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第2章 桥梁的总体设计概况
2.1设计基本资料
2.1.1总体设计
本桥为等截面预应力混凝土连续梁桥(20m+40m+20m),横桥向宽度为12.5m,单箱单室,下部结构采用实体墩,灌注桩基础。
2.1.2 主要技术标准
1)桥梁设计基准期100年;
2)结构设计安全等级一级,A类构件; 3)可变荷载:汽车荷载:公路—Ⅰ级
2.1.3 主要材料
1)、混凝土:主梁采用:C60混凝土;桥面铺装:C55钢纤维混凝土及沥青混凝土;墩身、盖梁:C40混凝土;承台:C35混凝土。桩基础:C30 混凝土。
2)、钢筋:预应力钢筋采用φS15.2低松弛高强度钢绞线;普通钢筋:受力钢筋采用HRB335钢筋,构造钢筋采用HPB235钢筋;钢材:钢板为Q235钢,锚头及附件采用定型产品。
2.1.4 设计依据
1.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004);
2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004); 3.《公路工程技术标准》(JTG B01—2003); 4.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024—85); 5.《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004—89);
6.范立础主编:《预应力混凝土连续梁桥》.北京:人民交通出版社,1988; 7.廖元裳主编:《钢筋混凝土桥》.北京:,中国铁道出版社,1990;
8.徐岳等编著:《预应力混凝土连续梁桥设计》.北京:人民交通出版社,2000; 9.邵容光主编:《结构设计原理》.北京:人民交通出版社,1996;
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10.李廉锟主编:《结构力学》-3版.北京:人民交通出版社,1996; 11.姚玲森主编:《桥梁工程》.北京人民交通出版社,2002。
2.2桥型及纵横断面布置
2.2.1桥型布置及孔径划分
此桥为(20+40+20)m。
图2-1桥梁跨径示意图
2.2.2截面形式与截面尺寸
界面采用单箱单室。梁高2m,高跨比,桥面全宽为12.5m。采用满堂支架发施工。为了满足施工要求,截面箱梁顶板厚度d1=0.305m,箱梁底板厚度d2=0.26m,腹板厚度为0.5m。
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图2-2箱梁细部尺寸图
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第3章 模型建立及结果分析
3.1 MIDAS的建模说明
3.1.1 MIDAS的介绍
在当今的结构计算中采用的通用软件比较多,如ANSYS,SAP2000等,桥梁专用软件有MIDAS CIVIL、BSAS以及桥博等,它们在结构计算中各有其特点。
MIDAS/Civil是个通用的空间有限元分析软件,可适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑、飞机场、大坝、港口等分析与设计。特别是针对桥梁结构,MIDAS/Civil结合国内的规范与习惯,在建筑、分析、后处理、设计等方面提供了很多便利的功能。MIDAS/Civil的主要特点如下:提供菜单、表格、文本、导入CAD和部分其他程序文件等灵活多样的建模功能,从而使用户的工作效率达到最高。提供刚构桥、板型桥、暗箱暗渠、顶推法桥梁、悬臂法桥梁、移动支架/满堂支架法桥梁、悬索桥、斜拉桥的建模助手。在后处理中,可以根据设计规范自动生成荷载组合,也可以添加和修改荷载组合。可以输出各种反力、位移、内力和应力的图形、表格和文本。用MIDAS进行结构内力计算时,充分考虑了结构的空间性,并且能准确的模拟杆件间的刚性连接、温度效应对结构的影响以及支座沉降对结构影响等,采用有限元分析软件能更加准确、更加快捷的计算结构的内力。可在进行结构分析后对多种形式的梁、杆截面进行设计和验算。
3.1.2 MIDAS的建模步骤
3.1.2.1 选取结构类型及材料的定义
桥跨结构是一个空间结构,所以在建模时采用了3-D结构类型。在MIDAS中定义材料的方法主要有调用数据库资料和用户直接输入材料有关特性值两种。这里定义的材料是采用调用数据库的方法,定义混凝土材料:首先选择混凝土,然后选择规范JTG04(RC),最后在数据库中选择C60,这样混凝土材料的定义就完成了(如图3-1)。
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3.1.2.2 截面数据的输入
根据设计的截面,通过用户选项,把各项数值输入进去。界面采用PSC-数值,从PSC中导入截面,填入相应的设计参T1=30.5cmT2=26cm,BT=600cm,HT=171.75cm,验算用扭转厚为50cm,z1=110cm,z3=71cm。(如图3-3)
图3-1 混凝土材料的定义
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