悬臂梁桥分析与设计

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结构设计知识:悬臂梁结构设计的基本原理与方法

结构设计知识:悬臂梁结构设计的基本原理与方法

结构设计知识:悬臂梁结构设计的基本原理与方法悬臂梁是一种常见的结构,其基本原理是支点只有一个,而另一端则悬空。

这种结构常用于桥梁和建筑物的梁式结构。

在设计悬臂梁时,应重视结构强度、稳定性和刚度等问题。

本文将从这些方面入手,探讨悬臂梁结构设计的基本原理和方法。

一、悬臂梁的强度设计强度是悬臂梁设计中最重要的问题之一。

在设计中,需要考虑悬臂梁的截面形状、材料和支点位置等因素。

若悬臂梁截面形状不合理,可能会导致局部应力过大,从而引起结构破坏。

因此,在设计中应尽量选择合适的截面形状,如矩形或圆形等,避免出现尖锐的边角。

另外,材料的选择也非常重要。

不同材料的强度和刚度有差异,通常常用的材料有钢、混凝土和木材等。

在选择材料时,应考虑材料的强度、耐用性和成本等因素。

同时,还需要对材料进行强度检验,确保其符合设计要求。

支点位置是悬臂梁设计的另一个重要因素。

支点的位置和方式会直接影响悬臂梁的强度和稳定性。

因此,在设计中需要仔细考虑支点的位置和设置方式。

通常情况下,支点的位置应该选择在横向中心线位置,避免偏离中心线而导致结构扭曲或损坏。

另外,支点的设置方式也是需要考虑的因素,如采用承板式支座或滑动支座等。

这些支座的选择应该根据悬臂梁的实际情况进行选择。

二、悬臂梁的稳定性设计稳定性是悬臂梁设计的另一重要问题。

在设计中,需要考虑悬臂梁的整体结构稳定性和支点稳定性两个方面。

整体结构稳定性是指悬臂梁在承受荷载时整体结构不发生倾覆或破坏。

在设计中,需要对悬臂梁做出合理的结构设计,例如采用合适的垂直支撑和斜杆支撑等结构措施,以提高悬臂梁的整体稳定性。

支点稳定性是指悬臂梁支点的稳定性,其主要是根据支点的类型和尺寸来确定。

支点的设计应当遵循以下原则:首先,支点必须有足够的刚度和强度,能够承受悬臂梁上的全部荷载;其次,支点应该与悬臂梁之间形成良好的摩擦力,并能够在受到荷载时保持稳定不变。

三、悬臂梁的刚度设计刚度是悬臂梁设计中需要考虑的另一个重要问题。

悬臂梁桥

悬臂梁桥

悬臂浇筑施工连续梁桥一、悬浇梁体分段1、墩顶梁段A(0号段)(1)长度一般为5m~10m;(但也不一定,这主要根据具体情况而定,比如韩家店1桥号桥主桥为122+210+122m的连续刚构体系,为了刚开始能放两个挂篮对称施工,0号块有15m。

增江大桥0号块仅4 m。

)(2)施工托架①在混凝土浇筑以前,应对托架进行试压;检查托架的承载力和稳定性,消除永久变形,测定弹性变形,为底模高程的调整提供依据。

2、由0号段两侧对称分段悬臂浇筑部分B(1)长度一般为2.5m~5m,也有个别跨度大的桥梁的分段为2.5m、3.5m、4.5m;(2)一般一个梁段的施工周期为6~10天;(3)根据计算经验,梁段的多少直接影响结构配束计算,在不影响工期的前提下,适当增加梁段数,十分有利于纵向预应力钢束配置,以避免因梁段不足采用大吨位预应力钢束引起张拉端局部应力过大。

同时也使全桥截面受力状态均衡,边缘应力储备适当。

3、边孔在支架上浇筑部分C(1)长度一般为2~3个悬臂浇筑分段长;4、合拢段D合拢段的施工通常是悬臂浇筑施技术中的重要工序。

(1)长度一般为2m~3m,一般2m用得最多;(2)合拢方法;(3)不宜过小;二、挂篮使用经验1、XX桥(1)挂篮在施工过程中的布置一般为对称的,挂篮单方向的长度一般比所划分悬浇的梁段长度长0.5m~1m;举个例子,悬浇梁段的划分长度为4.5m,则挂篮单方向的长度可取为6m,两支点间的距离可取为5m。

(2)挂篮重量与最重梁段的比例为0.45。

2、建德洋安大桥(主跨120m连续梁桥)(1)用的是菱形挂篮。

(2)计算经验:挂篮的前后吊点假设为前面已浇梁段的两个端面点即可,对整个结构影响不大的3、XXXX主桥(1)挂篮的前后吊点假设为前面已浇梁段的两个端面点(2)挂篮重量取为800kN,以临时荷载考虑三、施工挂篮1、按照构造形式可分为桁架式,斜拉式,型钢式,混合式;2、平行桁架式挂篮(1)结构特点:它的上部结构一般为一等高桁架,其受力特点是:底模平台及侧模支架所承荷载均由前后吊杆垂直传至桁架节点和箱梁底板上,故又称吊篮式结构,桁架在梁顶用压重或锚固或二者兼之来解决倾覆稳定问题,桁架本身为受弯结构。

