midas28度斜交桥分析PPT课件
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迈达斯斜桥与弯桥分析
斜桥与弯桥分析北京迈达斯技术有限公司2007年8月目录1. 斜桥 (1)1.1 概述 (1)1.2 斜交桥梁的受力特点 (1)1.3 建模方法 (2)2. 弯桥 (3)2.1 概述 (3)2.2 弯桥的受力特点 (3)2.3 建模方法 (4)2.4 弯桥建模例题 (5)1. 斜桥1.1 概述桥梁设计中，会因为桥位、线型的因素，而需要将桥梁做成斜交桥。
斜交桥受力性能较复杂，与正交桥有很大差别。
平面结构计算软件无法对其进行精确的分析，限制了此类结构桥型的应用。
1.2 斜交桥梁的受力特点a) 钝角角隅处出现较大的反力和剪力，锐角角隅处出现较小的反力，还可能出现翘起；（图1.2.1）b) 出现很大的扭矩；（图1.2.2）c) 板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢。
（图1.2.3 ~ 图1.2.4）图1.2.1 斜交空心板桥支点反力图1.2.2 斜交空心板桥扭矩图图1.2.3 正、斜交板桥自重弯矩图（板单元）图1.2.4 正、斜交空心板桥自重弯矩图（梁格单元）这些效应的大小与斜交角度大小也有很大的关系，斜交角度越大，上述效应就越大。
一般来说斜交角度小于20度时，对于简支斜交桥的上述影响可以忽略。
如果斜交角度超过20度就必须考虑上述效应的影响。
设计人员还应根据实际情况，找出适当的处理方案。
1.3 建模方法对斜交桥梁多用梁格法建立模型。
可用斜交梁格或正交梁格来建模。
对于斜交角度小于20度时，使用斜交梁格是非常方便的。
但是对于大角度的斜交桥，根据它的荷载传递特性，建议选用正交梁格，而且配筋时也尽量沿正交方向配筋。
图1.3.1 斜交梁格与正交梁格2. 弯桥2.1 概述目前弯梁桥在现代化的公路及城市道路立交中的数量逐年增加，应用已非常普遍。
尤其在互通式立交的匝道桥设计中应用更为广泛。
目前出现了很多小半径的曲线梁桥，特别是匝道桥梁更是如此。
此类桥梁具有斜、弯、坡、异形等特点，给桥梁的线型设计和构造处理带来很大困难。
2.2 弯桥的受力特点a) 弯桥在外荷载的作用下会同时产生弯矩和扭矩，并且互相影响，使梁截面处于弯扭共同作用的状态，其截面主拉应力往往比相应的直梁桥大得多（图2.2.1）；图2.2.1 弯桥弯矩与扭矩b) 弯桥在外荷载的作用下，还会出现横向弯矩（图2.2.2）；图2.2.2 横向弯矩c) 由于弯扭耦合，弯桥的变形比同样跨径直线桥要大，外边缘的挠度大于内边缘的挠度，而且曲率半径越小、桥越宽，这一趋势越明显。
第九讲_斜交板桥
第七章 斜弯桥计算分析简介
概述
一、斜弯桥的应用情况
1、高等级公路改变了原来路与桥的关系 2、城市立交的大量建设需要异性桥梁 3、设计手段的发展使设计水平提高 4、国外二十世纪六七十年代到达高峰，国内
八九十年代是研究高潮
漳龙高速公路
弯拱桥
弯连续刚构
天目路立交
南浦大桥东引桥
概述
二、计算方法
x [l l
xz
D(l
TD(1 x)] T [l
l
2kx l
xz
tg
2 )
D(l
2k
x
tg
2
)]ctg
其中：
1
D 2(1 k tg2)
EI k
GI d
2. 内力影响线
3. 连续单梁
• 全抗扭支承连续斜梁
• 中间点铰支承连续斜梁
1、解析法 概念清晰 不能解决复杂问题 2、数值法 计算功能强 数据复杂，需要人工判断
第一节 整体斜板桥的受力特点 和构造
• 主要用于小跨度桥梁
– 跨径通常在20米以下
• 全桥一般采用满樘支架整体浇筑
一、影响斜板桥受力的因素
1. 斜交角
两种表示方法
当斜角小于15度时 取斜长按正桥计算
2. 宽跨比b/l
3）由于弹性支承使支点反力减小 X akaa
荷载不作用于计算主梁上时
只有由于横梁分配过来的弹性支承反力对计算 截面产生的影响线
X akaa
• 两跨连续梁，中间支点处的反力
XB
P[k
k (1 k 2 )l1 2l
]
3. 横梁的弯矩影响线
概述
一、斜弯桥的应用情况
