悬臂梁桥分析与设计毕业设计（论文）.doc

悬臂梁桥分析与设计 北京迈达斯技术有限公司 2007年8月  目 录 1. 概要 1 2. 设置操作环境 4 3. 定义材料和截面 5 4. 建立结构模型 14 5. 非预应力钢筋输入 29 6. 输入荷载 30 7. 定义施工阶段 42 8. 输入移动荷载数据 48 9. 运行结构分析 52 10. 查看分析结果 52 11. PSC设计 62 12. RC设计 70 附录：关于温度荷载和支座沉降的模拟 79  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、普通钢筋的输入方法、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、PSC设计及RC设计数据的输入方法和查看设计结果的方法等。 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 定义材料和截面 建立结构模型 输入非预应力钢筋 输入荷载 恒荷载 钢束特性和形状 钢束预应力荷载 定义施工阶段 输入移动荷载数据 选择移动荷载规范 定义车道 定义车辆 移动荷载工况 运行结构分析 查看分析结果 PSC设计（预应力混凝土梁） 10. RC设计（普混梁和柱） PSC设计参数确定 RC设计参数的确定 运行设计 运行RC梁设计/运行RC柱设计 查看设计结果表格和图形 查看设计结果表格和图形 输出PSC设计计算书 输出RC设计计算书 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 长期荷载作用时混凝土的材龄:5天 混凝土与大气接触时的材龄:3天 相对湿度: 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 ‘混凝土连续箱梁’ 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 (混凝土连续箱梁 ) 工具 / 单位体系 ( 长度 m ; 力KN ( 图4. 设置单位体系 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 Strand1860