悬臂梁桥分析与设计说明
结构设计知识：悬臂梁结构设计的基本原理与方法
结构设计知识：悬臂梁结构设计的基本原理与方法悬臂梁是一种常见的结构，其基本原理是支点只有一个，而另一端则悬空。
这种结构常用于桥梁和建筑物的梁式结构。
在设计悬臂梁时，应重视结构强度、稳定性和刚度等问题。
本文将从这些方面入手，探讨悬臂梁结构设计的基本原理和方法。
一、悬臂梁的强度设计强度是悬臂梁设计中最重要的问题之一。
在设计中，需要考虑悬臂梁的截面形状、材料和支点位置等因素。
若悬臂梁截面形状不合理，可能会导致局部应力过大，从而引起结构破坏。
因此，在设计中应尽量选择合适的截面形状，如矩形或圆形等，避免出现尖锐的边角。
另外，材料的选择也非常重要。
不同材料的强度和刚度有差异，通常常用的材料有钢、混凝土和木材等。
在选择材料时，应考虑材料的强度、耐用性和成本等因素。
同时，还需要对材料进行强度检验，确保其符合设计要求。
支点位置是悬臂梁设计的另一个重要因素。
支点的位置和方式会直接影响悬臂梁的强度和稳定性。
因此，在设计中需要仔细考虑支点的位置和设置方式。
通常情况下，支点的位置应该选择在横向中心线位置，避免偏离中心线而导致结构扭曲或损坏。
另外，支点的设置方式也是需要考虑的因素，如采用承板式支座或滑动支座等。
这些支座的选择应该根据悬臂梁的实际情况进行选择。
二、悬臂梁的稳定性设计稳定性是悬臂梁设计的另一重要问题。
在设计中，需要考虑悬臂梁的整体结构稳定性和支点稳定性两个方面。
整体结构稳定性是指悬臂梁在承受荷载时整体结构不发生倾覆或破坏。
在设计中，需要对悬臂梁做出合理的结构设计，例如采用合适的垂直支撑和斜杆支撑等结构措施，以提高悬臂梁的整体稳定性。
支点稳定性是指悬臂梁支点的稳定性，其主要是根据支点的类型和尺寸来确定。
支点的设计应当遵循以下原则：首先，支点必须有足够的刚度和强度，能够承受悬臂梁上的全部荷载；其次，支点应该与悬臂梁之间形成良好的摩擦力，并能够在受到荷载时保持稳定不变。
三、悬臂梁的刚度设计刚度是悬臂梁设计中需要考虑的另一个重要问题。
土木工程中的悬臂梁设计
土木工程中的悬臂梁设计悬臂梁作为土木工程中重要的结构元素之一，承载着重要的功能和责任。
它在桥梁、高楼大厦等建筑物的建设中起到了至关重要的作用。
悬臂梁的设计涉及多个方面，包括力学原理、材料性能、结构安全等等。
本文将从多个角度对土木工程中悬臂梁设计进行探讨。
首先，悬臂梁设计需要充分考虑力学原理。
力学是土木工程中不可或缺的重要学科，它为悬臂梁的设计提供了理论指导。
在设计中，需要考虑到悬臂梁所受到的力的大小和方向，以及对这些力的响应和抵抗能力。
只有深入理解和有效应用力学原理，才能确保悬臂梁的设计达到预期效果。
其次，材料性能是悬臂梁设计中不可忽视的因素。
悬臂梁需要选择合适的材料，以满足对结构强度、耐久性等性能的要求。
常见的材料包括钢、混凝土和木材等。
不同材料在承重能力、耐腐蚀性、可塑性等方面存在差异，需要根据具体情况进行选择。
此外，材料的质量和施工工艺也对悬臂梁的设计和使用起到重要影响。
另外，结构安全是悬臂梁设计的核心考虑因素之一。
悬臂梁作为支撑和承载其他结构的重要组成部分，必须具备足够的结构安全性。
在设计中，需要考虑地震、风力、温度等外部因素对悬臂梁的影响。
通过合理的结构设计和施工工艺，确保悬臂梁具备足够的抗震和抗风能力，以及对温度变化的适应能力。
只有保证结构的安全性，才能保障建筑物的稳定性和可靠性。
此外，悬臂梁设计还需要考虑使用寿命和维护保养。
悬臂梁作为长期使用的结构元素，需要具备较长的使用寿命。
因此，在设计中需要考虑材料的耐久性、防腐蚀措施等方面。
同时，悬臂梁的维护保养也是保障其长期使用的重要环节。
定期检查、修复和加固工作能够延长悬臂梁的使用寿命，确保其在使用过程中不出现问题。
最后，悬臂梁设计需要充分考虑美学和工程实用性的结合。
作为建筑物的一部分，悬臂梁需要考虑其外观与建筑整体风格的协调，以满足美学要求。
同时，在实际使用中，悬臂梁需要满足工程的实用性要求，如方便施工、易于维护等。
因此，在设计中需要找到美学与实用性的平衡点，使悬臂梁既具有良好的外观效果，也能满足实际使用的需要。
悬臂梁桥
悬臂浇筑施工连续梁桥一、悬浇梁体分段1、墩顶梁段A（0号段）（1）长度一般为5m～10m；（但也不一定，这主要根据具体情况而定，比如韩家店1桥号桥主桥为122+210+122m的连续刚构体系，为了刚开始能放两个挂篮对称施工，0号块有15m。
增江大桥0号块仅4 m。
）（2）施工托架①在混凝土浇筑以前，应对托架进行试压；检查托架的承载力和稳定性，消除永久变形，测定弹性变形，为底模高程的调整提供依据。
2、由0号段两侧对称分段悬臂浇筑部分B（1）长度一般为2.5m～5m，也有个别跨度大的桥梁的分段为2.5m、3.5m、4.5m；（2）一般一个梁段的施工周期为6～10天；（3）根据计算经验，梁段的多少直接影响结构配束计算，在不影响工期的前提下，适当增加梁段数，十分有利于纵向预应力钢束配置，以避免因梁段不足采用大吨位预应力钢束引起张拉端局部应力过大。
同时也使全桥截面受力状态均衡，边缘应力储备适当。
3、边孔在支架上浇筑部分C（1）长度一般为2～3个悬臂浇筑分段长；4、合拢段D合拢段的施工通常是悬臂浇筑施技术中的重要工序。
（1）长度一般为2m～3m，一般2m用得最多；（2）合拢方法；（3）不宜过小；二、挂篮使用经验1、XX桥（1）挂篮在施工过程中的布置一般为对称的，挂篮单方向的长度一般比所划分悬浇的梁段长度长0.5m～1m；举个例子，悬浇梁段的划分长度为4.5m，则挂篮单方向的长度可取为6m，两支点间的距离可取为5m。
（2）挂篮重量与最重梁段的比例为0.45。
2、建德洋安大桥（主跨120m连续梁桥）（1）用的是菱形挂篮。