钢筋混凝土悬臂梁设计

钢筋混凝土悬臂梁设计

钢筋混凝土悬臂梁设计钢筋混凝土悬臂梁是一种常见的结构形式,在建筑工程中广泛应用。

它主要由梁体和支座组成,梁体的一端悬空,并通过支座固定在支撑结构上。

在设计悬臂梁时,需要考虑悬臂梁的受力情况、材料选择、梁的尺寸和截面形状等因素。

首先,设计悬臂梁时需要确定梁的受力情况。

悬臂梁的受力主要包括弯矩和剪力。

弯矩是梁的受力时产生的力矩,主要由荷载引起,通过悬臂梁传递到支座。

剪力是指悬臂梁截面上的内部力,主要是由于荷载的作用而产生的横向剪切力。

其次,材料的选择也是悬臂梁设计的重要因素之一、悬臂梁一般采用钢筋混凝土结构,其中钢筋主要用于增强混凝土的抗拉能力。

在选择材料时,需要根据设计要求和使用环境选择合适的钢筋和混凝土等材料。

对于梁的尺寸和截面形状的设计,一般应根据悬臂梁的受力情况和材料的选择来确定。

悬臂梁的截面形状一般为矩形或T形截面,而梁的尺寸则取决于跨度和荷载情况等因素。

需要注意的是,悬臂梁截面的尺寸和形状应能保持梁的整体稳定性,并具备足够的抗弯和抗剪能力。

在具体设计过程中,需要进行结构分析和计算。

结构分析主要包括根据悬臂梁的受力情况进行荷载计算和弯矩剪力计算,以确定悬臂梁的设计要求。

在计算过程中,需要考虑荷载分布的不均匀性,以及可能的动载荷和地震力等因素。

根据弯矩和剪力计算结果,可以确定悬臂梁的截面尺寸和材料需求。

最后,设计完成后还需要进行验算和优化。

验算是为了验证所设计的悬臂梁在实际使用中的稳定性和安全性。

通过对悬臂梁进行验算可以确定其是否满足设计要求,并进行相应的调整和改进。

优化是为了提高悬臂梁的经济性和性能。

通过对悬臂梁设计方案的比较和优化,可以实现最佳的结构效果。

总结起来,钢筋混凝土悬臂梁的设计需要考虑受力情况、材料选择、尺寸和截面形状等因素,并进行结构分析、计算、验算和优化。

通过合理的设计和施工,可以保证悬臂梁的稳定性、安全性和经济性。

悬臂梁桥的设计与计算PPT课件

悬臂梁桥的设计与计算PPT课件

Q 0 R
M 0
Re
H
h 2
27
2、45°斜截面的抗拉验算(按轴心受拉构件)
Zj
Rj cos45
Z j1R g( A gw A gH c4 o 5 s A gc v 4 o)5 s s 28
3、最弱斜截面验算(按偏心受拉构件)
判别标准: 边缘应力最大
A
b1
h cos
W
1 6

b1
23
中跨——锚梁与挂孔刚度相近时 悬臂与挂孔联合等代为跨度2l2+l3的简支梁
24
第三节 牛腿计算
一、计算截面宽度
25
二、截面内力
N Rs in H cos Q Rcos H s in
M
Re h tg 2来自H h 2 26
三、验算截面内力 1、竖直截面(按抗弯构件验算)
N 0 H
• 腹板——下弯的纵向钢筋 需要时布置竖向预应力钢筋
16
6、牛腿 • 截面小、受力复杂
17
第二节 悬臂梁桥的计算要点
一、恒载内力 • 静定结构 • 变截面 • 手算可采用影响线加栽 • 施工中的内力状态可能出现控制应力
18
二、活载内力
1、纵向——某些截面可能出现正负最不利 弯矩
2、横向
• 箱梁——专门分析
9 石嘴山黄河公路桥 90
10
安徽五河淮河桥
90
30.4
29 .2
5.0
1.9
半立方抛 物线
10
2、截面形式 • 悬臂部分(锚孔)——吊装时采用肋梁
悬臂施工时采用箱梁 • 挂孔——一般采用肋梁,便于吊装
11
3、梁高 • 一般采用变高度梁 • 支点梁高/跨中梁高 = 2~2.5 优点:增加支点抗弯能力

悬臂梁的受力分析与结构优化

悬臂梁的受力分析与结构优化

悬臂梁的受力分析与结构优化悬臂梁是一种常见的结构,由于其特殊的支持方式,受力分析和结构优化对于设计师来说是非常重要和关键的。

本文将详细介绍悬臂梁的受力分析和结构优化。

首先,我们需要了解悬臂梁的基本结构和受力情况。

悬臂梁由一个固定支座和一个悬挑段组成,其中,固定支座是悬挑段的唯一支撑点。

常见的悬臂梁结构包括悬臂梁、悬臂梁连接梁柱和榀架等。

悬臂梁的受力分析可以通过静力学的原理来进行。

在进行悬臂梁的受力分析时,可以采用以下步骤:1.确定受力类型:首先需要确定悬臂梁所受的外力类型,包括集中力、均布力以及倾覆力。

根据具体情况,可以分析受力的大小、方向和作用点位置。

2.绘制受力图:针对所确定的受力情况,绘制受力图可以帮助我们更加直观地了解悬臂梁的受力情况。

受力图包括受力箭头和标注力的大小、方向和作用点位置。

3.计算受力大小:利用受力图,可以通过应力平衡原理计算出悬臂梁各个部分的受力大小。

利用平衡方程,可以计算出悬臂梁在不同位置的剪力、弯矩和轴力。

4.分析受力状况:通过计算出的受力大小,可以分析悬臂梁的受力状况。

在分析过程中,需要注意各个受力点的正负号,以及受力的分布情况。

在进行悬臂梁的结构优化时,可以采用以下方法:1.材料选型:选择适当的材料是悬臂梁结构优化的重要因素之一、优先选择具有较高的强度和刚度的材料,以减小悬臂梁的自重;同时还要考虑材料的成本和可获得性。

2.梁型设计:根据实际需求,选择合适的梁型可以优化悬臂梁的结构。

常见的梁型包括矩形梁、圆形梁、槽式梁等,每种梁型具有不同的性能和应用范围。

3.截面设计:选择合适的悬臂梁截面形状和尺寸可以优化悬臂梁的结构性能。

通过计算悬臂梁的受力情况,可以确定截面的强度和刚度需求,然后选择合适的截面形状和尺寸。

4.强度验证:在进行结构优化后,需要进行强度验证。

通过对悬臂梁进行负荷测试或使用有限元分析方法,可以验证悬臂梁是否满足强度和刚度的要求。

如果不满足要求,需要对结构进行调整和优化。

悬臂梁与悬链线悬臂梁和悬链线的受力分析与应用

悬臂梁与悬链线悬臂梁和悬链线的受力分析与应用

悬臂梁与悬链线悬臂梁和悬链线的受力分析与应用悬臂梁与悬链线的受力分析与应用悬臂梁是一种常见的结构形式,在工程中广泛应用。

它具有一个固定支点,另一端自由悬挂,承受着悬挂物体的重力或外力。

悬链线则是一种理想的支撑系统,以其受力特点被广泛运用于桥梁、建筑物等领域。

本文将对悬臂梁与悬链线的受力分析及其应用进行探讨。

一、悬臂梁的受力分析悬臂梁在受力分析时,常用到静力学的原理和方法。

在一般情况下,悬臂梁上的受力主要包括弯矩、剪力和轴向力。

1. 弯矩弯矩是悬臂梁上最常见的受力形态。

它产生的原因通常是悬挂物体的重力或外部载荷对悬臂梁产生的弯曲效应。

弯矩的大小与悬挂物体的重力、悬臂梁的长度、材料的弹性模量等因素密切相关。

为了确保悬臂梁的安全可靠,需要对弯矩进行准确的计算和结构设计。

2. 剪力剪力是悬臂梁上的另一种主要受力状态。

它是由于悬挂物体在悬臂梁上施加的垂直力所产生的反作用力。

剪力的大小与悬挂物体的重力、悬臂梁的长度、材料的弹性模量以及支点处的支撑能力等因素有关。

在实际工程中,需要对剪力进行准确的计算,以确保悬臂梁的结构安全。

3. 轴向力轴向力是悬臂梁上的受力形态之一,是指沿悬臂梁轴线方向的力,通常由悬挂物体和外部载荷引起。

轴向力的存在会对悬臂梁的稳定性和强度产生重要影响,因此需要进行合理的受力分析和结构设计。

二、悬链线的受力分析悬链线是一种理想的支撑系统,在桥梁、建筑物等工程中得到广泛应用。

它的特点是受力均匀分布于各个支点上,不会发生峰值应力集中的情况,因此具有较好的抗压和抗拉性能。

1. 支撑特性悬链线以其优良的支撑特性而被广泛使用。

在悬链线中,各个支点之间的受力均匀分布,不会出现局部受力过大的情况。

这种均匀分布的受力特点使得悬链线能够承受更大的压力和拉力,提高了结构的稳定性和强度。

2. 悬链线与悬臂梁的应用悬链线与悬臂梁经常结合应用于桥梁、吊车等工程中。

通过合理地结合悬链线的支撑特性和悬臂梁的受力分析,可以实现工程结构的稳定性和可靠性。

钢筋混凝土悬臂梁桥设计(G-M法)

