三跨连续钢箱梁桥板单元分析
城市钢箱梁桥面结构方案分析及对比
2 工 程 实 例 概 况
2 . 1 截 面 形式 以( 4 0 + 6 0 + 4 0 ) m三跨 连 续 梁 为实 例进 行 分析 , 钢 梁 截面 及 主要 尺寸 如 图 4所 示 , 桥宽 9 . 9 m, 顶、 底 、腹 板 采用 Q 3 4 5 q C, 加 劲 肋 及 隔 板 采 用
控制其内力以保证结合层 的正常使用 ,通常采用 ( 1 ) 施加预应力 , 减小支点截面负弯矩 ; 铺 装层直接铺设 于钢桥面板是 目前 国 内普遍 的方法有 : 2 ) 优化施工顺序 , 将跨 中部分结合层 与二期荷载 的做法 , 常用的有浇注式沥青混凝土 、 改性 沥青 马 ( 蹄 脂碎石 、 环 氧树 脂沥青 混凝土等铺装 ( 见图 1 ) 。 先行施 工 ,可减 小负弯矩 区结合 层混凝 土拉 力 ; ( 3 ) 对跨 中进行预压 , 待负弯矩 区混凝土满 足强度 其建筑高度小 , 能有效减轻结构 自重 , 但普遍存在 要求后 ,撤去压重 ,产生 的反 向内力可改善其受 滑移 脱层 、 裂缝等病害 。
受 力性 能 、 技 术 经济 等 方 面进 行 全 面对 比分析 。分
图 2 混 凝 土 过 渡 层铺 装 不 息 豳
1 . 3 设 置 混凝 土 结 合层
析结果能够为城市钢箱梁桥设计提供理论依据。
1 桥 面 结 构 形 式
为了解决桥面铺装病害 ,同时增强结构刚度 , 在钢 桥面 板 上加 设一 层 1 5 c m 左 右 厚 度 的 结 合 层, 其 间通 过抗剪栓钉 连接 , 如图 3 所示 , 形 成整 体受力 的截面 。在结 构负弯矩 区, 粱顶受拉 , 需要
册 青混凝土桥面铺装 '
短 、 施 工 期 间 对 既 有 交 通 干 扰 小 、 景 观 效 果 佳 篝
钢箱梁主梁体系整体分析验算
钢箱梁主梁体系整体分析验算
1. 简介
钢箱梁主梁是桥梁结构中常见的构件之一,承担着重要的荷载传
递和支撑作用。
本文将针对钢箱梁主梁的整体结构进行分析和验算,
以确保其安全可靠性。
2. 结构组成
钢箱梁主梁通常由上、下翼缘板及腹板组成,其中: - 上翼缘板:承载桥梁荷载、保护桥梁内部构件。
- 下翼缘板:用于支撑与连结钢
箱梁主梁剩余结构。
- 腹板:连接上、下翼缘板,提高整体稳定性。
3. 荷载分析
钢箱梁主梁在使用过程中承受的主要荷载包括: - 桥载荷载:车
辆在桥梁上通过时对主梁的荷载。
- 自重荷载:钢箱梁主梁自身的重量。
- 风荷载:风对桥梁结构的横向作用力。
4. 结构分析
4.1 受力分析
钢箱梁主梁在荷载作用下会发生弯曲、剪切、轴向力等受力情况,需要通过受力分析确定各部分的内力大小和分布。
4.2 截面验算
对于各个截面,需要进行受力平衡方程的计算,验证其承载能力
是否满足设计要求。
4.3 稳定性验算
考虑到桥梁在使用过程中可能遇到的侧向位移、防震等情况,需
要对整体结构的稳定性进行验算。
5. 验算结果
通过对钢箱梁主梁的整体结构进行分析与验算,确认其在各种荷载作用下均能满足设计要求,并具备足够的安全性和稳定性。
6. 结论
钢箱梁主梁体系整体分析验算是保障桥梁结构安全可靠性的重要环节,设计者应根据具体情况合理设计并进行相关验算,确保桥梁结构在使用中具备良好的性能和稳定性。
以上为钢箱梁主梁体系整体分析验算的Markdown文档,共计xx 字。
市政工程三跨连续钢箱梁桥架设施工技术分析
( 1 ) 支架法安装。 采用支架法安装, 简单快捷 、 技术成熟。 但 由于桥位区域 内地质条件差( 淤泥层厚约 1 2 m) , 支架地基基础需进行处理 , 地基处理费用
高, 且 工期 不 允 许 , 该方 案 无 法实 施 。 ( 2 ) 分节 段 顶推 安装 。分 节 段顶 推 安装 时在 0 号台与1 号 墩 之 间搭设 拼装 平台( 解决 台 后场 地 不 足 问题 ) 作 为钢 箱 梁 节段 拼 装 场 ( 1 个 节 段 长 度 即可 ) ; 在 桥 的两 侧通 长 布置 下滑 道 , 钢 箱 梁完 成节 段 拼装 后 , 通过 下 滑道 顶 推 就位 , 先 期就 位 的各 节 段 即可进 行 节段 总 拼和 环缝 焊接 等 直 至完 成钢 箱梁 安 装 。 该 方 案场 外 占地 少 , 钢 箱 梁节 段 拼装 、 顶推 和 总拼 可平 行 作业 , 工效高, 工 期短 ,
作 为该 桥 钢箱 梁 施工 方 案较 适宜 。
图3滑块 布 置示 意
行
3 总体 施 工方 法
该 桥 最终 采 用分 节段 顶 推法 安装 钢 箱梁 。具 体 施 工方 案 为 : 钢 箱 梁 沿纵 向分 成7 个 顶 推节 段 , 为便 于运 输 每个 节 段 横 向分 成 6 个 分节 段 , 全 桥 共 分4 2 个分节段 , 顶推节段长度为9 . 2 ~ 1 2 . 5 m, 最大顶推节段重2 4 h, 最 大 分 节 段 重 4 1 t ; 节段 顶 推 下 滑道 沿两 外 侧墩 柱 通 长 布置 , 下 滑道 通 过钢 管 柱 支承 在 承 台 上; 钢 箱 梁节 段 拼装 平 台设 在 0 号 台与 1 号墩间, 拼装 平 台 由纵 向 和横 向 工 字 梁组 成 ( 含部 分 下 滑道 ) , 通 过 钢 管柱 支 承在 承 台上 ; 节 段 拼装 吊车 ( 2 0 0 t 汽 车 吊) 停 放 在0 号 台台后 路 基 上 , 单 个 节段 拼 装 完 成后 , 将 拼 装好 的节 段 顶 起 通 过滑 块 支 承在 下 滑道 上 ,采 用 设 在节 段 梁尾 部 的2 台1 5 0 t 千斤 顶 将单 个 节 段
三跨工程典型设计方案范文
三跨工程典型设计方案范文一、引言三跨工程是指桥梁、隧道或其他工程跨越三个以上的自然或人工物体。
它是一种大型、重要的工程结构,设计方案的合理性、稳定性和耐久性对工程的安全运行和生命周期有着重要的影响。
因此,对于三跨工程设计方案的研究和制定显得十分重要。
本文将以桥梁为例,简要分析三跨桥梁的典型设计方案。
二、三跨桥梁设计的基本要求1、承载能力足够:由于三跨桥梁通常跨度较长,受力较大,设计方案必须保证其承载能力足够,能够满足道路交通的需求。
2、稳定性良好:三跨桥梁经常需要面对风、雨、雪等自然风险,设计方案必须保证桥梁在各种条件下都能保持稳定,不会发生倾斜或坍塌。
3、施工便捷:三跨桥梁的施工难度较大,需要考虑到施工条件的限制,设计方案必须使得施工过程更加便捷,减少施工风险。
三、三跨桥梁设计的典型方案1、刚构桥设计方案刚构桥是一种由刚性梁和柱组成的结构,它的跨度较大,承载能力强。
刚构桥适用于跨度较大的三跨桥梁,可以有效解决跨越问题。
刚构桥的设计方案一般包括以下几个方面:(1)选取合适的桥梁形式:刚构桥包括梁式刚构桥、悬索刚构桥、钢桁梁刚构桥等,根据具体情况选取合适的桥梁形式。
(2)确定桥梁主要构件:包括桥墩、桥梁、悬索、锚固等,确定其尺寸和材料。
(3)考虑抗震与防风:刚构桥需要考虑抗震与防风的因素,设计方案必须对此进行充分考虑。
(4)施工方案:刚构桥的施工难度较大,需要制定合理的施工方案,保证施工的质量和进度。
2、悬索桥设计方案悬索桥是一种由大型悬索和桥面梁组成的结构,跨度较大,承载能力强。
悬索桥适用于跨度极大的三跨桥梁,其设计方案一般包括以下几个方面:(1)确定悬索桥的设计形式:包括塔式悬索桥、梁式悬索桥、钢桁梁悬索桥等,根据具体情况选取合适的设计形式。
(2)确定悬索桥的主要构件:包括悬索、塔柱、桥梁、锚固等,确定其尺寸和材料。
(3)考虑抗震与防风:悬索桥需要考虑抗震与防风的因素,设计方案必须对此进行充分考虑。
(整理)三跨连续梁桥的分析(Analysis of three span continuous beam bridge)