（2）计算经验：挂篮的前后吊点假设为前面已浇梁段的两个端面点即可，对整个结构影响不大的3、XXXX主桥（1）挂篮的前后吊点假设为前面已浇梁段的两个端面点（2）挂篮重量取为800kN，以临时荷载考虑三、施工挂篮1、按照构造形式可分为桁架式，斜拉式，型钢式，混合式；2、平行桁架式挂篮（1）结构特点：它的上部结构一般为一等高桁架，其受力特点是：底模平台及侧模支架所承荷载均由前后吊杆垂直传至桁架节点和箱梁底板上，故又称吊篮式结构，桁架在梁顶用压重或锚固或二者兼之来解决倾覆稳定问题，桁架本身为受弯结构。
悬臂梁桥的设计与计算
我国的大型 T 构桥
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 桥名 重庆长江大桥 泸州长江大桥 葛州坝三江桥 乌龙江桥 柳州桥 佳木斯松花江桥 闽江新洪山桥 青铜峡黄河公路桥 石嘴山黄河公路桥 安徽五河淮河桥 跨径（m ） L Lb 174 69. 5 170 65 158 144 55. 5 120 47. 5 120 45 110 42. 25 90 90 90 30. 4 Lg 35 40 33 25 30 25 悬臂主梁尺寸( m ) H 1 H 2 底缘曲线 11. 0 3. 2 三次曲线 10. 0 2. 5 8. 5 7. 5 10. 1 2. 0 2. 0 9. 2 园弧线 园弧线 园弧线
第四章 悬臂梁桥的设计与计算
第一节 悬臂梁桥的体系 与构造特点
一、体系特点 • 由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯 矩大大减小 • 由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大 • 体系形式：双悬臂、单悬臂、双悬臂加 挂孔、 T 形刚构 • 缺点行车条件不好
双悬臂梁桥
均布荷载q
单悬臂梁桥
均布荷载q
多跨悬臂梁桥
4 、腹板及顶、底板厚度 • 顶板——满足横向抗弯及纵向抗压要求 一般采用等厚度，主要由横向抗 弯控制 • 腹板——主要承担剪应力和主拉应力 一般采用变厚度腹板，靠近悬臂 端处受构造要求控制，靠近支点 处受主拉应力控制，需加厚。
多跨连续梁桥
T形刚构桥
连续刚构桥
二、构造特点
1 、跨径布置 • 各跨跨径比 • 悬臂长与跨径比
具体考虑因素 • 材料
– 钢筋混凝土——悬臂较短，减小负弯矩 – 预应力混凝土——悬臂可适当加长
• 施工方法
– 纵向分缝——必须考虑锚孔的吊装重量 – 横向分缝——可适当加长悬臂长度
悬臂和连续体系梁桥课件
双悬臂梁桥 均布荷载q
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3
3. 悬臂梁桥设计与构造：
静定体系； 跨中正弯矩减小→减小跨度内主梁的高度→降低钢筋混凝土数量和结构自重→恒载 内力的减小。 构造特点： （1）截面形式 悬臂部分（锚孔）：吊装时采用肋梁；悬臂浇注时采用箱梁； 挂孔：一般采用肋梁，便于吊装； 一般采用变高度梁，底缘曲线采用抛物线、正弦曲线、圆弧、折线。 （2）跨径布置和梁高尺寸
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2.T形刚构的若干布置形式：
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3.T形刚构的构造：
T形刚构的布置应尽可能对称，以避免T形刚构的桥墩承受不平衡弯矩； 全桥的T形单元尺寸尽可能相同， 以简化设计与施工； 钢筋混凝土T构桥，挂梁的经济长度一般在跨径的0.5~0.7范围内； 预应力混凝土T构，挂梁经济长度一般在跨径的0.22~0.5范围内； 主孔跨径大时，取较小比值，并应使挂梁跨径不超过35~40m，以利安装；
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4.1.2 T形刚构桥
1. 分类及力学特点：
(1)带挂梁的T构桥型
静定结构； 施工无需体系转换； 省掉设置大吨位支座装置、更换支座的麻烦； 当挂梁与两岸引桥的简支跨尺寸和构造相同时，更能加快全桥施工进度， 以获得良好经济效益。
(2)带铰的T构桥型静定结构；
超静定结构；
竖向荷载时，相邻的T形刚构结构通过剪力铰而共同受力。
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5. 悬臂梁桥优缺点及应用：
优点：悬臂梁桥在施工阶段和成桥运营阶段两者受力状态是一致的， 非常适宜于悬臂施工方法。
缺点：（1）裂缝→雨水侵入梁体；
（2）挂梁与悬臂端衔接处产生不利行车的折点。
应用范围：国内箱形薄壁钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为55m，国外一 般在70~80m以下；预应力混凝土悬臂梁桥一般在100m以下，世界最大的 跨径为150m。
桥梁工程第7章 悬臂梁桥、连续梁桥和连续刚构桥
悬臂梁桥还需在跨间增加悬臂和挂梁间的牛腿及伸缩装臵, 行车 条本港大桥( 主跨 510 m)
6
目前, 国内采用箱形截面的钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为 55 m, 常用跨径在30 m以内, 国外一般在 70 ～80 m。 预应力混凝土悬臂 梁桥国内常用跨径为 30 ～50 m, 国外最大跨径为 150 m。 三孔预应 力混凝土悬臂梁桥, 在采用平衡悬臂法装配施工时, 中孔也可不用 挂梁而仅在跨中用剪力铰相连, 这种带剪力铰的悬臂体系为一次 超静定结构。 苏联曾建造过一座中跨跨径为 128 m 的悬臂梁桥。 除钢筋混凝土和预应力混凝土悬臂梁桥外, 还有钢悬臂梁桥, 如重庆嘉陵江大桥, 日本港大桥 ( 图 7. 2 ) , 美 国的康摩多 巴雷桥
