操作例题_06_预应力箱梁横向分析
(纵向、横向、竖向)箱梁预应力张拉
混凝土设计强度×,张拉时的混凝土强度为×,达到设计强度的×%;
预应力筋标准强度×(MPa),预应力筋张拉强度×(MPa);
束号1:钢筋长度×,计算伸长值×,张拉力(KN)/对应油压表读数(MPa):×/×,实际伸长值×,伸长率×(%)
束号2:
……
发现的问题程项目
旁站记录
编号:
施工单位
合同段
旁站人
旁站时间
年月日
旁站项目
8#墩7#块件(右幅)箱梁(纵向、横向、竖向)预应力筋张拉
施工过程简述
机具配备:张拉千斤顶(型号、编号、数量),张拉油泵(型号、编号、数量),张拉油压表(型号、编号、数量)。
人员配备:技术员×名,安全员×名 ,试验员×名, 电工×名 ,操作工×名 ,普工×名。。
施工工艺:(施工图设计的张拉顺序,本日张拉的束号,是单端还是两端张拉)
旁站工作情况
检查支架(吊篮)的安全性及其他安全措施落实情况。复核张拉伸长值计算书,复核张拉力与油压表换算值,检查操作人员持证上岗情况(姓名,证书号),检查工作锚、工具锚使用情况,检查千斤顶安装(垂直锚垫板),检查划线部位、量测方法,旁站预应力筋张拉程序[低松驰预应力筋0→10~25%σcon→20~50%σcon→σcon(持荷5min锚固),螺纹钢筋0→10~25%σcon→20~50%σcon→σcon(持荷5min)→0→σcon(锚固)],实际伸长值分析计算(误差在±6%范围内)。无断丝滑丝现象。
双室箱梁横向预应力分析
基本组合 ; 按规 范 J G D 0 2 0 m 41 T 6 — 0 4 第 .. 6条规定 ; 按此 组
合 验 算 结 构 的承 载 能 力 极 限状 态 的 强度 ; 23 正 常使 用 极 限 状 态 内 力组 合 .2 .
() 期 效应 组 合 ; 规 范 J G D 0 2 0 1长 按 T 6 — 0 4第 41 .7条 规 定 ; .
关 键 词 : 室箱 梁 ; 架 模 型 ; 向预 应 力 ; dsCv 2 0 双 框 横 Mia i10 6 i
对于顶板较宽 , 悬臂较长的桥梁 , 仅仅进行纵 向计算是满足 不了实际要求的, 还必须进行横 向计算, 以确 定在 多辆汽车横 向
不 同 区域 加 载 情况 下 、 整 体温 度变 化和 梯 度 温 差 对 顶 板 产 生 的
表 1 箱 梁 顶 板 应 力 表
项目 未 加 横 束 句钢 长 期 组 合
22 荷载情 况 .
() 1 恒载 , 括 主 梁 自重 、 面 铺 装 (O m 沥 青) 防撞 栏 、 包 桥 1c 、 人
行 道 板和 人 行 道 栏杆 。 () 载 , 用 公 路一 级 汽 车 荷 载 验 算 。汽 车 荷 载 按 最 大 4 2活 采 I 车道 取 其 最 不 利 影 响线 布 载 。 () 度 荷 载 , 整 体 升 降 温 ± 5 , 度 温 差 顶 板 升 温 为 3温 取 2℃ 梯
1℃— 5 q— ℃, 板 降温 为一 ℃— .5 ℃。 4 . C O 顶 5 7 一2 ℃— O 7
单位: a MP
短 期 组 合 标准 值 组 合
23 计 算组 合 .
231 承 载 能 力极 限 状 态组 合 ..
混凝土箱梁的横向内力分析
混凝土箱梁的横向内力分析混凝土箱梁是一种常用的桥梁梁型,它具有结构简单、承载能力强、施工方便等优点,广泛应用于公路、铁路等交通工程中。
在设计和施工过程中,对混凝土箱梁的横向内力进行详细分析十分重要,能够确保桥梁的安全可靠性。
本文将对混凝土箱梁的横向内力进行分析,探讨其相关理论和计算方法。
在混凝土箱梁的运行过程中,由于交通载荷、温度变化、施工误差等因素的影响,会产生横向内力。
横向内力主要包括横向弯矩和横向剪力两个方面。
横向弯矩是指在桥梁横向加载的作用下,梁的跨中和桥面板之间产生的弯曲力矩。
横向剪力是指桥面板上的水平剪力,由交通荷载和梁的变形共同产生。
首先,我们来看横向弯矩的分析。
横向弯矩的大小受到桥梁的几何形状、荷载类型和施工误差等多种因素的影响。
当桥梁受到均布荷载作用时,横向弯矩最大为荷载的一半乘以桥梁的跨度。
当桥梁受到集中力作用时,横向弯矩最大为荷载乘以桥梁的跨度。
接下来,我们来看横向剪力的分析。
横向剪力的大小受到桥面板的刚度、交通荷载和梁的变形等因素的影响。
当桥梁受到均布荷载作用时,横向剪力最大为荷载乘以桥梁的跨度的一半。
当桥梁受到集中力作用时,横向剪力最大为荷载。
在实际工程中,我们需要通过计算来确定混凝土箱梁的横向内力。
计算横向内力时,我们可以采用两种方法:静力法和有限元法。
静力法是根据梁的几何形状和刚度,利用力学平衡条件来求解横向内力。
有限元法是通过将混凝土箱梁离散成许多小单元,建立数学模型,再利用计算机进行计算。
无论采用哪种方法,我们都需要进行边界条件的确定和荷载的估算。
边界条件的确定包括支座的约束等。
荷载的估算包括根据规范和设计要求确定桥梁的荷载类型和强度。
通过确定好边界条件和荷载后,我们就可以进行横向内力的计算。
在混凝土箱梁的设计和施工中,横向内力的分析是一个重要环节。
通过对横向内力的详细分析,我们可以为混凝土箱梁的结构设计和施工提供准确可靠的参考,确保桥梁的安全性和可靠性。
同时,我们还可以通过优化结构和施工方法来减小横向内力的影响,提高桥梁的使用寿命和运行效率。
midas FEA适用工程及高端指南
桥梁支座处边界条件
[ 定义钢束 ]
(3) 预应力损失具体参数 ① 管道摩擦系数 : µ=0.25 (1/rad.) ② 局部偏差系数 : k=0.0050 (1/m) ③ 锚具变形 : 6.0 (mm)
1/4 结构对称面的边界处理 [ 边界条件 ]
2
midas FEA Case Study Series
目录
一.midas FEA 适用工程系列资料
01. 矮塔斜拉桥详细分析
01