三跨连续梁桥的分析(Analysis of three span continuous beambridge)菲尼/清晰三跨连续梁桥/ prep7!上顶板的关键点位置K,1,0,0K,2,- 2.1K,3,2.6,-0.125K,4,2.8,-0.125K,5,3,-0.125K,6,3.4857,-0.1036K,7,3.9714,-0.0821K,8,4.4571,-0.0607K,9,4.9429,-0.0393K,10,5.4286,-0.0179K,11,0.0036 - 5.9143,K,12,0.025 - 6.4,!下底板的关键点位置K、13、2.8,-1.85K、14、-1.85!上顶板关键点49m位置kgen,9,1,12,1,0,0,49 / 8100!上顶板关键点50m位置kgen,2,1,12,1,0,0,50900!上顶板关键点50 + 34.5m位置kgen,9901912,1,0,0, 34.5/8100!上顶板关键点50+35m位置kgen,2901912,1,0,0,35900!板的高度由1.85m变至3.875mC1=0.000843399!49m边跨的二次抛物线系数C2=0.001701323!34.5m边跨的二次抛物线系数*暗淡,X1,数组,8!定义边跨的八分点位置*做的事,我1,8,1X1(i)= i * 49/8* enddo*昏暗,x2,数组,8!定义中跨的八分点位置*做的事,我1,8,1X2(我)=我34.5/8* enddo!下底板边跨(4900万)八分点关键点的Y坐标位置*暗淡,镱,数组,8*做的事,我1,8,1镱(I)=C1×X1(i)** 2* enddo!下底板中跨(34.5m)八分点关键点的Y坐标位置*暗,YM,阵列,8*做的事,我1,8,1YM(我)= C2 *(X2(I)- 34.5)* 2 + 2.025* enddo!生成下底边跨(4900万)八分点的关键点*做的事,我1,8,1kgen,2,13,14,1,0,-镱(I),X1(我),我* 100 * enddo!下底板50m处关键点kgen,2813814,1,0,0,1100!生成下底中跨(50+34.5m)八分点的关键点*做的事,我1,8,1kgen,2913914,1,0,YM(我),X2(我),我* 100 * enddo!边墩处的横隔板位置!1、2、3、4~14为0m处横隔板位置的所有关键点!51,52,53~54为- 0.5m处横隔板位置的所有关键点kgen,2,1,14,1,0,,- 0.5,50!中墩处的横隔板位置!801802803804~814为49m处横隔板位置的所有关键点!901902903~904为50m处横隔板位置的所有关键点!连成板面!上顶板,板厚0.25m等,1、Shell63MP,窝点,12500国会议员、前,1 3.5e10MP,prxy,、0.1667R为0.25*做的事,我0,16,1一、1 +我100,1 +(i + 1)* 100,2 +(i + 1)* 100,2 +我* 100 * enddo一、1,51,52,2画面,1,1,1切,没有!上顶板的加腋,板厚0.375mR、0.375*做的事,我0,16,1一、2 +我100,2 +(i + 1)* 100,3 +(i + 1)* 100,3 +我* 100 * enddo一、2,52,53,3画面,1,2,OneAsel, none! rib and flange junction plate thickness 0.5mR, 3,0.5*do, I, 0,16,1A, 3+i*100,3+ (i+1), *100,4+ (i+1), *100,4+i*100A, 4+i*100,4+ (i+1), *100,5+ (i+1), *100,5+i*100*enddoA, 3,53,54,4A, 4,54,55,5AATT, 1,3,1Asel, none! the flange thickness gradient, the gradient defined below the flange thickness*dim, HD, array, 9Hd (9) =0.2Hd (8) =1* (3.4/7) *0.3/3.4+0.2Hd (7) =2* (3.4/7) *0.3/3.4+0.2Hd (6) =3* (3.4/7) *0.3/3.4+0.2Hd (5) =4* (3.4/7) *0.3/3.4+0.2Hd (4) =5* (3.4/7) *0.3/3.4+0.2Hd (3) =6* (3.4/7) *0.3/3.4+0.2Hd (2) =7* (3.4/7) *0.3/3.4+0.2Hd (1) =0.5*do, I, 1,8,1R, 30+i, HD (I), HD (I), HD (i+1), HD (i+1) - define the flange thickness of the gradient*enddo*do, I, 0,16,1*do, K, 5,11,1A, k+i*100, k+ (i+1), *100, k+1+ (i+1), *100, k+1+i*100A, K, k+50, k+1+50, k+1AATT, 1, k+26,1Asel, none*enddo*enddoAsel, noneThe thickness of 0.5m floor!R, 4,0.5*do, I, 0,16,1A, 4+i*100,4+ (i+1), *100,13+ (i+1), *100,13+i*100*enddoA, 4,54,63,13AATT, 1,4,1Asel, noneBottom plate thickness 0.25m to 0.4m, by 2 times parabola overC3=6.2474e-05 two parabolic coefficients of thickness variation across the bottom plateC4=0.000126024 the two parabolic coefficients of the thickness change of the mid span floor*dim, H1, array, 8, cross the bottom thickness*do, I, 1,8,1H1 (I) =0.25+c3*x1 (I) **2*enddo*dim, H2, array, 9, mid span floor thickness*do, I, 1,8,1H2 (I) =0.25+c4*x2 (I) **2*enddoH2 (9) =0.4Generation of cross border backplane units*do, I, 1,8,1R, 10+i, H1 (I)A, 13+ (i-1), *100,13+i*100,14+i*100,14+ (i-1), *100 AATT, 1,10+i, 1Asel, none*enddoGenerate the backplane units of the midspan*do, I, 1,9,1R, 20+i, H2 (I)A, 13+ (i+7), *100,13+ (i+8), *100,14+ (i+8), *100,14+ (i+7),*100AATT, 1,20+i, 1Asel, none*enddoA, 13,63,64,14AATT, 1,20+i, 1Asel, noneR, 50,0.5! Diaphragm thickness 2m A, 1,2,13,14! End diaphragm!A, 51,52,63,64A, 801802813814A, 901902913914AATT, 1,50,1AllselEsize, 0.4Mshape, 0Mshkey, 1Amesh, allNsel, allNsym, x, 10000, allEsym, x, 10000, allLocal, 11,0,, 84.5Csys, 11AllselNsym, Z, 100000, allEsym, Z, 100000, allAllselNummrg, allNumcmp, allCsys, 0Apply the support constraintSupport! Location choice in the rib plate (end support) Nsel, s, LOC, y, -1.85Nsel, R, LOC, x, -3, -2.6Nsel, R, LOC, Z, -0.5,0D, all, UX,,,, uy, ROTY, Rotzallselnsel, s, loc, y, -1.85nsel, r, loc, x, 3,2.6nsel, r, loc, z, - 0.5,0d, all, ux,,,,, uy, roty, rotzallselnsel, s, loc, y, -1.85nsel, r, loc, x, - 3, - 2.6nsel, r, loc, z, 169169.5d, all, ux,,,,, uy, roty, rotzallselnsel, s, loc, y, -1.85nsel, r, loc, x, 3,2.6nsel, r, loc, z, 169169.5d, all, ux,,,,, uy, roty, rotz ! 