底板和顶板厚度提供了构造上的保证。 腹板与顶、底板连接处的
梗腋常用布臵形式参见本章第二节连续梁桥有关内容。 宽桥宜采用单箱双室截面, 其顶板、底板、腹板厚度可参照单 箱单室截面的规定取用, 但中间腹板厚度可以比两侧腹板厚度小 5 cm。
设计悬臂梁抗弯刚度的设计思路
设计悬臂梁抗弯刚度的设计思路一、悬臂梁的基础概念你要知道，悬臂梁这个东西，其实说白了就是一头固定，一头自由的梁。
就像一根从墙上伸出来的手臂，伸到空中啥也不支撑，靠着墙那头稳稳地抓住。
是不是有点像你去喝酒，酒瓶子一头在桌子上，另一头没接着什么东西？对了，这个没支撑的一端就需要考虑它的抗弯能力了。
像这样的梁，肯定不能随便设计，不然它在承受了力的作用下，可能会弯曲，甚至发生断裂！那种弯得像个问号的桥梁可不好看，更别提它能不能承受住负荷了。
所以说，要保证悬臂梁抗弯刚度足够大，才不容易弯曲。
这个抗弯刚度呢，就是悬臂梁对弯曲的抵抗能力，简单来说，就是梁“硬不硬”，能不能站得住脚，能不能在外力作用下不变形得太厉害。
要想保证它抗弯刚度足够，我们得从材料的选择、梁的截面设计、还有安装的位置等多个方面来考虑。
二、材料的选择说到材料，大家都知道，好钢出好活。
想让悬臂梁抗弯刚度强，材料的选择就得下点功夫。
要选那些力学性能好的材料，像钢材、铝合金这些。
特别是钢，抗弯能力强，做梁的好选择。
你说如果用木材做梁，不是天方夜谭吗？谁能放心让一根木梁撑起一个大楼？所以，首先选对材料，咱们就赢了一半。
你还得注意材料的厚度，厚度越大，梁的抗弯刚度就越强。
就像你打篮球，手臂肌肉壮实，投篮时你就更有力气一样。
要是材料薄了，抗弯性自然差点，遇到外力就容易变形。
选材料时，得权衡它的重量和强度，不要一味追求大厚重，轻巧有力也能有好效果。
三、截面形状的设计梁的抗弯刚度不仅和材料有关，它的截面形状也是关键。
你看，那个弯曲的梁，受力最强的地方往往是在中间，不是两头。
要想抗弯，就得让梁的力分布均匀，让它受力分散开。
一般来说，常见的悬臂梁截面形状有矩形、I型、T型、圆形等等，但最常用的还是I型截面。
这种设计的好处就是能把梁的材料集中在最需要的地方，像I型梁，腹板那一块能提供强大的抗弯能力，翼板部分则负责让梁更轻。
设计这种截面形状时，得注意一点，梁的高度对抗弯刚度的影响最大。
悬臂梁桥的设计与计算PPT课件
Q 0 R
M 0
Re
H
h 2
27
2、45°斜截面的抗拉验算（按轴心受拉构件）
Zj
Rj cos45
Z j1R g( A gw A gH c4 o 5 s A gc v 4 o)5 s s 28
3、最弱斜截面验算（按偏心受拉构件）
判别标准： 边缘应力最大
A
b1
h cos
W
1 6
•
b1
23
中跨——锚梁与挂孔刚度相近时 悬臂与挂孔联合等代为跨度2l2+l3的简支梁
24
第三节 牛腿计算
一、计算截面宽度
25
二、截面内力
N Rs in H cos Q Rcos H s in
M
Re h tg 2来自H h 2 26
三、验算截面内力 1、竖直截面（按抗弯构件验算）
N 0 H
• 腹板——下弯的纵向钢筋 需要时布置竖向预应力钢筋
16
6、牛腿 • 截面小、受力复杂
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第二节 悬臂梁桥的计算要点
一、恒载内力 • 静定结构 • 变截面 • 手算可采用影响线加栽 • 施工中的内力状态可能出现控制应力
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二、活载内力
1、纵向——某些截面可能出现正负最不利 弯矩
2、横向
• 箱梁——专门分析
9 石嘴山黄河公路桥 90
10
安徽五河淮河桥
90
30.4
29 .2
5.0
1.9
半立方抛 物线
10
2、截面形式 • 悬臂部分（锚孔）——吊装时采用肋梁
悬臂施工时采用箱梁 • 挂孔——一般采用肋梁，便于吊装
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3、梁高 • 一般采用变高度梁 • 支点梁高/跨中梁高 = 2～2.5 优点：增加支点抗弯能力
悬臂梁桥、连续梁桥、连续刚构桥构造及设计浅谈
b 1 a 2.5 1 3
b 5m b 5m, 宜配预应力筋
2012-4-1
桥梁工程
2）细部尺寸
① 顶板和底板厚度 基本要求：满足桥面板横向受弯 和布置箱梁纵、横向预应力筋的 要求。对于悬臂端部厚度 ≥10cm,若设置防撞墙或需锚固 横向预应力筋，则≥20cm。
底板厚度δ 2与跨径l之比一般取1/140～1/170；跨中区域则 可按构造要求一般取22～28cm。
2012-4-1 桥梁工程
② 腹板厚度 主要取决于布置预应力筋和浇注混凝土必要的间隙等构 造要求。 取值：
腹板内无预应力筋：最小取20cm； 腹板内有预应力筋：最小取25～30cm； 腹板内有预应力筋锚固头：最小取35cm。 墩上或靠近桥墩的箱梁根部腹板需加厚到30～60cm， 特殊情况可达100cm。
支点高H
(1.5～1.8)h (2.0～2.5)h (1.5～2.0)h (2.0～2.5)h (1.5～1.8)h (2.0～2.5)h (2.0～2.5)h (2.0～2.5)h
l1 / l
0.6 ～ 0.8
lg / l
0.4 ～ 0.6
0.6 ～ 0.8 0.75 ～ 0.8
0.75～ 0.8
2012-4-1 桥梁工程
