斜拉桥模型的建立与分析
斜拉桥模型设计制作过程中存在的问题及反思
斜拉桥模型设计制作过程中存在的问题及反思我认为应从以下几个方面入手：一、合理选择材料。
首先是建立正确的理念，要结合实际情况进行科学决策，注重效益，不能单纯地考虑节约资金而大量使用劣质产品，造成严重浪费；同时要尊重客观规律和技术水平，注意各种材料性能之间相互配合协调，避免因盲目追求新奇高档或价格低廉，造成工期延误等现象发生。
二、科学计算施工图纸。
随着建筑业的快速发展，尤其是高层建筑，需要使用越来越多的预制构件和非标准构件，传统的制作加工方式已无法满足工程建设日趋复杂的形势。
这就需要采取“工厂化”生产，提高工程质量与工作效率，最终降低成本，达到优质高效的目的。
三、规范钢筋施工技术。
由于混凝土梁具有变形较小的特点，对钢筋施工技术要求较高，主要表现在钢筋保护层厚度、绑扎顺序以及后浇带施工等方面，因此必须严格按照《钢筋机械连接技术规程》（ JGJ／T61-2004）执行，否则极易出现裂缝等安全隐患。
四、深化设计。
桥梁设计是工程设计的重要环节，也是整个桥梁建设的关键所在，如果设计不当会给桥梁的建设增添许多麻烦，并且投资巨大，甚至影响到整座桥梁的安全使用，甚至危害人们的生命财产安全。
根据《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（交公路发〔2006〕16号）规定，城市道路桥梁设计阶段，原则上可按一级公路或城市快速路进行设计，但如涉及特殊技术问题，经批准可适当简化设计内容，但仍需报省级交通主管部门审查备案。
其次，由于本身设计缺陷，导致工程事故频繁发生。
例如某公路跨线桥上部结构，仅有两个桥墩支撑，施工方法错误，导致桥体承载力不够，从而引起了多次坍塌事故，经济损失惨重。
再者，没有明确的管理措施。
近年来，由于施工企业数量众多，施工队伍良莠不齐，管理难度很大，稍有疏忽便会酿成恶果。
第三，未落实安全责任制。
没有健全的组织机构和完善的规章制度，从而导致安全事故频发。
因此，我们必须加强安全监督管理，做好安全防范工作，减少安全事故的发生。
斜拉桥建模实例
斜拉桥建模实例我们拟定建立以下模型，见下图：参数说明：桥面长度L1=100M，分100个桥面单元，每单元长度1M，桥塔长度L2=50M，分50个竖直单元，每单元长度1M，拉索单元共48个单元，左右对称，拉索桥面锚固端间隔为2 M，桥塔锚固端间隔为1M。
下面介绍具体建立模型的步骤：步骤一，建立桥面单元。
用快速编译器编辑1-100个桥面单元（具体过程略），参见下图：（注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定）步骤二：建立桥塔单元。
用快速编译器编辑101-150个桥塔单元（具体过程略），参见下图：（注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定，在分段方向的单选框内，一定要选择“竖直”，起点x=49，y=-20，终点x=49，y=30是定义桥塔的位置，这里我把它设在桥面中部，桥面下20米处，因为我做的桥塔截面为2m×2m的空心矩形，所以此处起点和终点x填49，请读者自己理解）步骤三：拉索的建立。
A、先编辑桥塔左边部分24跟拉索单元。
点击快速编译器的“拉索”按钮，在拉索对话框内的编辑内容复选框选择编辑节点号勾上，编辑单元号：151-174，左节点号：1-48/2；右节点号：152-129；（注意：左节点1-48/2代表拉索在桥面的锚固点间距为2M），如下图：编辑单元号：151-174，然后确定。
如下图：B、建立桥面右半部分的24跟拉索。
在快速编译器中选择“对称”按钮，在“对称”对话框中的编辑内容4个复选框都勾上。
模板单元组：151-174；生成单元组：198-175；左节点号：55-101/2；右节点号：129-152；对称轴x=50，然后确定。
见下图：这样，我们就建好了拉索单元的模型。
现在让我们来看一看整个模型的三维效果图：。
数学建模斜拉桥设计
斜拉桥设计摘要：模型是建立在对斜拉桥造价预算基础上的一类数学建模问题。
模型的建立的初衷是对斜拉桥的设计提出合理美观的设计方案，且同时要尽量节省资金。
在对模型的建立与求解的过程之前先是对斜拉桥总体外观进行了设计，确定了水上的桥面长度与引桥的长度，以及引桥的支撑方式。
模型的建立与求解是建立在模型假设的条件基础上，模型假设的提出为解决实际问题提供了方便。
例如，索塔顶部的拉索部分并不是从同一节点引出，但假设同一节点之后更加方便简洁的有助于我们对斜拉桥的拉索的造价进行估算。
在模型中由于索塔个数不同对索塔造价和拉索造价的影响确定了多种方案，从各方案的造价进行比较，确定最佳方案。
关键词：外观假设节点最佳方案一、问题重述如果计划在抚河某处修建一座斜拉桥，斜拉桥示意图和建桥处河道的截面图已分别划出。
给出几项简化假设：（1）在桥面处，索塔造价是同样长度的水上桥面的2倍；（2）100米长斜拉索与10米长水上前面造价相当；（3）索塔造价与离桥面的距离平方成正比；斜拉索造价与其长度成正比；（4）如果有陆地上的引桥的桥面，造价是水上桥面的一半；1，请给出斜拉桥设计图，使其合理美观；2，估算斜拉桥的造价，尽量节省资金。
