Midas课程设计T梁.docx
《Midas课程设计T梁.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Midas课程设计T梁.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
Midas课程设计T梁
hk
计算书
设计:
_____________________
校对:
_____________________
审核:
_____________________
2016-12-30
一、基本信息
1.1工程概况
1.2技术标准
1.3主要规
1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)
2)《公路桥涵设计通用规》(JTGD60-2004)
3)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
4)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)
5)《公路桥涵地基与基础设计规》(JTGD63-2007)
6)《城市桥梁设计规》(CJJ11-2011)
1.4结构概述
1.5主要材料及材料性能
1)混凝土
表格1混凝土表格
强度等级
弹性模量(MPa)
容重
线膨胀系数
C50
34500
25.00
0.000010
32.40
2.65
22.40
1.83
2)普通钢筋
表格2普通钢筋表格
普通钢筋
弹性模量(MPa)
容重
R235
210000
76.98
235
195
195
HRB335
200000
76.98
335
280
280
HRB400
200000
76.98
400
330
330
KL400
200000
76.98
400
330
330
3)预应力材料
表格3预应力材料表格
预应力钢绞线
弹性模量(MPa)
拉控制应力(MPa)
孔道磨阻系数
孔道偏差系数
钢绞线松弛系数
一端锚固回缩值(m)
7
195000
1395
0.300
0.00001
0.3
0.00600
1.6计算原则、容及控制标准
计算书中将采用midasCivil对桥梁进行分析计算,并以《公路桥涵设计通用规》(JTGD60-2004)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)为标准,按A类预应力混凝土结构进行验算。
二、模型建立与分析
2.1计算模型
图表1计算模型图
1)节点数量:
115;
2)单元数量:
118;
3)边界条件数量:
10;
4)施工阶段数量:
4,施工阶段步骤如下:
施工阶段1:
预制,持续时间30天;
施工阶段2:
存梁,持续时间30天;
施工阶段3:
二期,持续时间30天;
施工阶段4:
收缩徐变,持续时间3650天;
2.2主要钢筋布置图及材料用表
2.3截面特性及有效宽度
1)截面特性
表格41:
跨中截面
A(mm2)
Asy(mm2)
Asz(mm2)
z(+)(mm)
z(-)(mm)
919000.000
394070.041
413402.756
854.855
1445.145
Ixx(mm4)
Iyy(mm4)
Izz(mm4)
y(+)(mm)
y(-)(mm)
.834
8.634
2.916
1050.000
1050.000
2.4荷载工况及荷载组合
1)自重
自重系数:
-1.04
2)整体升降温
系统温度升:
20.00([C])
系统温度降:
-10.00([C])
3)梁截面温度
表格5梯度温度降(单元6)
序号
宽度(m)
到箱梁顶距离(m)
温度([C])
1
2.10
0.00
-7.00
2
2.10
0.10
-2.75
3
2.10
0.40
0.00
表格6梯度温度升(单元6)
序号
宽度(m)
到箱梁顶距离(m)
温度([C])
1
2.10
0.00
14.00
2
2.10
0.10
5.50
3
2.10
0.40
0.00
4)徐变收缩
收缩龄期:
3天;
构件理论厚度:
100m;
理论厚度自动计算:
由程序自动计算各构件的理论厚度。
公式为:
5)可变荷载
活载
(2):
人群荷载,汽车荷载,桥梁等级为公路Ⅰ级;
对于汽车荷载纵向整体冲击系数μ,按照《公路桥涵通用设计规》第4.3.2条,冲击系数μ可按下式计算:
根据规,计算的结构基频f=4.20Hz,冲击系数μ=0.238。
6)人群荷载
人群荷载:
按照《公路桥涵通用设计规》第4.3.5条,人群荷载标准值应按下列规定采用:
当桥梁计算跨径小于或等于50m时,人群荷载标准值为
;当桥梁计算跨径等于或大于150m时,人群荷载标准值为
;当桥梁计算跨径在50m-150m之间时,可由线性插得到人群荷载标准值。
对跨径不等的连续结构,以最大计算跨径为准。
7)荷载组合
表格7荷载工况及荷载组合荷载工况
序号
工况名称
描述
1
合计(CS)
2
cSH
徐变二次(CS)
3
cD
恒荷载(CS)
4
cEL
安装荷载1(CS)
5
SUM
收缩一次(CS)
6
M[1]
偏载
7
cTP
安装荷载2(CS)
8
cCR
钢束二次(CS)
9
cTS
安装荷载3(CS)
10
T
梯度温度降
荷载组合列表:
基本1:
1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)
基本2:
1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M
基本3:
1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[1]
基本4:
1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[2]
基本5:
1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[3]
基本6:
1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[4]
基本7:
1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[1]
基本8:
1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[2]
基本9:
1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[3]
基本10:
1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[4]
基本11:
1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)
基本12:
1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M
基本13:
1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[1]
基本14:
1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[2]
基本15:
1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[3]
基本16:
1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[4]
基本17:
1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[1]
基本18:
1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[2]
基本19:
1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[3]
基本20:
1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[4]
频遇21:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[1]
频遇22:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[2]
频遇23:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[3]
频遇24:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[4]
频遇25:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M
频遇26:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[1]