只设一排支座
悬臂梁桥各种跨长的比例关系
桥 型
单悬臂梁桥 (b)
结构类型
钢筋混凝土 预应力 钢筋混凝土
截面形式
T形截面 箱形截面 T形截面 箱形截面 T形截面 箱形截面 T形截面 箱形截面
跨中高h
(1/12～1/20)l (1/15～1/25)l (1/20～1/25)l (1/20～1/30)l (1/12～1/20)l (1/20～1/30)l (1/20～1/25)l (1/25～1/35)l
悬臂梁的受力分析与结构优化
悬臂梁的受力分析与结构优化悬臂梁是一种常见的结构，由于其特殊的支持方式，受力分析和结构优化对于设计师来说是非常重要和关键的。
本文将详细介绍悬臂梁的受力分析和结构优化。
首先，我们需要了解悬臂梁的基本结构和受力情况。
悬臂梁由一个固定支座和一个悬挑段组成，其中，固定支座是悬挑段的唯一支撑点。
常见的悬臂梁结构包括悬臂梁、悬臂梁连接梁柱和榀架等。
悬臂梁的受力分析可以通过静力学的原理来进行。
在进行悬臂梁的受力分析时，可以采用以下步骤：1.确定受力类型：首先需要确定悬臂梁所受的外力类型，包括集中力、均布力以及倾覆力。
根据具体情况，可以分析受力的大小、方向和作用点位置。
2.绘制受力图：针对所确定的受力情况，绘制受力图可以帮助我们更加直观地了解悬臂梁的受力情况。
受力图包括受力箭头和标注力的大小、方向和作用点位置。
3.计算受力大小：利用受力图，可以通过应力平衡原理计算出悬臂梁各个部分的受力大小。
利用平衡方程，可以计算出悬臂梁在不同位置的剪力、弯矩和轴力。
4.分析受力状况：通过计算出的受力大小，可以分析悬臂梁的受力状况。
在分析过程中，需要注意各个受力点的正负号，以及受力的分布情况。
在进行悬臂梁的结构优化时，可以采用以下方法：1.材料选型：选择适当的材料是悬臂梁结构优化的重要因素之一、优先选择具有较高的强度和刚度的材料，以减小悬臂梁的自重；同时还要考虑材料的成本和可获得性。
2.梁型设计：根据实际需求，选择合适的梁型可以优化悬臂梁的结构。
常见的梁型包括矩形梁、圆形梁、槽式梁等，每种梁型具有不同的性能和应用范围。
3.截面设计：选择合适的悬臂梁截面形状和尺寸可以优化悬臂梁的结构性能。
通过计算悬臂梁的受力情况，可以确定截面的强度和刚度需求，然后选择合适的截面形状和尺寸。
4.强度验证：在进行结构优化后，需要进行强度验证。
通过对悬臂梁进行负荷测试或使用有限元分析方法，可以验证悬臂梁是否满足强度和刚度的要求。
如果不满足要求，需要对结构进行调整和优化。
混凝土中悬臂梁的设计原理
混凝土中悬臂梁的设计原理悬臂梁是指在一端悬挂的梁，它可以用于支撑建筑物的屋顶、桥梁、广告牌等结构。
混凝土中悬臂梁的设计原理是混凝土结构设计中的重要部分，其设计需要考虑结构的稳定性、强度、耐久性和使用寿命等因素。
本文将详细介绍混凝土中悬臂梁的设计原理。
1. 悬臂梁的基本原理悬臂梁的基本原理是将荷载沿着梁的长度方向均匀分布，然后通过悬挂在一端的支撑点将荷载传递到支撑点的另一端。
悬挂点处的梁会发生弯曲，因此设计悬臂梁需要考虑弯曲应力和弯曲刚度。
除此之外，还需要考虑悬挂点处的悬挂力和悬挂点的支撑能力。
2. 悬臂梁的设计方法悬臂梁的设计需要考虑以下几个方面：2.1 悬挂点的位置悬挂点的位置会直接影响到悬臂梁的受力情况。
一般来说，悬挂点应该位于梁的中心线上，以保证荷载均匀分布。
如果悬挂点偏离中心线，会导致悬挂点处的梁发生弯曲，从而影响悬臂梁的强度和稳定性。
2.2 梁的截面形状和尺寸悬臂梁的截面形状和尺寸会直接影响到梁的强度和刚度。
一般来说，悬臂梁的截面应该为矩形或T形，以保证梁的强度和刚度。
此外，梁的截面尺寸也需要根据荷载大小进行合理设计。
2.3 梁的材料悬臂梁的材料一般为钢筋混凝土，其强度和耐久性都比较好。
在设计悬臂梁时，需要根据实际情况选择合适的混凝土配合比和钢筋直径，以保证梁的强度和耐久性。
2.4 荷载的计算荷载的计算是悬臂梁设计中的重要环节。
荷载包括自重、建筑物或结构物的重量、风荷载、雪荷载、地震荷载等。
荷载的大小和分布方式都需要进行合理计算，以保证悬臂梁的强度和稳定性。
2.5 悬挂点的支撑能力悬挂点的支撑能力也是悬臂梁设计中需要考虑的重要因素。
悬挂点的支撑能力应该大于悬挂点处的悬挂力，以避免悬挂点失效。
3. 悬臂梁的设计流程悬臂梁的设计流程包括以下几个步骤：3.1 计算荷载首先需要计算荷载，包括自重、建筑物或结构物的重量、风荷载、雪荷载、地震荷载等。
荷载的计算需要根据实际情况进行，以保证悬臂梁的强度和稳定性。
悬臂梁桥分析与设计说明
悬臂梁桥分析与设计说明1.概要本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥，其中中跨为挂孔结构，挂孔梁为一般钢筋混凝土梁，梁长16m。
墩为钢筋混凝土双柱桥墩，墩高15m。
（注：本例题并非实际工程，仅作为软件功能介绍的参考例题。
）在简化进程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。
通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工时期分析功能、钢束预应力荷载的输入方式、移动荷载的输入方式和查看分析结果的方式等。
阶段01--双悬臂阶段02--最大悬臂阶段03--边跨满堂施工阶段04--挂梁阶段05--收缩徐变图1. 分析模型桥梁概况及一样截面桥梁形式：三跨混凝土悬臂梁桥梁长度：L = 30+50+30 = m，其中中跨为挂孔结构，挂梁长16m，为钢筋混凝土结构施工方式：悬臂施工T构部份，满堂支架施工边跨现浇段，边跨合龙时，中跨体系转换为简支单悬臂结构，拆除施工支架，然后施工中跨挂梁，挂梁与中跨主梁铰接，施工桥面铺装，并考虑3650天收缩徐变。
