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折面梁格法在宽箱连续梁受力分析上的应用

折面梁格法在宽箱连续梁受力分析上的应用
折面梁格法在宽箱连续梁受力分析上的应用

MIDAS例题---连续梁要点

4×30m连续梁结构分析 对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析,确定结构的有限元离散,确定各项参数和结构的情况,并在此基础上进行建模和结构计算。 建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。 1. 设定建模环境 2. 设置结构类型 3. 定义材料和截面特性值 4. 建立结构梁单元模型 5. 定义结构组 6. 定义边界组 7.定义荷载组 8.定义移动荷载 9. 定义施工阶段 10. 运行结构分析 11. 查看结果 设计 13. 取一个单元做横向分析

概要: 在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制,连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。同时,随着现代科技的发展,连续梁结构也变得越来越轻盈,更能满足城市对桥梁的景观要求。 本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构(如图1所示)。 1、桥梁基本数据 桥梁跨径布置:4×30m=120; 桥梁宽度:(栏杆)+(人行道)+(机动车道)+(人行道)+(栏杆)=; 主梁高度:;支座处实体段为; 行车道数:双向四车道+2人行道 桥梁横坡:机动车道向外%,人行道向内%; 施工方法:满堂支架施工; 图1 1/2全桥立面图和标准断面

2、主要材料及其参数 混凝土各项力学指标见表1 表1 低松弛钢绞线(主要用于钢筋混凝土预应力构件) 直径: 弹性模量:195000 MPa 标准强度:1860 MPa 抗拉强度设计值:1260 MPa 抗压强度设计值: 390 MPa 张拉控制应力:1395 MPa 热膨胀系数: 普通钢筋 采用R235、HRB335钢筋,直径:8~32mm 弹性模量:R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa

箱梁的结构与受力特点

(二)箱形截面的配筋 箱形截面的预应力混凝土结构一般配 有预应力钢筋和非预应力向普通钢筋。 1、纵向预应力钢筋:结构的主要受力 钢筋,根据正负弯矩的需要一般布置在顶板 和底板内。这些预应力钢束部分上弯或下弯 而锚于助板,以产生预剪力。近年来,由于 大吨位预应力束的采用,使在大跨径桥梁设 计中,无需单纯为了布置众多的预应力束而 增大顶板或底板面积,使结构设计简洁,而 又便于施工。 2、横向预应力钢筋:当箱梁肋板间距 厚的桥面板。的上、下两层钢筋网间,锚固于悬臂板端。 3时,可布置竖向预应力钢筋,面桥梁都采用三向预应力。 4 钢筋网。必须指出,因此必须精心设计,做到既安全又经济。 第二节 箱形梁的受力特点 作用在箱形梁上的主要荷载是恒载与活载。恒载 一般是对称作用的,活载可以是对称作用,但更多的 情况是偏心作用的,因此,作用于箱形梁的外力可综 合表达为偏心荷载来进行结构分析; 在偏心荷载作用下,箱形梁将产生纵向弯曲、扭 转、畸变及横向挠曲四种基本变形状态。详见图2-4。 1、纵向弯曲 产生竖向变位w ,在横截面上起纵向正应力M σ及剪应力M τ。对于肋距不大的箱形梁,M σ按初等梁 理论计算,当肋距较大时,会出现所谓“剪力滞效应”。 即翼板中的M σ分布不均匀,近肋翼板处产生应力高 βα+= 刚性扭转 横向挠曲 图2-4 箱形梁在偏心荷载 作用下的变形状态