频遇27:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[2]
频遇28:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[3]
频遇29:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[4]
准永久30:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[1]
准永久31:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[2]
准永久32:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[3]
准永久33:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[4]
准永久34:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M
准永久35:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[1]
准永久36:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[2]
准永久37:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[3]
准永久38:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[4]
标准39:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M
标准40:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[1]
标准41:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[2]
标准42:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[3]
标准43:
1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[4]
三、力图
3.1力图
图表2力图结果图形1
图表3力图结果图形2
图表4力图结果图形3
图表5力图结果图形4
图表6力图结果图形5
图表7力图结果图形6
图表8力图结果图形7
四、持久状况承载能力极限状态验算结果
4.1截面受压区高度
表格8截面受压区高度相对界限受压区高度ξb
钢筋种类
C50及以下
C55/C60
C65/C70
C75/C80
R235
0.62
0.60
0.58
-
HRB335
0.56
0.54
0.52
-
HRB400/KL400
0.53
0.51
0.49
-
钢绞线、钢丝
0.40
0.38
0.36
0.35
精轧螺纹钢筋
0.40
0.38
0.36
-
4.2正截面抗弯承载能力验算
图表9正截面抗弯承载能力验算结果图形
结论:
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第5.1.5条
验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规要求。
4.3斜截面抗剪承载能力验算
图表10斜截面抗剪承载能力验算结果图形
结论:
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第5.1.5条
验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值存在大于构件承载力设计值,不满足规要求。
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第5.2.9条进行抗剪截面验算,不满足规要求。
4.4抗扭承载能力验算
图表11抗扭承载能力验算——T结果图形
图表12抗扭承载能力验算——V结果图形
结论:
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第5.1.5-1条
验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值存在大于构件承载力设计值,不满足规要求。
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第5.5.3条进行抗扭截面验算,不满足规要求。
4.5支反力计算
表格9支反力计算结果表格
节点
FX(kN)
FY(kN)
FZ(kN)
MX(kN·m)
MY(kN·m)
MZ(kN·m)
106
-146.199
-3.947
1038.756
0.000
0.000
0.000
107
60.410
-3.708
1039.019
0.000
0.000
0.000
108
-95.403
-2.269
1115.539
0.000
0.000
0.000
109
60.417
-1.850
1117.957
0.000
0.000
0.000
110
-75.842
-27.583
1410.009
0.000
0.000
0.000
111
60.416
27.598
1410.239
0.000
0.000
0.000
112
-68.442
1.850
1578.234
0.000
0.000
0.000
113
60.417
2.268
1575.970
0.000
0.000
0.000
114
-67.472
3.708
1691.537
0.000
0.000
0.000
115
60.410
4.030
1686.782
0.000
0.000
0.000
五、持久状况正常使用极限状态验算结果
5.1结构正截面抗裂验算
对于部分预应力A类构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:
但在荷载长期效应组合下:
图表13结构正截面抗裂验算短期效应组合结果图形
图表14结构正截面抗裂验算长期效应组合结果图形
结论:
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第6.3.1-1条验算:
短期效应组合
满足规要求。
长期效应组合
不满足规要求。
5.2结构斜截面抗裂验算
对于A类和B类部分预应力混凝土构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:
预制构件:
现场浇筑(包括预制拼装)构件:
图表15结构斜截面抗裂验算结果图形
结论:
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第6.3.1-2条验算:
满足规要求。
六、持久状况构件应力验算结果
6.1正截面混凝土法向压应力验算
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第7.1.5-1条,荷载取其标准值,汽车荷载考虑冲击系数。
受压区混凝土的最大压应力:
未开裂构件:
允许开裂构件:
图表16正截面混凝土法向压应力验算结果图形
结论:
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第7.1.5条验算:
满足规要求。
6.2正截面受拉区钢筋拉应力验算
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第7.1.5-2条,荷载取其标准值,汽车荷载考虑冲击系数。
受拉区预应力钢筋的最大拉应力:
1)对钢绞线、钢丝
未开裂构件:
允许开裂构件:
2)对精轧螺纹钢筋
未开裂构件:
允许开裂构件:
结论:
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第7.1.5-2条验算:
满足规要求。
6.3斜截面混凝土的主压应力验算
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第7.1.6条,混凝土的主压应力应符合下式规定:
图表17斜截面混凝土的主压应力验算结果图形
结论:
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第7.1.6条验算:
满足规要求。
七、短暂状况构件应力验算结果
7.1短暂状况构件应力验算
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第7.2.8条,截面边缘混凝土的法向压应力应符合下式规定:
图表18短暂状况构件应力验算结果图形
结论:
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)第7.2.8条验算:
不满足规要求。