1、高等级公路改变了原来路与桥的关系 2、城市立交的大量建设需要异性桥梁 3、设计手段的发展使设计水平提高 4、国外二十世纪六七十年代到达高峰，国内
八九十年代是研究高潮
漳龙高速公路
弯拱桥
弯连续刚构
天目路立交
南浦大桥东引桥
概述
二、计算方法
x [l l
xz
D(l
TD(1 x)] T [l
l
2kx l
xz
tg
2 )
D(l
2k
x
tg
2
)]ctg
其中：
1
D 2(1 k tg2)
EI k
GI d
2. 内力影响线
3. 连续单梁
• 全抗扭支承连续斜梁
• 中间点铰支承连续斜梁
1、解析法 概念清晰 不能解决复杂问题 2、数值法 计算功能强 数据复杂，需要人工判断
第一节 整体斜板桥的受力特点 和构造
• 主要用于小跨度桥梁
– 跨径通常在20米以下
• 全桥一般采用满樘支架整体浇筑
一、影响斜板桥受力的因素
1. 斜交角
两种表示方法
当斜角小于15度时 取斜长按正桥计算
2. 宽跨比b/l
3）由于弹性支承使支点反力减小 X akaa
荷载不作用于计算主梁上时
只有由于横梁分配过来的弹性支承反力对计算 截面产生的影响线
X akaa
• 两跨连续梁，中间支点处的反力
XB
P[k
k (1 k 2 )l1 2l
]
3. 横梁的弯矩影响线
斜交桥分析ppt课件
38
3.11 结合规范PSC设计
4、查看PSC设计结果
39
Thank You !
We Analyze And Design the Future
40
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
41
使用性能荷载组合勾选E(表示弹性验 算荷载组合）用来进行结构的正截面 压应力、斜截面主压应力验算、受拉 区钢筋的拉应力验算。
35
3.11 结合规范PSC设计
1、定义PSC设计参数
36
3.11 结合规范PSC设计
2、定义PSC设计材料
37
3.11 结合规范PSC设计
3、定义PSC设计位置与计算书内容
平面结构计算软件无 法对其进行精确的分析， 限制了此类结构桥型的运 用。
8
2.1 支座反力
钝角角隅处出现较大的反力和剪力，锐角角隅处 出现较小的反力，还可能出现翘起。
9
2.2 扭矩分布
结构出现较大扭矩，同时对于边梁靠近支承位置处 ，扭矩最大。
10
2.3 弯矩分布
直桥
斜桥
板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢，随斜角的 增大从跨中向钝角部位移动。
31
3.8 定义施工阶段
32
定义时间依存 材料特性；
材龄的含义， 注意收缩与徐变材 龄不一样；
边界条件中， 变形前与变形后的 区别。
3.9 定义分析控制数据
33
3.10 定义荷载组合
34
பைடு நூலகம்.10 定义荷载组合
承载能力荷载组合用来进行 结构的承载力验算（正截面 抗弯、斜截面抗剪等）。
使用性能荷载组合不勾选E用来进行 结构的截面抗裂验算（对于A类预应 力混凝土构件进行正截面抗裂验算时 ，要考虑在荷载长期效应组合下的验 算，但此时规定的荷载长期效应系指 结构恒载和直接施加于桥上的活荷载 产生的效应组合，不考虑间接施加于 桥上其他作用效应。此时程序在验算 时，会自动屏蔽掉间接荷载效应）。
3.11 结合规范PSC设计
4、查看PSC设计结果
39
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40
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41
使用性能荷载组合勾选E(表示弹性验 算荷载组合）用来进行结构的正截面 压应力、斜截面主压应力验算、受拉 区钢筋的拉应力验算。
35
3.11 结合规范PSC设计
1、定义PSC设计参数
36
3.11 结合规范PSC设计
2、定义PSC设计材料
37
3.11 结合规范PSC设计
3、定义PSC设计位置与计算书内容
平面结构计算软件无 法对其进行精确的分析， 限制了此类结构桥型的运 用。
8
2.1 支座反力
