MIDAS中空心板梁计算
空心板梁桥工程实例
1几何尺寸
空心板梁几何尺寸见图4.1.1至图4.1.3。
图4.1.2 边板截面（cm）图4.1.3 中板截面（cm）
2主要技术指标
（1） 结构形式：装配式先张法预应力混凝土简支空心板梁
（2） 计算跨径：16m
（3） 斜交角度：0度
（4） 汽车荷载：公路－Ⅱ级
（5） 结构重要性系数:1.0
3 计算原则
（1） 执行《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。
（2） 6厘米厚现浇C50混凝土不参与结构受力，仅作为恒载施加。
（3） 温度效应，均匀温升降均按20摄氏度考虑；温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.10条的规定取值。 （4） 按A 类部分预应力混凝土构件设计。
（5） 边界条件：圆形板式橡胶支座约束用弹性支承进行模拟，弹簧系数SDx=SDy=1890 KN/m；SDz=9.212E+05KN/m；SRx＝078E+09KN.m/rad； 4主要材料及配筋说明 （1） 空心板选用C50混凝土
（2） 预应力钢绞线公称直径mm s
2.15φ，1根钢绞线截面积2
139mm A p =，抗拉强度标准值Mpa f pk 1860=，锚具变形总变形值为12mm。横截面预应力筋和普通钢筋布置见图4.4.1和图4.4.2。预应力筋有效长度见表4.4.1
图4.4.1边板钢筋钢绞线布置图(cm) 图4.4.2 中板钢筋钢绞线布置图(cm) 图中N9筋（实心黑点）为普通钢筋，其余为钢绞线。 表4.4.1 16米空心板预应力筋有效长度表
注：表中构造有效长度指施工设计图中预应力筋的有效长度。计算有效长度指考虑预应力传递长度影响后结构分析采用的预应力筋有效长度；计算有效长度＝构造有效长度－预应力传递长度。
5施工阶段说明
空心板梁施工阶段共划分为5个，各阶段工作内容见表4.5.1
表4.5.1 空心板梁施工阶段划分说明
施工阶段 施工天数 工 作 内 容 说 明
1 10 预制空心板梁并放张预应力筋
2 60 预制场存梁60天
3 15 安装空心板
4 30 现浇防撞护墙和桥面铺装
5 3650 考虑10年的收缩徐变影响
6建模主要步骤与要点
（1） 定义材料与截面
定义材料可通过路径：【模型】/【截面和材料特性】/【材料】来实现，见图 4.6.1和图4.6.2。其中，C50(不计重量)用于横向联系单元。
图4.6.1
图4.6.2
中边板截面，用AutoCAD绘制生成后缀为dxf的文件，通过路径：【工具】/【截面特性计算器】来生成midas截面文件，再通过路径：【模型】/【截面和材料特性】/【截面】
/【PSC】/PSC-数值来实现，见图4.6.3
图4.6.3
（2） 定义荷载类型定义荷载类型可通过路径：【荷载】/【静力荷载工况】来实现，见图6.4。
图4.6.4
（3）定义结构组
定义结构组前，检查所建模型是否正确，按【消隐】按钮显示结构外形，见图4.6.5 定义结构组可通过路径：【模型】/【组】【定义结构组】来实现，见图4.6.6。
将结构定义为主梁1～主梁10和横向联系共11个结构组，并用midas拖移功能指定给所建模型。
图4.6.5
图4.6.6
（4）定义荷载组
定义荷载组可通过路径：【模型】/【组】【定义结构组】来实现。定义自重、均布荷载和预应力3个荷载组。
（5）定义边界组
定义边界组可通过路径：【模型】/【组】【定义边界组】来实现，见图 4.6.7。定义
支座和横向联系铰2个边界组。
图4.6.7
（6） 预应力钢筋描述
预应力钢筋描述通过路径：【荷载】/【预应力荷载】输入钢束特性值、钢束布置形状和钢束预应力荷载3部分内容的数据来实现，见图4.6.8。尤其需要注意，在钢束预应力荷载窗体输入的张拉端应力值应为锚下张拉控制应力扣除台座工作锚具变形、预应力钢筋回缩及分批放张预应力钢筋引其的应力损失值。在实例中，考虑上述因素的预应力损失值为48.5Mpa ，锚下张拉控制应力Mpa f pk con 5.1348725.0==σ，因此，输入的张拉端应力值＝1348.5-48.5＝1300Mpa 。
图4.6.8
（7）支座和横向联系铰缝的模拟
梁与支座的连接通过路径：【模型】/【边界条件】/【弹性连接】中的刚性连接类型来实现；支座的模拟通过路径：【模型】/【边界条件】/【节点弹性支承】，输入弹簧系数来实现。
横向联系铰缝的模拟通过路径：【模型】/【边界条件】/【释放梁端部约束】来实现，选择铰－刚连接，并输入0=y M 和0=z M 。见图4.6.9和图4.6.10。
图4.6.9
图4.6.10
（8）荷载施加及各施工阶段描述
自重指描述的结构组重量。自重通过路径：【荷载】/【自重】进行施加。Midas 中混凝土容重默认值为3
/25m KN h =γ，板梁C50混凝土的容重3
/26m KN h =γ，输入的竖向（Z 方向）自重系数应为-26/25=-1.04。
图4.6.11
恒载包括桥面铺装C50混凝土 、沥青混凝土和钢筋混凝土防撞护墙，均定义为均布荷载，通过路径：【荷载】/【梁单元荷载】进行施加。其中，每块中板承担Z 方向的均布荷载m KN q z /34.3?=；每块边板承担Z 方向的均布荷载m KN q z /96.14?=，X 方向的均布扭矩m m KN m x /.37.8±=，均布扭矩＝防撞护墙均布集度乘以防撞护墙重心距边板偏心距。
