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预应力混凝土连续梁桥设计分析

预应力混凝土连续梁桥设计分析
预应力混凝土连续梁桥设计分析

预应力混凝土连续梁桥设计分析

摘要:目前的桥梁建设中,预应力混凝土连续梁桥的应用越来越广泛。本文介绍了渭河特大桥跨南北大堤连续梁桥的设计,这是一座采用满堂支架法法施工、三跨变截面设计的连续梁桥,对设计计算进行了比较详细的分析,得出了一些设计经验。

关键词:预应力混凝土;连续梁桥;设计

预应力混凝土连续梁桥是大跨径桥梁的主要桥型之一,它能充分发挥高强材料的特性,具有可靠的强度、刚度以及抗裂性能,具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适,伸缩缝少,养护简易,抗震能力强等优点。

韦庄至罗敷高速公路是陕西省“2367”高速公路网规划中榆商线的重要组成路段,也是已建成的连霍高速与京昆高速之间的联络线之一。渭河特大桥为全线惟一一座特大桥,为陕西省内跨渭河最长的公路桥梁,桥梁全长4457米,主桥上部结构采用50+75+50m预应力混凝土连续梁桥。

1.设计技术标准

公路等级:一级公路;

设计行车速度:100公里/小时;

桥面宽度12.9m:0.5m(防撞护栏)+11.5m(车行道)+0.9m(防撞护栏),桥面设双向2%横坡;

设计荷载:公路―Ⅰ级;汽车制动力等按规范取值;

设计温度:系统温度±20度,温度梯度采用规范取值;

地震:基本烈度为Ⅷ度,地震动峰值加速度值:0.25g;

设计洪水频率:1/300。

2.结构形式

图2.1 渭河特大桥主桥结构形式图

2.1上部结构截面布置

图2.2 跨中断面

图2.3 根部断面

2.2预应力体系

腹板、顶板、边跨顶、底板合拢索及中跨底板合拢索纵向预应力钢束采用19-φs15.2,顶板横向预应力钢束采用3-φs15.2。

3.设计荷载

①一期恒载:预应力混凝土容重取2.6t/m3,主梁按实际断面取值,横隔板、齿板以集中力计入。

②二期恒载:包括护栏、桥面铺装等。

③活载:公路-Ⅰ级。

④温度梯度:主梁顶、底板日照温差按照《公路桥涵设计通用规范》4.3.10条规定取值计算;

整体升降温按照±20℃考虑。

⑤支座沉降:主墩20mm,边墩10mm。

⑥冲击系数:按照《公路桥涵设计通用规范》4.3.2计算求得μ=0.06。

4.计算分析

4.1内力组合计算结果

图4.1恒载+附加力+活载弯矩包络图

图4.2 恒载+附加力+活载剪力包络图

4.2持久状态极限承载能力验算

表 4.1 持久状况承载能力极限状态正截面抗弯验算(单位:KN.m)

位置最大/最小组合名称 rMu Mn

边跨跨中最大组合10 59554.2 72142.8

最小组合9 -4432.9 69648.0

1#主墩墩顶最大组合10 -156762.0 425321.5 最小组合9 -283868.1 425321.5

中跨跨中最大组合10 109371.6 121044.2

最小组合9 40517.3 121044.2

2#主墩墩顶最大组合10 -156889.0 425321.5 最小组合9 -284011.1 425321.5

最大/最小:不同荷载组合产生的截面弯矩的最大、最小值

rMu:r×Vd(重要性系数×最大弯矩组合) Mn:结

预应力混凝土连续梁桥

一预应力混凝土连续梁桥 1.力学特点及适用范围 连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下,主梁受弯,跨中截面承受正弯矩,中间支点截面承受负弯矩,通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构,温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。 由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂,能充分发挥高强材料的特性,促使结构轻型化,预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力,加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点,所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。 预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。 2.立面布置 预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题,可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式(图1)。结构形式的选择要考虑结构受力合理性,同时还与施工方法密切相关。 a b a.不等跨不等截面连续梁 b. 等跨等截面连续梁 图1 连续梁立面布置 1.桥跨布置 根据连续梁的受力特点,大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置,但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。当采用三跨或多跨的连续梁桥时,为使边跨与中跨的最大正弯矩接近相等,达到经济的目的,边跨取中跨的0.8倍为宜,当综合考虑施工和其他因素时,边跨一般取中跨的0.5~0.8倍。对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值,以增加边跨刚度,减小活载弯矩的变化幅度,减少预应力筋的数量。若采用过小的边跨,会在边跨支座上产生拉力,需在桥台上设置拉力支座或压重。当受到桥址处地形、河床断面形式、通航(车)净空及地质条件等因素的限制,并且同时总长度受到制约时,可采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合,跨径从中间向外递减,以使各跨内力峰值相差不大。 桥跨布置还与施工方法密切相关。长桥、选用顶推法施工或者简支—连续施工的桥梁,多采用等跨布置,这样做结构简单,统一模式。等跨布置的跨径大小