图1 斜拉桥河流截面图（单位m）二、模型假设1.假设斜拉桥的桥面是水平2.假设斜拉桥的拉索的最大张角是45°3.假设斜拉桥水面上每米的造价是5万元4.假设模型中计算的拉索的个数索塔个数为整数5.假设抚州地区的基岩深度为七米桩基深度为30米6.在抚河剖面上补考虑地形起伏影响基岩距地表都为7米7.斜拉索在索塔上的节点都为塔顶位置8.假设主跨与次跨的长度相同三、符号说明1．i索塔个数2.X∇索塔单边拉索的最大水平距离3.α每个索塔的单边拉索个数l第α个索拉索长度4.α5.t(1) 拉索的总长度6.s表示各部分的造价7.p表示各部分的价格8．H索塔的长度的总和9.W斜拉索桥的总造价四、模型的建立与求解4．1斜拉桥侧面设计图如下：对于索塔个数n 的不同可将拉索桥的图进行适当的改变，下图为索塔n=2时的斜拉桥侧面图4,2斜拉桥造价预算数学计算计算基础拉索的每米的造价：万元5.0510010)1(=⨯=p 索塔每米的造价：万元10)4(2)5(=⨯=p p陆地上引桥部分每米桥面的造价：万元.52)4(5.0)2(==p p引桥部分桥墩每米造价：万元10)5()3(==p p索塔个数i ：x2800i ∇=每个索塔的单边拉索个数:2*d x（拉索的相邻间距）∇=α三角形的余弦公式:︒-+=45cos 2)b (a 22cb c ）（第α个索拉索长度:︒-+=45cos d 22)2(l 22αααh d h ）（拉索的总长度：ααl *411∑==i i t ）（拉索的总造价：)1()1()1(P t s ⨯=引桥总造价：)2()(s(2)p l ⨯=引桥长度引桥支柱长度：25)()(+=桩基深度引桥支柱长度a h引桥支柱造价：)3()()3(p h s ⨯=引桥柱长度河上的桥面造价：)4(8004p s ⨯=）（当300120≤∇-≤X n ）（时， 如图竖直线位置：75'300)12(h X n =∇-索塔底部到防洪水位线的直线距离：12X)12(3'∇-=n h索塔长度：25X ')(+++∇=a h i h当500)12(300≤∇-≤X n 时 如图竖直线位置：索塔底部到防洪水位线的直线距离：h75'=索塔长度：+∇+hih=a(+X25)'当500≤X-n时2(∇)1300≤如图竖直线位置：75"300500)12(h X n =-∇-"h 的值为[]12500)12(3"-∇-=X n h索塔底部到防洪水位线的直线距离："75'h h -=索塔长度：25X ')(+++∇=a h i h则索塔长度函数表达式为：25X ')(+++∇=a h i h所有索塔的长度的总和：∑==、n 1i )(H i h索塔的总造价：)5()5(P H s ⨯= 斜拉索桥的总造价：∑==51)(i i s w4.3斜拉桥的造价预算结果对4.2中的公式用visualbasic 编程计算得到如下结果,计算的程序及程序界面见附录：由表知当索塔n=5时斜拉桥的造价最低，为17960.3万元。
桥梁博士斜拉桥建模实例
桥梁博士斜拉桥建模实例我们拟定建立以下模型，见下图：参数说明：桥面长度L1=100M，分100个桥面单元，每单元长度1M，桥塔长度L2=50M，分50个竖直单元，每单元长度1M，拉索单元共48个单元，左右对称，拉索桥面锚固端间隔为2 M，桥塔锚固端间隔为1M。
下面介绍具体建立模型的步骤：步骤一，建立桥面单元。
用快速编译器编辑1-100个桥面单元（具体过程略），参见下图：（注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定）步骤二：建立桥塔单元。
用快速编译器编辑101-150个桥塔单元（具体过程略），参见下图：（注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定，在分段方向的单选框内，一定要选择“竖直”，起点x=49，y=-20，终点x=49，y=30是定义桥塔的位置，这里我把它设在桥面中部，桥面下20米处，因为我做的桥塔截面为2m×2m的空心矩形，所以此处起点和终点x填49，请读者自己理解）步骤三：拉索的建立。
A、先编辑桥塔左边部分24跟拉索单元。
点击快速编译器的“拉索”按钮，在拉索对话框内的编辑内容复选框选择编辑节点号勾上，编辑单元号：151-174，左节点号：1-48/2；右节点号：152-129；（注意：左节点1-48/2代表拉索在桥面的锚固点间距为2M），如下图：在快速编译器中选择“单元”按钮，在“单元”对话框内的复选框内把“截取坐标”勾上，编辑单元号：151-174，然后确定。
如下图：B、建立桥面右半部分的24跟拉索。
在快速编译器中选择“对称”按钮，在“对称”对话框中的编辑内容4个复选框都勾上。
模板单元组：151-174；生成单元组：198-175；左节点号：55-101/2；右节点号：129-152；对称轴x=50，然后确定。
见下图：这样，我们就建好了拉索单元的模型。
现在让我们来看一看整个模型的三维效果图：。
斜拉桥中的拉索拉力分析
斜拉桥中的拉索拉力分析斜拉桥作为一种现代桥梁结构设计，凭借其独特的外观和高度的耐力成为了现代城市的标志性建筑之一。
而在斜拉桥的结构中，拉索作为承担桥梁荷载的重要部分，其拉力的分析对于桥梁的设计和施工至关重要。
在斜拉桥中，支撑桥梁的主要力量通过吊塔传递到桥面，最终由拉索承担。
在拉索的设计过程中，我们要考虑到多个因素，如桥面荷载、风荷载以及自重等。
拉索需要能够承受这些力量，同时保持桥梁的结构稳定和安全。
拉索分析的第一步是计算每个拉索所承受的力量。
我们通常使用悬链线理论来进行这一计算。
悬链线理论将拉索的重力、张力和弯曲等因素都纳入考虑。
通过建立数学模型，我们可以计算出每个拉索所承受的拉力大小和方向。
然而，由于桥梁的荷载不仅仅是静力学力量，而且还包括动态荷载，我们需要考虑到拉索的振动问题。
振动会对拉索产生额外的力量作用，可能使其受到过大的拉力，影响桥梁的稳定性。
因此，在拉索设计中，我们需要进行动力学分析，以保证其能够抵御振动力量。
另外，斜拉桥的风荷载也是拉索设计中需要特别关注的问题。
由于桥梁的设计高度较高，风的作用会对拉索产生很大的力量。
在拉索的设计中，我们需要计算并考虑到各个方向上的风荷载，并将其作为额外的力量进行计算。
这可以通过风洞实验和计算机模拟来获得准确的数据，以确保拉索的设计合理。
除了荷载分析外，拉索的材料选择也是设计中需要考虑的重要因素。