温升温降荷载，通过路径：【荷载】/【温度荷载】/【系统温度】进行施加。正负温差荷载，通过路径：【荷载】/【温度荷载】/【梁截面温度】进行施加。
各施工阶段描述通过路径：【荷载】/【施工阶段分析数据】/【定义施工阶段】来实现。按拟定的各施工阶段工作内容，分别施加已定义的结构组、边界组、荷载组进行描述。见图4.6.11
（9）定义汽车荷载
定义汽车荷载通过路径：【荷载】/【移动荷载分析数据】输入移动荷载规范、车道、车辆、移动荷载工况4部分内容的数据实现，见图4.6.12
图4.6.12
其中，定义车道时，车道1：选择横向联系梁、横向连接组、车辆移动方向往返、斜交角始终点均为0、以主梁2为基准偏心距0.1米、桥梁跨度16米，用鼠标通过两点指定车道1，见图4.6.13；
车道2：选择车道单元、辆移动方向往返、以主梁5为基准偏心距0米、桥梁跨
度16米，用鼠标通过两点指定车道2，见图4.6.14
图4.6.13
图4.6.14
（10）结构分析控制
路径：【分析】/【主控数据】选择相关项见图4.6.15
路径：【分析】/【移动荷载分析控制数据】选择相关项见图4.6.16
路径：【分析】/【施工阶段分析控制数据】选择相关项见图4.6.17
图4.6.15
图4.6.16
图4.6.17
（11）运行
按F5键执行计算
7汽车荷载横向分布系数不同计算方法的比较 （1）方法一
铰接板梁法。采用平面杆系有限元程序进行单梁计算时，考虑汽车荷载空间效应影响，应计入汽车荷载横向分布系数。采用Doctor.bridge (桥梁博士)软件内置工具可以计算出汽车荷载横向分布系数。本例中，2个车道活载作用下边、中板跨中截面汽车荷载横向分布系数分别为：
298.0=边m 和 243.0=中m
（2） 方法二
midas 空间梁格直接定义车道荷载法。本例中，边界条件和板横向连接如前所述，定义了2个车道荷载，计算结束后可通过路径：【结果】/【分析结果表格】/【位移】查得2个车道荷载作用下各板梁跨中截面挠度Dz 值，见图4.7.1和表4.7.1
表4.7.1 2个车道荷载作用下各板梁跨中截面挠度Dz 值（mm ） 板
号
1
2
3
4
5 6 7 8 9
10
∑
Dz
(↓) 5.131 5.277 4.870 4.646 4.540
3.813
3.138
670
367 209 38.661
图4.7.1
汽车荷载横向分布系数可按公式（4.7.1）计算 ∑=n
i
i
i D
D N
m 1
（4.7.1）
式中：i m －汽车荷载横向分布系数
N －车道数
i D －第i 号板跨中截面 挠度值
1号边板和2号中板跨中截面汽车荷载横向分布系数分别为： 265.0661.38131.52＝边×m 273.06611
.38277
.52＝中×m
（3） 方法三
空间梁格施加单位力法。本例中，分别在各板跨中截面施加P=1000 KN ，方向朝下的单位力。 如图4.7.2所示，计算出P＝1000 KN 分别作用于各板跨中截面时各板跨中截面挠度值。按公式（4.7.2）计算横桥向各板位置处的影响线坐标。
图4.7.2 ∑=
n
ij
ij
ij f
f 1
η （4.7.2）
式中：ij η－横桥向各板位置处的影响线坐标值。
ij f －单位力i P 作用于第i 号板梁跨中截面引起的第j 号板梁该截面位置处的挠度值。
1号边板和2号中板影响线坐标计算结果见表4.7.2
表4.7.2 1号边板和2号中板影响线坐标计算表 根据表中ij η值点绘出1号边板和2号中板影响线，并按规范要求布置车辆荷载，见图4.7.3
板编号 1号边板
2号中板
板位置 1000×ij f
ij η
1000×ij f
ij η
1 12506 0.2165 10139 0.1740
2 10139 0.1755 10478 0.1799
3 7971 0.1380 8598 0.1476
4 6338 0.1097 6801 0.1167
5 509
6 0.0882 5456 0.093
7 6 415
8 0.0720 4446 0.0763 7 3462 0.059
9 3700 0.0635 8 2967 0.0514 3171 0.0544 9 2644 0.0458 2825 0.0485 10
2475
0.0429 2644 0.0454 ∑
57756
0.9999≈1
58258
1
和图4.7.4
图4.7.4 2号中板荷载横向分布影响线
1号边板汽车荷载横向分布系数为
273.0074.0108.0146.0217.02
1
）＝（＝边+++×m 2号中板汽车荷载横向分布系数为
263.0078.0115.0153.0180.02
1）＝（＝中+++×m 将三种方法的计算结果汇于表4.7.3
表4.7.3 汽车荷载横向分布系数不同计算方法计算结果比较表
计算方法
方法一 方法二 方法三 边m 0.298 0.265 0.273 中m
0.243
0.273
0.263
三种方法的计算结果比较接近，在实际工程中可采用上述三种方法之一计算汽车荷载横向分布系数，然后按平面单梁格进行计算。 8 空间梁格与平面单梁格计算结果比较
（1）单梁格计算说明
