波形鋼腹板橋梁課程設(shè)計

1、<p>　　鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁課程設(shè)計</p><p>　　摘要：鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁是目前橋梁工程中應(yīng)用十分廣泛的一種結(jié)構(gòu)，與混凝土橋梁、鋼橋并列齊名！在歐美、日本等國家，鋼—混凝土組合橋梁的應(yīng)用十分廣泛，國內(nèi)最近幾年開始逐漸關(guān)注并建設(shè)。由于傳統(tǒng)PC箱梁橋有跨中下?lián)?、梁體開裂等缺點，經(jīng)過大量的研究，波形鋼腹板橋梁得到了極大的發(fā)展，本次課設(shè)就是運用Midas軟件對波形鋼腹板簡支梁橋進行建模、分析，

2、讓我們熟悉波形鋼腹板橋的變形及力學(xué)性能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：波形鋼腹板；內(nèi)力分析 ；邁達斯</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一：技術(shù)參數(shù)及設(shè)計內(nèi)容....................................2</p><p>　　二：材料及截面.............

3、.............................3-5</p><p>　　三：簡支梁建模過程.......................................5-8</p><p>　　四：運行結(jié)果.............................................9-11</p><p><b>　　一：技術(shù)

4、參數(shù)</b></p><p>　　1. 荷載及公路等級：公路-II級，兩車道，二級公路；</p><p>　　2. 設(shè)計車速：80km/h。</p><p>　　2. 結(jié)構(gòu)形式：簡支梁；</p><p>　　3. 計算跨徑：L=40.0m；橋?qū)挘築=12.0m</p><p>　　4. 防撞護欄采用新澤西護

5、欄（寬度50cm，高100cm，具體重量請根據(jù)自己擬定的圖紙計算）；</p><p>　　5. 橋面鋪裝采用：1cm厚的瀝青改性防水層，9cm厚的瀝青混凝土；</p><p><b>　　6. 材料：</b></p><p>　　混凝土：主梁頂、底板采用C50混凝土；</p><p>　　鋼 材：波形鋼腹板采用Q345

6、C（屈服應(yīng)力：345MPa；設(shè)計荷載作用下</p><p>　　允許剪應(yīng)力為120MPa）；</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼束：高強度低松弛鋼絞線（抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值為，抗拉強度設(shè)計值，正常允許拉應(yīng)力。）</p><p>　　7. 施工方法：滿堂支架施工。</p><p><b>　　設(shè)計及計算內(nèi)容</b></p>

7、<p>　　1. 根據(jù)所給技術(shù)參數(shù)擬定波形鋼腹板PC預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋相關(guān)參數(shù)（主梁、</p><p>　　波形鋼腹板以及頂、底板預(yù)應(yīng)力鋼束、體外束等）；</p><p>　　2. 計算結(jié)構(gòu)在自重（一期恒載+二期恒載）作用下支座反力和截面內(nèi)力（彎矩、</p><p><b>　　剪力）；</b></p><p

8、>　　3. 計算結(jié)構(gòu)在公路-II級荷載作用下的內(nèi)力包絡(luò)圖（彎矩、剪力）；</p><p>　　4. 對正常使用極限狀態(tài)下跨中截面混凝土頂、底板外緣應(yīng)力進行驗算；</p><p>　　提示：根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》第7.1.5條，使 用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土最大壓應(yīng)力應(yīng)符合下式規(guī)定：</p><p>　　其中：為荷載標(biāo)準(zhǔn)組合

9、下截面邊緣混凝土的壓應(yīng)力；為由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土拉應(yīng)力。</p><p>　　5. 對正常使用極限狀態(tài)下支點截面波形鋼腹板的剪應(yīng)力進行驗算。</p><p>　　提示：設(shè)計荷載作用下波形鋼腹板的剪應(yīng)力應(yīng)根據(jù)下式驗算：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　其中：—— 設(shè)計荷載下（標(biāo)準(zhǔn)荷載）波形鋼腹板

10、的剪應(yīng)力，，為由豎向剪力引起的剪應(yīng)力，為由扭矩引起的剪應(yīng)力，此處簡化暫令；，其中為豎向剪力，為波形鋼腹板的高度，為波形鋼腹板的厚度）；</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　二：材料及截面</b></p><p><b>　　1.定義材料</b></p>&