钝角角隅处出现较大的反力和剪力，锐角角隅处 出现较小的反力，还可能出现翘起。
9
2.2 扭矩分布
结构出现较大扭矩，同时对于边梁靠近支承位置处 ，扭矩最大。
10
2.3 弯矩分布
直桥
斜桥
板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢，随斜角的 增大从跨中向钝角部位移动。
31
3.8 定义施工阶段
32
定义时间依存 材料特性；
材龄的含义， 注意收缩与徐变材 龄不一样；
边界条件中， 变形前与变形后的 区别。
3.9 定义分析控制数据
33
3.10 定义荷载组合
34
பைடு நூலகம்.10 定义荷载组合
承载能力荷载组合用来进行 结构的承载力验算（正截面 抗弯、斜截面抗剪等）。
使用性能荷载组合不勾选E用来进行 结构的截面抗裂验算（对于A类预应 力混凝土构件进行正截面抗裂验算时 ，要考虑在荷载长期效应组合下的验 算，但此时规定的荷载长期效应系指 结构恒载和直接施加于桥上的活荷载 产生的效应组合，不考虑间接施加于 桥上其他作用效应。此时程序在验算 时，会自动屏蔽掉间接荷载效应）。
MIDAS／Civil技术培训-斜桥与弯桥
问题一
斜桥和弯桥在设计中有哪些 特殊考虑？
解答
问题二
斜桥和弯桥设计需考虑地形、 地质、水文等因素，进行结 构分析和优化，确保桥梁安 全性和稳定性。
在施工过程中如何保证斜桥 和弯桥的质量？
解答
施工过程中需严格控制材料 质量、加强现场监管、进行 质量检测和验收等环节，确 保施工质量符合要求。
经验分享和互动交流环节
边界条件设置
在弯桥模型中，需要根据实际情况设置边 界条件。例如，对于简支梁桥，可以在桥 墩处设置固结边界条件；对于连续梁桥， 可以在桥墩处设置弹性支撑边界条件。
荷载施加方法
在弯桥模型中，需要根据设计资料施加荷 载。例如，可以施加均布荷载、集中荷载 、移动荷载等。同时，需要考虑荷载的组 合和工况，以确保模型的准确性。
05
结构分析结果解读与评估
位移、内力、应力等结果展示
位移结果
通过有限元分析，可以得到桥梁结构在荷载作用下的位移分布情况，包括竖向位移、横向 位移和纵向位移等。这些位移结果可以帮助工程师判断结构刚度是否满足要求。
内力结果
内力分析是桥梁结构设计的核心环节之一，通过有限元分析可以得到桥梁结构在荷载作用 下的内力分布情况，包括弯矩、剪力、轴力等。这些内力结果可以为桥梁结构的安全性和 稳定性评估提供依据。
内力异常
可能原因包括荷载施加不准确、截面特性输入错误等，处理措施可 以包括重新校核荷载、修正截面特性等。
应力异常
可能原因包括材料特性不准确、网格划分不精细等，处理措施可以 包括重新校核材料特性、加密网格划分等。
结构优化建议提供
01
结构形式优化
针对不同类型的桥梁结构，可以采用不同的结构形式进行优化设计，例
应力结果
midas梁桥PSC设计与RC设计专题讲义ppt课件
▪ 结果 > 荷载组合
承载能力荷载组合用来进行结构的承载力验算 （正截面抗弯、斜截面抗剪等）。
使用性能荷载组合不勾选E用来进行结构 的截面抗裂验算（对于A类预应力混凝 土构件进行正截面抗裂验算时，要考虑 在荷载长期效应组合下的验算，但此时 规定的荷载长期效应系指结构恒载和直 接施加于桥上的活荷载产生的效应组合， 不考虑间接施加于桥上其他作用效应。 此时程序在验算时，会自动屏蔽掉间接 荷载效应）。
7
2.1、 PSC设计定义
▪ 设计 > PSC设计>PSC设计参数
2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
8
2.1、 PSC设计定义
2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
PSC设定义操作流程： PSC设计参数> PSC设计材料> PSC设计截面位置> PSC设计计算书输出内容>运行 PSC设计。
14
2.5、 使用阶段斜截面抗裂验算
2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
▪ 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段斜截面抗裂验算
