superstructure forms, the cross-sectional corresponding width, preset beam height, sectional dimensions , reinforcement calculation and related checking have been discussed in this paper. . .The standard span of this brigde is 30m,Computed span is 29m,Beam length is 29.60m, Subgrade is 25m, half of the entire bridge width is 12m, two sides adopt rigid guardrail each 0.5 m, no sidewalk on the brigde ; Bridge deck pavement is composed 80mm asphalt concrete and 100mm cement concrete; Lane number is four lanes for two-way; automobile loading for highway - I level. The upper structure form ----five beam type; Beam breadth is 2.4 m, Prefabricated T beam height is 2.0m.Specific including the following aspects: bridge location layout, structure worked dimensions; Selecting computed structure diagram; Taking the internal force calculation; The deadload and liveload force calculation; load combination; Estimation of prestressing tendons and its layout; Reinforcement calculation; Prestress loss calculation; Cross-section intensity checking; Section stress and deformation checking; travel lane calculation, bearing computation and guardrail design.The tools used are: office software, "CAD" drawing software, "MathType" mathematical formula editor and "doctor bridge" calculation software.Keywords: Prestressed concrete T girder Bridge Internal force calculation Transverse distribution coefficient Finite element method目录第一章绪论 .................................................. 错误!未定义书签。
t型桥梁的课程设计
t型桥梁的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握T型桥梁的基本结构组成及其功能。
2. 学生能够描述桥梁建造中的力学原理，如力矩、支撑力和稳定性。
3. 学生能够运用数学知识，如几何和三角学，分析桥梁的形状和尺寸。
技能目标：1. 学生通过实际操作，培养动手能力和团队协作能力，完成桥梁模型的搭建。
2. 学生能够运用科学探究方法，设计并实施简单的桥梁承重实验，分析实验数据。
3. 学生能够运用信息技术工具，如CAD软件，进行桥梁设计草图绘制。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对工程技术的兴趣和好奇心，增强对STEM学科的认识和自信。
2. 学生通过学习桥梁建设的社会意义，提升社会责任感和对公共设施的爱护意识。
3. 学生在团队合作中学会相互尊重，培养批判性思维和创新精神。
课程性质：本课程结合科学、技术、工程和数学等多学科知识，以项目式学习的方式进行。
学生特点：考虑到学生为八年级学生，他们已经具备一定的物理和数学基础，同时动手能力强，对实践活动有较高的兴趣。
教学要求：课程要求学生在理论学习与实践操作中相结合，通过探究和设计过程，深入理解桥梁工程的相关知识，并能在实际情境中应用。
教学过程中注重培养学生的创新能力与合作精神，同时注重学习成果的可衡量性，以便于后续的教学评估。
二、教学内容本课程内容依据课程目标，结合教材第八章“桥梁工程”相关内容，进行科学性和系统性的组织。
1. 桥梁基础知识：- 桥梁的定义、分类及其功能。
- T型桥梁的结构组成及特点。
2. 力学原理：- 桥梁中的力矩、支撑力和稳定性概念。
- 桥梁承重分析的基本方法。
3. 桥梁设计与制作：- 桥梁设计的基本原则和步骤。
- CAD软件在桥梁设计中的应用。
- 桥梁模型的制作材料和工艺。