钢筋混凝土悬臂梁桥设计(G-M法)

钢筋混凝土悬臂梁桥设计(G-M法)概述本文档旨在介绍钢筋混凝土悬臂梁桥设计中的G-M法。

G-M法是斜拉梁、拱等结构设计中的常用方法,适用于悬臂梁的静力和动力分析,具有较高的精度和广泛应用的价值。

在本文档中,我们将详细介绍G-M法的原理、计算方法和步骤,并通过实例进行演示。

G-M法原理G-M法是一种基于拉格朗日方程和能量原理的结构分析方法,适用于静力和动力条件下复杂结构的计算。

在钢筋混凝土悬臂梁桥的设计中,G-M法将支座反力、外荷载和荷载条件下结构位移之间的关系综合考虑,从而得出结构的静力和动力特性,为结构安全性、经济性和可靠性的评估提供概要和参考。

G-M法计算步骤G-M法的计算步骤主要包括以下几个方面:1. 结构建模:在计算前,需要根据实际情况对悬臂梁桥进行建模,设置好结构参数和荷载条件。

2. 应力应变分析:进行悬臂梁桥结构受力情况的分析,确定杆件的内力、应变和位移。

3. 初步验算:对悬臂梁桥的结构安全性进行初步验算,排除结构失稳和破坏的可能性。

4. 重复分析:根据初步验算结果进行设计调整,检查修改后的结构安全性,如果不满足要求,反复进行分析和调整,直到满足设计要求。

5. 结构优化:在保证结构安全性和可靠性的前提下,尽可能降低结构成本和材料消耗。

例子以一座跨度为50m的钢筋混凝土悬臂梁桥为例,假定荷载条件为:自重G=8000kN,负载Q=200kN/m,基本风荷载F1=5.4kN/m2,基本温度荷载F2=0.8kN/m2,设计寿命L=50年。

完成上述计算步骤后,我们得到了以下结果:- 悬臂梁桥最大轴力出现在支座处,为1000kN;- 悬臂梁桥最大弯矩出现在跨中处,为500kN.m;- 悬臂梁桥最大挠度出现在跨中处,为20mm;- 悬臂梁桥支座反力:水平方向的X轴反力为500kN,竖直方向的Y轴反力为2000kN。

总结G-M法是钢筋混凝土悬臂梁桥设计中的有效方法,能够将结构参数、荷载条件和支座反力等因素综合考虑,得出准确的静力和动力特性,为结构设计和优化提供参考。

工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形问题的分析与计算方法总结和应用

工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形问题的分析与计算方法总结和应用

工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形问题的分析与计算方法总结和应用悬臂梁是工程力学中常见的结构,广泛应用于桥梁、楼房等建筑物中。