仅对边板弯矩计算结果进行比较。施加荷载和支座边界条件同前述空间多梁格模型，采用方法一得到的边板汽车荷载横向分布系数298.0＝边m 进行单梁格计算。单梁结构图和离散图见图4.8.1和图4.8.2。
图4.8.1 单梁结构图
图4.8.2 单梁离散图
（2）单梁格内力主要计算结果
单梁格恒载弯矩、施工阶段末钢束一次弯矩和汽车荷载弯矩图见图4.8.3至图÷8.5。 （3）空间多梁格内力主要计算结果
空间多单梁格恒载弯矩、施工阶段末钢束一次弯矩和汽车荷载弯矩图见图4.8.6至图
4.8.8。
图4.8.3 单梁格恒载弯矩图
图4.8.4 单梁格施工阶段末钢束一次弯矩图
图4.8.5 单梁格汽车荷载弯矩图
图4.8.6 空间多梁格恒载弯矩图
图4.8.7 空间多梁格施工阶段末钢束一次弯矩图
图4.8.8 空间多梁格汽车荷载弯矩图
（3）空间梁格与平面单梁格计算结果比较
由图4.8.1至图4.8.8知，空间梁格与平面单梁格弯矩计算结果比较接近。
9荷载组合
荷载组合通过路径：【结果】/【荷载组合】/【混凝土设计】/【自动生成】来实现，见图4.9.1和图4.9.2
图4.9.1
图4.9.2
(参考资料)32m预制箱梁计算书
32m 预制箱梁计算书 1. 计算依据与基础资料 1.1. 标准及规范 1.1.1. 标准 ?跨径：桥梁标准跨径30m ； ?设计荷载：公路-I 级（城－A 级验算）； ?桥面宽度：（路基宽26m ，城市主干路），半幅桥全宽13m ，0.5m （栏杆）12.25m （机动车道）+0.5/2m （中分带）＝13m 。 ?桥梁安全等级为一级，环境类别一类。 1.1.2. 规范 《公路工程技术标准》JTG B01-2013 《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）；（简称《通规》） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004（简称《预规》） 《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）； 1.1.3. 参考资料 《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.3） 1.2. 主要材料 1）混凝土：预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、现浇调平层为C40； 2）预应力钢绞线：采用钢绞线15.2s φ，1860pk f MPa =，51.9510p E Mpa = × 3）普通钢筋：采用HRB400，400=sk f MPa ，5 2.010S E Mpa =× 1.3. 设计要点 1）预制组合箱梁按部分预应力砼A 类构件设计； 2）根据小箱梁横断面，采用刚性横梁法计算汽车荷载横向分布系数，将小箱梁简化为单片梁进行计算，荷载横向分配系数采用刚性横梁法计算。 3）预应力张拉控制应力值0.75σ=con pk f ，混凝土强度达到90％时才允许张拉预
应力钢束； 4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时张拉锚固龄期为7d; 5）环境平均相对湿度RH=80％; 6）存梁时间不超过90d。 2.标准横断面布置 2.1.标准横断面布置图 2.2.跨中计算截面尺寸
箱梁横梁计算
请问大家： 1）桥博计算连续梁的横隔梁时建模仅取横隔梁的宽度还是取横隔梁的两侧渐变段的截面作为模型计算截面？ 2）对于箱梁的恒载如何处理，是作为均布荷载加载在桥面板上，还是作为集中力加载在腹板上？ 3）对于顶板带横向预应力的桥梁，计算出来的结果是不是不考虑翼板根部的拉应力？ 4）对于多室截面恒载如何分担？ 希望大家发表自己的看法，如果有相关的算例最好上传学习一下! 向别的老工程师请教后他给我这样的解释：不知道大家有什么见解 1、横梁截面宽度取(b+2bh+12h'f)，b为横梁厚度，bh为承托长度，h'f为板厚。 2、箱梁恒载主要都由腹板传递，取集中力加在腹板上。 3、个人认为应当考虑，施加横向预应力主要就是解决挑臂根部和腹板间桥面板下缘的拉应力，横向应力对横向钢束位置的调整非常敏感。 4、多室截面恒载可按腹板数量均分。 其实横向构件的计算分实体横梁和箱梁框架，以上的1、2、4点均用于实体横梁计算，第3点用于桥面板计算。 不知道大家有什么见解？
关于横梁计算，由于在立交和高架设计时经常碰到，我谈一点个人看法， 如果没有张拉横梁预应力，各个腹板的受力极不均匀，位移大的腹板，弯距比较小，承受的力也比较小，但是张拉横向预应力以后，各个腹板受力就比较均匀了，一般边腹板的力与中腹板的力之比在1.0～1.2之间。 对于多箱室的，恒载应该考虑两种情况更安全，一个是各个腹板均分恒载，另一个是边腹板是中腹板的1.2倍， 另外一个就是桥面上的活载，大家是按照横梁上均布还是，腹板均分？ 我一般是底板范围均分和腹板均分考虑，毕竟活载比重比较小，计算差别不是很大！ 我的观点是： 1、活载应根据车辆荷载进行横向加载，考虑最不利组合。 2、计算宽度取实体厚度。楼上的宽度的取法从理论上讲是正确的。但是保守的取法可以留一定的安全储备。 请各位指正。
关于城市宽箱梁横向分布系数的取值分析