峰,而远肋翼板处则产生应力低谷,这称为“正剪力滞”;反之,如果近肋翼板处产生应力低谷,而远肋翼板处则产生应力高峰,则为“负剪力滞”。对于肋距较大的宽箱梁,这种应力高峰可达相当大比例,必须引起重视。 2、刚性扭转 刚性扭转即受扭时箱形的周边不变形。扭转产生扭转角θ。分自由扭转与约束扭转。 (1)自由扭转:箱形梁受扭时,截面各纤维的纵向变形是自由的,杆件端面虽出现凹凸,但纵向纵维无伸长缩短,能自由翘曲,因而不产生纵向正应力,只产生自由扭转剪应力K τ。 (2)约束扭转:受扭时纵向纤维变形不自由,受到拉伸或压缩,截面不能自由翘曲。约束扭转在截面上产生翘曲正应力w σ和约束扭转剪应力w τ。 产生约束扭转的原因:支承条件的约束,如固端支承约束纵向纤维变形;受扭时截面形状及其沿梁纵向的变化,使截面各点纤维变形不协调也将产生约束扭转。如等厚壁的矩形箱梁、变截面梁、设横隔板的箱梁等,即使不受支承约束,也将产生约束扭转。 3、畸变(即受扭时截面周边变形) 畸变的主要变形特征是畸变角γ。薄壁宽箱的矩形截面受扭变形后,无法保持截面的投影仍为矩形。畸变产生翘曲正应力dw σ和畸变剪应力dw τ。 4、横向弯曲:畸变还会引起箱形截面各板的横向弯曲,在板内产生横向弯曲应力dt σ (纵截面上)。 5、局部荷载的影响:箱形梁承受偏心荷载作用,除了按弯扭杆件进行整体分析外,还应考虑局部荷载的影响。车辆荷载作用于顶板,除直接受荷载部分产生横向弯曲外,由于整个截面形成超静定结构,因而引起其它各部分也产生横向弯曲。图2-5表示箱形截面在顶板上作用车辆荷载,在各板中产生横向弯矩图。这些弯矩在各板的纵截面上产生横向弯曲正应力c σ及剪应力。 综合箱形梁在偏心荷载作用下产生的应力有: 在横截面上:纵向正应力:dw w M z σσσσ++= 剪应力:dw w M K τττττ+++= 在纵截面上;横向弯曲正应力:c dt s σσσ+= 在预应力混凝土梁中,跨径越大,恒载占总荷载比例就越大。一般地,由于恒载产生的对称弯曲应力是主要的,而由于活载偏心所产生的扭转应力是次要的。如果箱壁较厚,或沿梁的纵向布置一定数量的横隔板,限制箱形梁的畸变,则畸变应力也是不大的。但对于少设或不设横隔板的宽箱薄壁梁,畸变应力不可忽视。板的横向应力对于顶板、肋板及底板的配筋具有重要意义,必须引起重视。 图2-5 局部荷载作用下 横向弯矩图

连续梁桥计算

第一章混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算 第一节结构恒载内力计算 一、恒载内力计算特点 对于连续梁桥等超静定结构,结构自重所产生的内力应根据它所采用的施工方法来确定其计算图式。 以连续梁为例,综合国内外关于连续梁桥的施工方法,大体有以下几种: (一)有支架施工法; (二)逐孔施工法; (三)悬臂施工法; (四)顶推施工法等。 上述几种方法中,除有支架施工一次落梁法的连续梁桥可按成桥结构进行分析之外,其余几种方法施工的连续梁桥,都存在一个所谓的结构体系转换和内力(或应力)叠加的问题,这就是连续梁桥恒载内力计算的一个重要特点。 本节着重介绍如何结合施工程序来确定计算图式和进行内力分析以及内力叠加等问题,并且仅就大跨径连续梁桥中的后两种的施工方法——悬臂浇筑法和顶推施工法作为典型例子进行介绍。理解了对特例的分析思路以后,就可以容易地掌握当采用其它几种施工方法时的桥梁结构分析方法了。 二、悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算 为了便于理解,现取一座三孔连续梁例子进行阐明,如图1-1所示。该桥上部结构采用挂篮对称平衡悬臂浇筑法施工,从大的方面可归纳为五个主要阶段,现按图分述如下。 (一)阶段1 在主墩上悬臂浇筑混凝土 首先在主墩上浇筑墩顶上面的梁体节段(称零号块件),并用粗钢筋及临时垫块将梁体与墩身作临时锚固,然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工。此时桥墩上支座暂不受力,结构的工作性能犹如T型刚构。对于边跨不对称的部分梁段则采用有支架施工。 此时结构体系是静定的,外荷载为梁体自重q自(x)和挂篮重量P挂,其弯矩图与一般悬臂梁无异。 (二)阶段2 边跨合龙 当边跨梁体合龙以后,先拆除中墩临时锚固,然后便可拆除支架和边跨的挂篮。 此时由于结构体系发生了变化,边跨接近于一单悬臂梁,原来由支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。由于边跨挂篮的拆除,相当于结构承受一个向上的集中力P挂。 (三)阶段3 中跨合龙 当中跨合龙段上的混凝土尚未达到设计强度时,该段混凝土的自重q及挂篮重量2P 将以2个集中力 挂 R0的形式分别作用于两侧悬臂梁端部。

