打印曲线梁桥课程设计

曲线梁桥课程设计MIDAS计算书1曲线梁桥课程设计作业1.工程概况某三跨预应力混凝土连续曲线梁桥，曲率半径为76m，跨径布置为30+30+30m，桥梁立面构造图件图1，平面布置见图2，箱梁为单箱单室断面，顶板宽度为9.3m，底板宽度为4.6m，梁高为1.60m，行车道宽度为8.5m，悬臂长度为2.35m，其断面构造图见图3。桥梁设计荷载等级为公路I级。箱梁混凝土等级为C40，采用纵向预应力体系。采用满堂支架方法施工，混凝土达到规定的强度后张拉预应力钢束。图1桥梁立面构造图（单位：cm）图2桥梁平面支承布置图（单位：cm）曲线梁桥课程设计MIDAS计算书2图3曲线梁桥主梁断面图（单位：cm）2.主要计算参数(1)计算跨径：29.6+30+29.6m;(2)曲率半径：桥梁结构中心线曲率半径为R=60+16=76m；(3)支座布置：端部采用双支座，中间桥墩采用单支座，支座预偏心距离为0.30m;(4)混凝土容重：26kN/m3;(5)二期恒载：10cm沥青混凝土+8cm水泥混凝土；单侧护栏：12kN/m(6)汽车荷载：公路I级3.设计计算内容（1）结构自重作用下的内力图（弯矩、剪力、扭矩）；（2）分别针对无偏心、外侧偏心、内侧偏心布置车道荷载，计算双车道汽车活载作用下的内力包络图（弯矩、剪力、扭矩）；（3）分别给出结构自重、汽车活载作用下的支座反力计算结果（1#~6#支座）；（4）考虑荷载组合（1.2恒载+1.4活载）给出曲线连续梁桥的承载能力内力包络图。4.设计过程（1）材料及截面特性材料曲线梁桥课程设计MIDAS计算书3跨中截面曲线梁桥课程设计MIDAS计算书4曲线梁桥课程设计MIDAS计算书5支座截面曲线梁桥课程设计MIDAS计算书6曲线梁桥课程设计MIDAS计算书7墩顶到跨中变截面部分曲线梁桥课程设计MIDAS计算书8跨中到墩顶变截面曲线梁桥课程设计MIDAS计算书9（2）结构及单元划分将整个结构划分为30个单元，每个单元3m。即每段梁分为10个单元，用CAD画出曲线梁桥示意图再将其导入到MIDAS中，得到节点如图所示：立面图：平面图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书10（3）建立模型单元单元1-2，11-12，21-22为墩顶到跨中的变截面单元9-10，19-20，29-30为跨中到墩顶的变截面单元3，4，5，6，7，8，13，14，15，16，17，18，23，24，25，26，27，28为跨中截面例如：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书11再添加变截面组，使截面变成连续变截面：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书12最终得到的模型如图所示：立面图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书13平面图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书14（4）定义边界条件：本桥两端采用双支座，距离为2×1.6m，中间布置两个单支座，偏心距为0.3m。支座模拟采用弹性连接中的刚性连接（相当于刚臂）连接支座和对应的单元节点。但会产生次弯矩，而本次结构分析中不考虑次部分，故此方法可行。曲线梁桥课程设计MIDAS计算书15曲线梁桥课程设计MIDAS计算书16曲线梁桥课程设计MIDAS计算书17（5）添加荷载静力荷载工况1[自重]曲线梁桥课程设计MIDAS计算书18126/gKNm自重系数：—26/25=—1.04静力荷载工况2[二期恒载]10cm沥青混凝土为：0.108.523/KNm8cm水泥混凝土为：0.088.526/KNm两侧宽均为0.5m的防护栏：212/KNm0.108.5230.088.52612261.23/gKNm（二期恒载）曲线梁桥课程设计MIDAS计算书19移动荷载分析移动荷载规范车辆标准曲线梁桥课程设计MIDAS计算书20汽车荷载（三种布载形式）：1）无侧偏心2）内侧偏心曲线梁桥课程设计MIDAS计算书213）外侧偏心再分别定出四种车道荷载：建立方法如下图所示:定义汽车荷载工况，以内侧偏心为例：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书224.计算结果（1）结构自重作用下的内力图（弯矩、剪力、扭矩）；弯矩图：剪力图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书23扭矩图：（2）分别针对无偏心、内侧偏心、外侧偏心布置车道荷载，计算双车道汽车活载作用下的内力包络图（弯矩、剪力、扭矩）；（1）无偏心弯矩图包络图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书24剪力图包络图：扭矩图包络图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书25（2）内侧偏心弯矩图包络图：剪力图包络图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书26扭矩图包络图：（3）外侧偏心弯矩图包络图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书27剪力图包络图：扭矩图包络图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书28（3）分别给出结构自重、汽车活载作用下的支座反力计算结果（1#~6#支座）；自重下的支座反力：汽车活载作用下的支座反力：1）无偏心：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书292）内侧偏心：3）外侧偏心：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书30（4）考虑荷载组合（1.2恒载+1.4活载）给出曲线连续梁桥的承载能力内力包络图1）汽车荷载为无偏心：弯矩包络图：剪力包络图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书31扭矩包络图：2）汽车荷载为内侧偏心：弯矩包络图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书32剪力包络图：扭矩包络图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书333）汽车荷载为外侧偏心：弯矩包络图：剪力包络图：曲线梁桥课程设计MIDAS计算书34扭矩包络图：