拉索通常采用高强度钢缆，以保证其能够承受大的拉力。
在选择材料时，我们需要综合考虑强度、耐腐蚀性以及成本等因素，以找到最适合的材料。
最后，斜拉桥中的拉索还需要进行定期检查和维护，以确保其在使用过程中不会出现疲劳断裂等问题。
由于拉索处于高空环境中，检查和维护工作相对困难，因此需要精细规划和专业团队进行操作。
总而言之，斜拉桥中的拉索拉力分析是桥梁设计中的重要一环。
拉索的设计需要综合考虑荷载、振动、风荷载等因素，并选择合适的材料。
通过科学的分析和合理的设计，我们能够建造出坚固耐用的斜拉桥，为城市的发展和交通运输提供便利。
ANSYS矮塔斜拉桥建模-荷载与动力分析
目录一．文件名及前处理模式 (2)二．截面的建立 (2)1.主梁截面 (2)2.桥塔截面 (30)三．定义单元属性 (31)四．建立主要节点和单元 (32)1.主梁节点和单元 (32)2.桥塔节点和单元 (39)3.斜拉索节点和单元 (40)4.鱼刺骨模型模拟斜拉索与主梁连接 (41)五．加载与求解 (43)1.施加边界条件 (43)2.施加自重和公路一级荷载 (43)六．动力特性 (43)1.前十阶模态自振频率 (43)2.前五阶振型图 (44)一．文件名及前处理模式定义工作文件名与工作标题，并进入前处理模式(PREP7)：/FILNAME,BRIDGE,1 !定义工作文件名/TITLE,ZHANG HAO NAN’S HOMEWORK !定义工作标题/REPLOT !重新显示/PREP7 !进入PREP7处理器二．截面的建立1.主梁截面根据本桥图纸，截面一共有32个，其中包括截面纵向变化与横向变化，为简化模型，减小工作量，选取其中11个截面作为分析对象，可以大致上反应桥梁的形态，从左到右选取图纸中的截面：截面1：左边跨直线段截面截面8：4号墩墩顶截面截面11：截面第一次横向变化(39M—43M)起始截面截面14：截面第一次横向变化(39M—43M)结束截面截面16：主跨跨中截面截面22：截面第二次横向变化(43M—45M)起始截面截面24：截面第二次横向变化(43M—45M)结束截面截面25：5号墩墩顶截面截面27：截面第二次横向变化(45M—39M)起始截面截面31：截面第二次横向变化(45M—39M)结束截面截面32：6号墩墩顶截面由于截面形式复杂，而变截面需要前后两端的拓扑一致，即两端的形状，线与线的关系必须一致，两端截面的节点能一一对应，不使用辅助软件的条件下，必须对这些截面在输入时进行划分，取单元形状为四边形，方向为逆时针，并定义梁截面为MESH(自定义截面)，截面偏移为梁节点偏移至横截面圆点。
大跨双塔钢箱梁斜拉桥模型计算分析
１ 工程 背 景
撞护 栏 ）＋ ２× ２ ｍ（ 人行 道 ）＋ ２×０ ． ２ ５ ｍ（ 人 行 道 栏
杆） ， 全宽 ２ ４ ． ５ ｍ（ 不 包括 结 构本 身 所 占宽度 ） 。 主
丰都 长 江 二 桥 位 于 丰 都 县 城 斜 南 溪 附 近 ， 为
（ ７ ０ ． ５＋ ２ １ ５ ． ５＋ ６ ８ ０＋ ２ ４ ５ ． ５＋７ Ｏ ． ５ ） ｍ 双 塔 双 索 面
第 ４期
高
虎： 大跨双塔钢箱梁斜拉桥模型计算分析
表 ５ 悬 拼模 型主梁安装标高
・ ６ ｌ・
注： 计算索力为塔端索力和梁端索力的 平均值。
（ ２ ） 安装 标高 计算 结果 采 用设计 标 高经 正装 计算得 到 安装标 高 。其 中 安 装标 高 的计 算 采 用 以往 的经 验 公 式 ： 安装标高 ＝ 设 计标 高 一竖 向位移 （ Ａ Ｈ） ， 其中 Ａ Ｈ＝成 桥 累积 挠 度 一 对 应 施 工 阶段 挠 度 Ｊ 。上 述 计 算 ， 结 果 如 图
筋混凝 土形式 ， 而采用钢箱 梁形 式， 既有利于减轻 自重， 又可以通过提 前预制 缩短施 工工期 ， 是 目前大跨斜拉 桥 比
较 流行 的一种结构形式 。但 是钢 箱梁在预制完毕后 ， 其 结构尺 寸很 难调 整 ， 因此该类桥的安装线形标 高计算显
得 尤为重要 。基 于此种考虑 ， 采 用 ＭＩ Ｄ Ａ Ｓ ／ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 空 间有限元软件进行计算分析 ， 通过 对比计 算成桥 索力与设计成桥
桥结 构 体 系 为 支 承 体 系 （ 即半 漂 浮 体 系 ） ， 塔 墩 固
五跨 连续 钢箱 梁 斜 拉 桥 。设 计 荷 载 等 级公 路 一 级 ， 桥 梁标 准 横 断 面 布 置 ： ４ ｘ ３ ． ５ ｍ（ 车 行 道 ）＋２ ． Ｏ ｍ （ 中间带 ）＋ ２×１ ． ５ ｍ（ 右 侧 硬 路 肩 ）＋２×０ ． ５ ｍ（ 防
桥梁博士斜拉桥模型的设计流程
桥梁博士斜拉桥模型的设计流程英文回答：Designing a cable-stayed bridge model involves several steps to ensure its structural integrity and functionality. The process typically includes the following stages:initial planning, conceptual design, structural analysis, detailed design, and construction.In the initial planning stage, I would gather information about the project requirements, such as the span length, load capacity, and site conditions. This would help me understand the