钢混组合连续梁桥顶推施工受力特性分析

钢混组合连续梁桥顶推施工受力特性分析 钢混组合梁因其受力性能好,预制化程度高而得到广泛应用,国家在“十三五”期间大力提倡钢桥的应用,因此该桥在我国又迎来了新的历史机遇。在钢混组合梁的施工中,主梁与桥面板往往是分开施工的,组合梁的钢主梁因为其自重轻、几乎是等截面的优点,通常采用顶推法进行施工,而桥面板通常采用预制形式,安装方法上采用间断施工法来改善支点处桥面板受力。 鉴于组合梁的应用前景,对于分析组合梁在施工过程的受力,模拟其在施工 中的受力状态,显得十分有必要。本文选择钢板组合梁进行研究,希望能为同类桥梁的施工与设计提供帮助。 本文主要进行了以下几个方面的研究:(1)回顾了钢混组合梁与顶推施工法 的发展历程,就顶推施工法的分类与与发展特点进行了详细阐述,展望了顶推施 工法需要关注的问题,对组合梁的结构特征以及顶推法的发展历程有了全方位的了解与认识。(2)简化导主梁模型,采用位移法分析了顶推过程主梁的受力。 获得了顶推过程中主梁内力与支点反力的解析表达式,确定了顶推过程主梁的控制截面与时间节点。分析了导梁长度、自重集度以及刚度对主梁受力的影响,确定了导主梁顶推过程最佳的长度比α,自重集度比β以及刚度比γ。 (3)采用杆系有限元分析了某钢板组合梁顶推施工过程,确定了导梁的合理 设计参数与截面形式,得到了有限元仿真模拟下导梁前端的挠度变化情况以及主梁的内力与支反力,验证了导梁设置的合理性和有效性。(4)采用有限元软件中的施工阶段联合截面分析了桥面板的施工过程,比较了桥面板在间断施工法与顺序施工法下施工顺序的差异,比较了在两种施工法下支点处桥面板的受力状态,验 证了间断施工法的可靠。

对箱梁受力的理解-2019年精选文档

对箱梁受力的理解 箱梁截面受力特性 作用在箱形梁上的重要荷载是恒载与活载。恒载通常是对称作用的,活载可以是对称作用,也可以是非对称作用,必须加以分别考虑。偏心荷载作用,使箱形梁既产生对称弯曲又产生扭转,因此,作用于箱形梁的外力可以综合表达为偏心荷载来进行结构分析。 箱梁在偏心荷载作用下的变形与位移,可分成4种基本状态:纵向弯曲、横向弯曲、扭转、扭转变形(即畸变)纵向弯曲:纵向弯曲产生竖向变位,因而在横截面上引起纵向正应力及剪应力。 扭转:箱形梁的扭转在这里是指刚性扭转,即受扭时箱形的周边不变形,变形的主要特征是出现扭转角。类型分为自由扭转和约束扭转,所谓自由扭转,即箱形梁受扭时,截面各纤维的纵向变形是自由的,杆件端面虽出现凹凸,但纵向纤维无伸长缩短,自由翘曲,因而不产生纵向正应力,只产生自由扭转剪应力。而受扭时纵向纤维变形不自由,受到拉伸或压缩,截面不能自由翘曲,则为约束扭转。约束扭转在截面上产生翘曲正应力和约束扭转剪应力。产生约束扭转的原因:支承条件的约束,如固端支承约束纵向纤维变形;受扭时截面形状及其沿梁纵向的变化,束扭转,如等壁厚的矩形箱梁、变截面梁等,即使不受支承约束,

