钢桥、组合梁桥midas操作例题资料钢箱梁新OK.docx

Word可编辑 Civil＆Civil Designer 一、钢箱梁操作例题资料 1概要 钢桥是高强、轻型薄壁结构，截面和自重比混凝土桥小，跨越能力大，因而在实际工程中有广泛应用。钢桥按形式可大致分为钢箱梁、钢板梁〔工字钢〕、钢桁梁、组合梁桥等类型。钢桥在使用时不仅要求钢材具有较高的强度，而且还要求具有良好的塑性。钢桥的刚度相比照拟小，变形和振动比混凝土桥大。为了保证车辆行驶平安和舒适性、防止过大的变形和振动对钢桥结构产生不利的影响，钢桥必须有足够的整体刚度[2] 。钢桥缺点除容易腐蚀影响耐久性外，另一缺点是疲劳。影响疲劳的因素很多，除钢材品质、连接的构造与方法等外，与荷载性质、疲劳细节关系也很大。钢箱梁除钢材等力学特性外，还具有箱梁的受力特点，广泛应用于市政高架、匝道、大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥加劲梁、大跨连续钢箱梁及人行桥钢箱梁等方面。 本专题将通过介绍工程概况、结合标准构造检查、midas Civil详细建模过程以及midas Civil Designer设计平台及结果查看等操作流程，希望能为读者结合实际工程学习程序，通过程序了解钢箱梁提供帮助。 2 钢桥概况及构造检查 2.1 钢桥概况 主梁为20+30+40+30m单箱单室正交钢箱梁，钢材为Q345；桥面宽8m，梁高m，翼缘板长；顶板、腹板、翼缘板均厚16mm，底板标准段厚16mm，支座两侧3~范围内加厚为24mm；顶板设置闭口U型加劲肋；翼缘板、腹板均设置板型加劲肋；底板标准段设置板型加劲肋，桥墩两侧5~7m范围内设置T型加劲肋；横隔板等设置距离详见图1~图3所示。 建模之前，应按照?公路钢结构桥梁设计标准?(JTG D64—2022)[1] 〔以下简称标准〕对钢桥面板、加劲肋、翼缘板及腹板等尺寸进行构造检查。 构造检查 钢桥面板 近年来正交异性钢桥面板出现疲劳和桥面铺装损伤的现象较为普遍，为保证钢桥面板具有足够的刚度，需对最小厚度有要求；为减小应力集中和防止采用疲劳等级过低的构造细节，需对纵向闭口加劲肋尺寸进行规定[1]。 表1 钢桥面构造检查 Word可编辑 图1 钢箱梁构造图〔一〕 图2.1-2 钢箱梁构造图〔二〕 图 钢箱梁构造图〔三〕 Word可编辑 如上图所示，横隔板间距为2m，满足标准的设置要求。 翼缘板 为了防止制作、运输和安装过程中发生失稳和过大的面外变形，翼缘板宽厚比满足比值要求时可不设置加劲肋。否那么，应按照要求规定设置纵向加劲肋。 如图横断面尺寸所示，本例腹板间距〔4000mm〕大于翼缘板厚度〔16mm〕的80倍，翼缘悬臂宽度〔1800mm〕大于翼缘板厚度〔16mm〕的16倍，按照标准设置翼缘板纵向加劲肋，间距为250mm，满足标准中不大于翼缘板厚度40倍的要求。 2.2.3 受压加劲肋 以受压为主的腹板及其加劲肋、支座处加劲肋都应满足标准的尺寸要求。图3中加劲肋尺寸均满足标准要求。 板肋宽厚比应满足式，将代入计算，满足标准要求。 〔〕 T形钢加劲肋尺寸应满足式和，将代入计算，满足标准要求。 〔〕 〔〕 闭口劲肋尺寸应满足式和，将代入计算，满足标准要求。 〔〕 〔〕 3 建模步骤 定义材料 特性材料特性值材料 图 材料定义 图3.1-2 材料数据 定义截面 特性截面特性值钢梁 本例根据底板厚度变化段设置，底板T肋和板肋设置长度，共设置4种截面。 图3.2-1 截面数据 以截面1为例，如何设置截面。按照界面内辅助示意图，输入钢箱梁顶底板各段宽度，顶底板、腹板厚度等。点击截面加劲肋，进行加劲肋设置。 点击“定义加劲肋〞，参照图3，定义各种加劲肋尺寸，设置加劲肋布置位置及间距。 图3.2-2 截面1截面数据 图3.2-3 截面1加劲肋截面数据 图3.2-4加劲肋截面数据 截面2箱梁尺寸如以下列图所示。加劲肋尺寸及设置情况同截面1。 图3.2-5 截面2截面数据 截面3除底板加劲肋由板肋变为T肋外，其余截面尺寸均同截面1。 图3.2-6 T肋截面数据 截面4钢箱梁尺寸同截面2，加劲肋尺寸同截面3。 3.3 建立结构模型 定义节点：树形菜单表格节点 本例中将支座位置处、截面变化处、设置隔板处均划分单元。翻开“主梁节点和支座节点表格.xlsx〞，将节点表格数据复制，然后粘贴到模型中的节点表格中，生成空间节点。 图3.3-1 节点位置和数据表格 建立单元：节点/单元建立单元 连接主梁开始节点〔节点1〕和结束节点〔节点133〕，全部采用截面1。 截面分配：赋予单元1to5、128to132截面2；赋