中部支座allselnsel, s, loc, y, -3.875nsel, r, loc, x, 3,2.6nsel, r, loc, z, 49,50d, all, ux,,,,, uy, roty, rotz allselnsel, s, loc, y, -3.875nsel, r, loc, x, - 3, - 2.6 nsel, r, loc, z, 49,50d, all, ux,,,,, uy, roty, rotzallselnsel, s, loc, y, -3.875nsel, r, loc, x, - 3, - 2.6nsel, r, loc, z, 119120d, all, ux,,,,, uy, uz, roty, rotz allselnsel, s, loc, y, -3.875nsel, r, loc, x, 3,2.6nsel, r, loc, z, 119120d, all, ux,,,,, uy, uz, roty, rotz ! 工况1 一期恒载allsel/ solu acel, 9.8 the solve fini。
淮河特大桥三跨连续钢桁梁模态试验及分析
l4 5
44 7
2
横 向 2 ,以邻 近 跨 固定 支 鹿处 阶
16 0
1 3 33
14 0 1
边 跨 横 向 弯 曲为 | }
3 4 5 横 向 3 ,以 中跨 为 七 的对 称 弯 曲 阶 蛏向 1 阶对 称 弯 曲 蛏 向 2阶 反 对称 弯 曲 23 O 25 5 37 6 1 5 2 3 l l 9 7 210 4 2 3 9 5
( 理论 计 算值 都小 于 实 测值 , 明 桥 梁 实 际 刚 度大 , 1 ) 说 桥 梁工作 状 态 良好 。 ( 试验 桥 的 自振频 率 实 空 间有 限元 计 算 值 和 测 值较 接 2 ) 近 , 差 在 试 验 和工 程 允 许 范 围 内 ; 相应 的振 型 出 现先 后 误 且
图 5 b 2阶试 验 振 型 和 计 算 振 模 型
4 实测 与模 型计 算 结果对 比分析 . 2
5 结论
试验桥 自 振频率的部分实测值 、 计算值 比较见表 1图 5 ;
为试验 桥 前数 阶振 型 实测 ( ) 计算 ( ) 左 和 右 结果 。 析表 1 分 和
2 8 2 6 2 6 l 9 3l6 1 3 8 7 2
[ 陈常松 , 5 ] 田仲初 , 郑万 泔等. 大跨度混凝土斜拉桥模态试验技术研 究『 . J J
土木工程学报 ,0 5 3 (0 :2 7 . 2 0 ,8 1 )7 — 5
l 0
横 向7阶对称弯曲十 扭转
18 2
淮河 特 大桥 三跨 连续钢 桁 梁模 态试 验及 分析
4 结果对 比分 析
41桥 梁 的空 间有 限元 模型 .
对该 三跨 连续 钢桁 梁 空 间有 限元 模 型 的建 模 中 , 虑 了 考 公 路纵 梁 和桥 面板 的受 力 , 使用 了梁 、 质量 三种 单元 。 壳和 主 桁 、 下 平 联 、 路 、 路 纵横 梁 及 联 结 系 、 上 铁 公 楣杆 和 桥 门架 用 三 维 梁单 元模 拟 , 梁单 元 的截 面特 性 的计 算 考虑 了填板 及 焊 缝 等 的影 响 ; 路 桥 面 板 用壳 单 元 模 拟 ; 公 主桁 各 个 节 点 处 节 点板 、 板 等 的质 量用 质 量单 元来 模 拟 。铁 路桥 面 的 质量 赋 填 予 铁 路桥 面系 , 用增 大 材料 的密度 来 实现 。未 考 虑 桥梁 下 采
三跨连续梁结构动荷载试验检测技术分析
264YAN JIUJIAN SHE三跨连续梁结构动荷载试验检测技术分析San kua lian xu liang jie gou dong he zai shi yan jian ce ji shu fen xi连续梁桥荷载试验是判定、评价桥梁结构承载性能的主要途径,传统的荷载试验基本以静载为主,静荷载试验无法反馈结构的动力学特性,因此,有必要进行动荷载试验;本文以三跨连续梁结构动荷载试验为研究对象,阐述了动荷载试验检测的常用方法和基本技术,借助动荷载挠度指标分析了连续梁桥的动力学特性。
一、桥梁结构的荷载试验概述根据桥梁结构荷载试验检测的类型,可将荷载试验检测技术细分为静荷载检测和动荷载检测两类,二者在试验检测过程中有着本质的区别,静荷载试验检测技术主要评价桥梁结构在某几个固定位置的静力作用下的内力、变形响应,侧重于评价桥梁的静态力学行为,常用的评标参数包括:截面应力、截面应变、对应位置的挠度、结构表观裂缝、下部结构沉降值等,评价方式也较为单一,一般通过一个或者几个指标联合与具体规范推荐值对比,以定量判断结构的承载能力及综合服役工况。
相较于静荷载试验,桥梁结构动荷载试验的外部激励方式更加多变,通过施加激振荷载,引起主梁受迫振动,在振动状态下采集结构的固有频率、动荷载挠度、阻尼比、动力冲击系数及动荷载响应等参数,从而更加全面地掌握主梁结构在复杂条件下的截面刚度及综合承载性能;动荷载试验采集到的试验数据更加贴近桥梁真实的运营工况,且动荷载可以通过调节激振荷载的频率及振幅实现加载多样性,此外,借助动荷载试验技术能够直接获取通过理论推导计算或者结构数值模拟无法精确获取的结构各个部位的动力学响应指标,进而能够暴露出静荷载试验无法获取的桥梁结构病害和缺陷,能够对全面、精准地评价桥梁结构综合服役工况,衡量结构施工质量,明确既有桥梁的病害程度提供全方位的数据支撑。
从试验检测逻辑层面分析,静荷载试验检测技术可以认定为动荷载试验检测技术的特殊情况,为了对比两种试验检测技术的差别,特以模型结构动荷载试验中常用的激振法为例,借助一款频率可调节的激振荷载发生器,施加简谐振动,使结构产生受迫振动。
三跨连续钢箱梁桥板单元分析
三跨连续钢箱梁桥板单元分析摘要:应用有限单元程序MIDAS/Civil分析各种荷载工况下的连续钢箱梁,薄壁钢箱梁用考虑横向剪切变形的板进行模拟,比较精确分析出钢箱梁的应力大小及分布,主应力及剪应力均符合要求。
关键词:连续钢箱梁桥板单元有限元对于跨度不大的连续钢箱梁桥,用板单元进行分析能得出应力云图来反映应力大小及分布。
从而分析出薄壁箱梁在荷载作用下的最大主应力及剪应力的所在区域及数值。
本文采用板单元建立模型,对三跨连续钢箱梁桥进行受力分析。
1.板壳基本理论(1)薄板理论薄板理论除采用弹性力学中材料均匀、连续、各向同性和线弹性假设外,通常称为Kirchhoff的基本假定。
(2)中厚板理论考虑横向剪切变形的板理论,一般称为中厚板理论或Reissner理论。
厚板理论是平板弯曲的精确理论。
(3)考虑横向剪切变形的壳理论可考虑横向剪切变形的影响的理论,一般称为Mindlin-Reissner理论,是将Reissner关于中厚板理论的假定推广到壳中。
2.实桥建模与分析2.1 实桥概况实桥为40+65+50m连续钢箱梁桥,单箱三室斜腹板,顶、底板设U型加劲肋板。
钢箱梁采用钢材为Q345D,顶板厚16mm,底板厚24mm,腹板厚16mm。
2.2有限元模型的建立利用MIDAS/Civil建立有限单元模型,单元采用4节点平面应力单元,板厚为考虑加劲肋板,共建立了6506个单元。
如图1所示。
2.3 计算结果分析计算各种荷载工况为自重(ST1),二期恒载(ST2)2.7 kN/,支座不均匀沉降(SM)按10cm考虑,温度荷载(ST3)按整体升温20℃考虑,汽车活载(MV)按双向四车道加载。
进行荷载组合如下:荷载组合Ⅰ:1.2×ST1+1.2×ST2+0.5×SM荷载组合Ⅱ:1.2×ST1+1.2×ST2+0.5×SM+1.4×MV荷载组合Ⅲ:1.2×ST1+1.2×ST2+0.5×SM+1.4×ST3荷载组合Ⅳ:1.2×ST1+1.2×ST2+0.5×SM+1.4×MV+1.12×ST3各种荷载组合下主梁的最大最小主应力及最大剪应力见表1根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003),厚度为16~35mm的Q345钢板的抗拉、抗压和抗弯强度设计值为295MPa,抗剪强度设计值为170MPa。