constraints and design parametersfor the model. For example, if the bridge is intended to span a river with strong currents, I would need to consider the dynamic forces acting on the cables and towers.Once I have a clear understanding of the project requirements, I would move on to the conceptual design stage. Here, I would develop a preliminary design thatoutlines the general layout, including the number and arrangement of towers, the cable configuration, and the deck type. I would also consider aesthetic aspects, such as the bridge's overall appearance and integration with the surroundings.After finalizing the conceptual design, I would proceed to the structural analysis stage. This involves using computer software or manual calculations to evaluate the bridge's stability, load-bearing capacity, and response to various loads, such as dead loads, live loads, wind loads, and seismic loads. The analysis would help me identify potential design flaws and make necessary adjustments to ensure the bridge's safety and performance.Once the structural analysis is complete, I would move on to the detailed design stage. This is where I would refine the design by specifying the dimensions, materials, and construction methods for each component of the bridge, including the towers, cables, and deck. I would also consider factors such as durability, maintenance requirements, and cost-effectiveness. For example, I mightchoose high-strength steel for the cables to withstand the tension forces.Finally, the last stage is construction. At this point, I would work closely with construction engineers and contractors to ensure that the design is implemented correctly. I would provide detailed drawings, specifications, and instructions to guide the construction process. Throughout the construction phase, I would also conduct regular inspections and quality control checks to ensure that the bridge is built according to the design specifications.中文回答：设计斜拉桥模型涉及多个步骤，以确保其结构完整性和功能性。
面向损伤识别的独塔斜拉桥模型的设计与分析
图 ３ 索 力 测试 系统 构 造 图
移传 感器 用百分 计测 量 。测量结 果 与有 限元 分 析结 果对
比如 图 ４所示 。
２ ２ 斜 拉索 索力测 试 ．
斜拉 索作 为斜 拉桥结 构 的主要 承力 构件 ， 在斜 拉 桥结 构 的控制 研 究 和损 伤 识 别 研究 中 ， 拉 索 索力 斜 状 态 的监 测是 重点 内容 之一 。本试 验 的索力监 测采 用前述 索力 监测 系统进 行 ， 测 结果 （ 边跨 拉 索 ） 监 左 如 图 ５所示 。结 果表 明 ： 构对 称 的位置 上 ， 拉索 索力 较 为接 近 ， 在结 斜 与理论 计 算值 的吻合 程度 也 较好 。这 同时也表 明本 试验 采用 的压力 环传 感器测 试 索力 的方法 可行 。
一
了拉 索 的刚度 和整 体性 ， 同时也 不利 于 长期 监 测 。本 实 验 对 索力 测 试 方 法进 行 了改 进 ， 引入 压 力 环传 感
器从 而实 现 了斜拉 索索 力 的实 时监测 。