在设计和施工过程中,了解悬臂梁的受力和弯曲变形问题是非常重要的。

本文将对悬臂梁的受力和弯曲变形进行分析,并总结计算方法的应用。

首先,我们来看悬臂梁的受力问题。

悬臂梁在受到外力作用时,会产生弯矩和剪力。

弯矩是指梁上各截面的内力矩,剪力则是指梁上各截面的内力。

悬臂梁的受力分析可以通过力的平衡条件和应力应变关系来进行。

在计算弯矩时,可以采用弯矩图的方法。

首先,根据悬臂梁的几何形状和受力情况,确定悬臂梁上各截面的受力状态。

然后,根据悬臂梁的几何形状和受力情况,绘制出悬臂梁的弯矩图。

弯矩图可以直观地反映出悬臂梁上各截面的弯矩大小和分布情况。

通过弯矩图,可以计算出悬臂梁上任意一点的弯矩值。

在计算剪力时,可以采用剪力图的方法。

剪力图是指悬臂梁上各截面的剪力大小和分布情况。

通过剪力图,可以计算出悬臂梁上任意一点的剪力值。

剪力图的绘制方法与弯矩图类似,只需要将受力状态和几何形状绘制在图上即可。

其次,我们来看悬臂梁的弯曲变形问题。

悬臂梁在受到外力作用时,会发生弯曲变形。

弯曲变形是指悬臂梁在受力作用下,横截面发生的变形。

悬臂梁的弯曲变形可以通过应力应变关系和位移分析来进行。

在计算弯曲变形时,可以采用弹性力学理论中的梁的弯曲理论。

根据梁的弯曲理论,可以得到悬臂梁上各截面的弯曲曲率和弯曲角。

通过弯曲曲率和弯曲角,可以计算出悬臂梁上任意一点的位移值。

位移值可以用来评估悬臂梁在受力作用下的变形情况。

除了受力和弯曲变形问题的分析,我们还可以应用计算方法来解决实际工程问题。

例如,在桥梁设计中,我们可以通过计算方法来确定悬臂梁的截面尺寸和材料选择。

在楼房设计中,我们可以通过计算方法来评估悬臂梁的受力和变形情况,从而确定合适的结构方案。

总之,悬臂梁的受力和弯曲变形问题是工程力学中的重要内容。

通过分析和计算方法的应用,我们可以更好地理解悬臂梁的受力和变形规律,为实际工程问题的解决提供理论依据和技术支持。

悬臂梁结构设计范文

悬臂梁结构设计范文

悬臂梁结构设计范文悬臂梁是一种常见的结构形式,广泛应用于各种建筑和工程项目中。

本文将为您介绍悬臂梁结构设计的相关知识。

一、悬臂梁的定义和形式悬臂梁是一种梁的形式,其特点是在梁的一端固定支承,另一端悬空,不受任何支撑点的限制。

悬臂梁主要由梁体和支承构件组成。

悬臂梁可以分为两种形式,一种是单悬臂梁,即只有一端悬空,另一端固定在支撑点上;另一种是双悬臂梁,即两端都悬空,主要由两个单悬臂梁组成。

二、悬臂梁结构设计的基本原则1.悬臂梁的安全性要求:悬臂梁要能够承受悬挂在其上的荷载,并保证结构的稳定性和安全性。

2.悬臂梁的刚度要求:悬臂梁的刚度决定了其在受力时的变形情况,需要根据实际情况确定悬臂梁的刚度。

3.悬臂梁的振动要求:悬臂梁在受到外界激励时会发生振动,需要通过合理的设计来控制振动的幅度,以避免对周围环境和结构产生不利影响。

4.悬臂梁的材料选择:悬臂梁的材料应根据实际情况来选择,常见的材料有钢材、混凝土等。

三、悬臂梁结构设计的方法1.确定荷载:首先确定悬臂梁所要承受的荷载,包括静载、动载以及其他作用在悬臂梁上的力,如风力、地震力等。

2.计算梁体尺寸:根据悬臂梁所要承受的荷载以及悬臂梁的材料特性,计算出梁体的尺寸。

3.确定支承结构:确定悬臂梁的支承结构形式,包括支承点的位置、形式等。

4.确定连接方式:确定悬臂梁与支承结构之间的连接方式,包括焊接、螺栓连接、衔接等。

5.进行结构分析:利用结构分析软件进行悬臂梁结构的分析,确定悬臂梁在受力时的变形、应力等情况。

6.优化设计:通过对悬臂梁的分析结果进行优化设计,达到安全、稳定、经济的要求。

7.绘制施工图纸:根据悬臂梁的设计结果绘制施工图纸,以便后续的施工操作。

四、悬臂梁结构设计的注意事项1.悬臂梁的设计应满足相关的国家标准和规范要求。

2.悬臂梁在设计过程中需要考虑荷载的大小、方向以及作用点的位置等因素。

3.悬臂梁的连接方式和支承结构的选择应符合结构的要求,并保证连接的可靠性和稳定性。

06-MIDAS悬臂梁分析

06-MIDAS悬臂梁分析

06-MIDAS悬臂梁分析6. 悬臂梁分析概述两个不同截面构成的悬臂梁以实体单元和梁单元来建模后,比较因竖向荷载和横向荷载产生的弯矩和弯曲应力。

图 6.1 分析模型实体单元梁单元单位:m材料混凝土抗压强度 : 270 kgf/cm2截面形状 : 实腹长方形截面大小: B×H 3500×2500 mm1000×2500 mm荷载1. 竖向荷载 : 1.0 tonf2. 水平荷载 : 1.0 tonf设定基本环境打开新文件以‘悬臂梁.mgb’为名存档。

单位体系定义为‘m’和‘tonf’。

文件 / 新文件文件 / 保存( 悬臂梁 )工具 / 单位体系长度 > m ; 力 > tonf图 6.2 设定单位体系定义材料以及截面选择悬臂梁的材料为混凝土(设计基准压缩刚度270 kgf/cm2),定义梁单元的截面。

模型 / 特性 / 材料类型 > 混凝土规范> GB-Civil(RC) ; 数据库 > 30?模型 / 特性 / 截面数据库 / 用户截面号( 1 ) ; 名称( R-1 )截面形状 > 实腹长方形截面 ; 用户H ( 2.5 ) ; B ( 3.5 )截面号( 2 ) ; 名称( R-2 )截面形状>实腹长方形截面 ; 用户H ( 2.5 ) ; B ( 1 ) ?图 6.3 定义材料图 6.4 定义截面建立单元模型1是首先建立悬臂梁的底面板单元,然后用扩展板单元建立实体单元生成的。

用板建模助手功能先建立板单元。

顶面,捕捉点 (关), 捕捉轴线 (关)捕捉点格 (开), 捕捉单元 (开), 自动对齐(开)模型 / 结构建模助手 / 板输入类型 1> ; B ( 10 ) ; H ( 3.5 )材料( 1 ) ; 厚度( 1 )(厚度未定义,可以不用定义)编辑类型 2> ; 分割数量 (开)m ( 20 ) ; n ( 7 ) ; 显示辅助尺寸(开)插入插入点( 0, 0, 0)旋转>Alpha ( -90 ), Beta ( 0 ), Gamma ( 0 )显示号 (开)图 6.5 板建模助手对话框建完底面的板单元后,根据悬臂梁的形状删除不必要的板单元部分。

悬臂梁桥

悬臂梁桥

NO.2--悬臂梁桥2007-08-05 09:291,悬臂梁桥的概念悬臂梁桥有单悬臂梁和双悬臂梁两种。

单悬臂梁是简支梁的一端从支点伸出以支承一孔吊梁的体系。

双悬臂梁是简支梁的两端从支点伸出形成两个悬臂的体系。

2,悬臂梁桥的施工方法现场浇筑施工法; 预制安装施工法; 悬臂施工法; 转体施工法; 逐孔施工法; 横移施工法; 提升与浮云施工法;3,悬臂施工法的示例狮子林桥位于天津市海河上,为中国公路上最早采用的一座预应力混凝土悬臂梁桥。

桥全长96.6m,分跨为24+45+24(m),由单悬臂梁和8m长挂梁构成;桥宽2×3+18(m)。

上部结构采用变高度的两组箱连续梁桥悬臂施工提供了新经验,于1974年5月竣工。

天津市市政工程勘测设计院设计,天津市第一市政工程公司施工。

Location: TianjinMain span: 45m· Earliest P.C. cantilever bridge in China's highway· Superstructure: 24+45+24(m) single cantilever box girders, erected by cantilever assemblingCompleted in May 1974Designed by tianjin Municipal Engineering Survey and Design InstituteConstructed by The Tianjin 1st Municipal Engineering Co.形梁,因锚固孔短,自梁端向岸边伸出平衡重梁段1.8m,采用钢丝束(配环销锚具)和钢绞线(配星形锚具)配筋和悬臂拼装施工,但墩上#0块采用现浇施工。

梁墩间首次成功地采用预应力粗钢筋临时锚固,以保证施工中的结构稳定,为中国大跨度预应力混凝。

精选-悬臂浇筑连续梁桥分析设计

精选-悬臂浇筑连续梁桥分析设计

✓ Zone:输入桥墩左侧(Zone1)和桥墩 右侧(Zone2)桥梁段的单元分割长度, 从零号块向桥台两边分割
midas Civil
斜交T型梁桥
II. 建模
使用PSC桥梁建模助手精确修正桥梁截面
输入分配单元 定义桥梁跨度 信息
输入高度、宽度、上下翼缘厚度、腹板 厚度的变化
✓ 参考线:选择输入距离的参考线 ✓ 距离:输入距参考线的距离
内容
I. 桥梁概述 II. 建模 III. 结果分析及设计
midas Civil
斜交T型梁桥
I.桥梁概述
40+70+40 m 三跨变截面连续箱梁桥 主梁为单箱单室,梁宽为13.25m
midas Civil
斜交T型梁桥
II. 建模
使用悬臂法桥梁建模助手生成桥梁整体模型
由程序自动生成用悬臂法施工的预应力箱型桥 梁的单元、边界条件、钢束的布置以及各施工 阶段
midas Civil
斜交T型梁桥
II. 建模
使用PSC桥梁建模助手精确修正桥梁截面
midas Civil
斜交T型
坐标轴
✓ 单元:以单元x轴形状作为钢束坐标系 x轴形状