15
2.6、 使用阶段正截面压应力验算
2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
▪ 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段正截面压应力验算
2.6、使用阶段正截面压应力验算
2.7、使用阶段斜截面主压应力验算
2.8、使用阶段正截面抗弯验算
2.9、使用阶段斜截面抗剪验算
2.10、使用阶段抗扭验算
2.11、输出PSC设计计算书
4
预应力混凝土连续梁桥模型模拟与设计关键点
midas培训-斜弯桥
18
0202-弯桥 支座（多支座模拟） 支座（多支座模拟）
在实际支座的顶、底位置分别建立节点， 在实际支座的顶、底位置分别建立节点，支座底部节点采用一 般支承约束（约束D ALL），利用弹性连接（一般） ），利用弹性连接 般支承约束（约束D-ALL），利用弹性连接（一般）来模拟支 输入相应方向的刚度值与Beta ），支座顶节点和主梁节 Beta角 座（输入相应方向的刚度值与Beta角），支座顶节点和主梁节 AutoCAD DXF File 点通过刚性连接来连接。 点通过刚性连接来连接。
2
0101-斜桥 受力特点
钝角角隅处出现较大的反力和剪力， a) 钝角角隅处出现较大的反力和剪力，锐角角隅处出现较小 的反力，还可能出现翘起。 的反力，还可能出现翘起。
3
0101-斜桥 受力特点
出现很大的扭矩。 b) 出现很大的扭矩。
23
0202-弯桥 弯桥建模例题
桥梁类型： 桥梁类型：4跨连续箱梁 桥梁长度：L＝4×30m 桥梁长度： AutoCAD DXF File 曲线半径： 曲线半径：70m 截面类型： 截面类型：单箱单室
24
斜桥与弯桥
25
1
0101-斜桥
概述
桥梁设计中，会因为桥位、 桥梁设计中，会因为桥位、 线型的因素， 线型的因素，而需要将桥梁做 成斜交桥。 成斜交桥。斜交桥受力性能较 复杂，与正交桥有很大差别。 复杂，与正交桥有很大差别。 平面结构计算软件无法对其进 行精确的分析， 行精确的分析，限制了此类结 构桥型的运用。 构桥型的运用。
12
0202-弯桥
受力特点
根据以上受力特点，对于弯桥，在结构设计中， 根据以上受力特点，对于弯桥，在结构设计中，应对 其进行全面的整体的空间受力计算分析， 其进行全面的整体的空间受力计算分析，只采用横向分 布等简化计算方法，不能满足设计要求。 布等简化计算方法，不能满足设计要求。 必须对纵向弯曲、扭转作用下，结合自重、预应力和 必须对纵向弯曲、扭转作用下，结合自重、 汽车活载等荷载进行详细的受力分析， 汽车活载等荷载进行详细的受力分析，充分考虑其结构 的空间受力特点才能得到安全可靠的结构设计。 的空间受力特点才能得到安全可靠的结构设计。
MIDAS做悬索桥斜拉桥分析
悬索桥分析：索单元初始刚度
平衡单元节点内力
荷载>初始荷载>大位移>平衡单元节点内力
该功能仅适用于施工阶段分析时，选择非线性分析的独立模型，并 且勾选了“包含平衡单元节点内力”选项时的情形。 可手动输入所有构件的平衡单元节点内力，也可通过“悬索桥分析 控制”自动计算生成，在成桥状态下，平衡单元节点内力与成桥恒载 相平衡，使结构处于0位移状态。 可考虑包括梁单元等的所有构件的平衡内力，对于自锚式悬索桥更 加适用，因自锚式悬索桥是索梁协同作用的结构，加劲梁的内力对刚 度影响也不可忽视。
悬索桥分析：索单元简介
pretension
只能传递单元的轴向拉力 随着内力的变化几何刚度发生变化 有了初始刚度索单元才能承受各种荷载
悬索桥分析：索单元初始刚度
MIDAS程序中的初始刚度：
定义索单元时 几何刚度初始荷载 平衡单元节点内力 初始单元内力
悬索桥分析：悬索桥建模助手
原理：程序内部自动分两个步骤进行迭代分析
第一步骤：根据建模助手中输入几何控制点参数、材料与截面、桥 面系荷载进行第一次几何非线性迭代分析。此时仅考虑悬索桥建模助 手对话框 “桥面系”栏中输入的荷载作为恒载进行分析，求出第一平 衡状态。（未包含索构件自重）