02. 桥梁冗余度分析
08
03. 钢桥盖梁与主梁连接部详细分析
13
04. 主塔索鞍的详细分析
18
05. 悬索桥锚固端详细分析
21
06. 地铁车站火灾分析
28
07. 弯桥的翘曲应力分析
33
08. 预应力钢筋锚固区详细分析
36
09. 大跨满堂支架桥梁安全性分析
39
10. 桥梁的二维 CFD 分析
46
MIDAS Technical Paper
in Civil Engineering
二.midas FEA 高端分析操作指南
01. 钢桥材料非线性分析
53
02. 水化热参数化分析
60
03. 钢桥的疲劳分析
75
04. 热传导及热应力分析
80
05. 预应力箱梁桥抗裂分析
ǁ支座反力的横向分布情况 ǁ腹板的剪应力分布情况 ǁ腹板以及顶板的轴力传递情况
2. 桥梁信息
2.1 桥梁几何信息
(1) 本例题桥梁基本信息如下。
主梁类型: 桥梁跨径: 桥梁宽度: 斜交角度:
三跨连续PSC箱梁 L = 85.0+155.0+ 85.0 = 325.0 m B = 23.900 m 90˚(直桥)
预应力混凝土箱梁横向应力分布分析
而且使 T梁施 工技术 继续 发展成 为值得 深入研 究的 新工艺 , 灵活 、 拆装方便 的优点 。通 过在 压力机 上进行 压 力检测 , 临 时 支 制 , 新 工艺 大大 降低 了资源 的消耗 , 减少 了 座在承受 1 0 0 t 压力时 , 未 出现变形 , 损坏 , 状态 保持 良好 , 完全满 并且得到了推广和应 用 , 足施工要求 。 环境污染。
・
1 9 8・
第4 O卷 第 2期 2 0 1 4 年 1月
山 西 建 筑
S HANXI AR CHI T EC T URE
Vo 1 . 40 No. 2
J a n . 2 0 1 4
文章编号 : 1 0 0 9 — 6 8 2 5 ( 2 0 1 4) 0 2 - 0 1 9 8 - 0 2
了分析 , 得 出了箱梁的实际应力分布 , 并与杆系模型结果进行 了对 比, 得出箱梁的有效分 布宽度。
关键词 : 箱梁 , 有 限元 , 应力分析 , 有效分布 宽度 中图分类 号 : U 4 4 8 . 2 1 3 文献标识码 : A 理论计算截面 内力 , 对 不同位 置 的截面 , 按 照规 范要求 用不 同的
在初等梁弯 曲理论的基本假定 中截 面变形符合 平截 面假 定 , 不 考虑剪切变 形 的影 响 , 因此 , 正应 力沿 横桥 向是 均 匀分 布 的。 但是, 在箱形 梁中 , 产生弯 曲的横 向力通 过腹板传 递给翼缘 板 , 而
土桥涵设计规范 4 . 2 . 3条对箱形截 面梁 的翼缘有效宽度作 出了
剪应力在翼缘上 的分 布是不 均匀 的。在 腹板 与翼缘板 的交 接处
剪应力最大 , 随着离 开腹板 的距 离增大 而逐 渐减 小。因此 , 剪 切 变形沿翼板 的分 布是 不均匀 的。这种 由于翼 缘板 的剪切 变形 造 成的弯 曲正应力沿梁 宽方 向不 均匀分 布的现象 称为 “ 剪力 滞” 现
预应力箱梁横向分析
预应力箱梁横向分析预应力箱梁横向分析一. 概要1.分析概要 PSC箱梁进行横向分析时,有理论指出梁单元模型的分析结果往往比有限板单元的分析结果要偏大。
通过本例题对配有预应力钢筋的箱梁横向模型进行三维板单元分析并与梁单元模型的结果比较,验证上述理论。
建立几何体生成主梁(板单元网格)生成横向预应力钢筋(线网格)施加恒荷载.移动荷载张拉预应力钢筋查看分析结果 n 几何模型本例题主梁是截面宽度为15.74m,梁高为3m的等截面箱梁。
顶板的悬臂板.腹板顶.顶板中心的厚度依次为0.25.0.45.0.23m,横向预应力钢筋是曲线布置的。
建顶板时可采用程序中变厚度板单元,预应力钢筋采用B样条曲线。
n 材料及特性主梁采用40MPa的高强度混凝土材料,钢束选择钢筋单元中的预应力类型。
顶板采用变厚度的板单元建模,腹板与底板用0.5m.0.2m厚度的板单元来建模。
n 生成主梁(板单元网格)首先利用“定义线”功能定义箱梁截面几何体(如上图所示),再利用“扩展”功能生成50m的全桥板单元网格。
n 生成钢束(线单元网格)利用“定义线”功能生成B样条曲线,然后以0.6m 为等间距复制到整个主梁顶板中。
n 恒荷载与活荷载结构自重由程序内部自动计算,二期荷载(防撞墙.铺装)通过压力荷载施加在整个桥面板上。
将一辆整车荷载添加在主梁跨中顶板上,按悬臂板.顶板中心弯矩最大布置车辆,共有六种布置方法。
每个车轮考虑着地面积施加压力荷载。
n 预应力荷载对钢筋单元(预应力类型)施加预应力荷载。
n 分析结果将恒载.活荷载的内力结果以及预应力荷载的应力结果与梁单元模型的分析结果相比较。
二. 建立主梁顶板(考虑加腋)3214 操作步骤 Procedure 分析 > 函数.1.名称 [Top Slab]2. 独立变量 [X]3. 编辑表格 [输入顶板相应于X坐标的板厚]4. 点击 [确认] 独立变量横向顶板的厚度在X方向上有变化,独立变量选择X方向。
基于组合式模型的箱梁横向预应力张拉顺序分析
d i1 . 9 9 jis. 0 1 5 5 2 1 . 2 0 2 o :0 3 6 / .s 1 0 —0 0 . 0 2 0 .3 n
基 于 组 合 式 模 型 的 箱 梁 横 向预 应 力 张 拉 顺 序 分 析
刘 杰 叶 见 曙 陈 娟娟 李 宏 江
( 南 大 学 交 通 学 院 , 京 20 9 ) 东 南 10 6 ( 东南大学成 贤学 院 , 南京 2 0 8 ) 10 8 ( 交通运输部公路பைடு நூலகம்学研究 院 , 北京 10 8 ) 0 08