预应力布置形式：T构部份配置顶板预应力，边跨配置底板预应力截面形式如下图2. 跨中箱梁截面图3. 墩顶箱梁截面梁桥分析与设计的一样步骤1.概念材料和截面2.成立结构模型1.输入非预应力钢筋2.输入荷载①.恒荷载②.钢束特性和形状③.钢束预应力荷载3.概念施工时期4.输入移动荷载数据①.选择移动荷载标准②.概念车道③.概念车辆④.移动荷载工况5.运行结构分析6.查看分析结果利用的材料混凝土主梁采纳JTG04（RC）标准的C50混凝土，桥墩采纳JTG04（RC）标准的C40混凝土钢材采纳JTG04（S）标准，在数据库当选Strand1860荷载恒荷载自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算预应力钢束(φ mm×31)截面面积: Au = 4340 mm2孔道直径: 130 mm钢筋松弛系数(开),选择JTG04和(低松弛)超张拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2。
§5.2 悬臂梁桥一般构造和适用场合
c、箱型截面（常用）： 特点：整体性强，能提供足够的混凝土受压面积，抗扭刚 度很大 l ≥50m，单箱单室应用最广（桥宽22m以下），多箱多 室。
1）单箱单室截面（a） 2）单箱多室截面（b、d）
3）多箱单室（c、f） 4）多箱多室截面（e） 5）分离式箱形截面（g、h）
说明：悬臂部分（锚孔）——吊装时采用肋梁，悬臂施 工时采用箱梁；挂孔——一般采用肋梁，便于吊装
3、配筋特点：
纵向钢筋——悬臂上只承担负弯矩，配置负弯矩钢筋 ——筋，需要时布置竖向预应力钢筋 顶板——配制横向钢筋或横向预应力钢筋
5.2.2 悬臂梁桥适用场合
优点： （1）静定结构 （2）支点负弯矩卸载（减小主梁内力） （3）单排支座（减小桥墩尺寸） 缺点： （1）锚固孔一旦破坏，将株连悬挂孔和悬臂的倒塌； （2）牛腿构造复杂 （3）结构刚度不如连续梁大，而且桥面伸缩缝多，不 利于高速平稳行车。 （4）负弯矩区有裂缝，且构造复杂 故该桥型目前在我国采用较少
各跨跨径比 悬臂长与跨径比 具体考虑因素 • 材料 –钢筋混凝土——悬臂较短，减小负弯矩 –预应力混凝土——悬臂可适当加长 • 施工方法 –纵向分缝——必须考虑锚孔的吊装重量 –横向分缝——可适当加长悬臂长度 • 特殊使用要求 –城市桥梁可能要求较小的锚孔，但必须保证稳定性
单孔双悬臂梁桥：
主梁为T形截面时，悬臂长度一股为中跨长度的 0.3～0.4倍。 箱形截面时，最好使跨中最大和最小弯矩的绝对值大 致相等，充分发挥跨中部分底板的受压作用，因此悬臂长 度一般不超过中跨长度的0.5倍。 多跨悬臂梁桥
立面布置及基本尺寸1跨径布置材料钢筋混凝土悬臂较短减小负弯矩预应力混凝土悬臂可适当加长施工方法纵向分缝必须考虑锚孔的吊装重量横向分缝可适当加长悬臂长度特殊使用要求城市桥梁可能要求较小的锚孔但必须保证稳定性单孔双悬臂梁桥
06-悬臂梁分析
6. 悬臂梁分析概述两个不同截面构成的悬臂梁以实体单元和梁单元来建模后，比较因竖向荷载和横向荷载产生的弯矩和弯曲应力。
图 6.1 分析模型实体单元梁单元 单位：m材料混凝土抗压强度 : 270 kgf/cm2截面形状 : 实腹长方形截面大小 : B×H 3500×2500 mm1000×2500 mm荷载1. 竖向荷载 : 1.0 tonf2. 水平荷载 : 1.0 tonf设定基本环境打开新文件以‘悬臂梁.mgb’为名存档。
单位体系定义为‘m’和‘tonf’。
文件 / 新文件文件 / 保存( 悬臂梁 )工具 / 单位体系长度 > m ; 力 > tonf图 6.2 设定单位体系定义材料以及截面选择悬臂梁的材料为混凝土(设计基准压缩刚度270 kgf/cm2)，定义梁单元的截面。
模型 / 特性 / 材料类型 > 混凝土规范> GB-Civil(RC) ; 数据库 > 30↵模型 / 特性 / 截面数据库 / 用户截面号( 1 ) ; 名称( R-1 )截面形状 > 实腹长方形截面 ; 用户H ( 2.5 ) ; B ( 3.5 )截面号( 2 ) ; 名称( R-2 )截面形状>实腹长方形截面 ; 用户H ( 2.5 ) ; B ( 1 ) ↵图 6.3 定义材料图 6.4 定义截面建立单元模型 1是首先建立悬臂梁的底面板单元，然后用扩展板单元建立实体单元生成的。
用板建模助手功能先建立板单元。
顶面,捕捉点 (关), 捕捉轴线 (关)捕捉点格 (开), 捕捉单元 (开), 自动对齐(开)模型 / 结构建模助手 / 板输入类型 1> ; B ( 10 ) ; H ( 3.5 )材料( 1 ) ; 厚度( 1 )编辑类型 2> ; 分割数量 (开)m ( 20 ) ; n ( 7 ) ; 显示辅助尺寸(开)插入插入点( 0, 0, 0)旋转>Alpha ( -90 ), Beta ( 0 ), Gamma ( 0 )显示号 (开)图 6.5 板建模助手对话框建完底面的板单元后，根据悬臂梁的形状删除不必要的板单元部分。
钢筋混凝土悬臂梁桥设计(G-M法)
钢筋混凝土悬臂梁桥设计(G-M法)概述本文档旨在介绍钢筋混凝土悬臂梁桥设计中的G-M法。
G-M法是斜拉梁、拱等结构设计中的常用方法，适用于悬臂梁的静力和动力分析，具有较高的精度和广泛应用的价值。
在本文档中，我们将详细介绍G-M法的原理、计算方法和步骤，并通过实例进行演示。
G-M法原理G-M法是一种基于拉格朗日方程和能量原理的结构分析方法，适用于静力和动力条件下复杂结构的计算。
