桥梁工程毕业设计桥梁结构电算学习教案.pptx
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1、会计学1桥梁桥梁(qioling)工程毕业设计桥梁工程毕业设计桥梁(qioling)结构电算结构电算第一页,共46页。桥梁电算的内容及施工桥梁电算的内容及施工方法方法(fngf)确定确定n n桥梁电算的内容n n恒载内力n n活载内力n n支座沉陷、温度(wnd)变化引起的附加内力n n预应力n n变形n n应力第1页/共46页第二页,共46页。桥梁电算的内容及施工桥梁电算的内容及施工方法方法(fngf)确定确定n n施工方法n n支架法、悬臂(xunb)施工法、缆索吊装法等n n特别提醒:n n 不同的施工方法对桥梁的最终内力的影响是不相同的。第2页/共46页第三页,共46页。连续梁桥连续梁
2、桥(lin qio)、连续刚、连续刚构桥计算构桥计算第3页/共46页第四页,共46页。连续梁桥连续梁桥(lin qio)、连续刚、连续刚构桥计算构桥计算n n施工方法:悬臂(xunb)施工n n节段划分:根据挂篮设计重量确定节段长度,通常为35mn n合龙段:一般为2mn n现浇段:根据底板预应力束锚固位置划分长度第4页/共46页第五页,共46页。桥梁桥梁(qioling)单元划分单元划分杆件相交处杆件相交处截面突变截面突变(tbin)处处连接处为铰(包括主从节点)连接处为铰(包括主从节点)施工阶(节)段的分界点施工阶(节)段的分界点约束位置(临时约束、永久约约束位置(临时约束、永久约束等)束
3、等)需要输出的截面影响线位置需要输出的截面影响线位置第5页/共46页第六页,共46页。第6页/共46页第七页,共46页。施工阶段单元施工阶段单元(dnyun)与节点与节点第7页/共46页第八页,共46页。结构离散应遵循结构离散应遵循(zn xn)的原则的原则n n符合实际结构的构造与受力特符合实际结构的构造与受力特点,反映结构的真实受力(必点,反映结构的真实受力(必要时需引入刚臂);要时需引入刚臂);n n离散后应保持几何离散后应保持几何(j h)不变不变体;体;n n本构关系应反映材料的性质。本构关系应反映材料的性质。第8页/共46页第九页,共46页。刚臂单元刚臂单元(dnyun)及其应用及
4、其应用n n适用场合n n节点连接处有一个刚性域(如桁架拱,P30)n n几个杆件的节点不能重合在一起(如连续刚构桥中的零号块域桥墩(qiodn),见教材P31)n n注意:在有限元分析中,是用杆件的形心来表示单元的。n n桥梁博士处理方法:采用相同的节点编号,不同的节点坐标,程序自动处理为刚臂。第9页/共46页第十页,共46页。刚臂单元刚臂单元(dnyun)应用举例应用举例第10页/共46页第十一页,共46页。连续连续(linx)刚构桥模型刚构桥模型第11页/共46页第十二页,共46页。连续连续(linx)梁桥模型梁桥模型第12页/共46页第十三页,共46页。施工计算施工计算(j sun)阶
5、段确定阶段确定n n1、连续刚构桥悬臂施工主要过程n n施工过程:浇筑桥墩、施工0#块(连续梁桥临时(ln sh)锚固)、拼装挂篮、浇筑1#块混凝土、张拉预应力钢束、移动挂篮、浇筑2#块、张拉预应力钢束(中间某个时段支架施工边跨现浇)直至悬臂施工完成、边跨合拢、中跨合拢、施工桥面系。第13页/共46页第十四页,共46页。施工计算阶段施工计算阶段(jidun)确定确定n n2 2、施工阶段的划分、施工阶段的划分n n对对1 1个混凝土阶段,实际包括:移动挂篮(拆个混凝土阶段,实际包括:移动挂篮(拆除挂篮、安装挂篮)、挂篮加载、挂篮转移除挂篮、安装挂篮)、挂篮加载、挂篮转移锚固(预应力张拉)锚固(