初始单元内力：仅适用于成桥荷载的小位移分析，如移动荷载、特征 值分析等。仅提供刚度。与上述三项无优先级。
悬索桥分析：初始平衡状态
初始平衡状态
悬索桥在成桥状态下处于平衡状态，又称为悬索桥的初始 平衡状态。
平衡状态下的相平衡荷载：
索单元的拉力以及各单元的内力 索、吊杆、加劲梁的自重 二期荷载等
斜拉桥分析：基本操作步骤
MIDAS索单元应用悬索桥斜拉桥分析ppt课件
1
目录
1. 悬索桥分析
① 基本操作步骤 ② 索单元简介 ③ 索单元初始刚度 ④ 初始平衡状态 ⑤ 悬索桥分析控制
2. 斜拉桥分析
① 基本操作步骤 ② 未知荷载系数法 ③ 体外力与体内力 ④ 未必和配合力
2
悬索桥分析：基本操作步骤
① 定义主缆、边缆、主塔、加劲梁、吊杆等构件的材料和截面 特性；
② 打开主菜单“模型/结构建模助手/悬索桥”，输入相应参数 （各参数意义可参考在线帮助）；
7
悬索桥分析：索单元初始刚度
几何刚度初始荷载
荷载>初始荷载>大位移>几何刚度 初始荷载
静力线性分析：不起作用。 静力非线性分析：根据输入的内力， 赋予索单元相应的初始刚度，对于定 义的荷载工况，进行几何非线性分析。 仅提供初始刚度之用，所输入内力 值不起作用，即没有荷载效应。
8
悬索桥分析：索单元初始刚度
9
悬索桥分析：索单元初始刚度
初始单元内力
荷载>初始荷载>小位移>初始单元内力
根据输入的初始单元内力，提供初始刚度，与几何刚度荷载类似。但 仅适用于小位移分析，其初始刚度不随新荷载的输入而进行修正。 是为了对于非线性结构进行线性分析而提供的功能，例如对于悬索桥 进行特征值分析、移动荷载分析等。
10
平衡单元节点内力：仅适用于施工阶段几何非线性分析。不仅提供几 何初始刚度且有荷载效应。还可考虑索单元以外单元的初始刚度以及 内力效应。与上述两个同时定义时，平衡单元节点内力优先起作用。
初始单元内力：仅适用于成桥荷载的小位移分析，如移动荷载、特征 值分析等。仅提供刚度。与上述三项无优先级。
11
第二步骤：根据第一步骤平衡状态分析得出的主缆线形（坐标）以及 吊杆的长度自动计算索单元的自重。然后，重新考虑索构件自重及 “桥面系”栏输入的荷载进行第二次平衡状态分析。
目录
1. 悬索桥分析
① 基本操作步骤 ② 索单元简介 ③ 索单元初始刚度 ④ 初始平衡状态 ⑤ 悬索桥分析控制
2. 斜拉桥分析
① 基本操作步骤 ② 未知荷载系数法 ③ 体外力与体内力 ④ 未必和配合力
2
悬索桥分析：基本操作步骤
① 定义主缆、边缆、主塔、加劲梁、吊杆等构件的材料和截面 特性；
② 打开主菜单“模型/结构建模助手/悬索桥”，输入相应参数 （各参数意义可参考在线帮助）；
7
悬索桥分析：索单元初始刚度
几何刚度初始荷载
荷载>初始荷载>大位移>几何刚度 初始荷载
静力线性分析：不起作用。 静力非线性分析：根据输入的内力， 赋予索单元相应的初始刚度，对于定 义的荷载工况，进行几何非线性分析。 仅提供初始刚度之用，所输入内力 值不起作用，即没有荷载效应。
8
悬索桥分析：索单元初始刚度
9
悬索桥分析：索单元初始刚度
初始单元内力
荷载>初始荷载>小位移>初始单元内力
根据输入的初始单元内力，提供初始刚度，与几何刚度荷载类似。但 仅适用于小位移分析，其初始刚度不随新荷载的输入而进行修正。 是为了对于非线性结构进行线性分析而提供的功能，例如对于悬索桥 进行特征值分析、移动荷载分析等。
10
平衡单元节点内力：仅适用于施工阶段几何非线性分析。不仅提供几 何初始刚度且有荷载效应。还可考虑索单元以外单元的初始刚度以及 内力效应。与上述两个同时定义时，平衡单元节点内力优先起作用。
初始单元内力：仅适用于成桥荷载的小位移分析，如移动荷载、特征 值分析等。仅提供刚度。与上述三项无优先级。
11
第二步骤：根据第一步骤平衡状态分析得出的主缆线形（坐标）以及 吊杆的长度自动计算索单元的自重。然后，重新考虑索构件自重及 “桥面系”栏输入的荷载进行第二次平衡状态分析。
不同斜度斜拱桥空间受力比较分析
! !"""斜交 !# $桥宽 #$ 平(! ! &"""斜交 !# 度桥宽 #$ 立(!
! #"""斜交 %) 度桥宽 !)$ 挠度!