简支梁桥施工—悬臂梁桥悬臂梁桥

简支梁桥施工—悬臂梁桥悬臂梁桥
构造: 1、跨径布置、各跨跨径比、悬臂长与跨径比。要考虑:
配不料同的材料如钢筋混凝土---悬臂较短,减小负弯矩;预
应力混凝土---悬臂可适当加长;不同的施工方法如纵向缝--要考虑锚孔的吊装重量;横分缝---可适当加长悬臂长度;特 殊使用要求---城市桥梁可能要求较小的锚孔,但必须保证稳 定性
跨径 梁高
桥配。料
结构 类型
③带挂梁的T型悬臂梁桥
T型刚构+带挂孔: ➢ 4、挂孔为跨径较小的简支梁结构。
配料
课程总结
本次内容我们讲解了悬臂梁桥的概念、优势 和不足以及不同的结构类型在实际桥梁中的应用。
悬臂梁桥-02
悬臂梁桥
1 构造 2 横截面设计 3 适用范围
跨径 梁高
①悬臂梁桥跨径布置、梁高设计
悬臂梁桥-01
悬臂梁桥
1 概述 2 优缺点 3 结构类型
概述
①悬臂梁桥概述
概述: 简支梁的一端或两端向外自由悬出作为上部结构主要承
重构配件料的梁桥。悬臂梁桥可分为单悬臂梁桥、双悬臂梁桥、多
孔悬臂梁桥、带挂孔的 T 形悬臂梁桥等多种形式。在工程上 最常用的悬臂梁桥是单悬臂梁桥、双悬臂梁桥两种。
优点 缺点
横断面 设计
②悬臂梁桥横截面
1、带马蹄的T型截面: ➢L≤30m,中等跨度,钢筋混凝土桥梁;
配料
横断面 设计
②悬臂梁桥横截面
2、底部加宽的T型截面: ➢L=30-50m,主要用于预应力钢筋混凝土桥梁;
配料
横断面 设计
②悬臂梁桥横截面
3、箱型截面更为普遍和常用: ➢L≥50m,分单箱单室应用最为广泛(桥面宽22m以下),
①悬臂梁桥跨径布置、梁高设计
构造: 1、跨径布置、各跨跨径比、悬臂长与跨径比。要考虑:

悬臂梁结构非线性稳定分析和优化设计

悬臂梁结构非线性稳定分析和优化设计

悬臂梁结构非线性稳定分析和优化设计悬臂梁结构是一种常见的结构形式,广泛应用于各种工程领域。

然而,在一些特定的工程应用中,悬臂梁结构往往需要承受较大的载荷和变形,从而导致失稳现象的发生。

为了解决这个问题,悬臂梁结构非线性稳定分析和优化设计成为了一个重要的课题。

首先,我们来了解一下悬臂梁结构的基本特点。

悬臂梁结构是由一根固定端和一根自由端组成的一种梁结构,经常用来支撑吊桥、塔式建筑物等大型工程。

悬臂梁结构的稳定性与载荷大小、梁的尺寸和截面形状等因素密切相关。

当悬臂梁承受的荷载超过其承载能力时,就会发生结构失稳的现象,导致严重的安全问题。

针对悬臂梁结构失稳的问题,非线性稳定分析和优化设计是两个十分重要的工作。

非线性稳定分析是指在考虑材料非线性、几何非线性以及初始缺陷等影响因素的情况下,对悬臂梁结构的分析和计算;而优化设计则是在满足结构要求和规范的基础上,通过改变结构形状、材料选择、施工工艺等手段,对悬臂梁结构的性能进行优化。

在非线性稳定分析中,最常用的方法是有限元分析法。

该方法利用计算机对悬臂梁结构进行分割,将其离散成若干个小的单元,然后通过计算每个单元的应变和力学性质,进而得出整个结构的稳定拐点和失稳模式。

需要注意的是,对于非线性稳定分析,需要考虑到悬臂梁结构中的材料非线性、几何非线性、材料损伤等因素,以保证所得到的分析结果更加准确。

另一方面,优化设计也是非常重要的。

悬臂梁结构的优化设计可以通过以下方法实现:首先,改变梁的截面形状,采用更优的截面形状能够有效地提高梁的承载能力和稳定性;其次,采用更好的材料,在保证结构强度的同时,减少结构自重;最后,精细化施工,通过优化施工工艺、加强结构监测等手段,从而提高悬臂梁结构的稳定性和可靠性。

总而言之,悬臂梁结构非线性稳定分析和优化设计是非常重要的课题。

通过对这些领域的研究和分析,我们可以得出更合理的设计方案,从而保证悬臂梁结构的稳定性和可靠性。

在未来的工程实践中,悬臂梁结构的稳定问题将会成为一个重要的挑战,而解决这个问题也将会对我们的社会建设和发展产生深远的影响。

悬臂梁桥分析与设计

悬臂梁桥分析与设计

悬臂梁桥分析与设计目录1.概要 (1)2. 设置操作环境 (3)3.定义材料和截面 (3)4.建立结构模型 (9)5.非预应力钢筋输入 (20)6.输入荷载 (22)7.定义施工阶段 (31)8.输入移动荷载数据 (36)9.运行结构分析 (39)10.查看分析结果 (39)1. 概要本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥,其中中跨为挂孔结构,挂孔梁为普通钢筋混凝土梁,梁长16m。

墩为钢筋混凝土双柱桥墩,墩高15m。

(注:本例题并非实际工程,仅作为软件功能介绍的参考例题。

)在简化过程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。

通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法等。

阶段01--双悬臂阶段02--最大悬臂阶段03--边跨满堂施工阶段04--挂梁阶段05--收缩徐变图1. 分析模型桥梁概况及一般截面桥梁形式:三跨混凝土悬臂梁桥梁长度:L = 30+50+30 = 110.0 m,其中中跨为挂孔结构,挂梁长16m,为钢筋混凝土结构施工方法:悬臂施工T构部分,满堂支架施工边跨现浇段,边跨合龙时,中跨体系转换为简支单悬臂结构,拆除施工支架,然后施工中跨挂梁,挂梁与中跨主梁铰接,施工桥面铺装,并考虑3650天收缩徐变。

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截面形式如下图2. 跨中箱梁截面图3. 墩顶箱梁截面梁桥分析与设计的一般步骤1. 定义材料和截面2. 建立结构模型3. 输入非预应力钢筋4. 输入荷载①.恒荷载②.钢束特性和形状③.钢束预应力荷载5. 定义施工阶段6. 输入移动荷载数据①.选择移动荷载规范②.定义车道③.定义车辆④.移动荷载工况7. 运行结构分析8. 查看分析结果使用的材料❑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❑钢材采用JTG04(S)规范,在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重,在程序中按自重输入,由程序自动计算❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340 mm2孔道直径: 130 mm钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超张拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力:抗拉强度标准值的75%,张拉控制应力1395MPa❑徐变和收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2长期荷载作用时混凝土的材龄:5天混凝土与大气接触时的材龄:3天相对湿度: %RH70构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算移动荷载适用规范: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-CD2. 设置操作环境打开新文件(新项目),以 ‘混凝土悬臂梁’ 为名保存(保存)。