索力 测试 系统 主要 有定 位 螺 杆 、 找平 块 、 力 环 传 感 器 、 节 螺 栓 等构 件 组 成 ， 压 调 安装 在 索 梁锚 固 区 。 将压 力环 传感 器 与测试 仪器 用导 线 连接 ， 以实 时 、 捷 的 对斜 拉 索 索 力 进行 测 量 。索力 测 试 系统 构 造 可 快
副教授
基金项 目： 河北省 自然科学基金 （ ２ １２ ０６ ） 河北省科学技术研究与发展计划 （ １ １６ １ ； Ｅ ０ ２ １０ １ ； １２ ５ １ Ｄ） 河北省人力 资源和社会保 障厅项 目（ ３０ ８ ４６１ ）
斜拉桥模型制作设计图
斜拉桥模型制作设计图一、模型概况斜拉桥主桥结构形式为双塔双索面漂浮体系结构，主梁采用肋板式结构，拉索采用平行钢丝体系。
斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索、桥墩以及基础。
模型全长18.2米，高3.46米，桥面宽0.55米，索96根。
斜拉桥模型三维图见图1、2。
图1 斜拉桥模型全桥三维图图2 斜拉桥模型桥塔三维图二、材料全桥模型材料主要采用有机玻璃制作，主梁、主塔采用有机玻璃制作，斜拉索采用Ф4钢筋，桥墩以及基础为钢筋混凝土结构。
有机玻璃主要材料性能初步假设为：弹性模量E=3.6×103 N/mm2。
斜拉索采用Ф4钢筋(Q235)，强度标准值f yk=235N/mm2，弹性模量E=2.1×105N/mm2。
三、模型结构图1、斜拉桥模型立面布置斜拉桥模型包括桥塔、主梁、斜拉索以及桥墩。
该桥为对称结构，以主梁跨中点为中心左右对称。
6号桥塔斜拉索混凝土桥墩边墩主梁边墩37号桥塔图3 斜拉桥模型布置图（单位：㎜）注：以后图表中尺寸均采用毫米为单位。
2、主梁主梁全长18.2米，横截面见图4。
主梁截面图(单位：mm)图4 主梁横截面图3、塔塔高3. 16米，详细尺寸见图5～7。
塔与梁不直接连接，依靠拉索连接。
梁底距离塔横梁20毫米。
塔墩高0.65米，地面以上0.4米，地面以下开挖0.25米。
为了塔与墩连接牢固，墩上预留洞口，塔柱延伸至墩底部，然后浇注环氧砂浆填补洞口。
塔与墩连接处还要加钢板锚固。
塔与墩连接的详细构造见图15～17。
索塔立面图索塔侧面剖面图图5 塔立面、剖面图 图6 塔侧面剖面图159515150100157015150图7 塔结构详图4、拉索斜拉索为双索面，共96根，采用Ф4钢筋。
根据位置不同，斜拉索采用不同的标号。
比如，“S1”表示边跨的拉索，“M1”表示中跨的拉索，具体标号见图8。
S1S3S5S7S9S11S13S15S17S19S21S23M1M3M5M7M9M11M13M15M17M19M21M23M25M27M29M31M33M35M37M39M41M43M45M47S25S27S29S31S33S35S37S39S41S43S45S47边跨中跨边跨图8 拉索位置标号（1） 拉索锚固方式拉索在塔内壁锚固，在梁肋底部设螺栓来调节索力。
midas-斜拉桥正装分析操作例题
midas-斜拉桥正装分析操作例题概要斜拉桥是塔、拉索和加劲梁三种基本结构组成的缆索承重结构体系，桥形美观，且根据所选的索塔形式以及拉索的布置能够形成多种多样的结构形式，容易与周边环境融合，是符合环境设计理念的桥梁形式之一。
为了决定安装拉索时的控制张拉力，首先要决定在成桥阶段恒载作用下的初始平衡状态，然后再按施工顺序进行施工阶段分析。
一般进行斜拉桥分析时首先通过倒拆分析计算初张拉力，然后进行正装施工阶段分析。
在本例题将介绍建立斜拉桥模型的方法、计算拉索初拉力的方法、施工阶段分析方法、采用未闭合配合力功能只利用成桥阶段分析张力进行正装分析的方法。
本例题中的桥梁模型为三跨连续斜拉桥（如图1），主跨110m、边跨跨经为40m。
图 1. 斜拉桥分析模型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 三跨连续斜拉桥桥梁跨经 40.0 m + 110.0 m + 40.0 m = 190.0 m 桥梁高度主塔下部 : 20m ，主塔上部 : 40m图 2. 立面图荷载分 类荷载类型 荷载值 自重自重 程序内部自动计算 索初拉力 初拉力荷载 满足成桥阶段初始平衡状态的索初拉力挂篮荷载 节点荷载 80 tonf 支座强制位移强制位移10 cm使用MIDAS/Civil 软件内含的优化法则计算出索初拉力。
索主塔主梁索40m 110m 40m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。
斜拉桥模型分析
斜拉桥的模型分析第一章建模综述1.1 Midas Civil 简介本次建模分析采纳Midas Civil软件，Midas Civil是个通用的空间有限元分析软件，可适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑、飞机场、大坝、港口等结构的分析与设计。
特殊是针对桥梁结构，MidaSCiviI结合国内的法律规范与习惯，在建模、分析、后处理、设计等方面供应了很多的便利的功能，目前已为各大大路、铁路部门的设计院所采纳。
1.2 斜拉桥简介斜拉桥是塔、拉索和加劲梁三种基本结构组成的缆索承重结构体系，桥形美观，且依据所选的索塔形式以及拉索的布置能够形成多种多样的结构形式，简洁与周边环境融合，是符合环境设计理念的桥梁形式之一。
1.3 建模基本步骤(1)采用斜拉桥建模助手生成斜拉桥二维索塔模型，并扩建为三维模型；(2)建立主梁横向系，并生成索塔与桥墩上的主梁支座；(3)输入边界条件；(4)输入荷载及荷载条件；(5)采用未知荷载系数功能计算拉索初拉力；(6)施工阶段分析计算；进行分析计算图1桥梁模型建立流程图其次章斜拉桥模型基本参数选取2.1 斜拉桥基本数据图1斜拉桥示意图2.2 2斜拉桥材料特性值对斜拉桥不同部位材料参数基本信息进行选取。