在钢筋混凝土悬臂梁桥的设计中，G-M法将支座反力、外荷载和荷载条件下结构位移之间的关系综合考虑，从而得出结构的静力和动力特性，为结构安全性、经济性和可靠性的评估提供概要和参考。
G-M法计算步骤G-M法的计算步骤主要包括以下几个方面：1. 结构建模：在计算前，需要根据实际情况对悬臂梁桥进行建模，设置好结构参数和荷载条件。
2. 应力应变分析：进行悬臂梁桥结构受力情况的分析，确定杆件的内力、应变和位移。
3. 初步验算：对悬臂梁桥的结构安全性进行初步验算，排除结构失稳和破坏的可能性。
4. 重复分析：根据初步验算结果进行设计调整，检查修改后的结构安全性，如果不满足要求，反复进行分析和调整，直到满足设计要求。
5. 结构优化：在保证结构安全性和可靠性的前提下，尽可能降低结构成本和材料消耗。
例子以一座跨度为50m的钢筋混凝土悬臂梁桥为例，假定荷载条件为：自重G=8000kN，负载Q=200kN/m，基本风荷载F1=5.4kN/m2，基本温度荷载F2=0.8kN/m2，设计寿命L=50年。
完成上述计算步骤后，我们得到了以下结果：- 悬臂梁桥最大轴力出现在支座处，为1000kN；- 悬臂梁桥最大弯矩出现在跨中处，为500kN.m；- 悬臂梁桥最大挠度出现在跨中处，为20mm；- 悬臂梁桥支座反力：水平方向的X轴反力为500kN，竖直方向的Y轴反力为2000kN。
总结G-M法是钢筋混凝土悬臂梁桥设计中的有效方法，能够将结构参数、荷载条件和支座反力等因素综合考虑，得出准确的静力和动力特性，为结构设计和优化提供参考。
悬臂梁实验报告范文
悬臂梁实验报告范文实验报告：悬臂梁实验1.引言悬臂梁是一种常见的结构，广泛应用于建筑、航空、机械等领域。
在工程设计、结构分析和实验研究中，了解悬臂梁的力学特性对于保证结构稳定性和可靠性有着重要意义。
本实验旨在通过对悬臂梁的实验研究，深入理解悬臂梁的受力分析、挠度计算以及变形规律，并将实验结果与理论计算进行对比，验证理论计算结果的准确性。
2.实验原理2.1悬臂梁的力学模型悬臂梁通常由一根直杆(悬臂)和迎接作用力的端杆组成。
在实验中，本实验选取了一根长度为L的悬臂梁，在其一端沿垂直方向施加一作用力，并在悬臂的自由端进行力学参数测量。
2.2悬臂梁的挠度计算悬臂梁在受力作用下会发生弯曲，产生挠度。
根据悬臂梁的挠度计算公式，可以得到悬臂梁的最大挠度和挠度分布情况。
3.实验步骤3.1实验器材准备（1）悬臂梁：本实验使用了一根长度为L的悬臂梁，悬臂梁的材料和截面尺寸在实验前确定。
（2）测力计：选择合适的测力计，将其连接到悬臂梁的一端，用于测量作用力的大小。
（3）位移传感器：选择合适的位移传感器，将其放置在悬臂梁的自由端，用于测量悬臂梁的挠度。
3.2实验操作（1）固定悬臂梁：将悬臂梁固定在实验台上，保持其水平和稳定。
（2）施加作用力：在悬臂梁的一端施加作用力，记录作用力的大小。
（3）测量挠度：使用位移传感器测量悬臂梁在不同位置的挠度，记录测量结果。
（4）重复实验：重复以上实验操作，至少进行3次实验，在不同作用力下测量悬臂梁的挠度。
4.实验结果4.1悬臂梁的挠度分布情况根据实验测量的数据，可以绘制悬臂梁的挠度分布曲线，分析挠度随悬臂长度的变化规律。
4.2实验结果与理论计算结果的对比将实验测得的挠度数据与理论计算的挠度进行对比，计算其误差并分析可能的原因。
5.结论通过对悬臂梁的实验研究，得到了悬臂梁的挠度分布情况，并将实验结果与理论计算进行了对比。
根据实验结果和对比分析，可以得出以下结论：（1）悬臂梁在受力作用下会发生弯曲，产生挠度，挠度随悬臂长度呈指数衰减。
悬臂梁结构设计范文
悬臂梁结构设计范文悬臂梁是一种常见的结构形式，广泛应用于各种建筑和工程项目中。
本文将为您介绍悬臂梁结构设计的相关知识。
一、悬臂梁的定义和形式悬臂梁是一种梁的形式，其特点是在梁的一端固定支承，另一端悬空，不受任何支撑点的限制。
悬臂梁主要由梁体和支承构件组成。
悬臂梁可以分为两种形式，一种是单悬臂梁，即只有一端悬空，另一端固定在支撑点上；另一种是双悬臂梁，即两端都悬空，主要由两个单悬臂梁组成。
二、悬臂梁结构设计的基本原则1.悬臂梁的安全性要求：悬臂梁要能够承受悬挂在其上的荷载，并保证结构的稳定性和安全性。
2.悬臂梁的刚度要求：悬臂梁的刚度决定了其在受力时的变形情况，需要根据实际情况确定悬臂梁的刚度。
3.悬臂梁的振动要求：悬臂梁在受到外界激励时会发生振动，需要通过合理的设计来控制振动的幅度，以避免对周围环境和结构产生不利影响。
4.悬臂梁的材料选择：悬臂梁的材料应根据实际情况来选择，常见的材料有钢材、混凝土等。
三、悬臂梁结构设计的方法1.确定荷载：首先确定悬臂梁所要承受的荷载，包括静载、动载以及其他作用在悬臂梁上的力，如风力、地震力等。
2.计算梁体尺寸：根据悬臂梁所要承受的荷载以及悬臂梁的材料特性，计算出梁体的尺寸。
3.确定支承结构：确定悬臂梁的支承结构形式，包括支承点的位置、形式等。
4.确定连接方式：确定悬臂梁与支承结构之间的连接方式，包括焊接、螺栓连接、衔接等。
5.进行结构分析：利用结构分析软件进行悬臂梁结构的分析，确定悬臂梁在受力时的变形、应力等情况。
6.优化设计：通过对悬臂梁的分析结果进行优化设计，达到安全、稳定、经济的要求。
7.绘制施工图纸：根据悬臂梁的设计结果绘制施工图纸，以便后续的施工操作。
四、悬臂梁结构设计的注意事项1.悬臂梁的设计应满足相关的国家标准和规范要求。
2.悬臂梁在设计过程中需要考虑荷载的大小、方向以及作用点的位置等因素。
3.悬臂梁的连接方式和支承结构的选择应符合结构的要求，并保证连接的可靠性和稳定性。
悬臂梁桥
NO.2--悬臂梁桥2007-08-05 09:291,悬臂梁桥的概念悬臂梁桥有单悬臂梁和双悬臂梁两种。
单悬臂梁是简支梁的一端从支点伸出以支承一孔吊梁的体系。
