简支梁桥分析

简支梁桥计算分析姓名：学号：班级：电话：指导老师：完成时间：目录第1章设计资料............................................................................................................................11.1基本概况................................................................................................................................11.2主要材料及其参数................................................................................................................11.3设计荷载取值........................................................................................................................21.4计算模型................................................................................................................................21.5计算工况................................................................................................................................3第2章计算结果............................................................................................................................52.1支座反力................................................................................................................................52.2主梁变形................................................................................................................................72.3主梁内力................................................................................................................................82.4主梁应力..............................................................................................................................12第3章结构自振模态..................................................................................................................153.1结构前5阶自振模态数据表..............................................................................................153.2结构前5阶自振模态图......................................................................................................15第4章结论..............................................................................................................................18连续梁桥计算分析1第1章设计资料1.1基本概况1、桥梁跨径布置：简支T梁40m；2、由于该桥为双幅双向桥，故可采用对称设计，只设计单幅桥即可；3、桥梁横向布置：横向5片T梁，桥面宽为12.25m，考虑到为城市快速道路桥梁，不设置人行道；4、主梁高度：2.4m；5、行车道数：单向三车道；6、施工方法：满堂支架施工；1.2主要材料及其参数1、混凝土各项力学指标如表1-1所示。表1-1混凝土力学指标项目强度C50C40C25弹性模量（MPa）345003250028000剪切模量（MPa）138001300011200泊桑比0.20.20.2轴心抗压强度标准值（MPa）32.426.816.7轴心抗拉强度标准值（MPa）2.652.401.78轴心抗压强度标准值（MPa）22.418.411.5轴心抗拉强度标准值（MPa）1.831.651.23热膨胀系数0.000010.000010.000012、低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm，弹性模量：195000MPa，标准强度：1860MPa，抗拉强度设计值：1260，抗压强度设计值：390，张拉控制应力：1395，热膨胀系数：0.000012。