连续梁桥课程设计

目录 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定(一)、桥梁总体布置 (二)、桥孔分跨 (三)、截面形式 (四)、上部结构尺寸拟定 (五)、计算模型 第二章结构内力计算 (一)、恒载内力计算 1.第一期恒载(结构自重) 2.第二期恒载(桥面二期荷载) (二)、活载内力计算 (三)、支座位移引起的内力计算(四)、温度引起的次内力计算:(五)、上述各种力的分类 第三章荷载组合 (一)、作用和作用效应

(二)、承载能力极限状态下的效应组合 (三)、正常使用极限状态下的效应组合 1.作用短期效应组合 2.作用长期效应组合 (四)、荷载组合表汇总: 第四章预应力钢束的估算与布置 (一)、按承载能力极限计算时满足正截面强度要求(二)、按照正截面抗裂要求计算预应力钢筋数量(三)、预应力钢束的布置 第5章截面的验算 (一)施工阶段正截面法向应力验算 (二)受拉区钢筋的拉应力验算 (三)使用阶段正截面抗裂验算 (四)使用阶段斜截面抗裂验算 (五)使用阶段正截面压应力验算 (六)使用阶段斜截面主压应力验算

(七)使用阶段正截面抗弯验算 (八)使用阶段斜截面抗剪验算 (九)使用阶段抗扭验算 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (一)、桥梁总体布置 本设计方案采用三跨预应力混凝土变截面连续梁结构,全长105m。设计相等长度的三跨,每跨长度为35m。 支架现浇施工方案:搭设满堂脚手架,浇筑箱梁混凝土,待混凝土强度达到 设计强度的100%后进行预应力张拉,然后拆除脚手架,浇筑防撞护栏,铺设桥 面钢筋网,浇筑桥面铺装混凝土。 (二)、桥孔分跨 连续梁桥有做成三跨或者四跨的,也有做成多跨的,但一般不超过六跨。对于桥孔分跨,往往要受到如下因素的影响:桥址地形、地质与水文条件,通航要求

[整理]MIDAS连续梁桥建模.

该过程是将三垮桥的运营状态进行有限元分析,下面介绍了本人在对模型模拟的主要步骤,若中间出现的错误,请读者朋友们指出修改。 注:“,”表示下一个过程 “()”该过程中需做的内容 一.结构 1.单元及节点建立的主桁:因为桥面具有一定纵坡,故将《桥跨布置》图的桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置,然后进行单元划分,将该线段存入新的图层,以便下步导入,将文件保存为.dxf格式文件。 2.打开midas运行程序,将程序里的单位设置成《节段划分》图的单位,这里为cm。导入上步的.dxf文件。将节点表格中的z坐标与y坐标交换位置(midas中的z与cad中的y对应)。结构建立完成。模型如图: 二.特性值 1.材料的定义:在特性里面定义C50的混凝土及Strand1860(添加预应力钢筋使用) 2.截面的赋予: 1).在《截面尺寸》和《预应力束锚固》图里,做出截面轮廓文件,保存为.dxf 文件 2).运行midas,工具,截面特性计算器,统一单位cm。导入上步的.dxf文件 先后运行generate,calculate property,保存文件为.sec文件,截面文件完成 3)运行midas,特性,截面,添加,psc,导入.sec文件。根据图例,将各项特性值填入;验算扭转厚度为截面腹板之和;剪切验算,勾选自动;偏心,中上部4)变截面的添加:进入添加截面界面,变截面,对应单元导入i端和j端(i为左,j为右);偏心,中上部;命名(注:各个截面的截面号不能相同)

5)变截面赋予单元:进入模型窗口,将做好的变截面拖给对应的单元。 注:1.建模资料所给的《预应力束锚固图》的0-0和14-14截面与《节段划分》图有出入,这里采用《截面尺寸》做这两个截面,其余截面按照《预应力束锚固图》做 2.定义材料先定义混凝土,程序自动将C50赋予所建单元(C50是定义的第一个材料,程序将自动赋予给所建单元) 三.边界条件 1.打开《断面》图,根据I、II断面可知,支座设置位置。根据途中所给数据,在模型窗口中建立支座节点(12点) 2.点击节点,输入对应坐标,建立12个支座节点 3.建立弹性连接:模型,边界条件,弹性连接,连接类型(刚性),两点(分别点击支座点与桥面节点)共12个弹性连接 4.边界约束:中间桥墩,约束Dx,Dz;Dx,Dy,Dz;Dx,Dz, 两边桥墩,约束Rx,Dz;Rx,Dy,Dz;Rx,Dz 如表 四.添加预应力钢筋 1.定义钢束特性:打开《预应力筋布置及材料表》、《预应力束几何要素》。荷载,