双悬臂梁是简支梁的两端从支点伸出形成两个悬臂的体系。
2,悬臂梁桥的施工方法现场浇筑施工法; 预制安装施工法; 悬臂施工法; 转体施工法; 逐孔施工法; 横移施工法; 提升与浮云施工法;3,悬臂施工法的示例狮子林桥位于天津市海河上，为中国公路上最早采用的一座预应力混凝土悬臂梁桥。
桥全长96.6m，分跨为24+45+24(m),由单悬臂梁和8m长挂梁构成；桥宽2×3+18(m)。
上部结构采用变高度的两组箱连续梁桥悬臂施工提供了新经验，于1974年5月竣工。
天津市市政工程勘测设计院设计，天津市第一市政工程公司施工。
Location: TianjinMain span: 45m· Earliest P.C. cantilever bridge in China's highway· Superstructure: 24+45+24(m) single cantilever box girders, erected by cantilever assemblingCompleted in May 1974Designed by tianjin Municipal Engineering Survey and Design InstituteConstructed by The Tianjin 1st Municipal Engineering Co.形梁，因锚固孔短，自梁端向岸边伸出平衡重梁段1.8m，采用钢丝束（配环销锚具）和钢绞线（配星形锚具）配筋和悬臂拼装施工，但墩上#0块采用现浇施工。
梁墩间首次成功地采用预应力粗钢筋临时锚固，以保证施工中的结构稳定，为中国大跨度预应力混凝。
简支梁桥施工—悬臂梁桥悬臂梁桥
配不料同的材料如钢筋混凝土---悬臂较短，减小负弯矩；预
应力混凝土---悬臂可适当加长；不同的施工方法如纵向缝--要考虑锚孔的吊装重量；横分缝---可适当加长悬臂长度；特 殊使用要求---城市桥梁可能要求较小的锚孔，但必须保证稳 定性
跨径 梁高
桥配。料
结构 类型
③带挂梁的T型悬臂梁桥
T型刚构+带挂孔： ➢ 4、挂孔为跨径较小的简支梁结构。
配料
课程总结
本次内容我们讲解了悬臂梁桥的概念、优势 和不足以及不同的结构类型在实际桥梁中的应用。
悬臂梁桥-02
悬臂梁桥
1 构造 2 横截面设计 3 适用范围
跨径 梁高
①悬臂梁桥跨径布置、梁高设计
悬臂梁桥-01
悬臂梁桥
1 概述 2 优缺点 3 结构类型
概述
①悬臂梁桥概述
概述： 简支梁的一端或两端向外自由悬出作为上部结构主要承
重构配件料的梁桥。悬臂梁桥可分为单悬臂梁桥、双悬臂梁桥、多
孔悬臂梁桥、带挂孔的 T 形悬臂梁桥等多种形式。在工程上 最常用的悬臂梁桥是单悬臂梁桥、双悬臂梁桥两种。
优点 缺点
横断面 设计
②悬臂梁桥横截面
1、带马蹄的T型截面： ➢L≤30m，中等跨度，钢筋混凝土桥梁；
配料
横断面 设计
②悬臂梁桥横截面
2、底部加宽的T型截面： ➢L=30-50m，主要用于预应力钢筋混凝土桥梁；
配料
横断面 设计
②悬臂梁桥横截面
3、箱型截面更为普遍和常用： ➢L≥50m，分单箱单室应用最为广泛（桥面宽22m以下），
①悬臂梁桥跨径布置、梁高设计
构造： 1、跨径布置、各跨跨径比、悬臂长与跨径比。要考虑：
悬臂梁实验报告
悬臂梁实验报告悬臂梁实验报告引言：悬臂梁是工程力学中常见的结构之一，广泛应用于桥梁、建筑和机械工程等领域。
本实验旨在通过悬臂梁的静力学实验，研究其受力特性和变形规律。
通过实验数据的采集和分析，可以进一步了解悬臂梁的力学性能，为工程实践提供参考。
实验装置：本次实验使用的悬臂梁实验装置由一根长而细的横梁固定在一端，另一端悬空，形成一个悬臂结构。
实验中使用了称重传感器、测力计、测量仪器等设备，用于测量悬臂梁的受力情况。
实验过程：1. 在实验开始前，首先将悬臂梁装置固定在实验台上，并保证其水平。
2. 将称重传感器安装在悬臂梁上，用于测量悬臂梁的受力。
3. 使用测力计测量悬臂梁上的外力，包括静力和动力。
4. 通过测量仪器记录悬臂梁的变形情况，包括挠度和角度。
5. 逐步增加悬臂梁上的外力，记录相应的受力和变形数据。
实验结果：通过实验数据的采集和分析，我们得到了以下结果：1. 受力特性：随着外力的增加，悬臂梁上的受力呈线性增长。
在小负荷情况下，悬臂梁的受力主要集中在固定端，随着外力的增加，受力逐渐向悬臂端转移。
当外力达到一定阈值时，悬臂梁会发生破坏。
2. 变形规律：悬臂梁在受力过程中会发生挠度和角度变化。
挠度是指悬臂梁在受力下产生的弯曲变形，随着外力的增加，挠度逐渐增大。
角度变化则是指悬臂梁在受力下产生的转动变形，同样随着外力的增加，角度变化逐渐增大。
3. 影响因素：悬臂梁的受力和变形受多种因素影响，包括外力的大小、悬臂梁的材料性质、悬臂梁的几何形状等。
在实验中，我们可以通过改变这些因素来研究其对悬臂梁性能的影响。
结论：通过本次实验，我们深入了解了悬臂梁的受力特性和变形规律。
悬臂梁在受力过程中呈现出线性增长的受力特性，同时产生挠度和角度变化。
这些实验结果对于工程实践具有重要意义，可以为桥梁、建筑和机械工程等领域的设计和施工提供参考。
未来研究方向：本实验只是对悬臂梁的基本受力特性和变形规律进行了研究，还有许多方面有待深入探索。
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悬臂梁桥分析与设计说明
1. 概要
本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥，其中中跨为挂孔结构，挂孔梁为普通钢筋混凝土梁，梁长16m。
墩为钢筋混凝土双柱桥墩，墩高15m。
（注：本例题并非实际工程，仅作为软件功能介绍的参考例题。
）