关于城市宽箱梁横向分布系数的取值分析 摘要：变截面连续箱梁桥、连续刚架桥的设计,一般均将桥跨结构视作弹性梁元,采用平面杆系程序计算。荷载偏心用增大系数法考虑,增大系数的取值对于宽跨比很大的城市桥梁具有很大的任意性。本文以某实桥为背景,采用ANSYS 结构分析通用程序计算了多个特征断面各腹板的横向分布系数。据此,对照了按荷载横向分布简化算法的计算结果,所得出的结论,可为同类工程设计提供参考。 关键词：宽箱梁;横向分布;空间分析;简化算法 Abstract: The variable cross section continuous box girder bridges, continuous rigid frame bridge design, generally will bridge structure as an elastic beam element, the plane pole-system program calculation. Eccentric load by increasing the coefficient method to consider, increase coefficient for width span ratio of big city bridges with large arbitrariness. Taking a bridge as the background, using the ANSYS general structural analysis program calculates the multiple features of the web section of transverse distribution coefficient. Accordingly, controlled by lateral load distribution algorithm of calculation results, the conclusion, for similar engineering design to provide a reference. Key words: wide box beam; transverse distribution; spatial analysis; simplified algorithm 1概述 实桥位于某高速公路交点,为三跨(42m+80m+42m)预应力混凝土上承式 拱梁组合体系桥。主梁两侧边墩处各有一片端横梁,宽1.3m,主墩中心及中跨跨中两侧各有两片横梁,宽0.4m,边跨及中跨在主拱与主梁的结合处均设置横梁,宽0.6m。主梁采用单箱三室断面,箱梁顶宽25.5m、底宽17.3m,腹板中距为5.75m 及5.8m,两边悬臂4.1m,跨中梁高2.0m。主拱腿采用钢筋混凝土单箱三室断面,宽17.3m,高1.4m,腹板中距与主梁相同。副拱采用实心矩形断面,宽17.3m,高0.6m。为保持沪杭高速公路车流畅通,主桥采用中心转体施工。主桥总体及主梁断面见图1。 图1主桥总体及主梁断面示意图单位:cm 2ANSYS板壳元空间分析 由于主桥为对称结构,计算模型取1/2模型,模型单元为SHELL63弹性壳单元,
箱梁计算
二、支架设计承载力参数 1、立杆设计荷载 2、横杆设计荷载 3、方木、模板设计参数 [σw] ＝13MＰa [τ]＝１、９MPa Ｅ＝1、0×104 MＰa 10×10cm方木截面抵抗矩:
A=bｈ＝100*100=１0０00mm２ Ｉ=bh3/1２=100＊1003/12＝8、３３*106mm４ W=bh2/6＝100*1002/6=1、６7*10５mm3 Ｓm=ｂh２/8=10０*1０02／8＝1、2５*1０5mｍ3 三、箱梁砼自重参数 箱梁具体尺寸见设计院图纸。 1、箱梁砼容重按2５ｋＮ／m3,本次计算按箱梁腹板荷载计算,翼板因荷载偏 小，不在验算范围内。 2、箱梁普通截面段腹板每延米砼恒载计算: 腹板截面Ｓ=0、5*1、７=0.8５m2, 每延米砼恒载P1=0、85×25＝21、25kN/m。 3、横梁、端梁每延米砼恒载计算：(按最不利荷载截面即纵向得横截面计算） 箱梁截面S=１6、75×１、７=２8．475m２ 每延米砼恒载Ｐ２=28、4７5×25＝7１1、8７5kN／m,中横梁宽为2m,端梁宽
1.２ｍ。 四、荷载组合 1、人员及施工机械设备荷载 P3=3、5kN/ｍ2 2、混凝土倾倒及振捣产生得荷载 Ｐ4=2kN/m2 荷载组合按照Ⅱ类荷载组合计算,P＝１、2恒载+1、4活载五、支撑体系验算 （一）箱梁普通截面段 1、模板验算 (1）底板模板验算： 模板每延米荷载计算:ｑ＝1、2＊P1+１、４（P3+Ｐ4)*0、５ ＝1、2＊21、25＋1、４(3、5＋2)*0、５ =2９、3５KＮ/ｍ
腹板宽度为５00mｍ，板宽按0．5ｍ计算。 1.计算简图 箱梁模板底横向１０×１0cｍ方木间距均为３０0cm，按均布荷载作用下得二等跨连续梁计算。 2.截面特性 A=bh＝5００*20=１００00ｍm２? I＝bｈ3／１2=500＊20３/１2＝３3３3３３mm４ W=bh2/6=500*20２／6=33333mm3 S m=bh2/8=50０＊202／8＝2５０00mm3 3.截面验算 查表可知:弯距系数Km 中mａx＝0、09６，剪力系数Ｋｖ Ｂ =０、626+0、6２５=1、 2５,扰度系数Kw中＝0、52１ (1)抗弯强度验算
横向框架计算.