连续梁桥设计毕业设计

连续梁桥设计毕业设计公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

目录 第一章绪论................................................................ 第一节桥梁概述.................................................... 第二节方案比选 (3) 一、比选方案的主要标准.......................................... 二、方案编制.................................................... 第二章结构尺寸拟定............................................... 第一节结构尺寸拟定 (7) 一、桥梁横向布置................................................ 二、细部尺寸.................................................... 第二节截面几何特性................................................ 一、毛截面面积 ................................................. 二、惯性矩及刚度参数 ........................................... 第三章主梁内力计算............................................... 第一节横向分布系数的计算.......................................... 第二节恒载内力计算................................................ 一、单元化分.................................................... 第三节活载内力计算................................................ 一、冲击系数()u+1的计算......................................... 二、活载布载 (20) 第四章次内力计算 ................................................. 第一节基础位移引起的次内力计算.................................... 第二节温度应力引起的次内力计算. (24) 第三节混凝土收缩徐变引起的次内力计算.............................. 第五章作用效应组合Ⅰ............................................. 第一节承载力极限状态作用效应组合 (28) 第二节正常使用状态作用效应组合.................................... 第六章预应力筋的估算............................................. 第一节计算原理....................................................

连续梁桥计算

第一章混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算 第一节结构恒载内力计算 一、恒载内力计算特点 对于连续梁桥等超静定结构,结构自重所产生的内力应根据它所采用的施工方法来确定其计算图式。 以连续梁为例,综合国内外关于连续梁桥的施工方法,大体有以下几种: (一)有支架施工法; (二)逐孔施工法; (三)悬臂施工法; (四)顶推施工法等。 上述几种方法中,除有支架施工一次落梁法的连续梁桥可按成桥结构进行分析之外,其余几种方法施工的连续梁桥,都存在一个所谓的结构体系转换和内力(或应力)叠加的问题,这就是连续梁桥恒载内力计算的一个重要特点。 本节着重介绍如何结合施工程序来确定计算图式和进行内力分析以及内力叠加等问题,并且仅就大跨径连续梁桥中的后两种的施工方法——悬臂浇筑法和顶推施工法作为典型例子进行介绍。理解了对特例的分析思路以后,就可以容易地掌握当采用其它几种施工方法时的桥梁结构分析方法了。 二、悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算 为了便于理解,现取一座三孔连续梁例子进行阐明,如图1-1所示。该桥上部结构采用挂篮对称平衡悬臂浇筑法施工,从大的方面可归纳为五个主要阶段,现按图分述如下。 (一)阶段1 在主墩上悬臂浇筑混凝土 首先在主墩上浇筑墩顶上面的梁体节段(称零号块件),并用粗钢筋及临时垫块将梁体与墩身作临时锚固,然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工。此时桥墩上支座暂不受力,结构的工作性能犹如T型刚构。对于边跨不对称的部分梁段则采用有支架施工。 此时结构体系是静定的,外荷载为梁体自重q自(x)和挂篮重量P挂,其弯矩图与一般悬臂梁无异。 (二)阶段2 边跨合龙 当边跨梁体合龙以后,先拆除中墩临时锚固,然后便可拆除支架和边跨的挂篮。 此时由于结构体系发生了变化,边跨接近于一单悬臂梁,原来由支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。由于边跨挂篮的拆除,相当于结构承受一个向上的集中力P挂。 (三)阶段3 中跨合龙 当中跨合龙段上的混凝土尚未达到设计强度时,该段混凝土的自重q及挂篮重量2P 将以2个集中力 挂 R0的形式分别作用于两侧悬臂梁端部。

预应力混凝土连续梁桥毕业设计

摘要 本设计所设计的是预应力混凝土连续梁桥的设计,该桥位于王洼到原州区段,为单线铁路桥梁,主要设计桥梁的上部结构,设计荷载采用中—活载。 本设计采用预应力混凝土连续梁桥,其孔径布置为48+80×2+48m,全长为256m,主梁采用变高度变截面的单箱单室箱型截面,施工方法采用对称悬臂施工法。本设计使用midas 软件分析,考虑施工过程体系转换和混凝土收缩徐变因素进行恒载力计算。计算各控制截面力影响线,并按最不利情况进行加载,求得活载力包络图。定义基础沉降组,按最不利组合求得基础沉降引起的最不利力。依据规选取截面梯度温差模式,并计算温差引起的结构力。分别按主力组合和主力附加力进行荷载组合,并得到结构组合力包络图。根据各控制截面力进行了估束和配筋计算,并绘制了梁体钢束布置图。最后,对各控制截面进行了强度、抗裂性、应力和变形验算,各项检算均满足规对全预应力结构的要求。 关键词:连续梁;力计算;预应力混凝土;检算;