6、预应力张拉)3 3个过程。个过程。n n注意:在第一个节段,只有挂篮安装,无挂注意:在第一个节段,只有挂篮安装,无挂篮拆除。篮拆除。n n根据根据(gnj)(gnj)以上以上1 1、2 2两点,即可确定施工计算两点,即可确定施工计算阶段数。阶段数。第14页/共46页第十五页,共46页。预应力钢束的计算预应力钢束的计算(j sun)n n步骤步骤步骤步骤1 1:按照预定的施工过程,计入挂篮,模拟施工过程,:按照预定的施工过程,计入挂篮,模拟施工过程,:按照预定的施工过程,计入挂篮,模拟施工过程,:按照预定的施工过程,计入挂篮,模拟施工过程,计算各个截面的内力;计算各个截面的内力;计算各个截面的内
7、力;计算各个截面的内力;n n步骤步骤步骤步骤2 2:计算活载和其它:计算活载和其它:计算活载和其它:计算活载和其它(qt)(qt)影响下的内力;影响下的内力;影响下的内力;影响下的内力;n n步骤步骤步骤步骤3 3:荷载组合;:荷载组合;:荷载组合;:荷载组合;n n步骤步骤步骤步骤4 4:根据规范要求,估算出各个截面的预应力束数;:根据规范要求,估算出各个截面的预应力束数;:根据规范要求,估算出各个截面的预应力束数;:根据规范要求,估算出各个截面的预应力束数;n n步骤步骤步骤步骤5 5:计算有效预应力;:计算有效预应力;:计算有效预应力;:计算有效预应力;n n步骤步骤步骤步骤6 6:预
8、应力布束(需满足间距、最小弯曲半径的要求);:预应力布束(需满足间距、最小弯曲半径的要求);:预应力布束(需满足间距、最小弯曲半径的要求);:预应力布束(需满足间距、最小弯曲半径的要求);n n步骤步骤步骤步骤7 7:分别验算各个截面的应力,当不满足时,调束,重:分别验算各个截面的应力,当不满足时,调束,重:分别验算各个截面的应力,当不满足时,调束,重:分别验算各个截面的应力,当不满足时,调束,重复步骤复步骤复步骤复步骤5 5、6 6、7 7。第15页/共46页第十六页,共46页。预应力钢束的输入预应力钢束的输入(shr)n n方法(fngf):导线点法、非导线点法n n参考点的选取:以方便输
9、入为基本原则n n竖弯束:照例输入n n平弯束:照例输入n n空间束:竖弯、平弯同时进行。要求:竖弯、平弯的特征点x坐标一致。第16页/共46页第十七页,共46页。拱拱 桥桥第17页/共46页第十八页,共46页。拱桥拱桥(gngqio)计算方法计算方法n n手册(shuc)法n n有限元法第18页/共46页第十九页,共46页。拱桥拱桥(gngqio)计算步骤计算步骤n n细化构造尺寸细化构造尺寸n n将拱、拱上建筑将拱、拱上建筑(jinzh)离散为杆系单元,离散为杆系单元,注意刚臂单元、主从节点的合理应用注意刚臂单元、主从节点的合理应用n n计算恒载内力计算恒载内力n n计算活载内力:汽车、人
10、群、温差、地基计算活载内力:汽车、人群、温差、地基沉陷等沉陷等n n内力组合,截面强度、稳定性内力组合,截面强度、稳定性第19页/共46页第二十页,共46页。拱桥拱桥(gngqio)计算步骤计算步骤n n施工阶段的计算与主拱材料、施工方法有施工阶段的计算与主拱材料、施工方法有关关n n1)石拱桥,只需验算裸拱状态下的内力石拱桥,只需验算裸拱状态下的内力n n2)缆索吊装的钢筋混凝土拱桥,应验缆索吊装的钢筋混凝土拱桥,应验(yngyn)算安装阶段的主拱承载力算安装阶段的主拱承载力n n3)钢管拱,需要验算其承载力、稳定钢管拱,需要验算其承载力、稳定n n绘制构造图绘制构造图第20页/共46页第二