ee e t Th n u n e o e tn i n n e ue c fta s e s e te sn n t e ta v r e n r a lm n . e i f e c ft e so i g s q n e o r n v r epr s s i g o ns e s o m l l h r h r sr s iti u i n i h o ae o ebo id ri n l z d. Th n l ssr s lss o t a te s d srb to n te t p plt ft x gr e s a a y e h e a a y i e u t h w h twhe n
Brd eo nig S c n n te R v rBr g setbih db sd o e bik b a c mbn t n i g fNa i e o d Ya gz i e i ei s l e ae nt r — e m o iai n d a s h c o
An l ss o e so i g s q e e o r n v r e p e t e sn a y i n t n i n n e u nc ft a s e s r s r s i g i o i d r b s d o o b n d ee e t m o e n b x g r e a e n c m i e lm n d l
横向预应力加固混凝土箱梁的力学分析
提 出了进行横 向预应力加 固的 思路 , 并进行 了力学性能 分析。力 学计算 结果显 示 , 加横 向预应 力后 , 梁 增 箱
空 间 受 力 性 能 得 到 良好 改 善 , 应 力 明 显 减 小 。 拉
【 关键词 】 箱梁 ; 纵 向裂缝 ; 预应 力; 横 向加 固 【 中图分类号 】 U4. 2 457
同, 以得到如下结论 : 可 ( ) 梁 结 构 的 空 间分 析 模 型 建 立 过 程 需 要 考 虑 温 度 , 1箱
收缩和徐变 等多种荷 载效应 的不利影响 。 () 2 本文建立 的计算模 型可以作为类似桥梁加 计算过 程 中的参考 。
( ) 于 横 向翼 缘 较 宽 的 箱 粱 结 构 , 用 横 向 预 应 )J 3对 采 )J I 周 效 果 比较 明显 。 ( ) 固实 施 过 程 中还 应 注 意 构 造 措 施 的 Jl , 4加 强 以保 : J l l 结构处于安全状态 。
qz ()
加 固混凝 土箱 梁横 向的方 讨论 。
图 2 箱 梁 横 向 内力 计 算 模 型
法, 并探讨 了技术 路 线 , 行 了实 桥 工 程 的加 固计 算 分 析 进
轮 载有 关 , 且 还 有 箱 梁 的 框 架 作 用 。 如 图 2所 示 , 梁 在 而 箱
桥跨方 向受沿桥长方 向分布 的连续荷 载 q z作 用 , () 分析横 向
加 固模 式 见 图 4所 示 。
锚 固 块
图 4 体 外 预 应 力 筋加 固
4 实例 分析
某 国道 线 上 一 座 两跨 连 续 刚 构 桥 , 径 组 成 为 2× 5m 跨 4
= 0m, 9 其主梁截 面为箱 梁。在 日常监 测 中发现 , 梁顶 板 箱 出现不 同程度的纵 向裂缝 , 裂缝主要分 布在箱梁顶 板 的腹板 位置和 中线位置 。为 了分析开裂 的原 因, 并进行 预应力效应 加 固措 施处理 , 进行 了三维有 限元 分 析 , 其计 算模 型 见 图 5
箱梁合龙段横向预应力效应分析研究
B
3
- : 5 % 28 4
- . 5 . 37 4 绍
注: 表中 13表示 / ,其余类 似。 / o, r
I
2
3
4
5
横向选择点
图 5 箱梁 1 ~5号 点 各 工 况下 横 向正 应 力 比较 图 图 6 工 况 2作 用 下 3号 点 张 拉 区横 向应 力 变 化 图
1 0 啼荭技术川 . 2 1N . N v o2 0 ∈ 01 o (o. 19 r 6 )V .
基 础 与 结 构 工 程 器
Fo dat un i 敬 Stuc ur gi e i on r t e En n erng
应力 间距 为5 m。模 型坐标 系定 义 为 : 0c 表示横 桥 向 , Y表示 竖桥 向 , 2表示 纵 向桥 。采用 Sl 9 oi 5单元 模拟 混 d
1 理 论 分 析
- f l f F-
C F
d
1 合 龙段 张拉 区受 力示 意 图
=
P
() 1
目前 对 于箱 梁横 向的计 算 , 般 取单 位 宽 度横 向 一
框 架进行 计 算f } 。这一 简化模 型 近似地 认为 顶板 是 同
支在 箱梁 的腹板 上 , 算 时没 有 考虑 其相 邻 梁 段对 其 计 龙段 混 凝 土 浇 筑 前 已经 将 其 相 邻 节 段 的 横 向 预应 力
2 由于相邻 块 件 的约 束 作 用 。 ) 箱梁 顶 板 中部 横 向
设 从 上述 分 析可 知 , 加 最后 张 拉 区长 度 可 以改 善 预应 力施 加效 果 较悬 臂 板等 其 他位 置 效 果更 差 , 计 增
合 龙段 顶板 受 力状 况 , 是 否一 概 增 加 张拉 区长度 就 时应予 以关注 , 但 应验算 此部位 受力是 否符合 规范要 求 。
PC箱梁桥腹板位置优化以及纵向预应力的横向效应分析
PC箱梁桥腹板位置优化以及纵向预应力的横向效应分析PC箱梁桥腹板位置优化以及纵向预应力的横向效应分析随着城市化进程的加速和人口的增长,道路交通的发展变得尤为重要。
作为城市道路交通的重要组成部分,桥梁在城市交通中占有重要地位。
PC(Pre-stressed Concrete)箱梁桥作为一种常见的梁桥结构,在设计和施工过程中需要考虑多种因素以确保其强度和稳定性。
本文将介绍PC箱梁桥腹板位置优化以及纵向预应力的横向效应分析。
首先,我们来关注PC箱梁桥腹板位置的优化。
腹板在箱梁桥中起到了连接上下翼板和横梁的作用,对于整个桥梁结构的强度和稳定性有着至关重要的影响。