11、lt;p><b>　　2.定義截面</b></p><p>　　波形鋼腹板的厚度一般為8mm~22mm，借鑒Cognac橋，高跨比一般為1/20左右，因此梁高取2.3m</p><p>　　鋼腹板中，h/a 一般在0.4~0.6，直板段與斜板段寬度相等。故取a=0.46m，b=0.4m，h=0.23m</p><p><b>　

12、　新澤西防護欄設(shè)計：</b></p><p>　　混凝土標(biāo)號采用C30，通過計算配筋，截面積A=0.2642m2 </p><p><b>　　三：建模</b></p><p><b>　　建模過程：</b></p><p><b>　　（1）建立項目</b>&l

13、t;/p><p>　?。?）建立節(jié)點，建立單元，建立節(jié)點單元可以直接在邁達斯里面建立，也可</p><p>　　以通過建立節(jié)點單元表格然后導(dǎo)入。</p><p>　?。?）設(shè)置材料，組合結(jié)構(gòu)材料，混凝土C50，鋼腹板Q345，鋼絞線1860.</p><p>　?。?）截面特性設(shè)置，有兩種方法，可以通過設(shè)計截面的設(shè)計用數(shù)值截面導(dǎo)入 </p

14、><p>　　導(dǎo)入CAD的dxf格式，也可以直接輸入尺寸（外部，內(nèi)部輪廓尺寸）</p><p>　　（5）建立約束條件。</p><p>　　（6）施加荷載條件，包括自重，二期恒載，預(yù)應(yīng)力荷載。</p><p><b>　?。?）運行分析。</b></p><p><b>　　梁單元<

15、/b></p><p><b>　　邊界條件</b></p><p>　?。ㄒ粋?cè)固定鉸支座，一側(cè)活動鉸支座）</p><p><b>　　施加荷載條件</b></p><p>　　已知橋面鋪裝采用1cm厚的瀝青改性防水層，容重取12KN/m3 ，9cm厚的瀝青混凝土，容重22KN/m3, C3

16、0鋼筋混凝土容重為26KN/m3，所以二期恒載</p><p><b>　　二期恒載：</b></p><p><b>　　橫隔板簡化為集中力</b></p><p><b>　　鋼束特性值</b></p><p><b>　　鋼束形狀</b></p

17、><p><b>　　四：運行分析</b></p><p>　　自重作用下的內(nèi)力圖：</p><p><b>　　彎矩圖</b></p><p><b>　　剪力圖</b></p><p>　　支座反力為2528KN.</p><p>

18、;　　公路II級荷載下內(nèi)力包絡(luò)圖</p><p><b>　　彎矩包絡(luò)圖</b></p><p><b>　　剪力包絡(luò)圖：</b></p><p><b>　　應(yīng)力驗算</b></p><p>　　正常使用狀態(tài)下跨中截面的應(yīng)力</p><p>　　板頂應(yīng)

19、力；最大應(yīng)力為-7377KPa</p><p>　　板底應(yīng)力；最大應(yīng)力為6285KPa</p><p><b>　　預(yù)應(yīng)力的應(yīng)力圖：</b></p><p>　　板頂應(yīng)力：由圖最大應(yīng)力為297KPa</p><p>　　板底應(yīng)力：由圖最大應(yīng)力為-8493KPa</p><p>　　根據(jù)《公路鋼筋混

20、凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》第7.1.5條，使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土最大壓應(yīng)力應(yīng)符合下式規(guī)定：</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　為荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下截面邊緣混凝土的壓應(yīng)力；</p><p>　　為由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土拉應(yīng)力；</p><p><b>　　。<

21、/b></p><p>　　根據(jù)公式板頂、板底應(yīng)力是否符合要求</p><p><b>　　板頂應(yīng)力驗算：</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　故符合要求.</b></p><p><b>　　板底

22、應(yīng)力驗算</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　故符合要求.</b></p><p>　　正常使用極限狀態(tài)下支點截面波形鋼腹板的剪應(yīng)力進行驗算：</p><p><b>　　正常使用下的剪力：</b></p>&l

23、t;p>　　設(shè)計荷載作用下波形鋼腹板的剪應(yīng)力應(yīng)根據(jù)下式驗算：</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　—— 設(shè)計荷載下（標(biāo)準(zhǔn)荷載）波形鋼腹板的剪應(yīng)力，，為由豎向剪力引起的剪應(yīng)力，為由扭矩引起的剪應(yīng)力，此處簡化暫令；，其中為豎向剪力，為波形鋼腹板的高度，為波形鋼腹板的厚度）； 。</p><p>　　根據(jù)前面設(shè)計的波