波形鋼腹板橋梁課程設(shè)計

1、鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁課程設(shè)計 學(xué) 院： 土木工程學(xué)院專業(yè)班級： 橋梁1301姓 名： 唐瑞龍學(xué) 號： 202101010128指導(dǎo)老師： 劉志文2021年1月2日第 14 頁摘要：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開展，本次課設(shè)就是運用Midas軟件對波形鋼腹板簡支梁橋進(jìn)行建模、分析，讓我們熟悉波形鋼腹板橋的變形及力學(xué)性能。關(guān)鍵詞：波形鋼腹板；內(nèi)力分析 ；邁達(dá)斯目錄一：技

2、術(shù)參數(shù)及設(shè)計內(nèi)容.2二：材料及截面.3-5三：簡支梁建模過程.5-8四：運行結(jié)果.9-11一：技術(shù)參數(shù)1. 荷載及公路等級：公路-II級，兩車道，二級公路；2. 設(shè)計車速：80km/h。2. 結(jié)構(gòu)形式：簡支梁；3. 計算跨徑：L=40.0m；橋?qū)挘築=12.0m4. 防撞護(hù)欄采用新澤西護(hù)欄寬度50cm，高100cm，具體重量請根據(jù)自己擬定的圖紙計算；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；6. 材料： 混凝土：主梁頂、底板采用C50混凝土； 鋼 材：波形鋼腹板采用Q345C屈服應(yīng)力：345MPa；設(shè)計荷載作用下 允許剪應(yīng)力為120MPa； 預(yù)應(yīng)力鋼束：高強(qiáng)度低松弛鋼

3、絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為，抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，正常允許拉應(yīng)力。 7. 施工方法：滿堂支架施工。 設(shè)計及計算內(nèi)容 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、 波形鋼腹板以及頂、底板預(yù)應(yīng)力鋼束、體外束等； 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、 剪力； 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； 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(jìn)行驗算； 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)計標(biāo)準(zhǔn)?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：其中：為荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下截面

4、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。 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(jìn)行驗算。 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：，其中： 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； 。二：材料及截面 1.定義材料 2.定義截面 波形鋼腹板的厚度一般為8mm22mm，借鑒Cognac橋，高跨比一般為1/20左右，因此梁高取2.3m鋼腹板中，h/a 一般在0.40.6，直板段與斜板段寬度相等。故取a=0.46m，b=0.4m，h=0.23m新

5、澤西防護(hù)欄設(shè)計：混凝土標(biāo)號采用C30，通過計算配筋，截面積A=0.2642m2 三：建模 建模過程： 1建立工程 2建立節(jié)點，建立單元，建立節(jié)點單元可以直接在邁達(dá)斯里面建立，也可 以通過建立節(jié)點單元表格然后導(dǎo)入。 3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. 4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 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 5建立約束條件。 6施加荷載條件，包括自重，二期恒載，預(yù)應(yīng)力荷載。 7運行分析。梁單元邊界條件一側(cè)固定鉸支座，一側(cè)活動鉸支座施加荷載條件 橋面鋪裝采用1cm厚的瀝青改性防水層，容重取1

6、2KN/m3 ，9cm厚的瀝青混凝土，容重22KN/m3, C30鋼筋混凝土容重為26KN/m3，所以二期恒載二期恒載：橫隔板簡化為集中力鋼束特性值鋼束形狀四：運行分析自重作用下的內(nèi)力圖：彎矩圖剪力圖支座反力為2528KN.公路II級荷載下內(nèi)力包絡(luò)圖 彎矩包絡(luò)圖 剪力包絡(luò)圖：應(yīng)力驗算 正常使用狀態(tài)下跨中截面的應(yīng)力 板頂應(yīng)力；最大應(yīng)力為-7377KPa板底應(yīng)力；最大應(yīng)力為6285KPa 預(yù)應(yīng)力的應(yīng)力圖： 板頂應(yīng)力：由圖最大應(yīng)力為297KPa板底應(yīng)力：由圖最大應(yīng)力為-8493KPa根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?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：其中：為荷載標(biāo)準(zhǔn)組合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；。根據(jù)公式板頂、板底應(yīng)力是否符合要求板頂應(yīng)力驗算： ；故符合要求.板底應(yīng)力驗算 ；故符合要求.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(jìn)行驗算：正常使用下的剪力：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：其中： 設(shè)計荷載下標(biāo)準(zhǔn)荷載波形鋼腹板的剪應(yīng)力，