腹板的位置优化可以通过对桥梁的力学性能进行分析和计算得出。
优化的目标是使得腹板在受力时的应力和变形尽可能小,从而提高桥梁的承载能力和使用寿命。
在进行腹板位置优化时,需要考虑桥梁的静力平衡和几何构形。
腹板的位置应该合理,不能造成轴力集中或分布不均的情况。
此外,还需要考虑腹板与横梁之间的连接方式和强度,以确保连接的可靠性和稳定性。
通过采用合适的腹板位置,可以达到最佳的桥梁设计效果。
其次,我们来探讨纵向预应力对横向效应的影响。
纵向预应力是指在施工过程中通过内置钢筋或预应力钢束对桥梁进行预压,以增加桥梁的强度和稳定性。
在桥梁受荷时,纵向预应力能够抵消部分桥梁受力造成的变形和应力,从而减小桥梁的病害和维修需求。
纵向预应力的横向效应是指纵向预应力对桥梁横向性能的影响。
在桥梁受荷时,腹板和纵向预应力之间会产生相互作用。
纵向预应力的引入能够提高腹板的刚度和抗弯性能。
同时,纵向预应力还能够降低腹板的挠度和位移,从而减小了桥梁的变形和应力。
然而,纵向预应力的引入也会对桥梁横向效应产生一定的影响。
由于纵向预应力的存在,桥梁的腹板会产生横向压应力,从而影响桥梁的剪切性能和变形能力。
为了确保桥梁的横向性能不受影响,需要进行横向效应分析和计算,并采取相应的措施来加强桥梁的横向刚度和稳定性。
预应力混凝土箱梁高架桥悬臂板横向受力分析
“双向六车道 ”2种 .其 中“双 向四车道”桥梁 宽度在 l8 m 横 向不 设置 预应 力钢束 )。为便 于建 模 计算 ,选 取 代 表
左 右 ,“双 向 六 车 道 ”桥 梁 宽 度 在 25 IYI左 右 ,主 流 的 横 性 较 强 的 1联 主 线 桥 进 行 分 析 。该联 主 桥 北 侧 有 匝 道
不 旧恳 臂 长度 ,运 用 细部 仿 真 软 件 进 干亍了实 体 建 模 ,对 不 同横 向预 应 力钢 束 间 距 悬 臂 板 的 应 力 分 _布进行 r横 向 对 比 分
析 ,以 及时 钢束 布 置 的 合 理 性 给 出 了判 断 依 据并 提 出 了改 善 措施 ,对 同类 工程 具 有 一 定 帮 助 。
56 啼荭技求 2016 No。2(Mar.)Vo1.34
环 境 保 护 工 程 器
Environm ental Protection Engineering
氨氮 和 总磷 含量 最 大超过 其 本底值 2.19倍 和 2.16倍 。
2)3种不 同降雨 强度 条件下 ,初期 雨水截 流工程 可
规定 ,目前 工 程设 汁人 员多 凭 经验 确 定预 应 力 钢束 问 22 cm.底 板 厚 20 cm,叶I腹 板 厚 40 C[13,边 腹 板 厚 47 cnl;
距 ,再 选取 单 位 宽 度 的悬 臂 板 简化 计 算 进 行 复核 。该 北侧 小 悬 臂板 端 部 厚 22 CIll,根部 厚 40 Clll;南侧 夫 悬
断 面结 构形 式 为单 箱 多室 箱梁 。为尽 量 提高 桥下 的通 桥 接人 ,平 面 呈 变宽 异 形 (横 向宽 度 为 27.9-33.6 I11,
透 性 ,同时 提 升高 架 桥 的景 观 效果 .箱 梁 沿 横 向均设 图 1),悬 臂长 度 与相接 匝道桥 一致 ,采 用小 悬臂 板 ;
Midas FEA-预应力箱梁横向分析
预应力箱梁横向分析midas FEA Training Series一. 概要1. 分析概要PSC箱梁进行横向分析时,有理论指出梁单元模型的分析结果往往比有限板单元的分析结果要偏大。
通过本例题对配有预应力钢筋的箱梁横向模型进行三维板单元分析并与梁单元模型的结果比较,验证上述理论。
⏹几何模型本例题主梁是截面宽度为15.74m,梁高为3m的等截面箱梁。
顶板的悬臂板、腹板顶、顶板中心的厚度依次为0.25、0.45、0.23m,横向预应力钢筋是曲线布置的。
建顶板时可采用程序中变厚度板单元,预应力钢筋采用B样条曲线。
⏹材料及特性主梁采用40MPa的高强度混凝土材料,钢束选择钢筋单元中的预应力类型。
顶板采用变厚度的板单元建模,腹板与底板用0.5m、0.2m厚度的板单元来建模。
⏹生成主梁(板单元网格)首先利用“定义线”功能定义箱梁截面几何体(如上图所示),再利用“扩展”功能生成50m的全桥板单元网格。
⏹生成钢束(线单元网格)利用“定义线”功能生成B样条曲线,然后以0.6m为等间距复制到整个主梁顶板中。
⏹恒荷载与活荷载结构自重由程序内部自动计算,二期荷载(防撞墙、铺装)通过压力荷载施加在整个桥面板上。
将一辆整车荷载添加在主梁跨中顶板上,按悬臂板、顶板中心弯矩最大布置车辆,共有六种布置方法。
每个车轮考虑着地面积施加压力荷载。
⏹预应力荷载对钢筋单元(预应力类型)施加预应力荷载。
⏹分析结果将恒载、活荷载的内力结果以及预应力荷载的应力结果与梁单元模型的分析结果相比较。
二. 建立主梁顶板(考虑加腋)独立变量横向顶板的厚度在X方向上有变化,独立变量选择X方向。
数值输入随X方向变化的板厚度。
X坐标原点以顶板中心为基准输入。
建立几何体生成主梁(板单元网格)生成横向预应力钢筋(线网格)施加恒荷载、移动荷载张拉预应力钢筋查看分析结果操作步骤Procedure分析> 函数...1.名称[Top Slab]2.独立变量[X]3.编辑表格[输入顶板相应于X坐标的板厚]4.点击[确认]32 14操作步骤 Procedure 网格>自动网格划分 > 自动网格线...1. 请选择线 [选择几何曲线]2. 播种方法 [分割数量]3. 分割数量 : “32”4. 特性“ 5: Tendon”5. 勾选“钢筋”6. 类型 “ 板单元的钢筋”7. 勾选 “生成高次单元 ”8. 点击 [确认] 5⏹ 建立/修改函数定义随位置变化的可变荷载或边界条件等的空间函数(Spatial Function)。
预应力混凝土薄壁箱梁桥横向预应力效应分析
中图分类号 : 4 1 U 4