2.2 挠度' 分析 表1可知，各种情况下跨中挠度相差不大，均在
2"2" !" # #
!"#$%&
"$%#&& !"# $%& %' & # ()*+, ， .(/面123 向并不是处处相等，而是在靠近自由边的地方挠度更大，可 见跨中截面横向中部受到横向约束影响#
I
&2& ‘'“”
，桥 跨 &-.，
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为了
斜交对拱桥的 ，
拱桥 交、
斜交 &# 度、 斜交 !" 度、 斜交 %" 度
行实
，
#. 和 &". ,桥 拱 度
为 "23. I
拱桥
，
桥
，
力 为 !456.!I
采用节
，拱
行
， 于实
节!"平
动自度，因此是否约束节点转自由度对计算没有任何影
I
1.2模型建立 采用 MIDAS
F-
行实
，斜
交 !及桥宽的不 共 立0 #. 型 ! &7! % 0I
型。其中斜交&#度桥宽
" '()*+,-./
于实
- !可1到2度3应力4 ，
56
78
(行 - I
《斜交板桥》PPT课件
精选ppt
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二、活载内力计算
1. 以斜跨长作为正桥跨径进行板的内力分
析，求出跨中弯矩的最大值
M
0 y
2. 根据斜交角与活载类型查表得弯矩折减
系数
K
a y
斜板板跨中央和自由边中点的斜向弯矩
Mya KyaMy0
精选ppt
34
精选ppt
35
3. 按活载类型查表得正板桥的横向弯矩系
数
K
a x
和扭矩系数
第七章 斜弯桥计算分析简介
精选ppt
1
概述
一、斜弯桥的应用情况
1、高等级公路改变了原来路与桥的关系 2、城市立交的大量建设需要异性桥梁 3、设计手段的发展使设计水平提高 4、国外二十世纪六七十年代到达高峰，国内
八九十年代是研究高潮
精选ppt
2
漳龙高速公路
精选ppt
3
弯拱桥
精选ppt
4
弯连续刚构
21
精选ppt
22
4. 斜板桥在运营过程中，在平面内有向锐 角方向转动的趋势，如果板的支座没有
充分锚固住，应加强锐角处桥台顶部的 耳墙，使它免遭挤裂。
精选ppt
23
第二节 整体式斜板桥的计算
• 计算方法根据对各向同性斜板的分析而 获得
• 斜交板挠曲微分方程至今无法求解，求 解多用差分法。
• 利用差分法、有限元法和模型实验对斜 板进行大量分析，提供了相应的数表
精选ppt
12
2. 荷载有向支承 边的最短距离
传递分配的趋 势
精选ppt
13
3. 纵向最大弯矩的位置，随斜角的增大从 跨中向钝角部位移动
精选ppt
14
midas斜拉桥建模.pptx
2
斜拉桥成桥阶段与正装施工阶段分析
设定建模环境
为了做斜拉桥成桥阶段分析首先打开新项目“ cable stayed”为名保存文件， 开 始建立模型。
单位体系设置为“m”和“tonf”。该单位体系可以根据输入的数据类型随时随意 更换。
文件 / 新项目 文件 / 保存 (cable stayed) 工具 / 单位体系 长度 ＞ m ；力 ＞ tonf
图 3. 设定建模环境及单位体系
3
斜拉桥成桥阶段与正装施工阶段分析
定义材料和截面特性值
输入加劲梁、主塔下部、主塔上部、拉索的材料特性值。 在材料和截面对话框中
选择材料表单点击
按钮。
定义多种材料时，
使用按钮会更 方便一些。
模型 / 材料和截面特性 / 材料 名称 (加劲梁) 设计类型 > 用户定义 弹性模量 (2.1e7) ; 泊松比 (0.3) 容重 (7.85)
斜拉桥成桥阶段与正装施工阶段分析
桥梁基本数据
为了说明斜拉桥分析步骤，本例题采用了较简单的分析模型，可能与实际桥梁设 计内容有所差异。
本例题桥梁的基本数据如下。
桥梁形式 桥梁跨经 桥梁高度
三跨连续斜拉桥 40.0 m + 110.0 m + 40.0 m = 190.0 m 主塔下部 : 20m，主塔上部 : 40m
表 2. 截面特性值
号
项目
1
加劲梁
2
主塔下部
3
主塔上部
4
拉索
截面形状
实腹长方形 实腹长方形 实腹长方形
实腹圆形
面积 (m2)
0.8 50.0 0.3 0.005
Ixx (m4)
15.0 1000.0
《斜桥构造》PPT课件
15º的情况 3.其他钢筋 ①钝角处加强钢筋。 根据上述第1、3两点的力学特征，在两钝角处存在较大的支反力和负弯矩，故在钝角处约1/5的
跨径范围内，应配置局部加强钢筋，其底层的布筋方向与钝角二等分线平行，其上层的布筋方 向则与钝角二等分线垂直。加强钢筋的直径不小于12 m，间距10～15 cm。 ②顶层边缘纵向钢筋 鉴于在靠近自由边的区段内有较大的扭矩，故应在顶层两侧约l/5跨径的范围内布置平行于自由 边的纵向钢筋。
围 3、连续刚构桥柔性墩柱的立面形式 4、三向预应力
2021/4/24
知识目标 能力目标 基本知识点
2021及其分类 熟知斜板桥受力特点
能分析斜桥中各钢筋的作用
一、斜桥的基本概念及其分类 二、斜板桥受力特点 三、装配式斜板桥的钢筋构造
第六节 斜桥构造
一、斜桥的基本概念及其分类
2021/4/24
（二）斜桥分类
斜桥主要分为斜梁桥、斜拱桥及斜交刚架桥。斜梁桥按其断面形式可分斜 板桥 和多梁式斜梁桥，斜交桥的大梁和翼板均要按斜度设计成平行四边 形。中横隔梁与主梁垂直，而端横隔梁要按支承线斜向布置。
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二、 斜板桥受力特点
(1)支承边的反力 呈不均匀分布，在钝角B、C处的反力最大，在锐角A、D处最小，甚至可能出现负反力，使锐角向上翘 (2)跨中主弯矩 中心处的主弯矩方向接近与支承边正交。但在斜板的两侧其主弯矩方向接近平行于自由边； (3)钝角负弯矩 在钝角B、C处产生负主弯矩，有时它的绝对值比跨中主弯矩还要大，其负主弯矩的方向接近与钝角的二等分 线相正交。 (4)横向弯矩 斜板的最大纵向弯矩，虽比同等跨径的直桥要小，但横向弯矩却要比同等跨径的直桥大得多，并且沿自由边的 横向弯矩还出现反号，靠近锐角处为正，靠近钝角处为负。 (5)扭矩