申庄立交 申庄立交 15.75m 宽箱梁横向计算 计算: 复核: 日期: 1、结构体系 桥面板长边和短边之比大于 2, 所以按以短边为跨径的单向板计算。桥面板宽为 15.75m , 计算选取纵向 1m 宽横向框架为计算模型。结构所受荷载有,自重,二期恒载;活载:1.3倍公路 -I 级;附加力:1、日照模式; 2、寒潮模式。 结构计算模式如下图 2、计算参数 Ⅰ、材料信息 混凝土 C50 f ck =32.4 MPa f tk =2.65 MPa
E c =3.45×104 MPa 容重:26.5 KN/m3Ⅱ、计算荷载 结构自重:由程序自动计入。 二期恒载:1、桥面铺装(8cm 砼 +9cm沥青 0.08×25+0.1×24=4.16 kN/m 2、每侧防撞护栏 8.25kN 活载:车辆荷载 冲击系数1+μ=1.3 (悬臂1+μ=1.45 (跨中中后车轮着地宽度 a 2=0.2m b 2=0.6m 1 单个车轮 P 作用于悬臂板 P 有效分布宽度 a=a2+2H+2c=0.2+2×0.17+2×(x+0.3+0.17=1.48+2x m 2 单个车轮 P 作用于顶板跨中 P 有效分布宽度 a=a2+2H+L/3=0.2+2×0.17+3.69/3=1.77 m < 2 L /3=2.46 m 取 a=2.46 m 3 单个车轮 P 作用于支承处
P 有效分布宽度 a=a2+2H+t=0.2+2×0.17+0.25=0.79 m 故单轮作用于桥面的荷载分布宽度图如下: 由于单轮的作用于跨中和悬臂分布宽度均大于 1.4m ,存在两轮分布宽度重叠现象,两轮分布宽度图如下,图中阴影部分为两轮分布宽度重叠区域。 3、荷载组合 1恒载 +箱顶车辆 1+附加力(温度
50米箱梁横向计算说明书
50米预应力箱梁横向设计计算 一、箱梁横断面构造 引桥采用多跨预应力混凝土连续梁，其标准横断面布置如图1所示，全桥采用分离式双幅单箱单室截面，桥面板内设置横向预应力，斜腹板内不设竖向预应力钢筋。单幅箱梁跨中梁高2.8m，斜腹板宽度0.50m，底板厚度0.25m；桥面板悬臂端部厚度0.18m，悬臂根部厚度0.5m，箱室顶板跨中厚度0.25m。为了保证荷载传递顺畅，所有的顶板、 二、箱梁横向分析 1．结构离散 箱梁采用单箱单室截面形式，横向分析取纵桥向单位长度箱形框架考虑。箱梁横向分析计算采用桥梁结构计算软件《qjx》进行结构分析，取箱梁为受力分析对象，共划分为54个单元和54个节点，支承形式采用简支形式，结构按施工及使用受力顺序划分为3个阶段，其箱梁结构离散图详见图2所示。
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，汽车横桥向距路缘石的最小距离为0.5m ，挂车横桥向距路缘石的最小距离为1.0m ，桥面板采用双悬臂梁结构图式，计算车轮在桥面板上的分布宽度。 汽车—超20级和挂车—120的荷载主要技术指标详见表1。 桥梁设计技术规范规定，箱梁横断面位置上汽车荷载可以按1~4车道布置，其横向布置可以在悬臂板或中板上，而挂车全桥只能布置一辆，且位置一般情况下在专用车道上，因而挂车荷载仅按作用在中板上考虑。 以下仅介绍汽车荷载作用下板的有效分布宽度计算过程： （1）、悬臂板荷载有效分布宽度
悬臂板上的集中荷载在垂直于板跨方向的分布宽度，按下式计算： '21b a a += 式中：—1a 垂直于板跨方向车轮通过铺装层后的分布于板顶的尺寸； —'b 集中荷载通过铺装层分布于板顶的宽度外缘至腹板边的距离。 （2）、跨中板荷载有效分布宽度 a) 车轮作用于板的跨中时： 对于一个车轮荷载，板的有效分布宽度为： 3/1L a a +=，但不小于L 3 2 。 对于两个或几个相同车轮荷载，当一个车轮荷载计算的分布宽度有重叠时，车重取其总和，而分布宽度则按边轮分布外缘计算： 3/1L d a a ++=，但不小于L d 3 2 + 。 式中：—1a 垂直于板跨方向车轮通过铺装层后的分布于板顶的尺寸； —L 板的计算跨径； —d 多个车轮时，外轮的中距。 b) 车轮作用于板的支承处时： 对于一个车轮荷载，板的有效分布宽度为： t a a +=1 式中： —1a 垂直于板跨方向车轮通过铺装层后的分布于板顶的尺寸； —t 板的厚度； （3） 、车轮作用于板的支承附近处时： 在车轮荷载作用下，按支承处板的有效分布宽度45o 刚性扩散角与跨中板有效分布宽度接顺。
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。 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。n 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。 三. 建立预应力钢筋 1.定义钢筋特性值操作步骤 Procedure 分析 >特性. 1.选择 [创建 > 钢筋…] 2. 选择 [杆截面]表单 3. 输入“号”, “名称” 后点击 [适用]
箱梁模板计算