文献 标识码 : A
面模型 中的此子模 型截面 的内力见表 1 。桥 的纵向为 Z方向 ,
桥的横 向为 ×方向 , 的竖向为 Y方向。 桥
文章编号 :0 9 2 7 2 1 3 — 0 1 0 1 0 — 3 4( 0 0) 1 0 5 — 3
大 跨 径 预 应 力 混 凝 土 箱 梁 桥 在 近 二 三 十 年 得 到 广 泛 的 使
桥梁 甚至在未承 受活载的 自重 阶段就 出现 了裂缝 。预应力混
凝土 箱梁桥 出现 的问题严重 影响 了此桥 型 的设计 和使用。导 致 出现裂 缝等 问题 的原 因 比较 复 杂 , 预应 力被普 遍认 为是其 主要 原因之一 , 而我 国 目前所 设计 的箱形截 面连续梁桥 , 一般 都 在顶 板 内施加 了横 向预应 , 以防 止桥 面 板 出现 纵 向裂缝 。 所 以 明确 横 向预 应力 的效应 , 以便 更 加合理 的配置横 向预应 力筋来 防止裂缝等其他病 害 的出现具有 重要 的意 义。本文为 图 1A S N YS局部模型 图 表 1 子模型截 面 内力图
响, 本文在平面有 限元分析的基础 上 , 选取子 结构建立节段 实
体模 型来进行空 间有限元 的建模 分析 。
空间有 限元的模 型选取 龙潭河大桥 的第 二主跨两桥墩 之 间的 箱梁 , 梁 高度 35 ~ 1 m 变化 的范 围。A Y 箱 . 2 NS S建 立
一
51—
出现 了较 大Βιβλιοθήκη 的 X方 向压 应 力 1 . a 并在下 部 的翼板 倾 22MP , 斜段 出现 X方向的局部拉应 力 34 MP , 板的 中间 带都 产 .8 a 顶 生 了较均匀 的压应 力 , 其大小约 49MP , a 它可以有效地 防止 板顶纵 向裂缝 的形成 。翼板下部同腹板相交 区段 的压应 力较
箱梁的横向计算及运用分析
箱梁的横向计算及运用分析在一般的箱梁计算中,箱梁的纵向受力分析可以通过采用平面杆系有限元程序得到较好的解决,其计算结果也一致受到认可,而箱梁横向受力分析受到纵向和横向以及施工过程等的影响,一直未有特别好的行之有效的简化分析方法。
因此,对箱梁端隔墙的横向计算进行探讨具有一定的意义。
由于箱梁横截面相对纵向来说,刚度很小,对预应力的敏感度也很大,但总体来说箱梁的横向计算与一个二端悬臂,中间腹板刚性连接的小跨度刚构有一些相似,预应力的配置原则与箱梁纵向基本一致。
关键词:箱梁,端隔墙,横向计算在一般的箱梁计算中,箱梁的纵向受力分析可以通过采用平面杆系有限元程序得到较好的解决,其计算结果也一致受到认可,而箱梁横向受力分析受到纵向和横向以及施工过程等的影响,一直未有特别好的行之有效的简化分析方法。
在工程实例中,很多由于横向设计上的不合理,导致箱梁出现裂缝,影响桥梁的安全性和使用性。
因此,对箱梁端隔墙的横向计算进行探讨具有一定的意义。
1.箱梁截面的特点一般混凝土箱梁截面无非由翼缘板、桥面板、腹板、底板几部分组成。
箱梁顶、底板除了承受法向荷载外,还承受拉、压荷载,是一个多向的受力体系。
顶板的法向荷载有自重、桥面活载和施工荷载,底板的法向荷载有自重和施工荷载。
轴向荷载有桥跨方向上恒、活载转换过来的轴向力,以及纵向和横向预应力荷载。
因此顶、底板除按板的构造要求决定厚度之外,还要考虑桥跨纵向方向上总弯矩等因素,过厚的顶、底板也会给结构体系自身带来一些不必要的负担。
腹板数量的增加可在很大程度上减少桥面板的最大正负弯矩,同时,在构造上,顶、底板预应力钢束也比较容易平弯到腹板上锚固,给预应力索的布置带来一定方便。
2箱梁截面的受力分析由于箱梁横截面相对纵向来说,刚度很小,对预应力的敏感度也很大,但总体来说箱梁的横向计算与一个二端悬臂,中间腹板刚性连接的小跨度刚构有一些相似,预应力的配置原则与箱梁纵向基本一致。
箱梁横向计算除了考虑恒、活载轴重直接作用在顶板上的力外,还要考虑纵向主梁相邻单元对截面的约束作用。
单箱三室箱梁横向计算分析
单箱三室箱梁横向计算分析横向计算分析是在设计和计算箱梁的过程中非常重要的一步。
在进行横向计算分析时,我们需要考虑结构的荷载和受力情况,以确定箱梁的横向强度和稳定性。
下面将详细介绍单箱三室箱梁的横向计算分析。
首先,我们需要了解单箱三室箱梁的结构形式。
单箱三室箱梁是由一个箱体和三个室内空间组成的箱型结构。
箱体用于承受荷载并传递到支座,同时通过室内空间分割,实现横向的稳定性和强度。
在进行横向计算分析时,我们需要考虑以下几个因素:1.荷载分布:首先,我们需要确定施加在箱梁上的荷载分布。
根据设计要求,箱梁可以承受的荷载来计算荷载的大小和方向。
常见的荷载包括自重、活载和风载等。
2.横向受力:在确定荷载分布后,我们可以根据力的平衡原理计算箱梁在横向方向上的受力情况。
这包括剪力和弯矩等受力情况。
3.抗弯能力:箱梁的抗弯能力是通过计算箱梁的截面形状和材料强度来确定的。
通过对梁的截面形状进行分析,我们可以确定横向弯曲时的最大弯曲应力。
然后,通过与箱梁材料的强度进行比较,可以确定箱梁的横向抗弯能力。
4.稳定性分析:箱梁在横向方向上的稳定性是指箱梁是否能够承受荷载而不发生失稳现象。
一般来说,箱梁的稳定性可以通过计算箱体的承载能力和支座对箱梁的约束来确定。
在进行横向计算分析时,我们需要借助一些工程软件和公式来进行计算。
一般来说,我们可以使用有限元分析等方法来估计箱梁的受力情况和稳定性,并通过对应的公式来计算箱梁的横向强度和稳定性。
在完成横向计算分析后,我们可以根据计算结果对箱梁的设计进行优化和调整。
如果计算结果不满足设计要求,可以通过调整箱体的尺寸、材料等参数来提高箱梁的横向强度和稳定性。
总之,横向计算分析是设计和计算单箱三室箱梁过程中不可或缺的一步。
通过考虑荷载分布、横向受力、抗弯能力和稳定性等因素,我们可以确定箱梁的横向强度和稳定性,并优化设计以满足设计要求。
箱梁横向预应力有效工作宽度分析