Abstract What I designed at the undergraduate design is a prestressed concrete continuous beam bridge .It lies in Wangwa to Yuanzhou,Ningxia province .It is a single line railway .I mainly designed the superstructure of the bridge. The load for design is the “zhonghuo”load. I adopt a prestressed concrete continuous beam bridge with four spans of 48+80×2+48m ,Its total span is 256m . First the size of girder is determined;highly variable for the variable beam cross-section single-Box Single girder and balanced cantilever construction is used . Then the Midas program is used to calculate the internal force caused by dead load of the first stage ,considering the construction stage ,after imposing the second stage dead load on the complete system . The internal force of the stage is calculated . The internal force influence lines of the control section is calculated ,then the live load is imposed according to the most adverse circumstances to get the Force Envelope .The program is used to determine the most adverse circumstances and calculate the internal force after defining the settlement groups of the basis.The temperature load is imposed consider the shrinkage and creep of the concrete . Then combination of load effects is made acoording to the Main force combination and the Main force plus additional force combination .According to the internal force of control sections ,the number of per-stressing steel stands is estimated and the per-stressing steel stands are arranged in the bridge . Finally a check is made of the bearing capacity ,the ability to resist crack and the sterss of the control section ,all the requirements can be met . Keywords: Continuous beam;Internal force calculation;Prestressed concrete ;Checking computation;

预应力混凝土连续梁桥结构设计

预应力混凝土连续梁桥结构设计 第一章绪论 第一节桥梁设计的基本原则和要求 一、使用上的要求 桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力,能保证车辆和行人的安全畅通;既满足当前的要求,又照顾今后的发展,既满足交通运输本身的需要,也要兼顾其它方面的要求;在通航河道上,应满足航运的要求;靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求,考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限,并便于检查和维护。 二、经济上的要求 桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较,使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小,在使用期间养护维修费用最省,并且经久耐用;另外桥梁设计还应满足快速施工的要求,缩短工期不仅能降低施工费用,面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。 三、设计上的要求 桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想,认真研究国外的先进技术,充分利用国际最新科学技术成果,把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来,保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 四、施工上的要求 桥梁结构应便于制造和安装,尽量采用先进的工艺技术和施工机械,以利于加快施工速度,保证工程质量和施工安全。 五、美观上的要求 在满足上述要求的前提下,尽可能使桥梁具行优美的建筑外型,并与周围的景物相协 调,在城市和游览地区,应更多地考虑桥梁的建筑艺术,但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。 第二节计算荷载的确定 桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载,作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性,各种荷载出现的机率也不同,因此需将作用荷载进行分类,并将实际可能同时出现的荷载组合起来,确定设计时的计算荷载。 一、作用分类与计算 为了便于设计时应用,将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载,根据其性质分为:

桥梁专业设计技术规定07第四章 预应力混凝土连续梁桥

4 预应力混凝土连续梁桥 4.1一般规定 4.1.1 预应力混凝土连续梁桥设计应根据桥长、柱高、地基条件等因素合理分联,每联的长度应以结构合理、方便施工、有利使用为原则,在有条件的情况下应考虑景观要求和桥梁整体布局的一致性。 4.1.2主梁应尽量采用一次浇筑混凝土、两端张拉预应力钢筋的施工方式,主梁长度宜控制在120m左右,当确实需要设置长分联时,可以采用分段浇筑混凝土、使用联接器分段张拉预应力钢筋的施工方案,设计时允许在同一截面全部预应力钢筋使用联接器连接,但对主梁截面及配筋应做加强处理。 4.1.3对于匝道桥,为增大刚度、减小扭矩,有条件时尽可能采用墩梁固结或双支座形式。 4.1.4桥梁截面形式可根据桥宽、跨径、施工条件、使用要求等确定为箱形(简称箱梁)或T形(简称T梁)。箱形截面可设计为单箱单室或单箱多室。箱梁翼板长度的确定应以桥面板正、负弯矩相互协调为原则,T梁悬臂长度宜为1.0~1.5m,箱梁悬臂长度宜为1.5~2.5m。当主、引桥结构形式不同时,悬臂板长度宜取得一致。 4.1.5箱梁腹板宽度应由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保护层、预应力钢筋孔道净距和满足混凝土浇筑等要求确定。预应力钢筋净保护层和净距除满足规范外,应考虑纵向普通钢筋和箍筋的占位以及混凝土浇筑的孔隙等因素。箱梁腹板宽度最小值应符合下列要求:

箱梁腹板宽度最小值一览表 4.1.6 悬臂板厚度应视悬臂长度、桥上荷载及防撞护栏碰撞力验算结果而定。根部厚度宜取0.30~0.55m,悬臂板端部厚度一般不应小于0.12m(对有特殊防撞要求的结构,悬臂板端部厚度适当增加,如使用PL2型防撞护栏时悬臂板端部厚度不应小于0.2m)。当悬臂板长度较长时应适当加强悬臂板沿主梁方向钢筋的配置。 4.1.7主梁翼板和顶、底板厚度应根据梁距和箱宽计算确定。同时应满足箱梁顶板厚度不小于0.2m,底板厚度不小于0.18m;T梁顶板厚度不小于0.16m。 4.1.8中支点横梁和端横梁宽度由计算确定,但中支点横梁宽度不应小于2m,端横梁宽度不应小于1.1m,端横梁宽度还应考虑伸缩缝预留槽等构造要求。 4.1.9主梁腹板与顶、底板相接处应设1︰5加腋,箱形截面与支点横梁相接处应设渐变段加厚。箱梁截面与跨间横梁相接处应设0.15m抹角。 4.1.10箱梁底板必须设置排水孔,腹板必须设置通风孔,直径均宜取D=0.1m左右。配有体外预应力钢筋的箱梁应设置检查换索通道。 4.1.11连续梁桥必须设置端横梁及中支点横梁。直线连续箱梁桥跨径小于30m的桥孔可不设跨间横梁;跨径在30~40m之间的桥孔宜设一道跨间横梁;跨径大于40m时宜设三道跨间横梁。曲线连续箱梁桥应根据曲线半径、跨径大小确定跨间横梁个数。连续T梁桥跨径大于25m

悬臂与连续体系梁桥基本概念

1、 悬臂梁桥:将简支梁梁体加长,并越过支点就成为悬臂梁桥。 悬臂梁桥的结构类型: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。 悬臂梁桥的构造特点: (1)立面布置:单悬臂梁桥一般做成三跨,中间带挂梁边孔成为锚孔。双悬臂梁桥有单孔悬臂梁桥和多孔悬臂梁桥。单孔悬臂梁桥桥头两端不设桥台,仅设搭板完成主桥与路堤的衔接,多用于人行天桥;多孔悬臂梁桥需每隔一孔设挂梁。 (2)横截面形式:与等截面简支梁不同,悬臂梁桥锚跨跨中承受正弯矩,支点附近承受较大负弯矩,故支点截面底部受压区需大面积加强,通常采用的横截面形式为T 形截面和箱形截面。 悬臂梁桥的优缺点:悬臂梁桥一般为静定结构,结构内力不受地基变形影响,对基础要求较低。悬臂梁桥虽然在力学性能上优于简支梁桥,可适用于更大跨径的桥梁方案,但由于悬臂梁桥的某些区段同时存在正、负弯矩,无论采用何种主梁截面形式,其构造较为复杂;而且跨径增大以后,梁体重量快速增加,不易采用装配式施工,往往要在费用昂贵、速度缓慢的支架上现浇。 悬臂梁桥的计算: (1)恒载内力计算:恒载包括主梁自重内力1G S 和二期恒载(栏杆、灯柱等)引起的内力2G S 。 1()()G L S g x y x dx =??, 式中1G S 为主梁自重内力(弯矩或剪力),()g x 为主梁自重集度,()y x 为相应主梁内力影响线坐标。 (2)活载内力计算: (1()c k i k i S m q m P y =+μ)ξΩ+ 式中m 为悬臂梁桥的荷载横向分布系数,y 为内力影响线竖标,其他分别为冲击系数、荷载折减系数、车道荷载等。

预应力混凝土连续梁桥设计 (毕业设计)

第一章绪论 第一节桥梁设计的基本原则和要求 一、使用上的要求 桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力,能保证车辆和行人的安全畅通;既满足当前的要求,又照顾今后的发展,既满足交通运输本身的需要,也要兼顾其它方面的要求;在通航河道上,应满足航运的要求;靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求,考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限,并便于检查和维护。 二、经济上的要求 桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较,使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小,在使用期间养护维修费用最省,并且经久耐用;另外桥梁设计还应满足快速施工的要求,缩短工期不仅能降低施工费用,面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。 三、设计上的要求 桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想,认真研究国外的先进技术,充分利用国际最新科学技术成果,把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来,保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 四、施工上的要求 桥梁结构应便于制造和安装,尽量采用先进的工艺技术和施工机械,以利于加快施工速度,保证工程质量和施工安全。