C线匝道桥箱梁模板设计计算书 一、说明： 1、本合同工程主要为京原路立交，立交桥梁由3座主桥、8座匝道桥、1座通道桥、2座跨河桥组成。C线匝道桥上跨五环主路，桥梁结构主要为钻孔灌注桩基础、承台、圆形墩柱、盖梁、肋板式桥台及现浇预应力混凝土连续箱梁及预制预应力混凝土T梁。本工程设计单位为北京市市政工程设计研究院、建设单位为北京市首都发展有限责任公司、施工单位为北京鑫实路桥建设有限公司、监督单位为北京市建设工程质量监督总站市政工程监督站、监理单位为江苏华宁交通工程监理公司证结构线形顺。为保直、美观，砼外观颜色一致，不出蜂窝麻面，我项目经理部在施工中采用大模板，并严格按照《公路桥涵施工技术规范(JTJ041-200)》及有关手册资料进行模板设计及计算。 2、本工程所用支架为常用WDJ碗扣支架，根据资料所提供的数据，Ф48×钢管截面积489 mm2，允许承载力为205 N/ mm2，单位质量m。由于碗扣支架为租用，所以各种杆件须经严格挑选才能使用。鉴于租用支架以前使用过，所以对于碗扣支架的塑性变形可忽略不计。模板采用5cm厚木板，内衬厘米厚光面复合板。 3、预拱度按设计要求设置。 二、计算荷载 1、荷载： P1、模板、拱架和支架自重：木材容重：6000N/m3； P2、新浇砼容重：25KN/m3； P3、施工人员和施工材料、机具行走运输和堆方荷载： 模板及直接支承模板的小棱，均布荷载取，另以集中荷载进行验算；
(1)计算直接支承模板的小棱，均布荷载取； (2)计算支架立柱及支承拱架和其它结构，均布荷载取。 P4、振捣砼产生的荷载(作用范围在有效压实高度之内)： (1)对于水平面模板为； (2)对垂直面模板为； P5、新浇砼对模板侧面的压力： (1)采用内部振捣器，根据实际灌注条件及以往施工经验，对于直径Φ150以内墩柱砼，浇注速度为V=6m/h左右，即取V=6m/h。而对于浇筑闭合框架砼，由于砼方量大，钢筋较密，浇筑时间较长，根据以往经验，对于高度在6m以内的大体积砼，浇筑速度一般在V=h以内(其中考虑到泵车输送砼的单位时间量)，那么，新浇筑的普通砼作用于模板的最大侧压力 Pmax=γt0β1β2V1/2 Pmax--新浇筑砼对模板的最大侧压力(Kpa)； β1—混凝土坍落度修正系数。坍落度11-15厘米时K=。 β2—外加剂影响修正系数。不掺外加剂时K=，掺缓凝作用外加剂时K=； γ—砼的容重(25KN/m3)； t0—新浇筑混凝土初凝时间(h)，t0=200/(T+15)，T为砼入模时的温度(℃)； V—砼浇注速度(m/h)； P6、倾倒砼时产生的水平荷载： (泵送砼)。 P7、其它荷载(1 Kpa)。 2、根据《桥规》要求，底模刚度(即挠度)组合P1+P2+P7
30m组合箱梁上部结构计算书
30m组合箱梁上部结构计算书 Ⅰ、设计资料和结构尺寸 一、设计资料 1.标准跨径:30.0m； 2.计算跨径:边跨29.24m，中跨29m； 3.桥面宽度:全宽2×(0.5+11.5+0.75)+0.5=26m；净宽2×11.5m； 4.设计荷载:公路-I级； 5.材料及特性 （1）混凝土：预应力混凝土预制箱梁、横梁及现浇接头湿接缝混凝土均为C50。6cm 调平层混凝土为C40，桥面铺装层采用10cm厚沥青混凝土。 （2）钢绞线：采用符合GB/T 5224-1995技术标准的低松弛钢绞线。 （3）非预应力钢筋：采用符合新规范的R235,HRB335钢筋。凡钢筋直径≥12毫米者，采用HRB335(20MnSi)热轧螺纹钢；凡钢筋直径<12毫米者，采用R235钢。 （4）钢板应符合GB700－88规定的Q235钢板。 （5）材料容重：钢筋混凝土γ=26kN/m3,沥青混凝土γ=23kN/m3,钢板容重γ=78.5kN/m3。 以上各种材料特性参数值参见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)，所需参数如下：
6.锚具 GVM15-3、GVM15-4和GVM15-5。 7.施工工艺 预制梁部分按后张法制作主梁，预留预应力钢丝孔道，由Φ=50mm和Φ=55mm的预埋波纹管形成。在现场安装完成后现浇湿接头，完成结构转换工作。 8.设计依据: （1）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）； （2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； （3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。 7.计算方法:极限状态法。 二、结构尺寸
箱梁模板计算