也将产生约束扭转。在D62规范的5.5.1条的条文说明(第176页第五段):“在扭矩作用下的钢筋砼结构或构件,若扭矩系由荷载直接引起的,并可由静力平衡条件求得,一般称为平衡扭转;若扭转系由结构或相邻构件间的转动受到约束所引起,并由转动变形的连续条件所决定,一般称为协调扭转或是附加扭转。(其实就是上文中的自由扭转和约束扭转)由于后者的连续变形可引起内力重分布,对设计的扭矩起到折减的作用。本节规定的抗扭计算公式均未考虑协调扭矩或附加扭矩,也即本规范有关受扭构件的计算仅适用于平衡扭转。 畸变:畸变的主要特征是畸变角。薄壁宽箱的矩形截面受扭变形后,无法保持截面的投影仍为矩形。畸变产生翘曲正应力和畸变剪应力,同时由于畸变而引起箱形截面各板横向弯曲,在板内产生横向弯曲应力。值得注意的是:翘曲和畸变是2种不同的变形,翘曲是截面端面出现凹凸,箱形的周边不变形,变形是纵桥向的;畸变是受扭时截面周边变形。 横向弯曲:箱形梁承受偏心荷载作用,除了按弯扭杆件进行整体分析外,还需要考虑局部荷载的影响。车辆荷载作用于顶板,除直接受荷载部分产生横向弯曲外,由于整个截面形成超静定结构,因而引起其他各部分产生横向弯曲应力。 总结:在预应力砼桥梁中,跨度越大,恒载占总荷载的比值越大。有资料表明:20米跨径的桥的活载Mq占总弯矩M为35%,200米大跨径的桥的活载Mq占总弯矩M仅为9%,统计公式:

不同支座刚度对宽支座连续梁受力特性影响

724 第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集 不同支座刚度对宽支座连续梁受力特性影响 吉 明1,陶桂兰1,陈奉琦2 (1.河海大学 交通学院,江苏 南京 210098;2.第三航务工程勘察设计院,上海 200032) 摘要:通过ANSYS软件的建模分析,模拟宽支座连续梁在支座刚度变化时内力分布情况,并通过模型试验对其计算结果进行验证,同时将宽支座连续梁的计算结果与按弹性支承连续梁计算结果进行比较,从而得出宽支座连续梁在支座刚度不同时的一些受力特性。 关键词:ANSYS建模;连续梁;宽支座;刚度;模型试验 随着码头使用要求和自然条件的变化,码头结构较以往有较大变化,使得码头的排架间距和支座处桩帽的宽度越来越大,有些码头轨道梁、横梁处的支座宽度甚至超过梁的计算跨度的一半。由于桩帽的相对尺寸逐渐变大,纵梁、横梁搁置的宽度也逐渐加大。在纵梁、横梁的计算中,按《高桩码头设计与施工规范》(JTJ267-98),把纵梁、横梁简化为弹性支承连续梁进行计算,但由于宽支座的影响,支座弯矩及支座反力的确定与规范计算结果存在较大差异,给工程设计带来了较大的困难。因此有必要对其计算方法进行研究,以解决工程设计中的困难。 1 模型试验概况 模型试验在河海大学港工实验室进行。模型比例尺采用1︰5,梁体混凝土采用C25,梁的各部分尺寸如图1所示(单位:cm)。 图1 模型梁尺寸(支座宽度120cm) 为分析宽支座梁在相同支座宽度条件下(本文考虑的支座宽度是1.20 m),不同的支座刚度对其内力和支座反力的影响,在对每组梁进行试验时,通过改变支座下橡皮的块数来模拟梁下部刚度的变化,支座橡皮的布置分别为两块橡皮两层,两块橡皮四层(橡皮的压缩性指标见图2)。 支座反力由搁置在桩帽处的反力计测得,作用荷载为作用于跨中的集中荷载及作用于CD跨的均布荷载。 图2 橡皮压缩曲线 2 计算模式 本文以分析梁的支座反力为出发点,采用ANSYS建模分析和弹性支承连续梁方法。 2.1 ANSYS建模分析[1] ANSYS分析是根据试验模型的尺寸(图1)进行建模,选用BEAM3单元对梁进行模拟,支座处的橡皮则用弹簧单元COMBIN14模拟。 建立梁的模型。梁体部分由BEAM3梁单元组成,在桩帽处的支座截面单元通过改变实常数(截面惯性

