課程設(shè)計(jì)波形鋼腹板組合梁橋有限元分析

1、 波形鋼腹板組合梁橋有限元分析 姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老老師：摘 要波形鋼腹板板組合梁梁橋由于于具有比比較優(yōu)越越的結(jié)構(gòu)構(gòu)性能，近近幾年來來在國內(nèi)內(nèi)國外的的運(yùn)用越越來越多多，主要要特點(diǎn)體體現(xiàn)在：（1）自重重小（相相比與傳傳統(tǒng)PC梁橋），有有利于減減輕結(jié)構(gòu)構(gòu)自重，抗抗震性能能好（2）波形形鋼腹板板主要承承擔(dān)剪力力，不能能承擔(dān)縱縱向軸力力，縱向向彎曲可可不計(jì)入入波形腹腹板的影影響（3）波形形鋼腹板板PC箱梁抗抗彎剛度度、抗扭扭剛度與與橫向剛剛度均比比混 凝土PC箱梁小小，設(shè)計(jì)計(jì)中應(yīng)注注意按適適當(dāng)間距距設(shè)計(jì)橫橫隔板以以增大其其抗扭能能力。除除此之外外，波形形鋼腹板板組合箱箱梁特別別適合于于大、中

2、中跨徑的的多跨連連續(xù)梁橋橋及連續(xù)續(xù)剛構(gòu)橋橋，當(dāng)跨跨徑超過過50米時(shí)，經(jīng)經(jīng)濟(jì)效果果很明顯顯。MIIDASS/Ciivill是針對(duì)對(duì)土木結(jié)結(jié)構(gòu)，特特別是分分析象預(yù)預(yù)應(yīng)力箱箱型橋梁梁、懸索索橋、斜斜拉橋等等特殊的的橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)形式式，同時(shí)時(shí)可以做做非線性性邊界分分析、水水化熱分分析、材材料非線線性分析析、靜力力彈塑性性分析、動(dòng)動(dòng)力彈塑塑性分析析，通過過建模分分析運(yùn)算算可以可可以大大大減輕工工程計(jì)算算量，提提高分析析設(shè)計(jì)效效率，給給土木工工程結(jié)構(gòu)構(gòu)分析帶帶來很大大的方便便。關(guān)鍵詞：波波形鋼腹腹板橋梁梁；邁達(dá)達(dá)斯；有有限元分分析AbstrracttCorruugatted steeel webb coom

3、poositte ggirdder briidgee duue tto sstruuctuure witth ssupeerioor pperfformmancce, morre aand morre uusedd inn reecennt yyearrs aat hhomee annd aabrooad, thhe mmainn chharaacteerissticcs eemboodieed iin: (1) thhe ssmalll wweigght, goood seiismiic pperfformmancce oof ccorrrugaatedd stteell weeb ppla

4、tte (2) thee maain beaar ssheaar (3) thee coorruugatted steeel webb PCC boox ggirdder benndinng sstifffneess andd toorsiionaal sstifffneess andd laaterral stiiffnnesss arre ssmalllerr thhan thee PCC boox ggirdder conncreete.In addditiion, coorruugatted steeel webb coompoositte bbox girrderr iss paar

5、tiicullarlly ssuittablle ffor larrge, meediuum sspann off muultii-sppan conntinnuouus bbeamm brridgge aand conntinnuouus rrigiid fframme bbriddge, whhen thee sppan of morre tthann 500 m, thhe eeconnomiic eeffeect is obvviouus.MMIDAAS/CCiviil iis ffor Civvil strructturee, aat tthe samme ttimee, ccan

6、do a nnonllineear bouundaary, hyydraatioon hheatt, tthe matteriial nonnlinnearr annalyysiss, sstattic elaastooplaastiic aanallysiis aand dynnamiic eelasstopplassticc annalyysiss, tthrooughh thhe aanallysiis oof tthe moddeliing alggoriithmm caan ggreaatlyy reeducce tthe enggineeeriing callcullatiion,

7、 immproove thee effficcienncy of anaalyssis andd deesiggn, to makke aa loot oof cconvveniientt foor CCiviil eengiineeerinng sstruuctuure anaalyssis. Keeywoordss:Corrruggateed ssteeel wweb plaate Briidgees;MMidaas;Thee fiinitte eelemmentt annalyysiss目錄一：技術(shù)參參數(shù)4二：結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造4-55三：模型建建立6-114四：有限元元分析155-199一技術(shù)

8、參參數(shù)1. 荷載載及公路路等級(jí)：公路-II級(jí)，兩兩車道，二二級(jí)公路路；2. 設(shè)計(jì)計(jì)車速：80kkm/hh。2. 結(jié)構(gòu)構(gòu)形式：簡(jiǎn)支梁梁；3. 計(jì)算算跨徑：L=440.00m；橋?qū)拰挘築=112.00m4. 防撞撞護(hù)欄采采用新澤澤西護(hù)欄欄（寬度度50ccm，高1000cm，具體體重量請(qǐng)請(qǐng)根據(jù)自自己擬定定的圖紙紙計(jì)算）；5. 橋面面鋪裝采采用：1cm厚的瀝瀝青改性性防水層層，9cm厚的瀝瀝青混凝凝土；6. 材料料： 混凝凝土：主主梁頂、底底板采用用C50混凝土土； 鋼 材：波波形鋼腹腹板采用用Q3445C（屈服服應(yīng)力：3455MPaa；設(shè)計(jì)計(jì)荷載作作用下 允許剪剪應(yīng)力為為1200MPaa）； 預(yù)應(yīng)應(yīng)