北京市五环路(二期)工程1#合同 C线匝道桥箱梁模板设计计算书 一、说明： 1、本合同工程主要为京原路立交，立交桥梁由3座主桥、8座匝道桥、1座通道桥、2座跨河桥组成。C线匝道桥上跨五环主路，桥梁结构主要为钻孔灌注桩基础、承台、圆形墩柱、盖梁、肋板式桥台及现浇预应力混凝土连续箱梁及预制预应力混凝土T梁。本工程设计单位为北京市市政工程设计研究院、建设单位为北京市首都发展有限责任公司、施工单位为北京鑫实路桥建设有限公司、监督单位为北京市建设工程质量监督总站市政工程监督站、监理单位为江苏华宁交通工程监理公司证结构线形顺。为保直、美观，砼外观颜色一致，不出蜂窝麻面，我项目经理部在施工中采用大模板，并严格按照《公路桥涵施工技术规范(JTJ041-200)》及有关手册资料进行模板设计及计算。 2、本工程所用支架为常用WDJ碗扣支架，根据资料所提供的数据，Ф48×3.5钢管截面积489 mm2，允许承载力为205 N/ mm2，单位质量0.0384KN/m。由于碗扣支架为租用，所以各种杆件须经严格挑选才能使用。鉴于租用支架以前使用过，所以对于碗扣支架的塑性变形可忽略不计。模板采用5cm厚木板，内衬1.2厘米厚光面复合板。 3、预拱度按设计要求设置。 二、计算荷载 1、荷载： P1、模板、拱架和支架自重：木材容重：6000N/m3； P2、新浇砼容重：25KN/m3； P3、施工人员和施工材料、机具行走运输和堆方荷载：
模板及直接支承模板的小棱，均布荷载取2.5Kpa，另以集中荷载2.5KN 进行验算； (1)计算直接支承模板的小棱，均布荷载取1.5Kpa； (2)计算支架立柱及支承拱架和其它结构，均布荷载取1.0Kpa。 P4、振捣砼产生的荷载(作用范围在有效压实高度之内)： (1)对于水平面模板为2.0Kpa； (2)对垂直面模板为4.0Kpa； P5、新浇砼对模板侧面的压力： (1)采用内部振捣器，根据实际灌注条件及以往施工经验，对于直径Φ150以内墩柱砼，浇注速度为V=6m/h左右，即取V=6m/h。而对于浇筑闭合框架砼，由于砼方量大，钢筋较密，浇筑时间较长，根据以往经验，对于高度在6m以内的大体积砼，浇筑速度一般在V=0.3m/h以内(其中考虑到泵车输送砼的单位时间量)，那么，新浇筑的普通砼作用于模板的最大侧压力 Pmax=0.22γt0β1β2V1/2 Pmax--新浇筑砼对模板的最大侧压力(Kpa)； β1—混凝土坍落度修正系数。坍落度11-15厘米时K=1.15。 β2—外加剂影响修正系数。不掺外加剂时K=1.0，掺缓凝作用外加剂时K=1.2； γ—砼的容重(25KN/m3)； t0—新浇筑混凝土初凝时间(h)，t0=200/(T+15)，T为砼入模时的温度(℃)； V—砼浇注速度(m/h)； P6、倾倒砼时产生的水平荷载： 2.0Kpa(泵送砼)。
Midas＼DB＼Prbp在预应力混凝土连续箱梁横向计算中的对比分析
Midas＼DB＼Prbp在预应力混凝土连续箱梁横向计算中的对比分析 【摘要】在铁路桥梁建设中，单箱单室预应力混凝土连续箱梁较为普遍。在进行设计计算时，一般是把三维空间桥梁结构进行简化，在纵向和横向分别对桥梁进行平面杆系计算。本文采用三种有限元计算程序Midas、DB、Prbp对一座铁路预应力混凝土连续箱梁进行横向计算，给出其中部分单元的弯矩图计算结果，并对计算结果进行对比分析。 【关键词】箱梁;横向计算;Midas;桥博;Prbp 0.前言 在桥梁工程界，预应力混凝土连续梁的计算，多采用简化的平面杆系结构，通过有限元软件进行计算，尤其在很多标准跨径的较小跨连续梁中多采用这种方法。由于桥梁本身为空间结构，当采用了上述方法后，所得到的计算结果只是梁桥纵向的分析计算结果，还要对桥梁横向进行单独的平面计算，以保证桥梁横向的刚度、强度、稳定性[1]。 本文以一座整体桥面铁路预应力混凝土连续箱梁桥为例，分别采用有限元计算程序Midas、D B、Prbp对桥梁结构进行横向计算，并对计算结果进行对比分析。 1.工程实例计算原则及结构模型 在桥梁纵向截取连续箱梁受力较大截面1延米，横向按钢筋混凝土刚架进行计算。本文选择连续梁桥主跨跨中截面作为计算截面，对刚架进行有限元划分，共44个节点，44个单元。计算荷载主要包括：自重、二期恒载、收缩徐变、列车活载、人群活载、温度效应、横向摇摆力、径向力等。在以上各种荷载效应作用下，用Midas、DB、Prbp对刚架结构进行静力分析。 2.计算结果 根据铁路桥梁相关规范，本文对结构计算模型建立了两组荷载组合方式[2]： 组合1：自重＋二期恒载＋收缩徐变＋列车活载＋人群活载＋径向力＋横向摇摆力 组合2：自重＋二期恒载＋收缩徐变＋列车活载＋人群活载＋温度变化＋横向摇摆力＋径向力 结构计算结果包括内力，应力，变形等诸多项目，本文只进行结构的弯矩结果对比分析。给出两种组合下结构9－18单元的弯矩图。
桥梁博士计算横向系数取值
横向分布系数的一些说明 一、进行桥梁的纵向计算时： a) 汽车荷载 1、对于整体箱梁、整体板梁等整体结构其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数，考虑纵横向折减、偏载后的修正值。例如，对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时，其横向分布系数应为4 ×0.67（四车道的横向折减系数）×1.15（经计算而得的偏载系数）×0.97（大跨径的纵向折减系数）= 2.990。汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。 2、多片梁取一片梁计算时按桥工书中的几种算法计算即可，也可用程序自带的横向分布计算工具来算。