(60m+60m+60m)连续钢箱梁桥上部结构讲解
(60m+60m+60m)连续钢箱梁桥上部结构分析(60+60+60)study on the calculation method of thin-walled steel box girder姓名孙弢设计资料1.1要求主梁为三跨一联的连续钢箱梁,位于半径R=650m的平面圆曲线上,跨径布置为(60+60+60)m,每幅桥顶面宽17.00m(0.50m防撞栏+16.00m车行道+0.50m防撞栏),箱梁顶板为单向横坡2%,箱梁中心线位置梁高1.8m,采用单箱三室闭合截面。
桥面铺装为0.5cm 防水粘结层+3.0cm环氧沥青混凝土+4.0cm高弹改性沥青。
钢箱梁为正交异性板,一般截面:顶面板厚14mm,底面板厚14mm,设4道竖直腹板,厚度12mm,顶板采用U型加劲肋,厚8mm、高260mm、间距800mm;底板采用T型加劲肋,竖肋厚8mm、高120mm,水平肋厚10mm、100mm宽;腹板加劲肋厚度14mm、高度160mm,间距300mm;横隔板采用板结构, 间距2m,板厚为10mm。
图表 1 截面①1.2材料钢材Q345qd:弹性模量E=2.1×105MPa,剪切模量G=0.81×105MPa。
1.3荷载① 恒载钢材78.5kN/m3,铺装23kN/m3,防撞栏杆10kN/m。
②活载设计荷载:公路-Ⅱ级,双向四车道。
③温度荷载整体升温40℃、整体降温20℃。
④支座沉降12#、16#墩为0.5cm,13#、14#、15#墩0.8cm⑤荷载组合组合一:恒载+汽车组合二:恒载+汽车+温度+沉降第一章上部结构总体计算3.1梁单元模型法在autocad中建立截面与桥梁模型将截面导入midascivil 中截面特性计算器spc生成截面文件,将桥梁模型导入midascivil,并将生成的截面文件导入到梁单元模型中加入荷载,分析计算图表 2生成单梁模型图表 3\截面特性值计算器生成截面图表 4荷载工况图表 5截面特性值图表 6Cad中生成截面3.1.2 应力验算①轴力验算图表 7工况1轴力图图表 8工况2轴力图计算结果表明工况1最大轴力出现在61号单元,最大值为2.96KN / m^2,工况2最大轴力出现在单元61号单元,最大值为3.72 KN / m^2远远低于钢板抗拉强度②剪力验算图表 9工况1y方向剪力图表 10工况1z方向剪力图表 11工况2y方向剪力图表 12工况2z方向剪力编号\方向y方向z方向工况1398.3832351.8工况2485.7132425.6图表13单位:KN / m^2符合要求③弯矩验算图表 14工况1y方向弯矩图表 15工况1z方向弯矩图表 16工况2y方向弯矩图表 17工况2z方向弯矩编号\方向y方向z方向工况13175.3164349工况26044.1165292图表18单位:KN / m^2符合要求3.1.2位移验算图表 19工况1位移10图表 20工况2位移工况1最大位移0.45m ,工况2最大位移0.4516m3.1.3反力验算图表21工况1反力图图表 22工况2反力图。
三跨(140+300+140)连续双塔钢箱梁斜拉桥设计全套(毕业设计)
摘要桥面系为钢结构,桥塔为钢筋混凝土结构。
斜拉桥很早以前就有了,到了近代发展速度十分迅猛,在现代桥梁工程实践中开始广泛应用,其特点是受力性能好、跨越能力大、轻型美观、抗震性能好。
是跨越大江大河、海峡港湾等交通障碍的首选桥型。
本设计以斜拉桥设计基本理论和静动力分析为理论基础,以成功修建的斜拉桥为例,根据桥梁的位置、布置形式,拟定桥梁的跨度、矢高、锚索倾角、桥塔高度和截面、塔基形式、锚碇构造等,说明选择相关参数的过程、依据、和考虑的主要因素,然后进行桥面系、拉索、桥塔、锚碇等具体尺寸设计、配筋和验算。
由于斜拉桥是超静定结构,计算较为烦琐,故在该设计中,结构单元划分和力计算采用专业设计软件MAIDAS进行,计算方法为有限元法,使设计工作量大大的简化,力求出后,根据桥梁规进行结构力组合。
最后,按容许应力法和极限状态法来验算主要截面,以判定设计的合理性。
本设计的步骤为:根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规,综合考虑桥位的地质、地形条件,经初选后提出了斜拉桥方案、悬索桥、拱桥三个比选桥型。
按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,比较三个方案的优缺点。
比选后把斜拉桥作为主推荐设计方案,进行了结构细部尺寸拟定、静活载力计算、钢主梁应力强度、疲劳验算、斜拉桥整体稳定验算、斜拉桥整体强度应力验算、拉索应力及疲劳验算、钢主梁细部结构设计。
经分析比较及验算表明该设计计算方确,力分布合理,符合设计任务的要求。
关键词:方案;斜拉桥;拱桥;悬索桥;主推荐设计方案;结构分析;验算。
AbstractThe subject is performed in according with the basic theory of Cable stayed bridge dynamic and stationary analysis theory. The span, main cables tower and cables are designed in line with the arrangement of span. The way choose the parameters and decisive elements are illustrated. Thereafter, the sizes of deck system, main cables, end link, cable bands, storm system and anchorages are designed.As a highly redundant system, it is inevitably brings us much difficult in the analysis of the internal forces by hand. The computer program, which named MAIDAS are used in course of calculation in order to simply the work. When the internal stress is carried out, the arrangement of internal stress is implemented in light of bridge specification. After checking the items required in the code for the across-sections, we can know the feasibility of the design.the process of designment:According to the design assignment and thepresent Highway Bridge Specifications, Take the geological and the landform of the bridge site for further analysis, after preliminary selection, threebridge type schemas are presented, they are Cable-stayed bridge, Suspension bridge and Arch bridge. Comparing their characters comprehensively, the Cable stayed bridge is selected as the main design scheme by the philosophy of bridge design as “Practicability, Economy, Security, Beauty”.Through drawing up of structure’s dimension, internal force calculation of dead and living load, steel beam stress and strength calculation, fatigue stress calculation, the whole bridge strength calculation, checking computation of cable stress and fatigue stress, living load distortion, drawing up of steel beam’s dimension. The conclusion can be drawn that the design is up to the assignment.Key word: Design ; cable-stayed bridge; Arch bridge;Suspension Bridge; Steel beam;Fitague stress; the main design scheme for further analysis ; Structure analysis and checking computation.