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1、鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁課程設計第11頁摘要：鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁是目前橋梁工程中應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用十分廣泛，國內(nèi)最近幾年開始逐漸關注并建設。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發(fā)展，本次課設就是運用Midas軟件對波形鋼腹板簡支梁橋進行建模、分析，讓我們熟悉波形鋼腹板橋的變形及力學性能。關鍵詞：波形鋼腹板；內(nèi)力分析；邁達斯目錄一：技術參數(shù)及設計內(nèi)容....................................2二：材料及截面......

2、....................................3-5三：簡支梁建模過程.......................................5-8四：運行結(jié)果.............................................9-11第11頁一：技術參數(shù)1.荷載及公路等級：公路-II級，兩車道，二級公路；2.設計車速：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.防撞護欄采用新澤西護欄（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

3、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（屈服應力：345MPa；設計荷載作用下允許剪應力為120MPa）；預應力鋼束：高強度低松弛鋼絞線（抗拉強度標準值為，抗拉強度設計值，正常允許拉應力。）7.施工方法：滿堂支架施工。設計及計算內(nèi)容1.根據(jù)所給技術參數(shù)擬定波形鋼腹板PC預應力混凝土簡支梁橋相關參數(shù)（主梁、波形鋼腹板以及頂、底板預應力鋼束、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)力包絡圖（彎矩、剪力）；4.對正

4、常使用極限狀態(tài)下跨中截面混凝土頂、底板外緣應力進行驗算；提示：根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》第7.1.5條，使用階段預應力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土最大壓應力應符合下式規(guī)定：其中：為荷載標準組合下截面邊緣混凝土的壓應力；為由預加力產(chǎn)生的混凝土拉應力。5.對正常使用極限狀態(tài)下支點截面波形鋼腹板的剪應力進行驗算。第11頁提示：設計荷載作用下波形鋼腹板的剪應力應根據(jù)下式驗算：，其中：——設計荷載下（標準荷載）波形鋼腹板的剪應力，，為由豎向剪力引起的剪應力，為由扭矩引起的剪應力，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

5、面1.定義材料第11頁2.定義截面波形鋼腹板的厚度一般為8mm~22mm，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0.4~0.6，直板段與斜板段寬度相等。故取a=0.46m，b=0.4m，h=0.23m第11頁新澤西防護欄設計：混凝土標號采用C30，通過計算配筋，截面積A=0.2642m2三：建模建模過程：（1）建立項目（2）建立節(jié)點，建立單元，建立節(jié)點單元可以直接在邁達斯里面建立，也可第11頁以通過建立節(jié)點單元表格然后導入。（3）設置材料，組合結(jié)構(gòu)材料，混凝土C50，鋼腹板Q345，鋼絞線1860.（4）截面特性設置，有兩種方法

6、，可以通過設計截面的設計用數(shù)值截面導入導入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，預應力荷載。（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）施加荷載條件已知橋面鋪裝采用1cm厚的瀝青改性防水層，容重取12KN/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：第11頁橫隔板簡化為集中力鋼束特性值第11頁鋼束形狀第11頁四：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)力包絡圖彎矩包絡圖剪

7、力包絡圖：第11頁應力驗算正常使用狀態(tài)下跨中截面的應力板頂應力；最大應力為-7377KPa板底應力；最大應力為6285KPa預應力的應力圖：板頂應力：由圖最大應力為297KPa板底應力：由圖最大應力為-8493KPa根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》第7.1.5條，使用階段預應力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土最大壓應力應符合下式規(guī)定：其中：為荷載標準組合下截面邊緣混凝土的壓應力；為由預加力產(chǎn)生的混凝土拉應力；。第11頁根據(jù)公式板頂、板底應力是否符合要求板頂應力驗算：；故符合要求.板底應力驗算；