11、十一页,共46页。拱桥单元拱桥单元(dnyun)划分原则划分原则n n遵循前面的离散原则n n控制截面(jimin)(拱脚、L/8、L/4、3L/8、拱顶等)n n其他(若有)第21页/共46页第二十二页,共46页。注意事项注意事项第22页/共46页第二十三页,共46页。第23页/共46页第二十四页,共46页。施工施工(sh gng)计算阶段确定计算阶段确定n n施工过程:主拱圈施工、拱上立柱(l zh)、吊杆横梁施工、桥面系施工等。n n施工阶段:n n粗略:按以上施工过程划分;n n精细:以上施工过程再细分。第24页/共46页第二十五页,共46页。结果结果(ji gu)的复核的复核n n技
12、巧:技巧:技巧:技巧:n n先定性判断,再定量分析;先定性判断,再定量分析;先定性判断,再定量分析;先定性判断,再定量分析;n n分段建模,逐渐增加单元;分段建模,逐渐增加单元;分段建模,逐渐增加单元;分段建模,逐渐增加单元;n n图形显示;图形显示;图形显示;图形显示;n n善于判断,善于总结;善于判断,善于总结;善于判断,善于总结;善于判断,善于总结;n n先运行桥博自检。先运行桥博自检。先运行桥博自检。先运行桥博自检。n n常见常见常见常见(chn(chn jin)jin)错误:错误:错误:错误:n n约束自由度不够或多余;约束自由度不够或多余;约束自由度不够或多余;约束自由度不够或多余
13、;n n临时约束不恰当施加、拆除;临时约束不恰当施加、拆除;临时约束不恰当施加、拆除;临时约束不恰当施加、拆除;n n施加单元错误;施加单元错误;施加单元错误;施加单元错误;n n预应力施加错误;预应力施加错误;预应力施加错误;预应力施加错误;n n荷载施加错误。荷载施加错误。荷载施加错误。荷载施加错误。第25页/共46页第二十六页,共46页。斜拉桥计算斜拉桥计算(j sun)步骤步骤n n细化截面尺寸细化截面尺寸n n确定施工方法(前支点挂篮、后支点挂篮)确定施工方法(前支点挂篮、后支点挂篮)n n计算自重、活载作用下斜拉索成桥索力计算自重、活载作用下斜拉索成桥索力n n反算斜拉索初始张拉索
14、力反算斜拉索初始张拉索力n n模拟施工过程,进行模拟施工过程,进行(jnxng)前进分析前进分析n n验算、绘图验算、绘图第26页/共46页第二十七页,共46页。(三)(三)主梁作用效应组合主梁作用效应组合 最后将永久作用和几种可变作用按桥规规最后将永久作用和几种可变作用按桥规规定组合起来,以求得各个控制截面的最大弯矩和定组合起来,以求得各个控制截面的最大弯矩和最大剪力值。最大剪力值。按桥规按桥规4.1.64.1.6条规定,承载能力极限条规定,承载能力极限(jxin)(jxin)状态的基本组合,其公式为状态的基本组合,其公式为第27页/共46页第二十八页,共46页。第28页/共46页第二十九页
15、,共46页。1.2*1.2*恒荷载恒荷载(hzi)+1.4*(hzi)+1.4*汽车荷载汽车荷载(hzi)(hzi)1.2*1.2*恒荷载恒荷载(hzi)+1.4*(hzi)+1.4*汽车荷载汽车荷载(hzi)+0.8*1.4*(hzi)+0.8*1.4*人群荷载人群荷载(hzi)(hzi)1.2*1.2*恒荷载恒荷载(hzi)+1.4*(hzi)+1.4*汽车荷载汽车荷载(hzi)+(hzi)+0.7*0.7*(1.4*1.4*人群荷载人群荷载(hzi)+1.1*(hzi)+1.1*风荷载风荷载(hzi)(hzi))1.2*1.2*恒荷载恒荷载(hzi)+1.4*(hzi)+1.4*汽车荷载
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