悬臂桥结构的设计与施工方法

悬臂桥结构的设计与施工方法

悬臂桥结构的设计与施工方法悬臂桥是一种常见的道路和铁路桥梁结构,以其简单、经济且适用于多种地形而被广泛采用。

本文将讨论悬臂桥结构的设计和施工方法,以及一些相关的考虑因素。

一、悬臂桥的设计悬臂桥的设计应考虑如下因素:荷载要求、地形条件、结构材料和施工可行性。

首先,荷载要求是桥梁设计的重要指标。

荷载包括静载和动载,如车辆荷载、行人荷载和自然荷载等。

这些荷载将直接影响到桥梁的结构设计和安全性能。

其次,地形条件对悬臂桥结构的设计也起到重要作用。

地形的起伏和不平坦性将决定桥梁的长度、高度和可行性。

在设计过程中,工程师需要考虑如何克服地形条件的限制,并确保悬臂桥的安全和稳定性。

结构材料也是悬臂桥设计的关键因素之一。

常见的结构材料包括钢、混凝土和预应力混凝土。

每种材料都有其优点和局限性,在设计过程中需要仔细评估其适用性,并选择最合适的材料。

最后,施工可行性是悬臂桥设计的重要考虑因素。

设计的理论性与实际建设的可行性需要相结合,以确保悬臂桥的施工过程简单、高效且经济。

二、悬臂桥的施工方法悬臂桥的施工过程包括基础施工、悬臂段的施工和主桥体的施工。

基础施工是保证悬臂桥稳定的关键步骤。

在此阶段,施工人员需要根据设计要求,在地面上打桩、浇筑混凝土,并确保基础的稳定性和强度。

悬臂段的施工是悬臂桥施工的重要环节。

在此阶段,施工人员将借助特殊的悬挂装置,将悬臂段从主体桥段上方悬挂起来,并逐渐延伸至预定位置。

这一过程通常需要精确的测量和良好的协调,以确保悬臂段的准确定位和结构的稳定性。

主桥体的施工是悬臂桥施工的最后一步。

在此阶段,施工人员将连接悬挂的悬臂段与主体桥段,并进行后续的工艺处理,如焊接、砼浇筑和喷涂等。

这一过程需要高度的技术水平和团队协作,以确保悬臂桥的安全和质量。

三、其他考虑因素除了设计和施工方法外,悬臂桥还需要考虑其他因素,如环境保护和维护保养。

悬臂桥的设计应符合环境保护的要求,减少对自然环境的影响,并提供相应的应急措施,以防止灾害和事故的发生。

桥梁工程中的悬臂梁施工技术要点分析

桥梁工程中的悬臂梁施工技术要点分析

桥梁工程中的悬臂梁施工技术要点分析桥梁工程是现代交通建设的重要组成部分,而悬臂梁作为桥梁工程的主要构件之一,在施工过程中具有重要的技术要点。

本文将对桥梁工程中悬臂梁的施工技术要点进行分析,并介绍一些常用的施工方法。

一、基础准备悬臂梁施工前需要进行基础准备工作,包括对施工场地进行勘测,确定施工所需材料和设备,并制定详细的施工方案。

同时,还需要对悬臂梁的设计图纸进行仔细研究,了解悬臂梁的结构特点和施工方法。

二、施工方案设计悬臂梁施工方案的设计是施工过程中的重要环节。

首先需要确定悬臂梁的施工顺序和施工工艺,根据实际情况确定是否需要采用分段施工或整体吊装的方式。

其次,还需要计算和确定悬臂梁的起吊点和支撑点,保证整个施工过程的稳定和安全。

三、起吊与吊装悬臂梁的起吊与吊装是施工过程中的关键环节。

首先需要进行起吊点的设定,根据悬臂梁的重量和结构特点确定合适的吊装点。

然后,选择合适的吊装设备和工具,确保吊装过程的稳定和安全。

在吊装过程中,需要严格控制吊装速度和吊装角度,避免悬臂梁因不均匀受力而发生变形或倾斜。

四、施工监控与质量控制悬臂梁施工过程中需要进行施工监控和质量控制。

通过安装传感器和监测设备对悬臂梁的形变和变位进行监测,以及及时发现和处理施工过程中出现的问题。

同时,还要对悬臂梁的质量进行严格控制,确保施工质量符合设计要求。

五、支撑与固定悬臂梁施工完成后,需要进行支撑与固定工作,以保证悬臂梁的稳定和安全。

首先需要对支撑点进行检查和测试,确保其承载能力满足悬臂梁的需求。

然后,通过使用支撑设备进行支撑和固定,保证悬臂梁的稳定和不发生位移。

六、施工安全措施在悬臂梁施工过程中,施工单位需要制定和执行相关的施工安全措施。

首先需要进行现场安全的检查和排查工作,确保施工场地的安全和整洁。

同时,还需要对施工人员进行相关的安全培训,提高他们的安全意识和安全技能。

在施工过程中,还需要采取各种措施来防止施工事故的发生。

综上所述,桥梁工程中的悬臂梁施工涉及到多个技术要点,包括基础准备、施工方案设计、起吊与吊装、施工监控与质量控制、支撑与固定以及施工安全措施。

工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形分析方法

工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形分析方法

工程力学中的悬臂梁受力和弯曲变形分析方法工程力学是一门研究物体受力和变形规律的学科,它在工程设计和结构分析中起着重要的作用。

悬臂梁作为一种常见的结构形式,在工程中广泛应用。

本文将介绍悬臂梁受力和弯曲变形的分析方法。

首先,我们来了解悬臂梁的基本概念。

悬臂梁是指一端固定,另一端悬空的梁结构。

在实际工程中,悬臂梁常见于桥梁、起重机械等场合。

悬臂梁的受力和变形分析是工程设计中的重要环节。

悬臂梁的受力分析是指确定悬臂梁各个部位受力大小和受力方向的过程。

在受力分析中,我们需要考虑悬臂梁的自重、外力和支座反力等因素。

一般来说,悬臂梁受力主要包括弯矩、剪力和轴力。

弯矩是指悬臂梁在外力作用下产生的弯曲力矩,剪力是指悬臂梁在外力作用下产生的剪切力,轴力是指悬臂梁在外力作用下产生的轴向力。

通过受力分析,我们可以计算出悬臂梁各个部位的受力大小和受力方向,为工程设计提供依据。

悬臂梁的弯曲变形分析是指确定悬臂梁在受力作用下产生的弯曲变形大小和变形形态的过程。

弯曲变形是指悬臂梁在外力作用下产生的横向位移。

在弯曲变形分析中,我们需要考虑悬臂梁的几何形状、材料特性和外力大小等因素。

一般来说,悬臂梁的弯曲变形可以通过弯曲方程进行计算。

弯曲方程是描述悬臂梁弯曲变形规律的数学方程,它可以通过假设悬臂梁为一根弹性梁材料,利用力学原理推导得出。

通过弯曲变形分析,我们可以了解悬臂梁在受力作用下的变形情况,为工程设计提供参考。

在悬臂梁的受力和弯曲变形分析中,我们常用的方法有解析法和数值法。

解析法是指通过数学分析和推导,得出悬臂梁受力和变形的解析解。

解析解可以直接给出悬臂梁各个部位的受力大小和变形情况,具有较高的精度和准确性。

数值法是指通过数值计算和近似方法,得出悬臂梁受力和变形的数值解。

数值解可以通过计算机模拟和数值计算得到,具有较高的效率和灵活性。

在实际工程中,我们可以根据具体情况选择解析法或数值法进行悬臂梁的受力和弯曲变形分析。

总之,悬臂梁受力和弯曲变形分析是工程力学中的重要内容。

悬臂梁桥的设计与计算

悬臂梁桥的设计与计算

我国的大型 T 构桥