梁受力计算

第5章 受弯构件斜截面承载力计算 1.何谓无腹筋梁?简述无腹筋梁斜裂缝形成的过程。 答:不配置腹筋或不按计算配置腹筋的梁称为无腹筋梁。 无腹筋梁的斜截面破坏发生在剪力和弯矩共同作用的区段。只配置受拉主筋的混凝土简支梁在集中荷载作用下。当荷载较小,裂缝出现以前,可以把钢筋混凝土梁看作匀质弹性体,按材料力学的方法进行分析。随着荷载增加,当主拉应力值超过复合受力下混凝土抗拉极限强度时,首先在梁的剪拉区底部出现垂直裂缝,而后在垂直裂缝的顶部沿着与主拉应力垂直的方向向集中荷载作用点发展并形成几条斜裂缝,当荷载增加到一定程度时,在几条斜裂缝中形成一条主斜裂缝。此后,随荷载继续增加,剪压区高度不断减小,剪压区的混凝土在剪应力和压应力的共同作用下达到复合应力状态下的极限强度,导致梁失去承载能力而破坏。 2.无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态有哪几种?破坏发生的条件及特点如何? 答:无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种类型。如图题2所示。 (1)斜压破坏 这种破坏多发生在集中荷载距支座较近,且剪力大而弯矩小的区段,即剪跨比比较小(1<λ)时,或者剪跨比适中,但腹筋配置量过多,以及腹板宽度较窄的T 形或I 形梁。由于剪应力起主要作用,破坏过程中,先是在梁腹部出现多条密集而大体平行的斜裂缝(称为腹剪裂缝)。随着荷载增加,梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个斜向短柱,当混凝土中的压应力超过其抗压强度时,发生类似受压短柱的破坏,此时箍筋应力一般达不到屈服强度。 (2)剪压破坏 这种破坏常发生在剪跨比适中(31<<λ),且腹筋配置量适当时,是最典型的斜截面受剪破坏。这种破坏过程是,首先在剪弯区出现弯曲垂直裂缝,然后斜向延伸,形成较宽的主裂缝—临界斜裂缝,随着荷载的增大,斜裂缝向荷载作用点缓慢发展,剪压区高度不断减小,斜裂缝的宽度逐渐加宽,与斜裂缝相交的箍筋应力也随之增大,破坏时,受压区混凝土在正应力和剪应力的共同作用下被压碎,且受压区混凝土有明显的压坏现象,此时箍筋的应力到达屈服强度。 (3)斜拉破坏 题图2(a) 破坏形态(b) 荷载-挠度曲线

最新多跨静定连续梁受力分析

多跨静定连续梁受力 分析

多跨铰接连续静定梁内力分析 第1跨内力分析: R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=1 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8,i=1 第2跨内力分析: P i=R Bi-1,i=2 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=2 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=2 M A2=-(P i*A i+qA i2/2),(i=2) 第3跨内力分析: P i=R Bi-1,i=3 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=3 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=3 M A3=-(P i*A i+qA i2/2),(i=3) 第4跨内力分析: P i=R Bi-1,i=4 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=4 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=4 M A4=-(P i*A i+qA i2/2),(i=4) 第5跨内力分析: P i=R Bi-1,i=5 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=5

M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=5 M A5=-(P i*A i+qA i2/2),(i=5) 第6跨内力分析: P i=R Bi-1,i=6 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=6 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=6 M A6=-(P i*A i+qA i2/2),(i=6) 第7跨内力分析: P i=R Bi-1,i=7 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=7 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=7 M A7=-(P i*A i+qA i2/2),(i=7) 第8跨内力分析: P i=R Bi-1,i=8 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=8 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=8 M A8=-(P i*A i+qA i2/2),(i=8) 第9跨内力分析: P i=R Bi-1,i=9 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=9 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=9 M A9=-(P i*A i+qA i2/2),(i=9) 第10跨内力分析: P i=R Bi-1,i=10 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=10 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=10 M A10=-(P i*A i+qA i2/2),(i=10)