目录第一章概述 (1)1.1、设计依据 (1)1.2、技术标准 (1)1.3、地质条件 (1)1.5、设计规: (3)第二章水文计算 (5)2.1原始资料 (5)2.2 水文计算 (5)第三章桥型方案比选 (8)3.1、构思宗旨 (8)3.2、比选标准: (8)3.3、比选方案 (8)3.4、方案点评 (10)3.5、方案确定: (10)第四章斜拉桥构造设计 (11)4.1 总体设计 (11)4.2 主梁设计 (11)4.3 索塔设计 (23)4.4 基础设计 (24)4.5 斜拉索设计 (24)4.6 辅助墩基础设计 (25)4.7 边跨临时压重设计 (25)4.9、桥面铺装、排水和防水层 (26)第五章模型建立 (27)5.1 荷载 (27)5.2 计算方法概述 (28)5.3 模型建立 (29)5.4 模型分块 (29)5.5 主梁及索塔截面特性 (31)5.6 初索力计算 (31)第六章力分析 (33)6.1 主梁和索塔控制断面力和应力值 (33)6.3 主塔主要力图 (35)6.4斜拉索索力 (38)6.5桥梁影响线 (43)第七章:桥梁下部结构计算 (45)7.1 辅助墩墩柱设计计算 (45)7.2 桥墩钻孔灌注桩设计 (48)第八章施工阶段力分析 (51)8.1 施工方法介绍 (51)8.4 施工阶段主梁力计算图 (55)第九章强度验算 (61)9.1 钢主梁强度验算 (61)9.2 主塔单元强度验算: (70)第十章拉索强度与疲劳验算 (77)10.1、验算原理 (77)第十一章主梁的疲劳验算 (81)11.1主梁疲劳验算 (81)第十二章容许变形验算 (93)12.1容许变形 (93)第十三章施工组织设计 (97)13.1工程概述 (97)13.2临时工程 (97)13.3施工准备 (97)13.4主要工程项目的施工方案 (99)第十四章施工预算 (109)14.1工程预算编制的定义及作用 (109)14.2预算编制的依据 (109)14.3预算编制项目表 (109)14.4预算编制说明 (109)致 (110)参考文献 (111)附录一 (i)附录二 (ii)附录三 .........................................................................................................................ii iXX大桥第一章概述本桥位位于XX旧桥处,桥跨方向由南至北,桥宽23.2m,采用四车道设置,桥梁总长580m,连接南北高速主干道,不设人行道。
三跨钢构的成桥预拱度-概述说明以及解释
三跨钢构的成桥预拱度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从介绍三跨钢构的基本概念和背景出发,以及简要说明成桥预拱度在三跨钢构中的重要性。
正文部分将进一步展开对三跨钢构的定义、特点以及成桥预拱度的意义和作用进行详细说明。
以下是可能的概述内容:在桥梁工程领域中,三跨钢构是一种常见且重要的结构形式。
它由两个支座之间跨越三个连续的梁段组成,通常用于跨越广场、河流或其他交通干道等场所。
与传统的桥梁相比,三跨钢构具有独特的设计和优势。
本文的目的是探讨三跨钢构中的一个关键参数,即成桥预拱度。
成桥预拱度是桥梁施工过程中,为了调整结构造型和保证设计要求而采用的一种手段。
它通过提前设置桥梁在建造时所需的一定预拱度,使结构能够在施工阶段产生适当的自重和温度相应,从而达到设计的要求。
成桥预拱度在三跨钢构中具有重要的意义和作用。
首先,它能够有效减小建筑材料和施工过程中的应力和变形,从而提高结构的稳定性和可靠性。
其次,通过合理设置和控制成桥预拱度,可以在施工过程中减少桥梁的裂缝和变形,保证结构整体的力学性能。
通过对成桥预拱度的研究和探索,可以进一步优化三跨钢构的设计和施工方法,推动工程技术的创新和发展。
因此,深入了解和理解成桥预拱度的重要性,对于提高三跨钢构的工程质量和效率具有积极的意义。
接下来的章节将详细介绍三跨钢构的定义和特点,并深入探讨成桥预拱度在该类型结构中的具体应用和影响。
文章结构部分主要介绍了文章的组织结构和各个部分的内容安排,以便读者能够清晰地了解整篇文章的脉络和内容安排。
在本文中,文章目录按照大纲的结构进行组织,共分为以下几个部分:1. 引言:该部分旨在引入文章的主题,并对全文进行概述。
其中包括概述、文章结构和目的三个小节。
1.1 概述:在本小节中,将简要介绍三跨钢构的背景和相关概念,以及成桥预拱度的重要性和意义。
1.2 文章结构:本小节将详细介绍整篇文章的结构和内容安排。
读者可以在这里找到每个章节的标题和对应的内容概述。
大跨度三跨连续悬索桥钢箱梁总体吊装方案研究
【 作者简 介】 姚清涛( 1 9 8 4 一) , 男, 河南 宁陵县人 , 工程师 , 主要从事大跨度桥梁施工与控制研究工作 ; E — m a i l : a y a o q t @1 6 3 . c o m
5 4
中国工程科学
【 中图分类号】 U 4 4 8 【 文献标识码】 A [ 文章编号】 1 0 0 9 — 1 7 4 2 ( 2 0 1 3 ) 0 8 — 0 0 5 4 — 0 6
1 前言
目前 , 世界范围内采用三跨连续体 系的悬索桥
并不 多见 , 主要有 : 丹 麦 的大 贝 尔 特 桥 ( Gr e a t B e l t B r i d g e ) , 为 目前 世 界 最 大 跨 度 的 三跨 连 续 悬 索桥 , 跨 径 布置 为 5 3 5 m+l 6 2 4 m+ 5 3 5 m, 全漂 浮体 系 ; 瑞
索, 峰值达 2 9 5 9 . 7 k N; 各 吊杆应力分布相对均匀 , 峰值 为 3 6 1 MP a 。对 于方案二 , 施 工 阶段 中最 大 的吊杆力 出现在塔 区吊索 , 峰值达 3 7 8 4 k N, 此外 限位 索 张 力 也 较 大 , 为3 2 0 0 k N; 吊 杆 应 力 峰 值
【 摘 要】 三跨 连续悬索桥不 同于单 跨悬索桥 , 两边跨设置 吊杆 , 在 主塔区域设置无 吊索梁 段实现 中边跨加劲 梁之间 的连续过渡 , 并且一般在边跨过渡墩处设 置限位转 置 , 实现该区域主缆和加 劲梁 的协调变形 , 是其 主要 结构特点 ; 因此该类型悬索桥加劲梁 的吊装方法及关键施 工工序也相对较为复杂 。以南京长江第四大桥为工 程背景 , 针对 大跨度三跨连续悬索桥 的结构特点 , 通过对两种不 同的钢箱梁 吊装顺 序进 行比选分 析 , 确定合理 的钢箱梁 吊装方案。 【 关键词】 三跨连续悬索桥 ; 钢箱梁 ; 吊装方案 ; 合龙 ; 鞍座顶推
钢箱梁桥的有限元分析
钢箱梁桥的有限元分析1.钢箱梁桥的概述在大跨度桥梁的设计中,恒载所占的比重远大于活载,随着跨度的增大,这种比例关系也越来越大,极大地影响了跨越能力。
因此,从设计的经济角度来说,考虑减轻桥梁结构的自重是很重要的。
钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均很高的匀质材料,并且材料的可焊性好,通过结构的空间立体化,钢桥能够具有很大的跨越能力。