( 广东省公路管理 局 , 广州 50 7 ) 10 5
摘要 : 通过对沙 口大桥主桥箱梁进行 空间分析 , 明当横 向预应 力筋 间距 在 0 4—10 表 . . m之 间布置 时 , 顶板应力分
布均匀 , 且按板壳计算 的箱梁顶板横 向中点应力与按单板计算值的 比值达到 9 % , 减在 l 以内。 9 折 %
箱梁 横 向即 z方 向的应力 等值线染 色图如 图 4, 图 中 可 见 顶 板 横 向应 力 分 布 均 匀 。 分 别 从
沿 图 3中 的路 径 1 跨 中 横 断 面 ) 路 径 2 全 桥 ( 、 ( 纵 向中线 ) 反 映顶 板 横 向应 力 的具 体 分 布 。 来 图 5 图 6分 别 表 示 路 径 1 路 径 2中 z 方 向 应 、 、 力 数 据 , 1表 示 图 5的 数 据 。 其 中 图 5、 6 表 图 中横 坐 标 为 路 径 长 度 , 位 为 mm; 坐 标 为 z 单 纵
关键词 : 箱梁;横 向预 应力 ;有效 工作 宽度
中 图分 类 号 :4 3 3 U 4 .2 文 献 标 识 码 : B
0 概 述
箱梁 桥面 板 ( 板 ) 向预 应 力 布 置 常用 桥 梁 顶 横 规范关于板 的规定 来计 算 板 上荷 载 的有效 宽度 , 沿 桥纵 向截取此 宽度 来计 算 内力 , 据 内力 大 小 均匀 根 布置横 向预应 力 ; 者将 纵 向分布 的车辆 荷 载换 算 或 成 正弦 曲线 , 沿桥 纵 向取 l 然后 m宽 度来 计 算 , 据 根 内力 大小均匀 布置横 向预应 力 。此两种方 法计算 均 没有 考虑横 向预应 力 的有 效工 作 宽度 ( 横 向预 应 既 力 间距 的合理取值 问题 ) 。实际上 , 当顶板两端 作用
箱梁合拢段横向预应力分析
箱梁合拢段横向预应力分析摘要:本文结合预应力连续梁桥工程实例,采用有限单元法计算合拢段顶板纵截面上的实际预应力,分析了跨中合拢段横向预应力作用下的应力分布情况并与合拢段横向预应力简化设计计算结果以及改进横向预应力钢束张拉工序的计算结果并进行比较,提出改进目前合拢段横向预应力钢筋配置及张拉的设计建议。
关键词:预应力连续梁桥;有限单元法;预应力张拉预应力钢筋混凝土连续梁桥或刚构梁桥通常采用箱形截面 ,且常采用悬浇法施工。
悬浇法按节段逐段施工 ,最后在跨中合拢。
为了保证箱梁顶板在荷载作用下不产生顺桥方向的纵向裂缝,设计中在顶板内布置有横向预应力钢筋。
这种横向预应力钢筋在全跨范围内一般是均匀布置的,即每单位长度内的预应力钢筋根数是相等的。
在两座新建的连续梁桥建成通车后,发现各合拢段箱梁顶板均出现了顺桥方向的纵向裂缝。
这些合拢段上的裂缝出现于施工车辆通行后不 ,裂缝宽度约0.06~0.08mm,长度约为50~70cm,表现出顶板横向预应力不足的特征。
这些合拢段上的横向预应力不足的特征。
这些合拢段上的横向预应力布置和其余节段顶板未出现裂缝,而20 个合拢段的顶板均出现裂缝呢?这种具有规律性的现场值得研究。
本文采用有限单元法计算约束剪应力和顶板纵截面上的时间预应力。
这些分析和结果可以解释上述裂缝产生的原因。
一、工程概况某大桥主桥为55+100+55米连续梁桥。
主梁采用单箱单室截面,箱梁顶板宽18.0米,底板宽11.0米,箱梁顶板设置2.0%的双向横坡。
箱梁跨中及边跨支架现浇段梁高2.7米,箱梁根部断面和墩顶0号梁段梁高6.0米,梁高从中跨跨中至箱梁根部按1.8次抛物线变化。
主桥纵坡为2.4%。
主梁为三向预应力混凝土结构,采用c50混凝土。
主桥上部结构采用分节段悬臂浇注法进行施工,按照移动挂篮、浇注梁段、张拉预应力钢束的顺序循环施工,完成对称悬浇后,浇注边跨现浇段。
边跨现浇段在落地支架上一次连续浇注完成。
采用先边跨后中跨的合拢方式,边跨合拢后拆除零号块的临时支座,实现体系转换,而后完成中跨合拢。
超宽预应力混凝土箱梁横向受力分析_吕为
出结构边腹板处出现最大拉应力,最大拉应力为
0.9MPa 。 C55 混凝土主梁按 A 类预应力混凝土受弯
构件的最大拉应力控制如下:
10.0
9.8
9.1 6.1 6.7
6.4
7.9
0.5
3.8
2.7
2.7 -0.9
3.9
1.5
3.5
3.1
3.1 5.3
6.1 6.1
2.0 2.1 0.6 0.6 2.8 2.7
图 2 杆系有限元模型
合,正常使用极限状态短期效应组合和正常使用极
限状态长期效应组合。通过计算结果验算结构在运
营阶段的应力是否满足承载力要求、结构耐久性要
求和结构的整体刚度要求。
由于箱梁左右对称,以下计算结果均为半幅箱
梁的计算结果。短期荷载作用下半幅箱梁正截面抗
裂验算主梁横向正应力见图 4所示,从图中可以看
0
5.382
10.764
16.146
箱梁横向距离(m)
图 11 横桥向应力(工况 3 )
21.528
(x10**3) 1411.817 312.794 -786.233 -1885.261 -2984.289 -4083.317 -5182.345 -6281.373 -7380.401 -8479.429 -9578.457
2014 年第 1 期
西南公路 XINANGONGLU
超宽预应力混凝土箱梁横向受力分析
吕 为
(四川省交通运输厅交通勘察设计研究院 四川成都 610017 )
【摘 要】某矮塔斜拉桥混凝土主梁顶板宽 26.5m ,采用大悬臂单箱三室截面,其中悬臂长度达到 5.75m 。
通过建立空间杆系模型和实体有限元模型,对大悬臂箱梁的横向受力进行了分析。分析结果表明大悬臂宽箱
预应力混凝土连续箱梁分析算例课件
定义主梁截面
14
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
定义主梁截面
15
2.7m
12.7/2=6.35m