五、美观上的要求 在满足上述要求的前提下,尽可能使桥梁具行优美的建筑外型,并与周围的景物相协 调,在城市和游览地区,应更多地考虑桥梁的建筑艺术,但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。 第二节计算荷载的确定 桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载,作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性,各种荷载出现的机率也不同,因此需将作用荷载进行分类,并将实际可能同时出现的荷载组合起来,确定设计时的计算荷载。 一、作用分类与计算 为了便于设计时应用,将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载,根据其性质分为:永久作用、可变作用和偶然作用三类。 (一)永久作用 指长期作用着荷载和作用力,包括结构重力(包括结构附加重力)、预加力、土重力及土的侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力和基础变位而产生的影响力。 (二)可变作用 指经常作用而作用位置可移动和量值可变化的作用力。包括汽车荷载及其的引起的冲击力、离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、温度作用和支座摩阻力。 (三)偶然作用 偶然作用是指在特定条件下可能出现的较强大的作用,如地震作用或船只或漂浮物的撞击力和汽车的撞击作用(施工荷载也属于此类)。

三跨连续梁桥动力特性分析

三跨连续梁桥动力特性分析 第一章在桥梁设计中,动力特性的研究尤为重要。对动力特性进行分析与研究最主要的原因是为了避免共振。本文通过比较惯性矩变化导致的刚度分配变化和跨径布置对多跨变截面连续梁桥自振特性的影响,并运用有限元软件对三跨连续梁桥进行动力特性分析,得出三跨连续梁桥的自振频率的变化规律,从而为冲击系数的合理取值提供依据。 1.1多跨连续梁桥的跨径布置 连续梁桥分为等截面连续梁桥和变截面连续梁桥。 等截面连续梁桥可以选用等跨布置和不等跨径布置两种布置方式。等跨布置的跨径大小主要取决于分孔是否经济和施工技术条件等。当桥梁按照等跨径布置会使标准跨径较大时,为了减少边跨的正弯矩,将边跨跨径取小于中跨的结构布置,即不等跨布置,一般边跨与中跨跨长之比在0. 6-0. 8之间,边跨与中跨跨长之比简称边中跨比。 当连续梁桥主跨的跨径接近或者大于70m时,若主梁仍然釆用等截面的布置方式,在恒载和活载作用时,将会出现主梁支点截面的负弯矩比跨中截面的正弯矩大很多。为了使受力更加合理和建造更加经济,此时,釆用变截面连续梁桥的设计,不仅更加经济,也使受力更加符合要求,高度变化和内力变化基本相适应。对于跨径,变截面连续梁桥立面一般采用不等跨径布置。对于三跨以上的连续梁桥,除边跨之外,其余中间跨一般采用等跨径布置以方便施工。对于多于两跨的连续梁桥,其跨径比一般为0. 6-0. 8左右。当釆用箱形截面的三跨连续梁桥时, 该比值甚至可减少至0. 5-0.7,当接近0.618时,桥跨变化会显得平顺、流畅, 较为美观。此时,连续箱梁的梁高宜采用变高度设汁,其底曲线采用折线(釆用折线形截面布置可使构造简单、施工方便)、二次抛物线和介于折线与二次抛物线之间的1. 5-1. 8次抛物线的设计形式,从而使底曲线变化规律与连续梁弯矩变化规律基本接近。 1.2分析动力特性的原因 所谓动力特性是指自振周期(自振频率)、振型、阻尼比三个主要方面。分析与研究动力特性的首要原因是为了了解自振频率及振型以在桥梁设计时避开共振。历

南工大连续梁桥课程设计.

薛学长寄语: 希望南工大学弟学妹能够按照模板自己算一遍,会有收获的。 Midas——civil在这次课程设计中很重要,尽量把大部分时间花在软件上。 预祝各位拿个好等地 目录 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (一)、桥梁总体布置 (二)、桥孔分跨 (三)、截面形式 (四)、上部结构尺寸拟定 (五)、计算模型 第二章结构内力计算 (一)、恒载内力计算 1.第一期恒载(结构自重) 2.第二期恒载(桥面二期荷载) (二)、活载内力计算 (三)、支座位移引起的内力计算 (四)、温度引起的次内力计算: (五)、上述各种力的分类 第三章荷载组合

(一)、作用和作用效应 (二)、承载能力极限状态下的效应组合 (三)、正常使用极限状态下的效应组合 1.作用短期效应组合 2.作用长期效应组合 (四)、荷载组合表汇总: 第四章预应力钢束的估算与布置 (一)、按承载能力极限计算时满足正截面强度要求 (二)、按照正截面抗裂要求计算预应力钢筋数量 (三)、预应力钢束的布置

第五章截面的验算 (一)施工阶段正截面法向应力验算 (二)受拉区钢筋的拉应力验算 (三)使用阶段正截面抗裂验算 (四)使用阶段斜截面抗裂验算 (五)使用阶段正截面压应力验算 (六)使用阶段斜截面主压应力验算 (七)使用阶段正截面抗弯验算 (八)使用阶段斜截面抗剪验算 (九)使用阶段抗扭验算