随着高强度材料和焊接技术的发展,以及桥梁设计、计算理论的发展和计算机技术发展,从50年代以来,钢梁桥地建设取得了长足的发展,欧洲相继建造了多座大跨钢桥。
从前被认为不可能计算的复杂结构,现在能够通过计算机完成,并且计算结果与实测结果吻合较好。
同过去相比,在相同的跨度与宽度的条件下,用钢量可减少15一20 %,工期与工程的造价也都减少很多,因此钢桥在大跨桥梁领域内具有相当强的优势和竞争力。
在构成钢桥的主要构件中,其翼缘和腹板均使用薄板,其厚度与构件的高度和宽度比都比较小,是典型的薄壁构件。
它与以平面结构组合为主的桥梁结构分析有一定的区别,它涉及到很多平面结构中不常考虑的扭转问题,所以必须依据薄壁结构理论才能明了其应力和应变状态,其应力及变形应按照薄壁结构的理论进行计算。
由于钢箱梁桥是空间结构,结构在恒载或活载的作用下会发生弯一扭藕合。
如果采用传统的计算手段和方法,计算模型要进行必要地简化,为了简化计算,一般的设计规范都要通过构造布置,使实际结构满足简化后的计算理论。
实践表明在满足构造要求后,计算的精度能够满足实际地需要。
但是这样的计算无法得到结构的一些特定部位的精确解,例如变截面和空间构件交汇的部位等。
随着计算机技术和有限元理论的发展和进步,计算机的有限元法己成为现代桥梁的重要计算手段,不但有很高的效率而且可以根据实际的需要进行仿真分析,计算结果经验证与结构的实际结果吻合较好。
当前结构的计算机仿真分析已成为一种广为应用的计算手段。
同一座桥梁可以采用不同的施工方法,但是成桥后的最终应力状态会有差异,结构的最终应力状态与安装过程密不可分。
浅谈某三跨连续刚构桥荷载试验分析
浅谈某三跨连续刚构桥荷载试验分析【摘要】随着桥梁建设技术和工艺的不断完善,各种类型的桥梁不断涌现,如何保证桥梁安全运营成为质量控制的重点,成桥后通过荷载试验来评判桥梁的质量,检验桥梁运营期内能否安全服役,保证桥梁安全运营,防止安全事故发生就显得尤为关键,本文即以某三跨连续刚构桥为例,首先简单介绍了荷载试验的原理,又以某三跨连续钢构桥为支撑,对静载试验和动载试验方案分别做了阐述,同时,采用Midas Civil有限元计算软件对静载试验及动载试验相关指标进行了初步分析。
结合具体的试验结果,即可实现对桥梁承载力、裂缝、刚度及动力特性的评定。
本文为同类桥梁的设计、施工、保养、维护、检测积累相关资料,具有一定的工程实践意义。
【关键词】连续钢构桥;静载试验;动载试验;试验方案1 桥梁荷载试验原理1.1 桥梁静载试验原理静载试验主要是通过在桥梁结构上施加与设计荷载或使用荷载基本相当的外载,采用分级加载的方法,利用检测仪器测试桥梁结构的控制部位与控制截面,在各级试验荷载作用下的挠度、应力、裂缝、横向分布系数等特性的变化,将测试结果与结构按相应荷载作用下的计算值,以及相关规范规定值作比较,从而评定桥梁结构的承载能力。
静载试验是以校验系数来说明桥梁结构潜在的承载力,相对残余变形反映桥梁结构的工作状态。
1.2 桥梁动栽试验原理动载试验是利用某种激振方法激起桥梁结构的振动,测定桥梁结构的固有频率、阻尼比、振型、动力冲击系数等参量,从而从宏观上判断桥梁结构的整体刚度、运营性能。
2 工程概况该大桥为左右幅分离式、一联三跨预应力砼箱型变截面连续刚构梁桥,跨径布置为(40+56+40)m。
单幅采用单箱单室结构,支点处梁高为 3.1m,跨中梁高为1.6m,箱梁底板曲线采用圆曲线。
顶板宽度为10.84m,底板宽度为6.0m,翼缘板长为2.42m。
顶板厚度0.30m,肋板厚度0.30m,底板厚度0.18~0.80m。
主墩采用4Φ1.2m柱式墩,墩柱高度10m,主墩基础为4Φ1.5m钻孔灌注桩,桩长25m。
三跨连续梁桥顶推施工导梁结构优化分析
科技与创新|Science and Technology & Innovation2024年第02期DOI:10.15913/ki.kjycx.2024.02.031三跨连续梁桥顶推施工导梁结构优化分析王建华1,陆铮1,王阳1,李志成2,任学强1(1.浙江交工集团股份有限集团,浙江杭州310000;2.河海大学土木与交通学院,江苏南京210098)摘要:依托跨某高速公路大桥实际工程,通过有限元软件建立了桥梁顶推施工模型,开展了导梁结构长度对桥梁顶推施工中受力的影响研究,分析对比了不同工况下各方案的主梁受力特征、支座反力、顶推反力比值以及下挠情况。
研究表明,方案二顶推模型的受力特征整体优于方案一,且因导梁结构长度增加,大大降低了6#支架直接承受的悬臂自重及该位置处的局部钢箱梁的应力水平,缓解了6#支架位置处的钢箱梁局部应力集中现象。
导梁参数的设定对不设后导梁且三跨以上的钢箱梁顶推过程中的尾端受力基本没有影响。
关键词:连续梁桥;钢箱梁;导梁优化;有限元分析中图分类号:U445 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)02-0108-03近年来,中国交通建设发展迅速,其中公路基础设施建设也在不断深入。
在互补、多层次的公铁路网布局下,不可避免地会产生公路、铁路交叉跨越的情况。
考虑到施工过程中可能对高速公路行车造成安全隐患的特点,现多采用顶推法进行施工。
桥梁顶推施工的关键技术包含导梁参数设置、临时墩结构设计、钢箱梁拼装、顶推设备及应用以及施工工序等方面。
翟相飞(2022)[1]基于有限元模拟,分析了施工预拱度值和各节段之间的位移变形值,并针对大跨度钢箱梁现场焊接装配精度要求高的特点,提出了钢箱梁安装精度和质量控制的新方法。
林华彬等(2022)[2]以某跨海大桥施工监控为例,建立全桥杆系有限元模型,分析了梯度温度对线形监测的影响,结果表明,桥梁的首个大节段对梯度温度最为敏感,后续梁段架设后,梯度温度对挠度影响变小;并结合理论分析和工程实践,提出了温度测量方案、温差控制要求、架站位置选择等线形监测技术措施。
三跨连续梁的分析
三跨连续梁的分析fini/clear/title,three span continous bridge /prep7!上顶板的关键点位置k,1,0,0k,2,-2.1k,3,-2.6,-0.125k,4,-2.8,-0.125k,5,-3.0,-0.125k,6,-3.4857,-0.1036k,7,-3.9714,-0.0821k,8,-4.4571,-0.0607k,9,-4.9429,-0.0393k,10,-5.4286,-0.0179k,11,-5.9143,0.0036k,12,-6.4,0.025!下底板的关键点位置k,13,-2.8,-1.85k,14,,-1.85!上顶板关键点49m位置kgen,9,1,12,1,0,0,49/8,100!上顶板关键点50m位置kgen,2,1,12,1,0,0,50,900!上顶板关键点50+34.5m位置kgen,9,901,912,1,0,0,34.5/8,100!上顶板关键点50+35m位置kgen,2,901,912,1,0,0,50,900!板的高度由1.85m变至3.875mc1=0.000843399 !49m边跨的二次抛物线系数c2=0.001701323 !34.5m边跨的二次抛物线系数*dim,x1,array,8 !定义边跨的八分点位置*do,i,1,8,1x1(i)=i*49/8*dim,x2,array,8 !定义中跨的八分点位置*do,i,1,8,1x2(i)=i*34.5/8*enddo!下底板边跨(49m)八分点关键点的y坐标位置*dim,yb,array,8*do,i,1,8,1yb(i)=c1*x1(i)**2*enddo!下底板中跨(34.5m)八分点关键点的y坐标位置*dim,ym,array,8*do,i,1,8,1ym(i)=-c2*(x2(i)-34.5)**2+2.025*enddo!生成下底边跨(50m)八分点的关键点*do,i,1,8,1kgen,2,13,14,1,0,-yb(i),x1(i),i*100!下底板50m处关键点kgen,2,813,814,1,0,0,1,100!生成下底中跨(50+34.5m)八分点的关键点*do,i,1,8,1kgen,2,913,914,1,0,ym(i),x2(i),i*100*enddo!边墩处的横隔板位置!1,2,3,4~14为0m处横隔板位置的所有关键点!51,52,53~54为-0.5m处横隔板位置的所有关键点kgen,2,1,14,1,0,,-0.5,50!