跨径范围内，应配置局部加强钢筋，其底层的布筋方向与钝角二等分线平行，其上层的布筋方 向则与钝角二等分线垂直。加强钢筋的直径不小于12 m，间距10～15 cm。 ②顶层边缘纵向钢筋 鉴于在靠近自由边的区段内有较大的扭矩，故应在顶层两侧约l/5跨径的范围内布置平行于自由 边的纵向钢筋。
围 3、连续刚构桥柔性墩柱的立面形式 4、三向预应力
2021/4/24
知识目标 能力目标 基本知识点
2021及其分类 熟知斜板桥受力特点
能分析斜桥中各钢筋的作用
一、斜桥的基本概念及其分类 二、斜板桥受力特点 三、装配式斜板桥的钢筋构造
第六节 斜桥构造
一、斜桥的基本概念及其分类
2021/4/24
（二）斜桥分类
斜桥主要分为斜梁桥、斜拱桥及斜交刚架桥。斜梁桥按其断面形式可分斜 板桥 和多梁式斜梁桥，斜交桥的大梁和翼板均要按斜度设计成平行四边 形。中横隔梁与主梁垂直，而端横隔梁要按支承线斜向布置。
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二、 斜板桥受力特点
(1)支承边的反力 呈不均匀分布，在钝角B、C处的反力最大，在锐角A、D处最小，甚至可能出现负反力，使锐角向上翘 (2)跨中主弯矩 中心处的主弯矩方向接近与支承边正交。但在斜板的两侧其主弯矩方向接近平行于自由边； (3)钝角负弯矩 在钝角B、C处产生负主弯矩，有时它的绝对值比跨中主弯矩还要大，其负主弯矩的方向接近与钝角的二等分 线相正交。 (4)横向弯矩 斜板的最大纵向弯矩，虽比同等跨径的直桥要小，但横向弯矩却要比同等跨径的直桥大得多，并且沿自由边的 横向弯矩还出现反号，靠近锐角处为正，靠近钝角处为负。 (5)扭矩
MIDAS-Civil技术培训-斜弯桥
预应力钢束
任意线型的曲线桥可以当作是直桥来输入 钢束形状。将坐标轴类型选择“曲线” 或“单元”即可。
自重
梁单元内外侧长度不等造成的扭矩，可通过施加偏心均布荷载 或均布扭矩来调整。
离心力
首先进行一般的移动荷载分析，利用移动荷载追踪器获得最不 利加载位置。按照规范计算离心力系数，将其与最不利荷载相 乘，再除以1+u（离心力不考虑冲击系数）。然后用梁单元荷 载施加即可。
受力特点 弯桥在外荷载的作用下，还会出现横向弯矩。
受力特点
由于弯扭耦合，弯桥的变形比同样跨径直线 桥要大，外边缘的挠度大于内边缘的挠度， 而且曲率半径越小、桥越宽，这一趋势越 明d) 显弯桥。的支点反力与直
线桥相比，有曲线外 侧变大，内侧变小的 倾向，内侧甚至可能 产生负反力，出现梁 体与支座的脱空的现 象。预应力效应对支 反力的分配也有较大 影响。
概述
桥梁设计中，会 因为桥位、线型的因 素，而需要将桥梁做 成斜交桥。斜交桥受 力性能较复杂，与正 交桥有很大差别。平 面结构计算软件无法 对其进行精确的分析，
受力特点 钝角角隅处出现较大的反力和剪力，锐角角
隅处出现较小的反力，还可能出现翘起。
受力特点 出现很大的扭矩。
受力特点 板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢。
建模方法（Civil程序中建立）
AutoCAD DXF File
支座（单、双）
在实际支座位置建立节点，定义该节点的节点局部坐标，保证 约束方向与曲梁的切向或径向一致，利用弹性连接（刚性）连接
A支ut座oC节A点D 与DX主F梁F节ile点，然后利用一般支承来定义支座节点的约 束条件。
支座（多支座模拟）
斜交斜梁交格板
正正交交板梁格
midas28度斜交桥分析
二、斜桥受力特点
桥梁设计中，会因为 桥位、线型的因素，而需 要将桥梁做成斜交桥。斜 交桥受力性能较复杂，与 正交桥有很大差别。 平面结构计算软件无 法对其进行精确的分析， 限制了此类结构桥型的运 用。
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2.1 支座反力
2.3 弯矩分布
直 桥 斜 桥
板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢，随斜角的 增大从跨中向钝角部位移动。 除了斜跨径方向的主弯矩外，在钝角部位的角平分 线垂直方向上，将产生接近于跨中弯矩值的相当大的负 弯矩 。
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28° 28°斜交桥分析设计专题
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目录
1
梁格理论要点 斜桥受力特点 28°斜桥分析
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一、梁格理论要点
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3.2 定义建模助手数据
4、定义横桥向信息
1）注意各参数的含义 2）程序生成的边界条 件，后期可能需做些 修改；
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3.2 定义建模助手数据
5、定义荷载信息
1）建议利用建模助手 定义移动荷载车道；
2）支座沉降量具有矢 量性，沉降量为负；
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2.3 弯矩分布
直桥
斜桥
板边缘或边梁最大弯矩向钝角方向靠拢，随斜角的 增大从跨中向钝角部位移动。
除了斜跨径方向的主弯矩外，在钝角部位的角平分 线垂直方向上，将产生接近于跨中弯矩值的相当大的负 弯矩 。
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1、定义布置信息
1） 注意不同边界对结 构的影响；
2）斜交角度小，可用 斜交梁格；若角度大， 建议用正交梁格；
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3.2 定义建模助手数据
2、定义跨度信息