在简化过程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。
通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法等。
阶段01--双悬臂
阶段02--最大悬臂
阶段03--边跨满堂施工
阶段04--挂梁
阶段05--收缩徐变
图1. 分析模型
桥梁概况及一般截面
桥梁形式：三跨混凝土悬臂梁
桥梁长度：L = 30+50+30 = 110.0 m，其中中跨为挂孔结构，挂梁长16m，为钢筋混凝土结构
施工方法：悬臂施工T构部分，满堂支架施工边跨现浇段，边跨合龙时，中跨体系转换为简支单悬臂结构，拆除施工支架，然后施工中跨挂梁，
挂梁与中跨主梁铰接，施工桥面铺装，并考虑3650天收缩徐变。
预应力布置形式：T构部分配置顶板预应力，边跨配置底板预应力
截面形式如下
图2. 跨中箱梁截面
图3. 墩顶箱梁截面
梁桥分析与设计的一般步骤
1. 定义材料和截面
2. 建立结构模型
3. 输入非预应力钢筋
4. 输入荷载
①.恒荷载
②.钢束特性和形状
③.钢束预应力荷载
5. 定义施工阶段
6. 输入移动荷载数据
①.选择移动荷载规范
②.定义车道
③.定义车辆
④.移动荷载工况
7. 运行结构分析
8. 查看分析结果
使用的材料
❑混凝土
主梁采用JTG04（RC）规范的C50混凝土，桥墩采用JTG04（RC）规范的C40混凝土
❑钢材
采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860
荷载
❑恒荷载
自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算
❑预应力
钢束(φ15.2 mm×31)
截面面积: Au = 4340 mm2
孔道直径: 130 mm
钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)
超张拉(开)
预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2
预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25
管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)
锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:
开始点:6mm
结束点:6mm
张拉力:抗拉强度标准值的75%，张拉控制应力1395MPa
❑徐变和收缩
条件
水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)
28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2
t5天
长期荷载作用时混凝土的材龄:=
o
t3天
混凝土与大气接触时的材龄:=
s
相对湿度: %
RH
=
70
构件理论厚度:程序计算
适用规范:中国规范(JTG D62-2004)
徐变系数: 程序计算
混凝土收缩变形率: 程序计算
❑移动荷载
适用规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003)
荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD
2. 设置操作环境
打开新文件(新项目)，以‘混凝土悬臂梁’ 为名保存(保存)。
将单位体系设置为‘KN’和‘m’。
该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。
文件 / 新项目
文件 / 保存 (混凝土悬臂梁 )
工具 / 单位体系
长度> m ; 力>KN
图4. 设置单位体系
单位体系还可以
通过点击画面下端
状态条的单位选择
键()来进行转换。
3. 定义材料和截面
定义材料
下面定义模型中所使用的混凝土和钢束的材料特性。
模型 / 材料和截面特性 / 材料
类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC）
数据库> C50 名称〉主梁
类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC）
数据库> C40 名称〉桥墩
名称(Strand1860 ) ; 类型>钢材 ; 规范> JTG04（S）
数据库
图5. 定义材料对话框
定义截面
预应力混凝土连续梁通常采用箱梁截面，可以使用截面数据库中的设计截面
来定义。
首先定义控制位置的一般截面，然后再使用一般截面定义变截面。
（注：因为对于主梁要进行PSC设计和RC设计，因此主梁截面必须用设计截
面来定义，而墩截面必须用数据库/用户截面来定义。
）
同时定义多种
材料特性时，使用
键可以连
续输入。
模型 /材料和截面特性 / 截面/添加
截面类型>设计截面> 单箱单室
截面号 ( 1 ) ; 名称 (跨中)
图6. 定义跨中位置处截面
按照左图输入跨中位置处截面
的各控制尺寸，并且打开程序
自动定义剪切验算位置和自动
搜索腹板厚度功能
考虑剪切变形(开)
偏心>中-上部
按照左图输入支座位置处截面
的各控制尺寸，并且打开程序
自动定义剪切验算位置和自动
搜索腹板厚度功能
考虑剪切变形(开)
偏心>中-上部
图7. 定义支座位置处截面
根据已定义的等截面定义变截面
模型 /材料和截面特性 / 截面/添加
截面类型>变截面> 单箱单室
截面号 ( 3 ) ; 名称 (跨中-支座)。