第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (一)、桥梁总体布置 本设计方案采用三跨预应力混凝土变截面连续梁结构,全长105m。设计相等长度的三跨,每跨长度为35m。 支架现浇施工方案:搭设满堂脚手架,浇筑箱梁混凝土,待混凝土强度达到设计强度的100%后进行预应力张拉,然后拆除脚手架,浇筑防撞护栏,铺设桥面钢筋网,浇筑桥面铺装混凝土。 (二)、桥孔分跨 连续梁桥有做成三跨或者四跨的,也有做成多跨的,但一般不超过六跨。对于桥孔分跨,往往要受到如下因素的影响:桥址地形、地质与水文条件,通航要求以及墩台、基础及支座构造,力学要求,美学要求等。此次桥梁设计采用三等跨设计,每跨35m,根据设计任务书来确定,其跨度组合为:3 35米。 (三)、截面形式 1.立截面 此次连续梁桥跨径并不是很大,综合受力和弯矩,经济等方面,最后决定采用等截面预应力梁桥。 在采用顶推法、移动模架法、整孔架设法施工的桥梁,由于施工的需要,一般采用等高度梁。等高度梁的缺点是:在支点上不能利用增加梁高而只能增加预应力束筋用量来抵抗较大的负弯矩,材料用量多,但是其优点是结构构造简单、

预应力混凝土连续梁桥分析

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目录 概要 (1) 桥梁概况及一般截面 (2) 预应力混凝土梁的分析顺序 (3) 使用的材料及其容许应力 (4) 荷载 (5) 设置操作环境 (6) 定义材料和截面 (7) 定义截面 (8) 定义材料的时间依存性并连接 (9) 建立结构模型 (11) 定义结构组、边界条件组和荷载组 (12) 输入边界条件 (15) 输入荷载 (16) 输入恒荷载 (17) 输入钢束特性值 (18) 输入钢束形状 (19) 输入钢束预应力荷载 (22) 定义施工阶段 (24) 输入移动荷载数据 (29) 运行分析 (33) 查看分析结果 (34) 通过图形查看应力 (34) 定义荷载组合 (38) 利用荷载组合查看应力 (39) 查看钢束的分析结果 (43) 查看荷载组合条件下的内力 (46)

概要 本例题使用一个简单的两跨连续梁模型(图1)来重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。主要包括分析预应 力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法, 以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的 步骤和方法。 图1. 分析模型

桥梁概况及一般截面 分析模型为一个两跨连续梁,其钢束的布置如图2所示,分为两个阶段来施工。 桥梁形式:两跨连续的预应力混凝土梁 桥梁长度:L = 2@30 = 60.0 m 图2. 立面图和剖面图

预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。 1.定义材料和截面 2.建立结构模型 3.输入荷载 恒荷载 钢束特性和形状 钢束预应力荷载 4.定义施工阶段 5.输入移动荷载数据 6.运行结构分析 7.查看结果

连续刚构桥毕业设计(1)

目录 1 方案拟定及比选 (1) 1.1工程建设背景介绍 (1) 1.2工程主要技术标准 (1) 1.3设计方案介绍 (1) 1.3.1 设计方案一——预应力混凝土连续刚构桥 (1) 1.3.1 设计方案二——独塔斜拉桥 (2) 1.4比选结果 (2) 2 桥梁结构主要尺寸拟定 (3) 2.1主跨跨径及截面尺寸的拟定 (3) 2.1.1 主跨跨径拟定 (3) 2.1.2 顺桥向梁的尺寸拟定 (3) 2.1.3 横桥向的尺寸拟定 (3) 2.2材料规格 (4) 3 模型建立 (5) 3.1结构单元划分 (5) 3.1.1 划分原则 (5) 3.1.2 划分结果 (5) 3.2施工过程模拟 (5) 3.3毛截面几何特性计算 (11) 4 全桥内力计算 (14) 4.1计算参数 (14) 4.2内力计算 (14) 4.2.1 自重作用下的内力计算 (14) 4.2.2 二期恒载作用下的内力计算 (15) 4.2.3 墩台不均匀沉降引起的次内力计算 (17) 4.2.4 温度对结构的影响 (18) 4.2.5 混凝土徐变、收缩对结构的影响 (23) 4.2.6 活载内力计算 (25) 4.3作用效应组合 (31) 4.3.1 作用 (31) 4.3.2 组合原理及规律 (31) 4.4施工阶段分析 (35) 5 预应力钢束设计及截面特性计算 (38)