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只有一个荷载子工况时，定义 “组合”和“单独”没有影响。
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3.5 定义移动荷载
1）对于结构基频，可暂时先 输入非零值，而后利用特征值 分析，精确求解；
2）对于二期恒载，不建议将 其转化为质量加载在结构上， 具体可参考《公路桥梁设计规 范答疑汇编》；
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28°斜交桥分析设计专题
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目录
1
梁格理论要点
2
斜桥受力特点
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28°斜桥分析
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一、梁格理论要点
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二、斜桥受力特点
桥梁设计中，会因为 桥位、线型的因素，而需 要将桥梁做成斜交桥。斜 交桥受力性能较复杂，与 正交桥有很大差别。
平面结构计算软件无 法对其进行精确的分析， 限制了此类结构桥型的运 用。
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1.1 纵向梁格的抗弯刚度
切开的纵向梁格的中性轴，要与整体截面 中性轴保持一致，因此需对切开纵梁的抗弯惯 性矩进行调整。
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1.2 横向梁格的抗弯刚度
横梁为“二”字形截面，抗弯惯性矩求解如上所示。
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3.3 增加虚拟边构件
定义虚拟边构件后，将其赋予横 向联系结构组，D1车道能够显示。
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3.4 修改边界条件
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3.5 定义移动荷载
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3.2 定义建模助手数据
3、定义截面信息
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4、定义横桥向信息
1）注意各参数的含义 2）程序生成的边界条 件，后期可能需做些 修改；
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三、28°斜桥分析
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3.1 建模准备
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3.2 定义建模助手数据
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3.3 增加虚拟边构件
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3.3 增加虚拟边构件
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注意张拉控制应力的数量级不 要输错；
单端张拉及两端张拉的区别？
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3.7 定义其他荷载工况
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1.3 抗扭刚度
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1.4 虚拟边构件
当箱梁挑臂较长时，移动荷载车道可能布置在挑臂 上，此时需要定义虚拟边构件，否则程序提示无法定义 车道。
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3.2 定义建模助手数据
5、定义荷载信息
1）建议利用建模助手 定义移动荷载车道； 2）支座沉降量具有矢 量性，沉降量为负；
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3.2 定义建模助手数据
6、定义钢束及钢筋
钢束及钢筋可以 用建模助手定义，也 可建好模型后再定义；
2.1 支座反力
钝角角隅处出现较大的反力和剪力，锐角角隅处 出现较小的反力，还可能出现翘起。
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2.2 扭矩分布
结构出现较大扭矩，同时对于边梁靠近支承位置处， 扭矩最大。
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3.6 定义预应力荷载
注意直线、曲线、单元三种形状定义 的区别；单元法不适用于弯桥结构；
无应力场长度的概念？
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3.6 定义预应力荷载
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2.4 梁格划分
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斜交梁格
正交梁格
斜交角度小于20度时，使用斜交梁格是非常方便的。 但是对于大角度的斜交桥，根据它的荷载传递特性，建 议选用正交梁格，而且配筋时也尽量向正交方向配筋。