桥梁设计答疑
认真阅读和学好习设计任务书根据设计任务书的要求,理解和掌握设计桥梁的类型、受力特性,通过运用AUTOCAD绘制施工图。拟定主梁纵、横断面尺寸;采用Midas、桥梁博士结构设计程序计算施工阶段和成桥后的主梁各控制截面的恒载内力、活载内力、温度内力及基础沉降引起的内力,分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合;估算预应力钢束数量并确定束数;布置钢束位置;对各控制截面进行强度、应力验算,各项验算均满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》要求,最后总结自己所学知识,进行内力分析,得出结论。从头认真学习桥梁工程、钢结构设计原理、材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土设计基本原理等课材知识,知道各种参数数据的理论来源,能更好的检查检验设计的错误这样设计就更加顺畅深刻地完成结构设计。
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硕士论文主要研究内容:
第1章 绪论 1
1.1 混凝土连续刚构桥的结构特点 1
1.2 混凝土连续刚构桥的发展历程 1
1.3 混凝土连续刚构桥长期下挠问题 2
1.4 本文主要工作 3
第2章 桥梁设计方案和空间梁单元模型建立 4
2.1 设计方案 4
2.2 施工过程及计算阶段划分 6
2.3 基于梁单元建模 7
2.3.1 有限元模型的建立 7
2.3.2 边界条件和连接的模拟 8
2.3.3 模型中材料参数的定义 8
2.4 桩-土相互作用的模拟 9
2.5 本章小结 11
第3章 桥梁施工阶段和运营阶段计算分析 12
3.1 施工阶段计算分析 12
3.1.1 梁部和桥墩应力计算分析 12
3.1.2 梁部和桥墩位移计算分析 14
3.2 成桥运营阶段单项荷载作用下结构计算分析 18
3.2.1 荷载构成 18
3.2.2 单项荷载作用下结构计算分析 18
3.3 成桥运营阶段荷载组合作用计算分析 23
3.4 本章小结 25
第4章 桥梁动力计算分析 27
4.1 墩-水相互作用的模拟 27
4.2 自振特性计算分析 28
4.3 反应谱计算分析 31
4.3.1 反应谱内力计算分析 31
4.3.2 反应谱应力组合 34
4.3.3 反应谱位移计算 37
4.4 时程计算分析 38
4.4.1 地震动的输入 38
4.4.2 时程计算分析 39
4.5 本章小结 41
第5章 桥梁基于实体单元局部详细模型计算 44
5.1 MIDAS/FEA组合有限元详细模型的建立 44
5.2 工况1零号块详细应力计算结果和分析 45
5.3 工况2零号块详细应力计算结果和分析 47
5.4 工况3零号块详细应力计算结果和分析 49
5.5 本章小结 50
第6章 桥梁长期下挠计算分析 52
6.1 徐变对长期下挠影响的计算分析 52
6.1.1 不同规范徐变计算模式对比 52
6.1.2 收缩徐变时间对长期变形影响的计算分析 53
6.1.3 环境相对湿度对长期变形影响的计算分析 54
6.2 预应力损失对长期下挠影响的计算分析 54
6.3 活载增加和超载对长期下挠影响的计算分析 57
6.4 参数对长期下挠计算影响 58
6.5 本章小结 59
结论和展望 60
致 谢 63
参考文献 64
本科毕业设计主要研究内容:
1设计资料.................................................................................3
1.1跨径......................................................................................3
1.2桥面净空...........................................................................3
1.3设计荷载:.........................................................................3
1.4材料..........................................................................3
1.5结构设计...............................................................................3
1.6设计参数.............................................................................3
2造型式及尺寸选定..................................................................................4
3空心板毛截面几何特性计算...................................................................5
4作用效应计算.................................................................................5
4.1永久作用效应计算.............................................................5
4.1.1空心板自重(一期恒载)..........................................................5
4.1.2桥面系自重g(二期恒载)....................................................5
4.1.3恒载内力计算.........................................................................5
4.2基本可变荷载(活载)产生的内力....................................................6
4.3作用效应组合....................................................................13
5预应力钢筋的设计......................................................................15
5.1预应力钢筋截面积的估算..........................................................15
5.2预应力钢筋的布置....................................................................17
6换算截面几何特性计算.........................................................................18
6.1换算截面面积........................................................................18
6.2换算截面重心位置.............................................................18
7承载能力极限状态计算.......................................................................19
7.1跨中截面正截面抗弯承载力计算.................................................19
7.2斜截面抗剪承载力计算................................................................20
8预应力损失计算..................................................................24
8.1摩擦损失 a.............................................................24
8.2简具变形、回缩引起的预应力损失o,..........................................24
8.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 .4...........................................24
8.4预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失 ;................................25
8.5混凝土收缩、徐变引起的预应力损失 i..........................................26
8.6预应力损失组合设计................................................................28
9正常使用极限状态计算................................................................29
9.1正截面抗裂性验算.............................................................29
9.2斜截面抗裂性验算................................................................32
10变形计算.......................................................................................38
10.1正常使用阶段的挠度计算.........................................................38
10.2预加应力引起的反拱计算及预拱度设置..........................................38
11短暂状况应力验算...........................................................................40
11短暂状况应力验算.........................................................................40
11.1跨中截面............................................................................40
11.21/4截面.............................................................................42
10.3支点截面..............................................................................43
12持久状况应力验算.........................................................................45
12.1跨中截面混凝土正压应力a的验算............................................45
12.2跨中截面预应力钢绞线拉应力o,的验算.........................................45
12.3斜截面主应力验算.................................................................46
13最小配筋率复核.............................................................................50
结论与展望...............................................................................51
致谢.........................................................................................52
设计依据及参考书..................................................................................53
附录图纸...................................................................................54
2.研究方法