4. 科学探究与实验：- 设计并实施桥梁承重实验，收集和分析数据。
- 探究桥梁稳定性与各种因素的关系。
5. 案例分析与讨论：- 国内外典型桥梁工程案例介绍。
- 分析桥梁建设对社会和经济的影响。
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第四章T形梁桥整体刚度静力和模态分析4.1概述随着我国公路建设事业蓬勃发展，公路面貌日新月异，T形梁桥的发展也经历着一次次的变化。
由上世纪60年代中、后期的无横隔板的T形梁桥，发展到08年推出的装配式预应力混凝土T梁桥标准图。
这期间T梁之间的联结也有了新的改进。
较早些的T 梁桥，由于横隔板数量较少，为加强相邻块件翼缘板的接头强度，通常预先在主梁翼缘板内伸出连接钢筋，在接缝处再安放局部的 6钢筋网，并将它们浇注在桥面混凝土铺装层内，这种联结方式通常称为铰接，见图4.1。
随后的T梁桥在横隔板的下方和顶部翼板边缘处设有焊接钢板的连结构造，借此将各根主梁连成整体，这样就能使作用于行车道板上的局部荷载分布给各根主梁共同承受，这种联结方式就是介于铰接和刚接之间的半刚半铰的联结方式，见图3.2。
之后推出了主梁、横隔板在预制的时在接缝处伸出钢筋扣环，安装时在相邻构件的扣环两侧再安上腰圆形的接头扣环，在形成的圆环内插入分布筋后现浇混凝土封闭接缝的T形梁桥，见图3.3~图3.4。
现在做的比较多的是在湿接的基础上再加上一层钢筋网现浇层，见图3.5。
同时，对于建造年代比较老的铰接及半刚半铰T形梁桥，在大中修中经常凿除原来的桥面铺装，在T梁顶加铺一层钢筋网现浇层，而形成了半刚半铰联结加整体层的联结方式，见图3.6。
图3.1 铰接联结构造图3.2 半刚半铰联结构造图3.3 湿接联结主梁构造图3.4 湿接联结横隔板构造图3.5 湿接联结加桥面现浇层构造图3.6 半刚半铰联结构造加整体层针对以上的不同联结方式，本文将采用有限元程序ANSYS对结构进行空间结构的仿真分析，充分考虑结构铰接、刚接的不同情况。
通过对不同联结方式结构的横向分布影响线、某种布载方式下各梁横向分配系数的计算，以比较不同联结方式对结构的使用效果的影响。
4.2不同横向联结整体刚度的静力分析4.2.1 ANSYS软件的介绍ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS公司开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer，NASTRAN，Alogor，I-DEAS，AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAE工具之一。
软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。
前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的祸合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。
软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。
该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上。
4.2.2 有限元模型建立本文算例桥梁为河北省石黄高速公路沧州至黄骅段（K0+000～K11+600）的一连续T形梁桥，单跨标准跨径L=25.0m，单幅桥面净宽为12米，主梁间距2.2米，单幅共6片梁，上部结构采用先简支后连续预应力混凝土T梁，预制吊装施工，每孔设置6道横隔梁，采用6孔一联，全桥共3联。
下部结构为钻孔灌注桩基础，双柱式墩，桩直径1.5米，柱直径1.3米。
T梁混凝土采用C50，钢绞线采用高强度低松弛270级s 15.24mm 的钢绞线。
本文将分别从不同的横向联结（铰接联结、半刚半铰联结、半刚半铰联结加整体层、湿接联结、湿接联结加整体铺装层）来分析简支一跨及连续六跨的T形梁桥的横向分布影响线及横向分布系数，进而比较分析其结果。
为了使结果具有可比性，本文将以连续T形梁桥尺寸假想出五种联结方式。
连续T形梁桥结构尺寸见图3.7。
内梁外梁横向一般布置图图3.7 连续T 形梁桥结构尺寸图1．单位选取T 梁桥的空间结构在ANSYS 中可以采用梁单元、实体单元来模拟，为精确模拟T 梁的四种联结方式，同时分析各种联结对结构横向分布的影响，实际计算时采用实体单元（SOLID65单元）。
SOLID65单元用于含钢筋或不含钢筋的三维实体模型。
单纯模拟混凝土时，其参数主要包括：弹性模量 、泊松比 、张开与闭合滑移面的剪切强度缩减系数与抗拉与抗压强度与极限双轴抗压强度 、周围静水应力状态 、静水应力状态下单轴与双轴压缩的极限抗压强度与断裂发生时刚度乘子。
该单元具有八个节点，每个节点有三个自由度，即x ，y ，z 三个方向的线位移。
SOLID65的几何模型图如下图所示。
图3.8 SOLID65的几何模型图2．有限元模型为了各种联结方式具有可比性，五种模型均采用相同的尺寸，通过改变其横向联结方式来比较其不同的整体受力性能。
通过主梁翼缘板内伸出连接钢筋将各片T梁联结起来的铰接联结方式，由于其联结刚性比较薄弱，其实际受力接近与数根并列而相互横向铰接的狭长梁，故在建立模型时，将相邻梁在翼缘处通过节点耦合其平动自由度来实现，该联结方式的简支T梁模型共有12480个单元，23268个节点，连续T梁模型共有74880个单元，139608个节点，见图3.9。
