懸臂梁橋分析與設(shè)計(jì)說(shuō)明

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1、懸臂梁橋分析與設(shè)計(jì)說(shuō)明1.概要本橋?yàn)?0+50+30三跨混凝土懸臂梁橋，其中中跨為掛孔結(jié)構(gòu)，掛孔梁為普通鋼筋混凝土梁，梁長(zhǎng)16m。墩為鋼筋混凝土雙柱橋墩，墩高15m。（注：本例題并非實(shí)際工程，僅作為軟件功能介紹的參考例題。）在簡(jiǎn)化過(guò)程中省略了邊跨合龍段模擬、成橋溫度荷載模擬。通過(guò)本例題重點(diǎn)介紹MIDAS/Civil軟件的施工階段分析功能、鋼束預(yù)應(yīng)力荷載的輸入方法、移動(dòng)荷載的輸入方法和查看分析結(jié)果的方法等。圖1.分析模型橋梁概況及一般截面橋梁形式：三跨混凝土懸臂梁橋梁長(zhǎng)度：L=30+50+30=110.0m，其中中跨為掛孔結(jié)構(gòu)，掛

2、梁長(zhǎng)16m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工方法：懸臂施工T構(gòu)部分，滿堂支架施工邊跨現(xiàn)澆段，邊跨合龍時(shí)，中跨體系轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)支單懸臂結(jié)構(gòu)，拆除施工支架，然后施工中跨掛梁，掛梁與中跨主梁鉸接，施工橋面鋪裝，并考慮3650天收縮徐變。預(yù)應(yīng)力布置形式：T構(gòu)部分配置頂板預(yù)應(yīng)力，邊跨配置底板預(yù)應(yīng)力截面形式如下圖2.跨中箱梁截面圖3.墩頂箱梁截面梁橋分析與設(shè)計(jì)的一般步驟1.定義材料和截面2.建立結(jié)構(gòu)模型3.輸入非預(yù)應(yīng)力鋼筋4.輸入荷載①.恒荷載②.鋼束特性和形狀③.鋼束預(yù)應(yīng)力荷載5.定義施工階段6.輸入移動(dòng)荷載數(shù)據(jù)①.選擇移動(dòng)荷載規(guī)范②.定義車道③.定義車

3、輛④.移動(dòng)荷載工況7.運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析8.查看分析結(jié)果使用的材料q混凝土主梁采用JTG04（RC）規(guī)范的C50混凝土，橋墩采用JTG04（RC）規(guī)范的C40混凝土q鋼材采用JTG04（S）規(guī)范，在數(shù)據(jù)庫(kù)中選Strand1860荷載q恒荷載自重，在程序中按自重輸入，由程序自動(dòng)計(jì)算q預(yù)應(yīng)力鋼束(φ15.2mm×31)截面面積:Au=4340mm2孔道直徑:130mm鋼筋松弛系數(shù)(開(kāi)),選擇JTG04和0.3(低松弛)超張拉(開(kāi))預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(fpk):1860N/mm^2預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù):0.25管道每米局部偏差

4、對(duì)摩擦的影響系數(shù):1.5e-006(1/mm)錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值:開(kāi)始點(diǎn):6mm結(jié)束點(diǎn):6mm張拉力:抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%，張拉控制應(yīng)力1395MPaq徐變和收縮條件水泥種類系數(shù)(Bsc):5(5代表普通硅酸鹽水泥)28天齡期混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,即標(biāo)號(hào)強(qiáng)度(fcu,f):50N/mm^2長(zhǎng)期荷載作用時(shí)混凝土的材齡:5天混凝土與大氣接觸時(shí)的材齡:3天相對(duì)濕度:構(gòu)件理論厚度:程序計(jì)算適用規(guī)范:中國(guó)規(guī)范(JTGD62-2004)徐變系數(shù):程序計(jì)算混凝土收縮變形率:程序計(jì)算q移動(dòng)荷載適用規(guī)范：公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JT

5、GB01-2003)荷載種類：公路I級(jí)，車道荷載，即CH-CD2.設(shè)置操作環(huán)境打開(kāi)新文件(新項(xiàng)目)，以‘混凝土懸臂梁’為名保存(保存)。將單位體系設(shè)置為‘KN’和‘m’。該單位體系可根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的種類任意轉(zhuǎn)換。文件/新項(xiàng)目文件/保存(混凝土懸臂梁)2單位體系還可以通過(guò)點(diǎn)擊畫面下端狀態(tài)條的單位選擇鍵()來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。工具/單位體系2長(zhǎng)度>m;力>KN?圖4.設(shè)置單位體系3.定義材料和截面定義材料下面定義模型中所使用的混凝土和鋼束的材料特性。模型/材料和截面特性/材料2同時(shí)定義多種材料特性時(shí)，使用鍵可以連續(xù)輸入。類型>混凝土;規(guī)范>J

6、TG04（RC）數(shù)據(jù)庫(kù)>C50名稱〉主梁?2類型>混凝土;規(guī)范>JTG04（RC）數(shù)據(jù)庫(kù)>C40名稱〉橋墩?2名稱(Strand1860);類型>鋼材;規(guī)范>JTG04（S）數(shù)據(jù)庫(kù)>Strand1860圖5.定義材料對(duì)話框定義截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁通常采用箱梁截面，可以使用截面數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)計(jì)截面來(lái)定義。首先定義控制位置的一般截面，然后再使用一般截面定義變截面。（注：因?yàn)閷?duì)于主梁要進(jìn)行PSC設(shè)計(jì)和RC設(shè)計(jì)，因此主梁截面必須用設(shè)計(jì)截面來(lái)定義，而墩截面必須用數(shù)據(jù)庫(kù)/用戶截面來(lái)定義。）模型/材料和截面特性/截面/添加截面類型>設(shè)計(jì)截面>

7、單箱單室截面號(hào)(1);名稱(跨中)按照左圖輸入跨中位置處截面的各控制尺寸，并且打開(kāi)程序自動(dòng)定義剪切驗(yàn)算位置和自動(dòng)搜索腹板厚度功能考慮剪切變形(開(kāi))偏心>中-上部?圖6.定義跨中位置處截面按照左圖輸入支座位置處截面的各控制尺寸，并且打開(kāi)程序自動(dòng)定義剪切驗(yàn)算位置和自動(dòng)搜索腹板厚度功能考慮剪切變形(開(kāi))偏心>中-上部?圖7.定義支座位置處截面根據(jù)已定義的等截面定義變截面模型/材料和截面特性/截面/添加截面類型>變截面>單箱單室截面號(hào)(3);名稱(跨中-支座)偏心>中-上部截面I、J端通過(guò)導(dǎo)入已經(jīng)定義的跨中截面和支座截面來(lái)定義。在變截面

8、I端導(dǎo)入跨中截面，J端導(dǎo)入支座截面截面偏心選擇中-上部圖8.變截面“跨中-支座”定義對(duì)話框注：變截面梁實(shí)際的變化規(guī)律以變截面組中定義的規(guī)律為準(zhǔn)。圖9.變截面“支座-跨中”定義對(duì)話框使用“數(shù)據(jù)庫(kù)/用戶”中截面定義橋墩截面截面偏心選擇中心圖10定義橋墩截面掛梁截面與