9、力鋼束束：高強(qiáng)強(qiáng)度低松松弛鋼絞絞線（抗抗拉強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值為，抗抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值，正常常允許拉拉應(yīng)力。）施工方法：滿堂支支架施工工。結(jié)構(gòu)構(gòu)造根據(jù)規(guī)范公公路波形形鋼腹板板預(yù)應(yīng)力力混凝土土箱梁橋橋設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范，擬擬定相關(guān)關(guān)參數(shù)如如下高跨比：118.55斷面構(gòu)造：直腹板板連接構(gòu)造：栓釘連連接頂板厚度226cmm，底板板厚度23ccm波形鋼腹板板采用10000型，厚厚度根據(jù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)采采用18mmm,如下圖圖新澤西防護(hù)護(hù)欄設(shè)計(jì)計(jì),由于不不參與受受力作用用，采用用C30混凝土土。單位：cmm 面積0.225922m2 主梁結(jié)結(jié)構(gòu)示意意圖建模建立1.節(jié)點(diǎn)單單元建立立跨徑40米米，短線線單元為為橫隔板板，間距距1

10、0米，將將結(jié)構(gòu)賦賦予相應(yīng)應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)組2.材料參參數(shù)組合材料為為C50混凝土土與Q3445鋼，賦賦予主梁梁?jiǎn)卧珻50混凝土土賦予給給橫隔板板3.截面 主梁截截面 橫隔板板截面然后分別把把主梁截截面及橫橫隔板截截面賦予予給相應(yīng)應(yīng)單元4.建立邊邊界條件件（簡(jiǎn)支支梁），并并賦予給給相應(yīng)的的邊界組組5.建立荷荷載工況況（自重重，預(yù)應(yīng)應(yīng)力，二二期恒載載，移動(dòng)動(dòng)荷載），并并對(duì)于相相應(yīng)的荷荷載組。其中預(yù)應(yīng)力力荷載采采用兩端端張拉，控控制應(yīng)力力為0.775=13395MMpa，下一個(gè)施工工階段注注漿。二期恒載的的計(jì)算：6.移動(dòng)荷荷載分析析控制數(shù)數(shù)據(jù)采用兩個(gè)車車道（無無偏心，偏偏心3m，均為為往返），中中國標(biāo)準(zhǔn)

11、準(zhǔn)車輛規(guī)規(guī)范 移動(dòng)荷荷載工況況7.預(yù)應(yīng)力力鋼束 預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼束根據(jù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)并并參考已已建橋梁梁，暫時(shí)時(shí)擬定15.2鋼絞線線，7束，間間距0.7米，鋼鋼束形狀狀如下 鋼束空空間布置置圖 預(yù)應(yīng)力力鋼束特特征值8.材料依依存性參參數(shù)設(shè)置置并與相應(yīng)的的C50混凝土土連接，然然后修改改單元依依存材料料特征值值9.建立施施工階段段施工方法為為滿堂支支架，可可以分為為兩個(gè)階階段（成成橋階段段，徐變變收縮完完成）建立荷載組組合（正正常使用用極限狀狀態(tài)，承承載能力力極限狀狀態(tài)，自自重荷載載）模型建立完完成四有限元元分析1.計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)在自自重（一一期恒載載+二期恒恒載）作作用下支支座反力力和截面面內(nèi)力（彎彎矩、剪剪

12、力）1.1在自自重荷載載作用的的的支座座反力1.2自重重荷載作作用下的的彎矩內(nèi)內(nèi)力圖1.3自重重荷載作作用下的的剪力內(nèi)內(nèi)力圖3.計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)在公公路-II級(jí)荷載載作用下下的內(nèi)力力包絡(luò)圖圖（彎矩矩、剪力力）3.1彎矩矩包絡(luò)圖圖3.2剪力力包絡(luò)圖圖4.對(duì)正常常使用極極限狀態(tài)態(tài)下跨中中截面混混凝土頂頂、底板板外緣應(yīng)應(yīng)力進(jìn)行行算；根據(jù)公路路鋼筋混混凝土及及預(yù)應(yīng)力力混凝土土橋涵設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范第7.11.5條，使使用階段段預(yù)應(yīng)力力混凝土土受彎構(gòu)構(gòu)件正截截面混凝凝土最大大壓應(yīng)力力應(yīng)符合合下式規(guī)規(guī)定：其中：為荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組合下下截面邊邊緣混凝凝土的壓壓應(yīng)力；為由預(yù)預(yù)加力產(chǎn)產(chǎn)生的混混凝土拉拉應(yīng)力，其其中4.1上緣緣驗(yàn)算滿足條件4.2下緣緣驗(yàn)算滿足條件5.對(duì)正常常使用極極限狀態(tài)態(tài)下支點(diǎn)點(diǎn)截面波波形鋼腹腹板的剪剪應(yīng)力進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)算算，設(shè)計(jì)計(jì)荷載作作用下波波形鋼腹腹板的剪剪應(yīng)力應(yīng)應(yīng)根據(jù)下下式驗(yàn)算算：，其中： 設(shè)計(jì)荷荷載下（標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)荷載載）波形形鋼腹板板的剪應(yīng)應(yīng)，為由豎豎向剪力力引起的的剪應(yīng)力力，為由由扭矩引引起的剪剪應(yīng)力，此此處簡(jiǎn)化化暫令；，其中中為豎向向剪力，為波形鋼腹板的高度，為波形鋼腹板的厚度）；。其中，h=1377cm,t=118mmm,Q為正常常使用極極限狀態(tài)態(tài)下