对于在横隔板的下方和顶部翼板边缘处设有焊接钢板将各根主梁联结起来的介于铰接和刚接之间的半刚半铰的联结方式，在有限元模型中通过在相邻T梁翼缘顶和横隔板下方的节点耦合其平动自由度，该联结方式的简支T梁模型共有12480个单元，23268个节点，连续T梁模型共有74880个单元，139608个节点，见图3.10。
在半刚半铰联结的T梁顶加铺一层钢筋网现浇层，整体层和T梁间通过节点耦合来实现，该联结方式的简支T梁模型共有15840个单元，30222个节点，连续T梁模型共有95040个单元，181332个节点，见图3.11。
主梁通过在接缝处伸出钢筋扣环浇注而成的湿接缝联结起来的湿接联结方式，在有限元模型中通过共用节点来实现，该联结方式的简支T梁模型共有12480个单元，22298个节点，连续T梁模型共有74880个单元，133788个节点，见图3.12。
在湿接的基础上再加上一层钢筋网现浇层的联结方式，在模型中通过在湿接模型的基础上再建立一层混凝土整体层，整体层和T 梁间通过节点耦合来实现，该联结方式的简支T 梁模型共有15840个单元，29252个节点，连续T 梁模型共有95040个单元，175512个节点，见图3.13。
（a ）简支模型 （b ）连续模型（c ）模型局部图3.9 T 梁铰接联结有限元模型（a ）简支模型 （b ）连续模型（c）模型局部图3.10 T梁半刚半铰联结有限元模型（a）简支模型（b）连续模型（c）模型局部图3.11 T梁半刚半铰联结加整体层有限元模型（a）简支模型（b）连续模型（c）模型局部图3.12 T梁湿接联结有限元模型（a）简支模型（b）连续模型（c）模型局部图3.13 T梁湿接联结加整体层有限元模型4.2.3不同横向联结的计算结果不同的联结方式结构的受力有所不同，所表现的整体刚度也不同，主要体现在结构承受的活载横向分配有所不同，也就是我们常说的横向分布系数不同。
为了求得各片梁的荷载横向分布影响线和荷载横向分布系数，我们将在某片梁上作用一个单位力，然后将用光滑的曲线将各片梁的竖坐标连接起来，就得到了该片梁的横向影响线，进而求得横向分布系数。
1．铰接联结将单位力分别作用在铰接方式联结的简支梁和连续梁有限元模型的1#梁～6#梁，然后计算出横向分布影响线坐标。
图3.14给出了单位力作用1#梁时各梁的挠度云图。
表3.1，表3.2分别给出了简支梁和连续梁的影响线坐标值。
（a）简支模型（b）连续模型图3.14 单位力作用于1#梁各片梁挠度云图表3.1 铰接联结简支T 梁主梁横向分布影响线坐标表表3.2 铰接联结连续T 梁主梁横向分布影响线坐标表铰接联结简支T 梁及连续T 梁主梁横向分布影响线见图3.15。
坐标坐标（a ）简支模型 （b ）连续模型图3.15 铰接联结T 梁桥主梁横向分布影响线2．半刚半铰联结将单位力分别作用在半刚半铰方式联结的简支梁和连续梁有限元模型的1#梁～6#梁，然后计算出横向分布影响线坐标。
图3.16给出了单位力作用1#梁时各梁的挠度云图。
表3.3，表3.4分别给出了简支梁和连续梁的影响线坐标值。
（a）简支模型（b）连续模型图3.16 单位力作用于1#梁各片梁挠度云图表3.3 半刚半铰联结简支T梁主梁横向分布影响线坐标表表3.4 半刚半铰联结连续T梁主梁横向分布影响线坐标表半刚半铰联结简支T 梁及连续T 梁主梁横向分布影响线见图3.17。
坐标（a ）简支模型 （b ）连续模型图3.17 半刚半铰联结T 梁桥主梁横向分布影响线3．半刚半铰联结加整体层将单位力分别作用在半刚半铰方式联结的简支梁和连续梁有限元模型的1#梁～6#梁，然后计算出横向分布影响线坐标。
图3.18给出了单位力作用1#梁时各梁的挠度云图。
表3.5，表3.6分别给出了简支梁和连续梁的影响线坐标值。
（a ）简支模型（b ）连续模型图3.18 单位力作用于1#梁各片梁挠度云图表3.5 半刚半铰联结加整体层简支T 梁主梁横向分布影响线坐标表表3.6 半刚半铰联结加整体层连续T梁主梁横向分布影响线坐标表半刚半铰联结加整体层简支T梁及连续T梁主梁横向分布影响线见图3.19。
坐标（a）简支模型（b）连续模型图3.19 半刚半铰联结加整体层T梁桥主梁横向分布影响线4．湿接联结将单位力分别作用在湿接方式联结的简支梁和连续梁有限元模型的1#梁～6#梁，然后计算出横向分布影响线坐标。
图3.20给出了单位力作用1#梁时各梁的挠度云图。
表3.7，表3.8分别给出了简支梁和连续梁的影响线坐标值。
（a）简支模型（b）连续模型图3.20 单位力作用于1#梁各片梁挠度云图表3.7 湿接联结简支T梁主梁横向分布影响线坐标表表3.8 湿接联结连续T梁主梁横向分布影响线坐标表湿接联结简支T梁及连续T梁主梁横向分布影响线见图3.21。
坐标坐标（a ）简支模型 （b ）连续模型图3.21 湿接联结T 梁桥主梁横向分布影响线5．湿接联结加整体层将单位力分别作用在湿接联结加整体层方式联结的简支梁和连续梁有限元模型的1#梁～6#梁，然后计算出横向分布影响线坐标。
图3.22给出了单位力作用1#梁时各梁的挠度云图。
表3.9，表3.10分别给出了简支梁和连续梁的影响线坐标值。
（a ）简支模型 （b ）连续模型图3.22 单位力作用于1#梁各片梁挠度云图 表3.9 湿接联结加整体层简支T 梁主梁横向分布影响线坐标表表3.10 湿接联结加整体层连续T 梁主梁横向分布影响线坐标表湿接联结加整体层简支T 梁及连续T 梁主梁横向分布影响线见图3.23。