5.1按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量 (38) 5.2预应力筋估算结果 (39) 5.3换算截面几何特性值计算 (41) 6 预应力损失计算 (44) σ......... 错误!未定义书签。 6.1预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失 1l σ.错误!未定义书签。 6.2.锚具变形、预应力筋回缩和接缝压缩引起的应力损失2l σ错误!未定义书签。 6.3.混凝土加热养护时,预应力筋和台座之间温差引起的应力损失3l σ................... 错误!未定义书签。 6.4.混凝土弹性压缩引起的应力损失4l σ............... 错误!未定义书签。 6.5由钢筋松弛引起的应力损失的终极值 5l σ............. 错误!未定义书签。 6.6由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失6l 6.7有效预应力计算 (49) 7 截面验算 (51) 7.1承载能力极限状态验算 (51) 7.1.1 使用阶段正截面抗弯验算 (51) 7.1.2 使用阶段斜截面抗剪验算 (57) 7.2正常使用极限状态验算 (62) 7.2.1 使用阶段正截面压应力验算: (62) 7.2.2 施工阶段正截面法向应力验算 (63) 7.2.3 使用阶段正截面抗裂验算 (64) 7.2.4 使用阶段斜截面抗裂验算 (64) 7.2.5 变形验算 (64) 参考文献 (65) 致谢 (67) 附表 (68) 附件 (87) 开题报告 (87) 外文文献原文及译文 (87)

高速公路连续梁桥毕业设计

本科毕业设计 高速公路(64+2×113+64)m 连续梁桥设计 年级: 2010 级 学号:20100449 姓名: 专业:土木工程 指导老师: 2014年 6月

院系土木工程专业桥梁工程 年级2010级姓名 题目高速公路(64+2×113+64)m连续梁桥设计 指导教师 评语 指导教师(签章) 评阅人 评语 评阅人(签章) 成绩 答辩委员会主任(签章) 年月日

毕业设计(论文)任务书 班级土木5班学生姓名学号20100449 发题日期:2013年11月22日完成日期:2014年 6 月1日 题目高速公路(64+2×113+64)m连续梁桥设计 1、本论文的目的、意义 毕业设计基本目的是培养学生综合运用所学理论知识的技能以及分析与解决桥梁工程实际问题的能力。通过本题目,让学生将前3年多中理论学习的知识综合应用起来,一方面复习所学习的理论知识,并将其应用到工程实践中,锻炼其工程应用能力,初步形成桥梁工程的设计工作能力,并培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。使学生通过毕业设计在具备工程师素质方面更快地得到提高。 2、设计任务 (1)桥梁结构方案拟定 根据给定的桥梁跨径结合桥梁结构受力的合理性和经济性等,初步拟定桥梁结构的主要尺寸,如预应力混凝土连续梁主梁截面高度、顶底板与腹板厚度及其变化规律、梁体截面尺寸等确定。 (2)结构内力分析 理解结构内力分析基本原理,并逐步掌握桥梁专业计算软件的使用;针对拟定的桥梁结构,应用有限元结构分析软件进行建模计算,包括结构计算图式的确定、单元划分、施工阶段的划分及其对应的内力计算、运营阶段内力计算等。 (3)预应力钢筋的设计 根据桥梁结构的初步设计及恒载、活载计算结果,依据结构设计原理进行各截面的预应力钢束配筋计算,并列出相应计算表格,完成预应力钢束的设计。 在设计说明需要进行相关基本设计计算原理需要简要描述,相关设计规范应用的具体公式、参数表征方式的使用;构造要求;具体的计算分析过程描述和表格化数据罗列。

midas连续梁桥设计专题

Midas 建模专题 Bridging Your Innovation to Reality fdggdf fdgg qddfvg 2011/5/18

midas Civil 2010 培训例题连续梁桥设计专题 目录 1 桥梁概况 .......................................................................................................................................................... - 1 - 1.1主要设计指标 (1) 1.2相关计算参数 (1) 1.3相关设计依据 (1) 1.4一般构造及钢束布置 (2) 1.4.1 一般构造 ........................................................................................................................................ - 2 - 1.4.2 钢束布置 ........................................................................................................................................ - 2 - 1.5施工过程 (4) 2 建模分析 ........................................................................................................................................................... - 6 - 2.1模型概述 (6) 2.2建模要点 (6) 2.2.1 定义材料与截面 ............................................................................................................................ - 6 - 2.2.2 定义节点、单元及边界条件........................................................................................................ - 8 - 2.2.3 定义时间依存材料特性................................................................................................................ - 9 - 2.2.4 定义静力荷载工况 ...................................................................................................................... - 10 - 2.2.5 定义预应力荷载 .......................................................................................................................... - 11 - 2.2.6 定义移动荷载 .............................................................................................................................. - 12 - 2.2.7 定义支座沉降 .............................................................................................................................. - 14 - 2.2.8 定义施工阶段 .............................................................................................................................. - 15 - 2.2.9 定义结构质量 .............................................................................................................................. - 15 - 2.2.10 定义梁的有效宽度 .................................................................................................................... - 16 - - 1 -

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