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
定义主梁模型
16
在原点建立节点1
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
截面和钢筋对话框有两个页面
28
2 钢筋页面
钢筋页面下有2个表单 纵向钢筋表单和抗剪钢筋表单
定义钢筋纵向布置的起始和终 止位置,定义钢筋横向布置的 数量、直径和间距
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
截面和钢筋对话框有两个页面
29
截面页面下有5个表单控制截面的各类变化
数量:输入钢筋数量
Ref.Y:为了截面纵向钢筋的横向定位而指 定基准点。选择中心,钢筋从中心至两边 布置;选择左,钢筋从左端开始布置 Ref.Z:为了截面纵向钢筋的竖值方向 的位置而指定基准点。选择顶或底。
Y:钢筋的型心从Ref.Y(基准点)的移动距离 Z:Ref.Z(基准点)至钢筋的竖向距离 间距 [S]:钢筋起点处钢筋间距 间距 [E]:钢筋终点处钢筋间距
6
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
定义单位体系
7
捕捉、选择视图等开关状态 控制状态条坐标的动态显示
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
定义材料
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预应力箱梁横向分析
一. 概要
1. 分析概要 PSC箱梁进行横向分析时,有理论指出梁单元模型的分析结果往往比有限板 单元的分析结果要偏大。通过本例题对配有预应力钢筋的箱梁横向模型进行 三维板单元分析并与梁单元模型的结果比较,验证上述理论。
恒荷载与活荷载 结构自重由程序内部自动计算,二期荷载(防撞墙、铺装)通过压力荷载施 加在整个桥面板上。 将一辆整车荷载添加在主梁跨中顶板上,按悬臂板、顶板中心弯矩最大布置 车辆,共有六种布置方法。每个车轮考虑着地面积施加压力荷载。
选择截面
沿钢筋全长均匀力 定义均匀的预应力荷载时使用,选项“应力XX”适用于钢筋杆单元的情况,选 项“应力XX与应力YY”适用于钢筋栅格单元。
后张法 适用于后张法预应力结构,同时能够考虑预应力损失。
应力 / 内力 预应力荷载输入方法,可选应力法或内力法。根据选择的方法,显示相应的 单位。
开始端/ 结束端 单端张拉时,输入其中一端的张拉荷载即可。两端张拉时,同时输入两端的 张拉荷载。
0. 481
828
365
539
539
15. 740
0. 750 1. 800 1200 1. 800 1200 1. 800
1차선
2차선
3차선
0. 365
0. 481(후륜)
1. 800 1200 1. 800 0. 620
2차선
1차선
0. 481(후륜)
15. 740
1. 800 1200 1. 800
钢筋类型 钢筋类型中有“预应力钢筋”与“普通钢筋”两个选项。“普通钢筋”适用于定义混
② 创建钢筋单元法 不勾选“自动网格线”对话框的“钢筋”选项,首先只生成线网格,然后在
99
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预应力箱梁横向分析
“网格>单元>创建钢筋单元”中定义钢筋。
操作步骤
网格>自动网格P划r分oc>ed自ur动e 网格线...
操作步骤
网格>转换网络P>ro平ce移du网re络...
1. 选择 “均匀复制” 2. 距离 “0.6” 3. 数量 “83” 4. 勾选 “包括荷载边界条件” 5. 点击 [确认]
距离 / 数量 50m跨径范围内,纵向以0.6m为等间距布置84根预应力钢束。
钢束等间距复制
选择母单元
后张法 横向预应力钢筋间距 : 0.6m, Ap=416.1mm2, Ep=2.0×105Mpa
将矩形分布荷载转换为节点荷载 矩形分布荷载转换为节点荷载来计算。可在树型菜单中,使用“将荷载转换 到节点”自动功能将矩形分布荷载转换为节点荷载。
车轮着地面积 车轮荷载以及着地面积如下表。
轮载 P=24kN P=96kN
着地宽度(mm) 365 481
着地长度(mm) 539 828
分布荷载(Mpa) 0.122 0.241
1. 类型 “板单元的钢筋” 2. 选择截面:“选择定义钢束的线网格” 3. 选择主单元 :“选择包围钢束的周围混
凝土单元” 4. 特性: “4:Tendon” 5. 点击 [确认]
选择截面 选择要生成钢筋单元的线网格。 选择开始节点 (可选) 张拉预应力钢束时,需要选择预应力张拉方法(单端、两端)。在这里区分 预应力钢束的开始点和结束点。 选择母单元 选择包围预应力钢筋的周围混凝土单元。确定受预应力钢束影响的混凝土单 元。(可全选或局部选择)
4. 200
4. 200
(후륜)
1. 800 1200 1. 800 1200 1. 800
1차선
2차선
3차선
0. 481 (후륜)
828
365 (전륜)
1. 800 1200 1. 800
2차선
1차선
4. 200
4. 200
(후륜) (후륜) (전륜)
1. 800 1200 1. 800
1차선
2차선
101
midas FEA Training Series
2. 活荷载布置图 ① LL1-1:左偏心一车道
② LL1-2:左偏心两车道
五. 查看分析结果
1. 三维板单元分析结果 ① 自重弯矩图 (Mxx)
预应力箱梁横向分析
③ LL1-3:左偏心三车道
④ LL2:中心两车道
横断面 ② 二期荷载弯矩图 (Mxx)
① “自动网格线”直接生成钢筋单元方法
操作步骤
网格>自动网格P划r分oce>du自re动网格线...