连续梁桥计算分析21.3设计荷载取值1、恒载一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取25kN/m3。二期恒载包括护栏、桥面铺装等（该桥上不通过电信管道、水管等）。合计为82kN/m。2、活载车辆荷载：公路Ⅰ级；3、温度力系统温度：升温、降温箱梁截面上下缘温度梯度变化参考新规范（《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004））第4.3.10条取用。4、不均匀沉降考虑到桩均为嵌岩桩，所以在本计算算例中不考虑支座沉降的问题。5、强度发展强度发展采用CEB-FIP规范的公式1.4计算模型在简支梁桥结构计算分析中，考虑到结构的受力特点（主梁为预应力结构、桥墩为普通钢筋混凝土结构）分别建模计算，在此文本中仅考虑预应力混凝土梁的结构分析，建模时仅建主梁模型，桥墩及基础等均不在建模计算范围内。同时，考虑到在横向布置5片T梁结构，所以在做结构计算的时候选择3-D分析。全桥共125个节点，140个单元，节点、单元依次排列，全桥计算模型如图1.1所示。5片T梁之间的横向只通过横隔板来连接，不考虑湿接缝之间的连接。节点、单元的位置分别如图1.2和图1.3所示。支座对应节点依次为：1、14、26、50、51、75、76、100、101、125。连续梁桥计算分析3图1.1全桥计算模型图1.2节点位置图图1.3单元位置图1.5计算工况考虑到简支梁桥是满堂支架施工，施工步骤较少，故不再进行施工阶段结果计算。模型中生成的运营阶段的计算工况包括以下几种荷载及荷载组合：连续梁桥计算分析4恒载活载恒载+活载恒载+活载+整体升温+截面升温恒载+活载+整体升温+截面降温恒载+活载+整体降温+截面升温恒载+活载+整体降温+截面降温连续梁桥计算分析5第2章计算结果考虑到在连续梁的报告中已经计算了各种荷载工况下的反力、变形、内力及应力，本次计算报告中只列出成桥阶段合计作用和运营阶段恒载+活载作用下的结构反力、变形、内力及应力图。成桥阶段的合计作用包括恒荷载、钢束一次、钢束二次、徐变二次及收缩二次。2.1支座反力支座对应节点依次为：1、14、26、50、51、75、76、100、101、125。2.1.1成桥阶段合计作用下的结构支座反力合计作用下的结构支座反力如图2.1和表2-1所示图2.1合计作用下的支座反力表2-1合计作用下的支座反力节点荷载竖向支反力(kN)1成桥阶段：合计958.314成桥阶段：合计916.526成桥阶段：合计874.0连续梁桥计算分析6节点荷载竖向支反力(kN)50成桥阶段：合计904.851成桥阶段：合计907.375成桥阶段：合计924.376成桥阶段：合计857.0100成桥阶段：合计901.4101成桥阶段：合计970.3125成桥阶段：合计920.32.1.2运营阶段恒载+活载作用下的结构支座反力运营阶段恒载+活载作用下的结构支座反力如图2.2和表2-2所示图2.2恒载+活载作用下的支座反力表2-2恒载+活载作用下的支座反力节点荷载竖向支反力(kN)1恒载+活载1171.514恒载+活载1132.626恒载+活载1289.250恒载+活载1321.451恒载+活载1284.675恒载+活载1301.676恒载+活载1272.2100恒载+活载1317.9101恒载+活载1183.5125恒载+活载1136.5连续梁桥计算分析72.2主梁变形在本次报告中只考虑主梁的竖向变形。成桥阶段合计作用和恒载+活载作用下的结构竖向变形如表2-3和图2.3~图2.4所示。正的位移表示向上，负的位移表示向下。表2-3荷载作用下的结构竖向变形荷载或荷载组合最大位移（mm）最大位移所在位置成桥阶段：合计4.4主梁1/4处恒载+活载-14.5主梁跨中图2.3合计作用下的结构竖向变形连续梁桥计算分析8图2.4恒载+活载作用下的结构竖向变形2.3主梁内力结构的主梁内力主要包括轴力、剪力、弯矩、扭矩。因为该结构为简支梁体系，为了更加明确的表现出简支梁的受力特点，各荷载及其组合均不考虑预应力的作用，且只考察剪力和弯矩。2.3.1成桥阶段合计（不包含钢束一次）作用下主梁内力成桥阶段合计（不包含钢束一次）作用下主梁内力如表2-4和图2.5~图2.6所示，由表2-4可知最大剪力为8782.78kN，位置为第二个支座处；最大弯矩为37319.75kN*m，位置为第二个支座处。表2-4成桥阶段合计作用下主梁内力里程荷载剪力-z(kN)弯矩-y(kN*m)0成桥阶段：合计-4566.79-0.010.52成桥阶段：合计-4306.22336.351.52成桥阶段：合计-4020.086499.72.52成桥阶段：合计-3743.5410380.394.52成桥阶段：合计-3244.8317358.036.52成桥阶段：合计-2816.6423408.858.52成桥阶段：合计-2421.6428647.149.92成桥阶段：合计-2031.9531843.911.92成桥阶段：合计-1636.9535512.82连续梁桥计算分析9里程荷载剪力-z(kN)弯矩-y(kN*m)13.92成桥阶段：合计-1241.9538391.7415.92成桥阶段：合计-846.9540480.6717.92成桥阶段：合计-451.9541779.5819.92成桥阶段：合计56.2342288.5321.92成桥阶段：合计451.2341781.0623.92成桥阶段：合计846.2340483.6125.92成桥阶段：合计1241.2338396.1427.92成桥阶段：合计1636.2335518.6929.92成桥阶段：合计2144.4231851.2331.32成桥阶段：合计2420.9228655.5333.32成桥阶段：合计2987.2820975.0535.32成桥阶段：合计3742.8210379.5637.32成桥阶段：合计3964.147292.0638.32成桥阶段：合计4019.746498.9639.32成桥阶段：合计4418.592336.353