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1、桥梁与结构工程学院桥梁教研室桥梁电算方法1桥梁设计与建设程序“预可”阶段着重研究建桥的必要性和宏观经济上的合理性。“工可”阶段研究制订技术标准,提出多个桥型方案,并估算造价,基本落实资金来源和投资回报等问题。方案设计____确定设计方案。技术设计对重大技术问题进行探讨,完善桥型方案,修正概算。施工图设计进行详细的结构计算,绘制施工详图,编制预算。2毕业设计的步骤方案比选尺寸拟定结构自重效应计算汽车、人群荷载内力计算作用效应组合配筋计算验算是否满足要求绘制施工图纸整理设计计算书否是3一、桥梁设计方案的比选桥梁设计方案的比选和确定
2、可按下列步骤进行。明确各种标高的要求桥梁分孔和初拟桥型方案草图方案初筛详绘桥型方案编制估算或概算方案选定和文件汇总4二、结构尺寸拟定预应力连续梁桥横截面形式主要有板式、肋梁式和箱形截面（当跨径超过40～60m或更大时）。5二、结构尺寸拟定单箱单室截面的顶板宽度一般小于20m(图2-2-41a)；单箱双室的约为25m左右(图2-2-41b)；双箱单室的可达40m左右(图2-2-41c)。单箱单室截面b:a之比为1(2.5～3.0)，悬臂长度b一般不大于5m。箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚至墩顶。墩顶区域底板厚度与主跨之
3、比宜为1/140～1/170，跨中区域底板厚度一般为0.22～0.28m。箱梁在墩顶区域的腹板较厚，跨中区域的腹板较薄。6三、变截面连续梁桥实例位于湖南省道1831线上的湖南益阳市白沙大桥建成于2002年，主桥为四跨一联的预应力混凝土连续梁桥(50+90+150+90m)，桥梁全长1584.0m，如下图所示。白沙大桥立面布置(m)7白沙大桥横截面布置(cm)8（一）桥梁结构分析的建模方法结构离散的基本原则：计算模型应尽量符合实际结构；保证体系几何不变，避免出现与实际结构受力不符的多余联结；在合理模拟的前提下减小不必要的结点数目
4、，以缩短计算时间。杆系单元划分的原则：根据结构的构造特点，实际问题的需要和计算精度要求来决定。9（一）桥梁结构分析的建模方法结点的设置位置：各关键控制截面处;构件交接点、转折点;截面突变处;不同材料结合处；所有支承点；施工缝处；等直截面直杆：自然交结点处；中间结点根据验算截面的要求以及求影响线时单位力作用点的要求确定；变截面杆：尽量细分，使折线形模型接近实际结构的受力状态。10（二）几种结构的有限元划分实例11（二）几种结构的有限元划分实例12（二）几种结构的有限元划分实例13（三）局部构造的模拟方法刚臂的处理几个构件刚性交会
5、于同一结点；构件轴线偏心交会；不同的受力阶段，构件截面具有不同的几何特性。14（三）局部构造的模拟方法中间铰的处理用特殊单元模拟；铰结端多编一个结点。15（四）截面几何特性计算计算内容截面面积、形心、面积矩、惯性矩、截面模量等。主要的计算方法梯形分块法，三角形分块法和积分法等。三角形分块法当三角形结点为逆时针编号时,计算结果均为正。反之,如为顺时针编号时,则计算结果均为负。16三角形分块法17三角形分块法结点编号应该沿截面周边逆时针循序进行,不可以随意编号。对于闭口箱形截面,需在每个箱的适当位置作一切口,使闭口截面变成开口截面
6、,以形成一个连续的周边。编号顺序可从轴上的任一点开始,沿着开口截面的周边按逆时针循序进行。对于带有曲边的截面,可用折线来代替曲线,折线段越多,计算结果越精确。18桥梁计算示例基本资料桥型布置：3×50m等截面连续梁桥桥面净空：净-9＋2×0.25m安全带设计荷载：汽车-20级，挂车-100，不计人群荷载桥面纵坡：0桥面横坡：1.5%19桥梁计算示例材料规格主梁：采用40号混凝土，容重为26kN/m3，弹性模量取3.3×107kPa；桥面铺装：采用防水混凝土，厚度为10cm，容重为25kN/m3；缘石、栏杆：按5.12kN/m计
7、入恒载；横隔板：按每道200kN计入。20桥梁计算示例（荷载计算）桥面系荷载缘石、栏杆重：q1=5.12kN/m桥面铺装重：q2=9.0×0.1×25＝22.50kN/m合计：q=q1+q2=27.62kN/m将其作为二期恒载以均布荷载的形式作用在主梁上。主梁自重按γ＝26kN/m3的容重，以计主梁自重的形式计入结构自重效应中。墩顶处主梁设置的横隔梁以重量按非结点荷载计算。21桥梁计算示例（几何特性计算）用三形分块法(GE02程序)计算主梁截面的几何特性，截面编号和坐标系取用见下图。输入数据文件名为D9-1-0.DAT。22桥
8、梁计算示例（结构自重效应计算）结构自重效应计算基本数据名称：D9-1.DAT不考虑施工过程或一次成桥的情况下，可利用FR2程序进行结构自重效应计算得：D9-1.OUT(输入数据、恒载作用下主梁的位移、单元杆端力数据等)D9-1.FIG(图形文件)D9-1.DED(恒载内力数据