中墩处的横隔板位置!801,802,803,804~814为49m处横隔板位置的所有关键点!901,902,903~904为50m处横隔板位置的所有关键点!连成板面!上顶板,板厚0.25met,1,shell63mp,dens,1,2500mp,ex,1,3.5e10mp,prxy,1,0.1667r,1,0.25*do,i,0,16,1a,1+i*100,1+(i+1)*100,2+(i+1)*100,2+i*100 *enddoa,1,51,52,2aatt,1,1,1asel,none!上顶板的加腋,板厚0.375mr,2,0.375*do,i,0,16,1a,2+i*100,2+(i+1)*100,3+(i+1)*100,3+i*100 *enddoa,2,52,53,3aatt,1,2,1asel,none!肋板与翼缘交接处,板厚0.5mr,3,0.5*do,i,0,16,1a,3+i*100,3+(i+1)*100,4+(i+1)*100,4+i*100 a,4+i*100,4+(i+1)*100,5+(i+1)*100,5+i*100*enddoa,3,53,54,4a,4,54,55,5aatt,1,3,1asel,none!翼缘厚度渐变,下面定义翼缘板的渐变厚度*dim,hd,array,9hd(9)=0.2hd(8)=1*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(7)=2*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(6)=3*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(5)=4*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(4)=5*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(3)=6*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(2)=7*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(1)=0.5*do,i,1,8,1r,30+i,hd(i),hd(i),hd(i+1),hd(i+1) !定义渐变的翼缘厚度*enddo*do,i,0,16,1*do,k,5,11,1a,k+i*100,k+(i+1)*100,k+1+(i+1)*100,k+1+i*100a,k,k+50,k+1+50,k+1aatt,1,k+26,1asel,none*enddo*enddoasel,none!肋板厚度0.5mr,4,0.5*do,i,0,16,1a,4+i*100,4+(i+1)*100,13+(i+1)*100,13+i*100*enddoa,4,54,63,13aatt,1,4,1asel,none!下底板厚度0.25m~0.4m按2次抛物线过度c3=6.2474e-05 !边跨底板厚度变化的二次抛物线系数c4=0.000126024 !中跨底板厚度变化的二次抛物线系数*dim,h1,array,8 !边跨底板厚度*do,i,1,8,1h1(i)=0.25+c3*x1(i)**2*enddo*dim,h2,array,9 !中跨底板厚度*do,i,1,8,1h2(i)=0.25+c4*x2(i)**2*enddoh2(9)=0.4!生成边跨的底板单元*do,i,1,8,1r,10+i,h1(i)a,13+(i-1)*100,13+i*100,14+i*100,14+(i-1)*100aatt,1,10+i,1asel,none*enddo!生成中跨的底板单元*do,i,1,9,1r,20+i,h2(i)a,13+(i+7)*100,13+(i+8)*100,14+(i+8)*100,14+(i+7)*100 aatt,1,20+i,1asel,none*enddoa,13,63,64,14aatt,1,20+i,1asel,noner,50,2 !横隔板厚度2ma,1,51,64,14 !端横隔板a,801,901,914,814aatt,1,50,1allselesize,0.4mshape,0mshkey,1amesh,allnsel,allnsym,x,10000,allesym,x,10000,alllocal,11,0,,,84.5csys,11allselnsym,z,100000,allesym,z,100000,allallselnummrg,allnumcmp,allcsys,0!施加支座约束!支座位置选择在肋板处(端部支座)nsel,s,loc,y,-1.85nsel,r,loc,x,-3,-2.6 nsel,r,loc,z,-0.5,0d,all,ux,,,,,uy,roty,rotzallselnsel,s,loc,y,-1.85 nsel,r,loc,x,3,2.6 nsel,r,loc,z,-0.5,0d,all,ux,,,,,uy,roty,rotzallselnsel,s,loc,y,-1.85 nsel,r,loc,x,-3,-2.6 nsel,r,loc,z,169,169.5 d,all,ux,,,,,uy,roty,rotzallselnsel,s,loc,y,-1.85 nsel,r,loc,x,3,2.6 nsel,r,loc,z,169,169.5 d,all,ux,,,,,uy,roty,rotz!中部支座allselnsel,s,loc,y,-3.875 nsel,r,loc,x,3,2.6 nsel,r,loc,z,49,50d,all,ux,,,,,uy,roty,rotzallselnsel,s,loc,y,-3.875 nsel,r,loc,x,-3,-2.6 nsel,r,loc,z,49,50d,all,ux,,,,,uy,roty,rotzallselnsel,s,loc,y,-3.875 nsel,r,loc,x,-3,-2.6 nsel,r,loc,z,119,120d,all,ux,,,,,uy,uz,roty,rotzallselnsel,s,loc,y,-3.875 nsel,r,loc,x,3,2.6nsel,r,loc,z,119,120d,all,ux,,,,,uy,uz,roty,rotz!工况1 一期恒载allsel/soluacel,,9.8solvefini。
三跨连续钢箱梁桥板单元分析
三跨连续钢箱梁桥板单元分析摘要:应用有限单元程序MIDAS/Civil分析各种荷载工况下的连续钢箱梁,薄壁钢箱梁用考虑横向剪切变形的板进行模拟,比较精确分析出钢箱梁的应力大小及分布,主应力及剪应力均符合要求。
关键词:连续钢箱梁桥板单元有限元对于跨度不大的连续钢箱梁桥,用板单元进行分析能得出应力云图来反映应力大小及分布。
从而分析出薄壁箱梁在荷载作用下的最大主应力及剪应力的所在区域及数值。
本文采用板单元建立模型,对三跨连续钢箱梁桥进行受力分析。
1.板壳基本理论(1)薄板理论薄板理论除采用弹性力学中材料均匀、连续、各向同性和线弹性假设外,通常称为Kirchhoff的基本假定。
(2)中厚板理论考虑横向剪切变形的板理论,一般称为中厚板理论或Reissner理论。
厚板理论是平板弯曲的精确理论。
(3)考虑横向剪切变形的壳理论可考虑横向剪切变形的影响的理论,一般称为Mindlin-Reissner理论,是将Reissner关于中厚板理论的假定推广到壳中。
2.实桥建模与分析2.1 实桥概况实桥为40+65+50m连续钢箱梁桥,单箱三室斜腹板,顶、底板设U型加劲肋板。
钢箱梁采用钢材为Q345D,顶板厚16mm,底板厚24mm,腹板厚16mm。
2.2有限元模型的建立利用MIDAS/Civil建立有限单元模型,单元采用4节点平面应力单元,板厚为考虑加劲肋板,共建立了6506个单元。
如图1所示。
2.3 计算结果分析计算各种荷载工况为自重(ST1),二期恒载(ST2)2.7 kN/,支座不均匀沉降(SM)按10cm考虑,温度荷载(ST3)按整体升温20℃考虑,汽车活载(MV)按双向四车道加载。