本次模型分析主要选取拉索、桥梁主塔、桥梁索塔、主梁横系梁、索塔横梁、加劲梁等部位纳入分析体系。
选取材料的弹性模量、泊松比、容重等参数，如表2。
在材料对话框中输入如下参数。
2. 3斜拉桥截面特性值在截面特性对话框下输入如下参数。
2.4荷载作用荷载作用可以分为可变作用和永久作用，在建立模型中需要分别进行设定。
1.1 .1永久作用对于斜拉桥，永久作用主要指桥梁自重。
自重系数选取K二期恒载包括桥面上路缘石、防撞护栏、栏杆、灯柱、泄水管、桥面铺装等。
人行道荷载设为恒载。
其中二期恒载为18.6KN∕m,人行道荷载为6. 2KN∕m02.4 . 2可变作用桥梁模型设为双车道，采纳中国城市桥梁荷载（CJJ77・98）,车轮间距1.8m,采纳大路I级车道荷载，取值依据JTGD60-2004《大路桥涵设计通用法律规范》规定选取。
midas斜拉桥荷载试验建模流程
midas斜拉桥荷载试验建模流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!MIDAS斜拉桥荷载试验建模流程详解在桥梁工程领域，精确的荷载试验建模对于评估桥梁结构的安全性和耐久性至关重要。
BIM技术在斜拉桥有限元分析中的应用
BIM技术在斜拉桥有限元分析中的应用一、概述随着科技的不断发展，建筑信息模型(BIM)技术在工程领域的应用越来越广泛。
斜拉桥作为一种重要的交通工程结构形式，其设计和施工过程中对有限元分析的需求也日益增加。
BIM技术作为一种集成化的建筑设计和管理工具，可以有效地辅助斜拉桥的有限元分析，提高分析的准确性和效率。
本文将探讨BIM技术在斜拉桥有限元分析中的应用，包括BIM技术的基本原理、在斜拉桥设计阶段的应用以及在施工阶段的应用，并通过实际案例分析验证了BIM技术在斜拉桥有限元分析中的优势和价值。
1. 斜拉桥的概述斜拉桥是一种跨越河流、峡谷等地形障碍的桥梁结构，其主要特点是在主梁上设置一个或多个斜向索塔，通过索塔与主梁之间的钢索连接，形成一个整体结构。
斜拉桥的设计和施工技术对于保证桥梁的安全性能和使用寿命具有重要意义。
随着科技的发展，建筑信息模型(BIM)技术在斜拉桥有限元分析中的应用越来越广泛，为斜拉桥的设计、施工和维护提供了有力支持。
BIM技术是一种基于三维可视化的建筑设计和管理工具，通过对建筑物的各个构件进行数字化建模，实现设计、施工、运营和维护等全过程的信息化管理。
在斜拉桥有限元分析中，BIM技术可以为设计师提供更加直观、准确的桥梁结构模型，有助于提高设计的精度和效率。
同时BIM技术还可以实现多专业协同设计，促进各专业之间的信息共享和沟通，降低设计风险。
有限元分析是一种计算流体力学方法，通过对结构模型施加边界条件和加载条件，模拟结构的受力过程，从而评估结构的强度、刚度和稳定性等性能。
在斜拉桥有限元分析中，有限元方法可以帮助设计师识别潜在的结构问题，优化设计方案，提高桥梁的安全性能。
此外有限元分析还可以为斜拉桥的施工提供技术支持，如预制构件的设计、施工过程的模拟等。
BIM技术在斜拉桥有限元分析中的应用为桥梁设计和施工提供了新的思路和技术手段，有助于提高斜拉桥的质量和安全性，降低工程成本，推动桥梁行业的可持续发展。
ansys对斜拉桥的分析实例
用Ansys分析斜拉桥的变形、应力分布与优化问题背景: 第三届结构设计大赛, 题目为: 承受运动载荷的不对称双跨桥梁结构模型设计。
参赛作品为一个斜拉桥比赛所用材料: 桐木若干, 白乳胶一瓶。
比赛要求：保证小车通过的同时, 桥应力求重量轻, 轻者可进入决赛。
参赛实验台示意图比赛计算参数:木杆的抗拉强度表设计方案数据: 根据所给材料, 经过计算我们预计需要使用: 主梁: 4根6*6.4*6, 55*1截取18mm宽, 55*2截取15mm宽；拉塔: 2根6*6, 3*4作桁架；梁的固定用1根3*4；桥墩: 2根3*4, 55*1的木片作桁架结构。
下脚料把主梁两端各加长20mm, 并把端面做成梯形以使桥梁稳定。
桥梁简支模型:其中(5)、(7)、(8)为拉索, (6)为拉塔, (1)、(2)、(3)、(4)为主梁, 1.2.5为三个支座, 塔高为330mm, 2.3的距离为250mm, 3.4的距离为200mm。
当小车经过2.5之间时, 梁最容易发生破坏。
加载条件：预赛——空车(重9.88kg)行驶, 桥面板由长度为30mm的若干铝板, 用柔绳串接而成, 重量为2.8kg。
Ansys分析目的：使用ansys分析软件对桥的应力分布进行分析, 对结构进行改进与优化。
Ansys建模数据:步骤：定义单元类型: 桐木材料选取单元类型: Beam 188 拉索材料选取单元类型为Link 10。
定义单元实常数: Link 10单元的实常数AREA定义为3.14*2.25/4。
其中Beam 188不需要定义实常数。
定义材料属性: 材料属性如图。
定义梁截面类型: 主梁: 8*8, 侧梁:5*5, 桁架: 3*3（全部为矩形）, 拉索: R=1.5（圆形）。
建模: 建立节点模型, 利用建模工具建立节点, 再用lines—straight lines连接节点形成线模型。
划分网格：利用Meshing—Mesh attributes—picked lines, 根据不同单元属性, 不同材料属性, 不同截面属性选择线, 划分网格。
斜拉桥的受力分析与优化设计
斜拉桥的受力分析与优化设计斜拉桥作为一种现代桥梁结构形式，以其独特的造型和出色的跨越能力在交通工程中占据着重要的地位。
为了确保斜拉桥的安全性、稳定性和经济性，对其进行准确的受力分析和合理的优化设计至关重要。
一、斜拉桥的结构组成斜拉桥主要由索塔、主梁和斜拉索三大部分组成。
索塔是整个桥梁的支撑结构，承受着来自斜拉索和主梁的巨大竖向和水平荷载。