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 桥名 重庆长江大桥 泸州长江大桥 葛州坝三江桥 乌龙江桥 柳州桥 佳木斯松花江桥 闽江新洪山桥 青铜峡黄河公路桥 石嘴山黄河公路桥 安徽五河淮河桥 跨径(m ) L Lb 174 69. 5 170 65 158 144 55. 5 120 47. 5 120 45 110 42. 25 90 90 90 30. 4 Lg 35 40 33 25 30 25 悬臂主梁尺寸( m ) H 1 H 2 底缘曲线 11. 0 3. 2 三次曲线 10. 0 2. 5 8. 5 7. 5 10. 1 2. 0 2. 0 9. 2 园弧线 园弧线 园弧线
第四章 悬臂梁桥的设计与计算
第一节 悬臂梁桥的体系 与构造特点
一、体系特点 • 由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯 矩大大减小 • 由于弯矩图面积的减小,跨越能力增大 • 体系形式:双悬臂、单悬臂、双悬臂加 挂孔、 T 形刚构 • 缺点行车条件不好
双悬臂梁桥
均布荷载q
单悬臂梁桥
均布荷载q
多跨悬臂பைடு நூலகம்桥
29 .2
5. 0
1. 9
半立方抛 物线
2 、截面形式 • 悬臂部分(锚孔)——吊装时采用肋梁 悬臂施工时采用箱梁 • 挂孔——一般采用肋梁,便于吊装
3 、梁高 • 一般采用变高度梁 • 支点梁高 / 跨中梁高 = 2 ~ 2.5 优点:增加支点抗弯能力 不增加很多的弯矩 底缘曲线:抛物线、正弦曲线、圆弧、折 线
多跨连续梁桥
T形刚构桥
连续刚构桥
二、构造特点
1 、跨径布置 • 各跨跨径比 • 悬臂长与跨径比
具体考虑因素 • 材料
– 钢筋混凝土——悬臂较短,减小负弯矩 – 预应力混凝土——悬臂可适当加长
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北京迈达斯技术有限公司2007年8月目录1.概要 (1)2. 设置操作环境 (4)3. 定义材料和截面 (5)4. 建立结构模型 (14)5. 非预应力钢筋输入 (29)6. 输入荷载 (30)7. 定义施工阶段 (42)8. 输入移动荷载数据 (48)9. 运行结构分析 (52)10. 查看分析结果 (52)11. PSC设计 (62)12. RC设计 (70)附录:关于温度荷载和支座沉降的模拟 (79)1. 概要本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥,其中中跨为挂孔结构,挂孔梁为普通钢筋混凝土梁,梁长16m。

墩为钢筋混凝土双柱桥墩,墩高15m。

(注:本例题并非实际工程,仅作为软件功能介绍的参考例题。

)在简化过程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。

通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工阶段分析功能、普通钢筋的输入方法、钢束预应力荷载的输入方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC设计及RC设计数据的输入方法和查看设计结果的方法等。

图1. 分析模型桥梁概况及一般截面桥梁形式:三跨混凝土悬臂梁桥梁长度:L = 30+50+30 = 110.0 m,其中中跨为挂孔结构,挂梁长16m,为钢筋混凝土结构施工方法:悬臂施工T构部分,满堂支架施工边跨现浇段,边跨合龙时,中跨体系转换为简支单悬臂结构,拆除施工支架,然后施工中跨挂梁,挂梁与中跨主梁铰接,施工桥面铺装,并考虑3650天收缩徐变。

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截面形式如下图2. 跨中箱梁截面图3. 墩顶箱梁截面梁桥分析与设计的一般步骤1. 定义材料和截面2. 建立结构模型3. 输入非预应力钢筋4. 输入荷载①.恒荷载②.钢束特性和形状③.钢束预应力荷载5. 定义施工阶段6. 输入移动荷载数据①.选择移动荷载规范②.定义车道③.定义车辆④.移动荷载工况7. 运行结构分析8. 查看分析结果9. PSC设计(预应力混凝土梁)10. RC设计(普混梁和柱)PSC设计参数确定RC设计参数的确定运行设计运行RC梁设计/运行RC柱设计查看设计结果表格和图形查看设计结果表格和图形输出PSC设计计算书输出RC设计计算书使用的材料❑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❑钢材采用JTG04(S)规范,在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重,在程序中按自重输入,由程序自动计算❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340 mm2孔道直径: 130 mm钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超张拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力:抗拉强度标准值的75%,张拉控制应力1395MPa❑徐变和收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2t5天长期荷载作用时混凝土的材龄:=ot3天混凝土与大气接触时的材龄:=s相对湿度: %RH70=构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算❑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-CD2. 设置操作环境打开新文件(新项目),以 ‘混凝土悬臂梁’ 为名保存(保存)。

将单位体系设置为 …KN ‟和…m ‟。

该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。

文件 / 新项目文件 / 保存 (混凝土悬臂梁 )工具 / 单位体系 长度> m ; 力>KN图4. 设置单位体系单位体系还可以通过点击画面下端状态条的单位选择键()来进行转换。

3. 定义材料和截面定义材料下面定义模型中所使用的混凝土和钢束的材料特性。

模型 / 材料和截面特性/ 材料类型>混凝土 ; 规范> JTG04(RC )数据库> C50 名称〉主梁 ↵ 类型>混凝土 ; 规范> JTG04(RC ) 数据库> C40 名称〉桥墩 ↵名称(Strand1860 ) ; 类型>钢材 ; 规范> JTG04(S ) 数据库>图5. 定义材料对话框定义截面预应力混凝土连续梁通常采用箱梁截面,可以使用截面数据库中的设计截面来定义。

