连续梁桥电算计算书.doc

桥梁电算计算书题目：某三跨连续梁跨度为50+70+63m，桥宽12m，三车道，无人行道，设计荷载为汽超20级，设计参数如下。A、 截面为单箱单室，截面高度按二次抛物线变化，腹板、顶板厚度不变，底板厚度亦按二次抛物线变化；B、 铺装层厚度为0.08m，每侧防撞拦体积为0.18m3 /m；试确定截面，并计算出各控制截面的设计弯矩。流程：一、截面尺寸拟定参考桥梁工程书：变高度预应力混凝土连续梁的跨中梁高与跨度之比约为,故以70m跨径梁取跨中为220cm，支点梁高取340cm。具体尺寸：腹板宽40cm，翼缘40cm，悬出320cm，箱高180cm，底板宽560cm，中点底板厚20cm，支点底板厚140cm，图形见所附【截面尺寸.dwg】。二、各跨单元划分50m：每5m为一个单元，再多取L/4、3L/4点，共12个单元；70m：均分16份，每单元4.375m；63m：均分12份，每单元5.25m；每跨均为对称划分，在ALGOR+D内，分别对每一划分好的单元设置不同的颜色，以代表每单元不同的截面特性；再选用一种颜色代表一种材料特性。三、截面特性 此梁有三跨，每跨按抛物线变化，截面尺寸已拟定好每跨的支点及中点高度，可得各跨二次抛物线方程：y=ax2+2.4 (m)，式中a随各跨跨长不同，以各单元中间截面特性代替整个单元的截面特性，截面面积A、惯性矩Ixx由程序ALGOR完成，制定一截面模板【225.esd】以方便计算，计算结果如下：（x为距跨中距离，y、A、Ixx分别为对应截面高度、面积、惯性矩） 第一跨：L=50m y=1.2*x2/(50/2)2+2.2xyAIxx02.25.40773.81312.52.2125.43193.87757.52.3085.89944.844511.252.4436.6956.190513.752.5637.28167.281517.52.7888.66029.59522.53.17210.65713.485253.412.05716.025第二跨：L=70m y=1.2*x2/(70/2)2+2.2 xyAIxx02.24.40773.81312.52.2061225.423.84597.52.2551025.58694.307512.52.3530616.20255.331116.252.4586736.73226.305518.752.5443887.23497.132722.52.6959188.08598.631627.52.9408169.343410.90232.53.23469411.13514.24353.412.05716.025第三跨：L=63m y=1.2*x2/(63/2)2+2.2xyAIxx02.25.40773.81312.6252.2083335.42453.85787.8752.2755.69484.499613.1252.4083336.40025.769618.3752.6083337.62347.772123.6252.8758.985710.21528.8753.20833310.95713.92131.53.412.05716.025四、材料特性1 本梁选用40号混凝土，弹性模量 EN=3.3104 Mpa；2 泊松比 =1/6；3 混凝土质量密度 MDEN=2600/m3；4 混凝土重量密度 WDEN=26000/m3；五、数据输入 将截面特性及材料特性等数据在ALGOR内对应输入，并在支点处加约束，除左支点只放松Z方向的转动自由度外，其余三个支点都放松X方向的平移自由度及Z方向的转动自由度。作为一模板，命名为【233】，并将其复制三份，重命名为【DEAD1】【DEAD2】【LIVE】。六、恒载计算1一期恒载 梁的自重作为一期恒载，在ALGOR+B内打开【DEAD1】，考虑重力，将GY改为1，运行，再用EXCEL导出数据，见【荷载初始数据xls】内的DEAD1文件。2二期恒载 铺装层和防撞栏重量作为二期恒载，当为匀布力考虑，在ALGOR+B内打开【DEAD2】，在U FORCE内把WY改为33633.6，运行，再用EXCEL导出数据，见【荷载初始数据xls】内的DEAD2文件。 注：铺装层厚度为0.08m，每延米体积为：0.081210.96m3/m；每侧防撞拦体积为：0.18m3 /m；二期恒载每延米总重为（0.96+0.182）26009.833633.6m3/m。 变形图见【离散图及边形图】。七、活载计算 在ALGOR+B内打开【LIVE】,在FORCE 内把Y改1，将41个工况分别加上，运行，再用EXCEL导出数据，见【荷载初始数据xls】内的LIVE。将此数据内的剪力值及弯矩值提取出来，并作影响线，见【影响线及包络图xls】。八、内力组合 1活载 将【影响线及包络图xls】内的影响线数据分点提取，并用【市政加载程序】分别加载，得出为各对应截面在汽超20作用下的最大最小剪力或弯矩值，再考虑车道、折减、冲击，得出修正值，可作出最初内力包络图与修正后的内力包络图，加载数据见【加载数据】。其中车道数为3，折减系数为0.8，跨长大于45m，不考虑冲击力。 2恒载 在【荷载初始数据xls】内的DEAD1DEAD2分别提取出剪力或弯矩值。 3荷载组合 根据公桥规；按组合一计算： (不考虑荷载占的比重)，其中，Sg为一、二期恒载之和,SQ为修正后的汽车与人群荷载之和，可作出最终内力包络图。 以上各数据及内力图均在【影响线及包络图xls】。九、计算过程中出现的问题 由于第一跨不是按等分来划分单元，所以建模时画线要按每单元的长度来一段一段地画，否则会出现单元排序混乱，对后处理有影响，较麻烦。十、心得 做完五跨再做三跨，感觉是工作量少很多，虽说功夫会花在截面特性计算上，但只要先建一个基本的截面模型，计算每个截面时只需将基本模型稍作改动就可以了，不像计算人载那样大工程。要将一个桥梁设计作业用ALGOR做好，须综合运用各种基本计算机程序的操作，如：EXCEL、WORD、AUTOCAD等，其实后处理的工作量比用ALGOR部分大得多，步骤复杂且繁琐，只要稍不慎就得重做，且中间过程难于检查。做一次桥梁设计，可将各程序从熟悉操作到熟练掌握，的确是一个不错的大作业，可将所学的知识运用到实际中，不过做完就有点身心疲累的感觉。