主梁通常采用钢梁或混凝土梁，负责承担车辆和行人的重量，并将荷载传递给斜拉索和索塔。
斜拉索则是连接索塔和主梁的关键部件，通过受拉来提供支撑力，使主梁能够跨越较大的距离。
二、斜拉桥的受力特点斜拉桥的受力情况较为复杂，其荷载主要包括自重、车辆荷载、风荷载、温度荷载等。
在这些荷载的作用下，斜拉桥的各个部分协同工作，共同承受和传递力。
索塔主要承受压力和弯矩。
由于斜拉索的拉力作用，索塔会产生较大的竖向压力。
同时，风荷载和主梁传递的水平力会使索塔产生弯矩，这就要求索塔具有足够的强度和稳定性来抵抗这些内力。
主梁在承受自重和车辆荷载的同时，还受到斜拉索的竖向分力和水平分力的作用。
竖向分力提供了主梁的支撑力，水平分力则对主梁产生轴向压力或拉力，影响主梁的受力状态。
斜拉索是受拉构件，其拉力的大小和方向取决于索塔和主梁的相对位置以及荷载的分布情况。
在荷载作用下，斜拉索的拉力会发生变化，从而影响整个桥梁的受力平衡。
三、斜拉桥的受力分析方法为了准确分析斜拉桥的受力情况，通常采用有限元分析方法。
这种方法将桥梁结构离散成若干个单元，通过建立数学模型来模拟桥梁在各种荷载作用下的响应。
在有限元分析中，需要确定桥梁的几何形状、材料特性、边界条件等参数。
通过计算，可以得到桥梁各个部分的内力、位移、应力等结果，从而评估桥梁的安全性和可靠性。
此外，还可以采用理论分析方法，如基于力学原理的解析计算。
但这种方法通常适用于简单的桥梁结构，对于复杂的斜拉桥，有限元分析方法更为准确和实用。
四、斜拉桥的优化设计优化设计的目标是在满足桥梁使用功能和安全性的前提下，使桥梁的造价最低、结构性能最优。
桥梁物理原理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解桥梁结构的基本类型及其物理原理；2. 掌握桥梁结构力学分析的基本方法；3. 通过实验，验证桥梁结构在受力情况下的力学性能；4. 提高对桥梁结构设计、施工和检测的认识。
二、实验内容1. 桥梁结构类型及物理原理分析；2. 桥梁结构力学分析；3. 桥梁结构受力性能实验。
三、实验原理1. 桥梁结构类型及物理原理分析桥梁结构主要包括以下几种类型：梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥。
每种桥梁结构都有其独特的物理原理。
（1）梁桥：梁桥主要由梁、柱、基础等组成。
其物理原理主要是利用梁的弯曲变形来承受荷载，并通过柱和基础将荷载传递到地基。
（2）拱桥：拱桥主要由拱圈、拱脚、基础等组成。
其物理原理主要是利用拱圈的推力将荷载传递到地基，从而减小地基压力。
（3）斜拉桥：斜拉桥主要由主梁、斜拉索、桥塔、基础等组成。
其物理原理主要是利用斜拉索的拉力将主梁吊起，并通过桥塔和基础将荷载传递到地基。
（4）悬索桥：悬索桥主要由主缆、吊杆、主梁、桥塔、基础等组成。
其物理原理主要是利用主缆的悬吊作用，通过吊杆将荷载传递到桥塔和地基。
2. 桥梁结构力学分析桥梁结构力学分析主要包括以下内容：（1）静力分析：研究桥梁结构在静力荷载作用下的内力和变形；（2）动力分析：研究桥梁结构在动力荷载作用下的振动响应；（3）稳定性分析：研究桥梁结构在荷载作用下的稳定性。
3. 桥梁结构受力性能实验桥梁结构受力性能实验主要包括以下内容：（1）梁桥受力性能实验：通过加载梁桥，观察其变形和破坏情况；（2）拱桥受力性能实验：通过加载拱桥，观察其变形和破坏情况；（3）斜拉桥受力性能实验：通过加载斜拉桥，观察其变形和破坏情况；（4）悬索桥受力性能实验：通过加载悬索桥，观察其变形和破坏情况。
四、实验步骤1. 梁桥受力性能实验（1）搭建实验模型：根据实验要求，搭建梁桥模型；（2）加载：在梁桥模型上施加不同等级的荷载；（3）测量：测量梁桥在加载过程中的变形和破坏情况；（4）分析：分析梁桥受力性能，得出结论。
midas-civil-斜拉桥专题—斜拉桥设计专题教程文件
成桥状态荷载工况 不勾选“在PostCS…” 勾选“PostCS…”
移动荷载
按桁架单元考虑 （线性叠加）
考虑成桥状态的索单元 和梁单元的几何刚度
支座沉降
同上
动力分析
同上
（特征值分析等）
温度荷载 按等效桁架单元考虑，
基于恩斯特公式进行
反复迭代计算
其它静力荷载 按等效桁架单元考虑，
基于恩斯特公式进行
反复迭代计算
midas-civil-斜拉桥专题—斜拉 桥设计专题
目录
▪ 四、斜拉桥分析例题
1.桥梁概 况······················································ 7
2. 斜拉桥成桥分 析·········································7
一、斜拉桥概述
斜拉桥的上部结构是由梁、索、塔三个主要部分组成，它是一种桥面体系以加劲梁受压(密索 或受弯(稀索)为主，支承体系以斜索受拉及桥塔受压为主的桥梁。
1956年，瑞典建成的Stroemsund桥拉 开了现代斜拉桥建设的序幕。随后斜拉 桥建设如雨后春笋般蓬勃发展，其跨径 已经进入以前悬索桥适用的特大跨径范 围。
1)刚性支承连续梁法 刚性支承连续梁法是指成桥状态下，斜拉桥主梁的弯曲内力和刚性支承连续梁的内力状态一
致。因此可以非常容易地根据连续梁的支承反力确定斜拉索的初张力。
2)零位移法 零位移法的出发点是通过索力调整，使成桥状态下主梁和斜拉索的交点的位移为零。对于采
用满堂支架一次落架的斜拉桥体系，其结果与刚性支承连续梁法的结果基本一致。
第二步：利用算得的成桥状态的初拉力（不再是单位力）， 建立成桥模型并定义倒拆施工阶段，以求出在各施工阶段需 要张拉的索力。此时斜拉索采用只受拉索单元来模拟，在施 工阶段分析控制对话框中选择“体内力”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨ Ｉ ＴＥＣＴＵＲＩ