计算时中梁边梁分别建模计算，中梁取横向分布系数最大的那片中梁来建模计算。 b) 人群荷载 1、对于整体箱梁、整体板梁等整体结构人群集度，人行道宽度，公路荷载填所建模型的人行道总宽度，横向分布系数填 1 即可。因为在桥博中人群效应= 人群集度×人行道宽度×人群横向分布调整系数。城市荷载填所建模型的单侧人行道宽度，若为双侧人行道且宽度相等，横向分布系数填2，因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度计算。 2、多片梁取一片梁计算时人群集度按实际的填写，横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写，一般算横向分布时，人行道宽度已经考虑了，所以人行道宽度填1。 c) 满人荷载 1、对于整体箱梁、整体板梁等整体结构满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度，横向分布调整系数填1。与人群荷载不同，城市荷载不对满人的人群集度
折减。 2、多片梁取一片梁计算时满人宽度填1，横向分布调整系数填求得的。注： 1、由于最终效应：人群效应=人群集度×人行道宽度×人群横向分布调整系数。满人效应=人群集度×满人总宽度×满人横向分布调整系数。所以，关于两项的一些参数，也并非一定按上述要求填写，只要保证几项参数乘积不变，也可按其他方式填写。 2 、新规范对满人、特载、特列没作要求。所以程序对满人工况没做任何设计验算的处理，用户若需要对满人荷载进行验算的话，可以自定义组合。 二、进行桥梁的横向计算时 a) 车辆横向加载分三种：箱梁框架，横梁，盖梁。 1、计算箱形框架截面 实际是计算桥面板的同时考虑框架的影响，汽车横向分布系数＝轴重/顺桥向分布宽度； 2、横梁，盖梁 汽车荷载横向分布调整系数可取纵向一列车的最大支反力(该值可由纵向计算时，使用阶段支撑反力汇总输出结果里面，汽车MaxQ对应下的最大值，除以纵向计算时汽车的横向分布调整系数来算得)，进行最不利加载。 b)对于人群（或满人）效应 在“横向加载有效区域”中已经填入了人行道分布区域，程序会据此进行影响线加载。人行道宽度填1。横梁、盖梁计算时，这里的人群横向分布系数与汽车的相似，是指单位横向人行道宽度（1m）的支反力。在计算支反力时，这个系数已经考虑人群集度的大小,所以此时窗口中的“人群集度”应该填1。
砼箱梁横向框架分析.
目录 1.1项目概 况 . (2) 1.2主要参考规 范 . (2) 2.1 模型建 立 . ....................................................................................................................... 2 2.1.1 模型概况 . ................................................................................................................. 2 2.1.2 施工阶段划分 . ......................................................................................................... 3 2.2 正常使用极限状态验算 . .. (3) 2.2.1 裂缝宽度验算 . (3) 2.3 短暂状况应力验算 . ....................................................................................................... 4 2.4 承载能力极限状态验 算 . ............................................................................................... 6 2.4.1 正截面抗弯验 算 . ..................................................................................................... 6 2.4.2 斜截面抗剪验算 . ..................................................................................................... 6 2.5 小 结 . (6) 钢筋砼箱梁横向框架结构验算 1.1项目概况 公铁立交桥位于内蒙古省道 307线锡林浩特至巴拉嘎尔高勒段上,横跨大唐铁路。其上部结构采用(25m+35m+25m等截面预应力砼现浇箱梁结构,桥梁全长 85m 。 桥梁具体结构详见《一般构造图》、《预应力钢束布置图》、《普通钢筋布置图》、《桥梁下部结构施工图》。