进行荷载组合如下:荷载组合Ⅰ:1.2×ST1+1.2×ST2+0.5×SM荷载组合Ⅱ:1.2×ST1+1.2×ST2+0.5×SM+1.4×MV荷载组合Ⅲ:1.2×ST1+1.2×ST2+0.5×SM+1.4×ST3荷载组合Ⅳ:1.2×ST1+1.2×ST2+0.5×SM+1.4×MV+1.12×ST3各种荷载组合下主梁的最大最小主应力及最大剪应力见表1根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003),厚度为16~35mm的Q345钢板的抗拉、抗压和抗弯强度设计值为295MPa,抗剪强度设计值为170MPa。
三跨连续曲线钢箱梁支反力计算分析
三跨连续曲线钢箱梁支反力计算分析杨彩红【摘要】某工程三跨连续曲线钢箱梁采用板单元进行计算分析,分别对曲线半径为50 m、75 m、100 m、125 m、150 m、175 m和200 m的三跨连续钢箱梁建立模型,计算并提取支反力.三跨连续曲线钢箱梁在最不利工况下内侧支座反力随着平面曲线半径的增大而增大,外侧支座反力随着平面曲线半径的增大而减小,端部内侧支座最小反力在平面曲线半径为50~150 m时为负,其余情况下均为正.由于最不利工况下端部内侧支座出现了负反力,故需对钢箱梁内侧进行适量压重,以防钢箱梁在使用过程中发生侧翻,确保行车安全.【期刊名称】《城市道桥与防洪》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P76-77,94)【关键词】钢箱梁;曲线梁桥;板单元;支反力;计算分析【作者】杨彩红【作者单位】天津城建设计院有限公司杭州分院,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】U443.3钢箱梁具有自重较轻、施工迅速、施工对环境影响小等特点,且随着桥梁施工工艺和质量控制的提高,钢箱梁越来越多的运用于桥梁建设中,其质量直接关系到桥梁结构的安全。
某立交工程跨越现状道路交叉口,匝道平面曲率半径为50 m、75 m、100 m、125 m、150 m、175 m和200 m,在这些曲率半径处上部结构采用28 m+ 34 m+28 m等高度连续钢箱梁。
桥宽为0.5 m防撞护栏+7.0 m车行道+0.5 m防撞护栏,共8.0 m,扣除两侧防撞护栏下滴水设施各0.1 m外,钢箱梁实际结构宽度为7.8 m。
道路中心线处梁高1.7 m。
设计荷载为城—A级(CJJ 11-2011),计算车道数为2。
二期恒载为10 cm沥青混凝土层+8 cm钢筋混凝土铺装,两侧防撞护栏各2.7 kN/m。
温度荷载为均匀温差按整体升温35℃、整体降温30℃考虑;温度梯度参考BS5400中相关规定;支座不均匀沉降按10 mm考虑。
灵山大桥三孔连续钢箱梁桥设计
灵山大桥三孔连续钢箱梁桥设计摘要:丽水灵山大桥设计为三跨连续钢箱梁桥,本文主要介绍了该桥的设计与构造上的特点,采用Midas有限元分析钢结构纵梁受力结果及结论。
针对该桥的结构设计特点提出施工流程及工艺要点,供设计参考。
关键词:三跨连续钢箱梁桥;结构设计;结构分析;施工要点1.概述灵山大桥是丽水市南明湖国际休闲养生港的配套工程,灵山大桥跨越好溪,不仅是一座交通桥,也是一座景观桥,是丽水市南明湖国际休闲养生港的地标性建筑,也是国际休闲养生港游客旅游观光的驻足点。
桥梁设计为三孔连续钢箱梁,桥跨布置为65+85+65m。
桥梁立面布置见图1。
2.桥梁设计技术标准2.1 设计速度:40Km/h;公路-I级;人群荷载:按3.5KN/m2取值;2.3 设计洪水频率:1/1002.4 航道要求:不通航2.5 桥梁标准横断面:桥宽12.5m,断面布置为:2.5(人行道,含青石栏杆)+0.25(路缘带)+2x3.5(行车道)+0.25(路缘带)+2.5(人行道);2.6 桥梁抗震:根据《中国地震动参数区划图》GB18306,本项目区域的地震动峰值加速度系数为0.05g,因此桥梁结构在抗震设计时仅采用简易设防即可。
3.工程地质条件场区勘探深度以内主要由素填土及第四系冲积松散岩类及白垩系下统朝川组砂砾岩、砂岩,可分为4个工程地质层,6个亚层,分述如下:①素填土:褐色、灰白色,稍密-中密,干燥-稍湿,层厚5.10~1.00m。
②卵(漂)石:灰褐色,密实,饱和,主要由卵石、漂石、中粗砂组成,层厚11.00~3.60m。
③-2强风化砂砾岩:紫红色,砂质结构,层状构造,见角砾,岩石风化较强,节理裂隙很发育。
分布于全场址,层厚3.20~1.30m。
③-3中风化砂砾岩:紫红色,局部灰色,砂质结构,层状构造。
全场分布,控制层10.10~7.7m。
④-2强风化砂岩:紫红色,砂质结构,层状构造,岩石抗风化能力差,遇水易软化。
层厚1.00~1.00 m,。
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三跨连续钢箱梁桥板单元分析
摘要:应用有限单元程序midas/civil分析各种荷载工况下的连续钢箱梁,薄壁钢箱梁用考虑横向剪切变形的板进行模拟,比较精确分析出钢箱梁的应力大小及分布,主应力及剪应力均符合要求。
关键词:连续钢箱梁桥板单元有限元
对于跨度不大的连续钢箱梁桥,用板单元进行分析能得出应力云图来反映应力大小及分布。
从而分析出薄壁箱梁在荷载作用下的最大主应力及剪应力的所在区域及数值。
本文采用板单元建立模型,对三跨连续钢箱梁桥进行受力分析。
1.板壳基本理论
(1)薄板理论
薄板理论除采用弹性力学中材料均匀、连续、各向同性和线弹性假设外,通常称为kirchhoff的基本假定。
(2)中厚板理论
考虑横向剪切变形的板理论,一般称为中厚板理论或reissner理论。
厚板理论是平板弯曲的精确理论。
(3)考虑横向剪切变形的壳理论
可考虑横向剪切变形的影响的理论,一般称为mindlin-reissner 理论,是将reissner关于中厚板理论的假定推广到壳中。
2.实桥建模与分析
2.1 实桥概况
实桥为40+65+50m连续钢箱梁桥,单箱三室斜腹板,顶、底板设u
型加劲肋板。
钢箱梁采用钢材为q345d,顶板厚16mm,底板厚24mm,腹板厚16mm。
2.2有限元模型的建立
利用midas/civil建立有限单元模型,单元采用4节点平面应力单元,板厚为考虑加劲肋板,共建立了6506个单元。
如图1所示。
2.3 计算结果分析
计算各种荷载工况为自重(st1),二期恒载(st2)2.7 kn/,支座不均匀沉降(sm)按10cm考虑,温度荷载(st3)按整体升温20℃考虑,汽车活载(mv)按双向四车道加载。
进行荷载组合如下:
荷载组合ⅰ:1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm
荷载组合ⅱ:1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm+1.4×mv
荷载组合ⅲ:1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm+1.4×st3
荷载组合ⅳ:1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm+1.4×mv+1.12×st3 各种荷载组合下主梁的最大最小主应力及最大剪应力见表1
根据《钢结构设计规范》(gb 50017-2003),厚度为16~35mm的q345钢板的抗拉、抗压和抗弯强度设计值为295mpa,抗剪强度设计值为170mpa。
由分析结果可以看出应力均满足要求。
3.结语
(1)对于跨度不大的连续钢箱梁桥及特殊受力部位的薄壁钢箱梁结构,采用板单元进行建模分析,能够精确的得出应力云图来反映应力大小及分布,从而分析局部的主应力及剪应力,验算钢板是否会发生局部屈曲或剪切破坏。
(2)厚板和厚壳单元不但可以分析厚板和厚壳,还可以降阶积分分析薄板和薄壳。
大部分情况下无论是厚板还是薄板,选择厚板单元进行分析都能够得到精确的分析结果。
(3)运用midas/civil建立板单元模型,为了得到理想的计算结果和较高的效率,要尽量使用4节点单元。
参考文献:
[1]朱伯芳.有限单元法原理与应用[m] ·北京:中国水利水电出版社,2009
[2]邱顺东.桥梁工程软件midas civil 常见问题解答[m]·北京:人民交通出版社,2009
[3]王新敏.ansys工程结构数值分析[m]·北京:人民交通出版社,2007。