首先定义控制位置的一般截面,然后再使用一般截面定义变截面。

(注:因为对于主梁要进行PSC 设计和RC 设计,因此主梁截面必须用设计截面来定义,而墩截面必须用数据库/用户截面来定义。

)同时定义多种材料特性时,使用键可以连续输入。

模型/材料和截面特性/ 截面/添加截面类型>设计截面> 单箱单室截面号( 1 ) ; 名称(跨中)图6. 定义跨中位置处截面图7. 定义支座位置处截面根据已定义的等截面定义变截面模型 /材料和截面特性/ 截面/添加截面类型>变截面> 单箱单室截面号 ( 3 ) ; 名称 (跨中-支座) 偏心>中-上部截面I 、J 端通过导入已经定义的跨中截面和支座截面来定义。

图8. 变截面“跨中-支座”定义对话框图9. 变截面“支座-跨中”定义对话框图10 定义桥墩截面挂梁截面与跨中截面形式一样,可由跨中截面复制生成。

在材料和截面列表中选择跨中截面,然后点击截面列表右侧的复制命令,生成新的截面,然后再对新生成的截面修改截面名称即可。

图11 复制生成挂梁截面最终全桥截面数据如下图所示——图12. 截面列表定义材料时间依存特性并连接施工过程需要考虑主梁和桥墩的收缩徐变特性,为了考虑徐变、收缩,下面定义混凝土材料的时间依存特性。

材料的时间依存特性参照以下数据来输入。

标号强度 : f cu,k = 50000 KN/m 2 (主梁),f cu,k = 40000 KN/m 2(桥墩) 相对湿度 : RH = 70 %理论厚度 : 1m(采用程序自动计算) 拆模时间 : 3天模型 /材料和截面特性/ 时间依存性材料(徐变和收缩)名称 (主梁收缩徐变) ; 设计标准>China(JTG D62-2004) 标号强度 (50000)环境年平均相对湿度(40 ~ 99) (70) 构件的理论厚度 (1) 水泥种类系数(Bsc):5 开始收缩时的混凝土材龄 (3) ↵名称 (桥墩收缩徐变) ; 设计标准>China(JTG D62-2004) 标号抗压强度 (40000)环境年平均相对湿度(40 ~ 99) (70) 构件的理论厚度 (1) 水泥种类系数(Bsc):5开始收缩时的混凝土材龄 (3) ↵截面形状比较复杂时,可使用模型>材料和截面特性值>修改单元材料时间依存特性 的功能来输入h 值。

图13. 定义主梁的徐变和收缩特性图14. 定义桥墩的徐变和收缩特性参照图15将一般材料特性和时间依存材料特性相连接。

即将时间依存材料特性赋予相应的材料。

模型/ 材料和截面特性/ 时间依存材料连接时间依存材料类型>徐变和收缩>主梁徐变和收缩选择指定的材料>材料>1:主梁选择的材料时间依存材料类型>徐变和收缩>桥墩徐变和收缩选择指定的材料>材料>2:桥墩选择的材料图15. 连接时间依存材料特性4. 建立结构模型利用建立节点和扩展单元的功能来建立单元。

模型>节点>建立节点坐标(0,0,0)模型>单元>扩展单元全选扩展类型>节点 线单元单元类型>梁单元; 材料>1:主梁; 截面> 1: 跨中生成形式>复制和移动复制和移动>等间距>dx,dy,dz>(1, 0, 0)复制次数>(110)图16. 建立几何模型根据桥梁所处位置给各桥梁段赋予实际的截面信息。

参照前面的图1可以看到,本桥在边跨的端部为等截面,中跨的挂梁部分为等截面,其他主梁为变截面,各截面对应的单元编号如下表所示——以修改截面由低变高梁段,即“跨中-支座” 梁段截面信息为例,首先通过窗口选择单元14~29以及单元64~79,或者直接在单元选择框内输入单元编号“14to29 64to79”回车,则模型窗口中显示“14to29 64to79”单元被选中,然后在树形菜单中选择“跨中-支座”截面,按下鼠标左键不放,拖放至模型窗口,松开鼠标左键,则原模型窗口中被选择的单元的截面信息被重新赋予为“跨中-支座”截面,如下图所示——图17. 选择要修改截面信息的单元图18. 修改截面信息后单元选择框多种选择和解除选择方式对于变截面构件需要定义每个单元适用的变截面信息,而对于一组变化规律相同的单元,使用变截面组功能更快更方便的定义一组变截面单元修改截面信息后会发现对应变截面梁段截面变化不连续,因此需要对变截面梁段定义变截面组.模型/材料和截面特性/变截面组组名称>跨中-支座单元列表>14to29 64to79(可以直接输入单元编号,也可以在模型窗口中选择单元)截面形状的变化z轴>多项式(1.6),对称平面,i,距离:0my轴>线性添加↵则该段变截面梁段的形状改变如下图所示——图19. 定义变截面组后结构显示形状按照如上所述方法,修改中墩墩顶单元截面信息、截面由高变低(即截面“支座-跨中”梁段截面信息及变截面组信息),其中“支座-跨中”梁段的变截面组信息参考如下:模型/材料和截面特性/变截面组组名称> 支座-跨中单元列表>32to47 82to97截面形状的变化z轴>多项式(1.6),对称平面,j,距离:0my轴>线性添加↵建立桥墩单元选择墩顶处对应的主梁节点31和81,通过建立墩顶节点和扩展单元的功能建立桥墩单元。

模型/节点/复制和移动形式>复制复制和移动>等间距间距:(0,0,-3.5)复制次数:1次 适用↵图20. 复制墩顶主梁节点选择复制生成的主梁底部节点,沿桥横向复制生成墩顶节点视图>选择新近建立的个体(或者直接在窗口选择复制生成的节点112,113) 模型/节点/复制和移动形式>复制复制和移动>任意间距 方向:y 间距:(2,-4) 适用↵图21. 复制生成墩顶节点注意输入间距时,中间的逗号不能用中文逗号,必须使用英文逗号。

选择新建项目,节点114to117模型/单元/扩展扩展类形>节点-〉线单元单元属性>梁单元材料>2:桥墩截面>5:矩形桥墩复制和移动>等间距(0,0,-1) 复制次数>15适用图22. 扩展生成桥墩修改单元的理论厚度主梁和桥墩建立完成后,就可以通过程序自动计算每个单元的构件理论厚度——模型/材料和截面特性/修改单元的材料时间依存特性选项>添加/替换单元依存材料特性>构件的理论厚度自动计算(开)规范>中国标准公式为:a( 0.5 )全选适用图23. 修改单元理论厚度定义结构组、边界组和荷载组为了进行施工阶段分析,将在各施工阶段(construction stage)所要激活和钝化的单元、边界条件、荷载定义为组,并利用组来定义施工阶段。

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