1. 请选择线 [选择几何曲线] 2. 播种方法 [分割数量] 3. 分割数量 : “32” 4. 特性“ 5: Tendon” 5. 勾选“钢筋” 6. 类型 “ 板单元的钢筋” 7. 勾选 “生成高次单元 ” 8. 点击 [确认] 5
生成主梁(板单元网格) 首先利用“定义线”功能定义箱梁截面几何体(如上图所示),再利用“扩展” 功能生成50m的全桥板单元网格。
独立变量 横向顶板的厚度在X方向上有变化,独立变量选择X方向。
数值 输入随X方向变化的板厚度。X坐标原点以顶板中心为基准输入。
生成钢束(线单元网格) 利用“定义线”功能生成B样条曲线,然后以0.6m为等间距复制到整个主梁顶 板中。
7. 勾选 “投影”
选择“荷载方向”
8. 点击 [适用]
6
9. 另一个节点以相同的方法定义
8
荷载组 移动荷载具体加载位置(六种情况)。
参考坐标 选择荷载定义时的基准坐标系。
移动荷载布置图 车辆间距为3m,共有六种布载情况。左侧偏心一车道、左侧偏心两车道、 左侧偏心三车道、两侧各一车道、两侧各两车道、中心两车道。
-5.79,-0.414,-0.0815 -5.309,-0.414,-0.1233 -5.79,-0.414,-0.0815 -5.309,0.414,-0.1233 -241
-5.79,3.786,-0.0815 -5.309,3.786,-0.1233 -5.79,3.786,-0.0815 -5.309,4.614,-0.1233 -241
2. 定义钢筋单元 定义钢筋单元有以下两种方法。 ① 在“自动网格线”对话框,对几何曲线进行“播种”后,勾选“钢筋”选项,
直接生成钢筋单元。 ② 在“自动网格线”对话框,不勾选“钢筋”选项,首先生成线网格,然后在
“网格>单元>创建钢筋单元”定义钢筋单元。
建立/修改函数 定义随位置变化的可变荷载或边界条件等的空间函数(Spatial Function)。可 直接在左侧的表格里输入变量和函数,也可利用方程式生成函数。各变量之 间的函数值是线性内差计算的。
5” 10.管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:
“0.0066” 11. 锚具变形 : “ 开始点, 0.006” 12. Click [OK]
钢筋面积 横向预应力钢筋,0.6m为等间距纵向布置。 钢筋面积 = 138.7×3 = 416.1mm2
钢筋类型 选择“预应力钢筋”类型。
规范 选择计算预应力损失的规范。
操作步骤
分析 > 荷载> 任意u荷re载 >矩形分布荷 载...
5 7
1. 荷载组 “LL1-1”
2. 选择单元 “单元类型 2D” 4
3. 选择参考坐标 “整体直角”
4. 左下点,右下点,右上点,左上点
输入相应的坐标值(参考下面的表格输入)
5. 勾选 “均匀”,P “-0.122”
6. 荷载方向 “0,0,1”
Fpy=1600Mpa, Fpu=1900Mpa 张拉力 = Po = 0.75×0
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预应力箱梁横向分析
四. 活荷载
1. 考虑车轮着地面积的活荷载
在主梁顶板上,施加考虑着地面积的车轮荷载。将每个车轮荷载转换为矩形 分布荷载。
Transfer to FE
点击 按钮可以定义新的参考坐标系。
矩形分布荷载 定义矩形分布荷载的加载区域。通过四个点来确定矩形分布荷载的加载区 域。
荷载值 考虑着地面积后换算的车轮矩形分布荷载,前轮为0.122Mpa,后轮为0.241 Mpa。
矩形分布荷载 一辆车有六个车轮,故需要定义六个矩形分布荷载。对于n车道的情况,就 需要定义6×n个矩形分布荷载,工作量非常大。 遇到多车道的情况时,首先可在顶板的所有车轮加载位置,定义与车轮着地 面积相同的矩形线框,利用捕捉顶点功能定义分布荷载的四个顶点,这样就 没必要一个一个手动输入坐标值了。
1. 与前一个自动网格线方法定义 2. 不勾选 “钢筋” 3. 点击 [确认]
操作步骤
网格>单元 > 创Pro建ce钢d筋ure单元...
3.预应力荷载
34
操作步骤
分析> 荷载 > P钢ro筋ce预du应re力...
1. 荷载组 “Prestress” 2. 选择 “钢筋网格” 3. 选择 “后张法” 4. 选择 “应力” 5. 起始 “1425000” 6. 点击 [确认]
选择几何曲线
7
请选择线 选择要生成网格的几何曲线。 利用已定义的B样条曲线生成预应力钢筋网格。
钢筋 生成的线网格为钢筋单元时勾选此项。
生成高次单元 生成高次预应力钢筋单元。
生成高次单元 曲线布置的钢束需要考虑预应力损失。如果生成的是低次单元,程序内部默 认为是直线单元,故无法考虑曲率对摩擦的影响。 生成高次线网格单元时,线单元的中心就会生成一个高次节点(考虑曲率后 的位置),故可考虑曲率对摩擦损失的影响。
1차선
2차선
0. 365
LL-1 分布荷载四点坐标值
LANE 1 前轮
左 后轮 后轮 前轮