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ ７ １３ ．
Ｍａ． ２ １ ｒ ００
・２ ９１ ・
文章编号 ：０ ９６２ （ ００）７０ ９ —２ １ ０ —８ ５２ １ ０ —２ １０
当前 的一项十分急迫 的任务 。３ 爆破技 术。在隧道 爆破施 工 中 ， 导后续设 计 ；） ） ８ 不能 借助 爆破效 果预 测来 选择最 佳设 计方 案 ； ） ９ 最关 键的就是 掏槽爆 破 和周边 轮廓 线 的控制 。 由于 当前 大多 数 对爆破效 果难以作 出合 理性定 量评 价 ；０ 费时费钱 费人 力 。上 １） 隧道施 工中的爆破循环 进尺 为 ３ｍ～５ ｍ， 采用 设计 并不 复杂 的 述问题从 表面上看为 工程 问题 ， 但究 其本 质 ， 这些 问题 的 出现是 Ｌ 复式楔形 掏槽后 可获得 良好 效果 ， 以， 式楔 形掏 槽 已经成 为 由于隧道爆破设计数据 管 理与操 作 以及炮 孑 布 置与 图形绘 制数 所 复 常用 的掏槽方式 。
以下 几 个 方 面 ： ） 计 人 员 凭 经 验 选 取 爆 破 参 数 ， 时 误 差 较 大 ； １设 有
石 家庄铁 道学 院学报 ，０ ３ １ （ ）４ —６ ２ ０ ，６ ２ ：３４ ．
［ ］ 李文 华． ２ 齐岳 山隧道 平行 导坑 快速施 工技 术 ［］ 石 家庄铁 Ｊ．
度 １ ０ｋ ｈ ０ ｍ／ 。车辆荷 载等级 ： Ａ级荷载 ， 地震 基本烈度 ： 度 。 ７
ＭＩ Ａ Ｄ Ｓ进行建模 计 算 ， 载 的施 加考 虑 的方 法 是 ： 某 阶 段而 荷 对
施加 全部新加荷 载进行计算 ， 包括梁体 自重 、 应力等代荷载 预 主梁采用双边箱 梁 断面 ， 横梁 采用 马蹄形 断 面 ， 预应 力混 凝 言 ， 和斜拉索 的索力 ， 以本 阶段 已施工结 构 的总 的效应应 力应为新 所 土梁梁高 ３ ２ｍ， 横梁 间距 为 ７ｍ。斜 拉索 采用 塑包 平行 钢 ． Ｔ形
井进 行隧道施工 ， 其技 术都已 日臻完善 。
由于近年来爆 破施工 的综合 机械化水平 快速提高 ， 并能 根据 爆破技术 、 工艺 、 质地 形条 件和机 械装 备综 合考 虑 进行 爆破优 地 化设 计 ， 使得 隧道爆 破技术 越来越 成熟 。尽管 如此 ， 目前 在隧 道 爆破设计 与施 工方 面仍 然存在一 系列 待解决 的问题 ， 主要表现 为
２ 施工 控制 计算 ２ １ 结构计 算模 型 的建 立 ．
梁支座 ；） 入边界条件 ；） 入荷载及荷 载条件 ；） 用未知荷 ３输 ４输 ５利
载系数功能计算拉索初拉 力 ；） ６ 施工 阶段分 析计算 。
生产 适 合 我 国 目前 隧 道 工 程 的装 药 机 械 ， 面 实 现 装 药 机 械 化 是 ６ 数 据管理 困难 ， 方便查 询 ； ） 全 ） 不 ７ 不能 有效 借鉴 以往爆 破效 果指
中 图分 类 号 ： ４ ． Ｕ４ ２ ５ 文献标识码 ： Ａ
１ 工 程 Байду номын сангаас 况
斜拉桥 建模是按施 工过程进行 的 ， 即对 当时已施工完成 的结
将 马鞍 山某 大桥是跨越京 广铁路 的预应力混凝 土斜拉桥 ， 跨径 构建模 。本文对斜拉 桥进 行空间静力 分析 ， 斜拉桥结 构离散 为 力学模型并利用力 学原 理求解 ， 对斜 拉桥进 行施 工过 程 的模 拟 、 （２ ＋２ ０＋２ ０ ２ ） ， 塔 预应 力 混 凝 土 ， 宽 ３ ， 没 辅 １０ ６ ６ ＋１０ ｍ 三 桥 ５ｍ 不 助墩 。全 桥城市 主干路标 准控 制设 计 ， 向六 车道 ， 计行 车速 内力及位移计算 和斜拉 索索 力调 整。算例 采用 通用有 限元 程序 双 设
丝束 ， 丝采 用 ７镀锌高 强钢丝 ， 钢 冷铸墩头锚 ， 拉索采用扇 形密 增段的效应与上段 效应 的叠 加。这种 叠加 可用 激活 与钝化 单元 斜 这样可 以考虑到加 载历史对结 构 的影 响。具 体建模 索布置 ， 梁上索距 ７ｍ， 塔上 索距 ２ｍ， 留减 震装 置 。全 桥共 设 的方法实现 ， 预 １利 并 ２ Ｘ４ ５Ｘ８ ０ ０ ＋１ ＝２ ０根斜 拉索 。斜 拉桥 主塔为钢 筋混凝 土结构 ， 步骤如下 ： ） 用斜 拉桥 建模 助手 生成 斜拉 桥二 维索塔 模型 ， 扩建 为三维模型 ； ） ２ 建立 主梁 横 向系 ， 并生 成索 塔与桥 墩上 的主 半椭圆拱形桥塔 ， 设计塔高为 ８ ８ｍ。主塔基 础为钻孔灌注桩 。
掌握 了其施 工操作 方法 和技术 ， 隧道修建 的长度 、 速度 、 量 、 质 科
步的研究和探讨 。
研理 论 均 已接 近 世 界 先 进 水 平 ， 论 是 采 用 有 轨 斜 井 还 是 无 轨 斜 参 考 文 献 ： 不 ［ ］ 王祥 琴 ， 育军． 路特长单 线隧道 出碴 运输 方案研 究 ［］ １ 成 铁 Ｊ．
斜 拉 桥 模 型 的 建 立 与 分 析
钱
摘
磊
要： 结合马鞍 山某 大桥 的结构特 点， 应用土木工程专 用的结构分析 与优化设 计软件 ＭＩ Ａ Ｄ Ｓ为平 台考 虑非线 性 因素
的影响 ， 建立 了斜 拉桥 空间结构模型 ， 着重就斜拉桥 施工过程 中的主梁应 力 以及 全桥变形进行 了理论计 算和研 究。 关键词 ： 斜拉桥 ， 结构分析 ， Ｄ Ｓ ＭＩ Ａ
学模 型等一系列科学 问题 未解 决好 。
因此 ， 单线 长 隧道 铁路 快 速掘 进方 法 在我 国仍 以钻爆 法 为 主， 但是为 了提 高工 作效 率 和掘进 速度 ， 以从 以上 十点进 行进 可
一
３ 结 语
在 隧道 施 工方 面 ， 国 已拥 有 了 世 界 上 所 有 的 先 进 设 备 ， 我 并