地梁受力与顶板梁受力分析

地梁受力与顶板梁受力相反是吗地梁受力与顶板梁受力相反是吗,,,,板梁是下部筋受力下部钢筋大板梁是下部筋受力下部钢筋大,,,,地梁受力与顶板梁受力相反是吗,板梁是下部筋受力下部钢筋大,而上部主要是支座筋,而地梁相反正确,地梁(基础梁)受力与普通梁正好相反,所以受力筋与支座筋位置也正好相反。地梁受力与框架梁梁受力相反,支座负筋位置也相反是的。有梁式筏板基础中的梁(JZL、JCL)与楼层框架梁(KL)及屋面框架梁(WKL)的受力方向是相反的。好像是倒盖楼。但有区别: 当承受地震横向作用时,柱是第一道防线,楼盖梁是耗能构件,所以要做到”强柱弱梁“”强剪弱弯“,梁要考虑箍筋加密区、塑性铰等问题;但筏形基础的基础梁通常不考虑参与抵抗地震作用计算 是的。有梁式筏板基础中的梁(JZL、JCL)与楼层框架梁(KL)及屋面框架梁(WKL)的受力方向是相反的。好像是倒盖楼。但有区别: 当承受地震横向作用时,柱是第一道防线,楼盖梁是耗能构件,所以要做到”强柱弱梁“”强剪弱弯“,梁要考虑箍筋加密区、塑性铰等问题;但筏形基础的基础梁通常不考虑参与抵抗地震作用计算。是不同的,因为他们的受力是相反的地梁承受基础的反作用力,荷载是向上的,而板顶梁承受的是向下的荷载,两者受力是相反的地梁承受地基反力方向向上,顶梁承受荷载向下,所以受力相反,至于钢筋上部大或下部大那就不一定,要作受力分析.基础梁是基础的一种型式,是结构的一部份,用于承受上部负荷及调整各基础内力,使各基础处于轴心受压或小偏心受压,改善基础受力的连续基础,它一般与桩基、条基、筏基共同受力,单一的基础梁受力已很少见。条基、筏基中的梁应该叫肋梁,肋梁和条基翼板或筏基板共同组成条基或筏基。基础拉梁是为了减少不均匀沉降,防止形变的拉压杆传力构件,它把水平荷载均匀地传给各个基础,有时充当上部墙体的基础。 拉梁顾名思义是连接和协调了两端的独基、承台或基础梁,许多拉梁共同起作用,把整个建筑物基础联合成刚度协调、变形一致的基础。基础梁的作用:1.提高结构整体性;2.抵抗柱底弯矩及剪力;3.调节沉降;4.承受底层填充墙荷载等。基础梁分为:

预应力混凝土连续箱梁纵向受力分析

预应力混凝土连续箱梁纵向受力分析 摘要:以某三跨预应力混凝土连续箱梁为例,利用有限元分析软件Midas/Civil分别建立了单梁模型和梁格法模型。通过对两种模型计算结果的比较,分析了单梁模型和梁格模型计算结果之间的差异,提出了设计计算分析中的一些建议。结论对同类桥梁的设计计算分析具有一定的参考意义。 关键词:连续箱梁平面杆系梁格法 1引言 对箱型梁桥进行有限元分析时通常可建立三种模型进行计算分析,即平面杆系、空间杆系以及空间实体模型。平面杆系模型方法简便,仅能反映杆系截面的平均力学特征,可用于简单结构的粗略分析;空间实体模型建模工作量大,适用于结构的局部分析;空间杆系模型在合理建模的情况下,能较为全面地反映结构的空间受力特点,具有基本概念清晰、易于理解和使用等特点[1]。本文从适用性和经济性出发,结合具体实例采用梁格法进行结构分析,并与平面杆系模型的计算结果进行比较分析验证梁格法的适用性。 2工程实例概况 本文以某三跨等截面预应力混凝土连续箱梁桥为例,桥跨布置为20m+32m+20m,桥面宽12.0m,为单箱双室截面,如图1所示;两侧翼缘悬臂板长2.0m,箱底宽7.5m,梁高1.45m,连续梁双点支撑,跨间无横隔板,仅在支点处设支座横梁。设计荷载:汽车-15、挂-80。 图1 桥梁简图(单位:cm) 3计算模型及计算结果分析 本文采用桥梁有限元分析软件Midas/Civil分别建立桥梁的单梁模型和梁格模型。 3.1单梁模型 采用Midas/Civil的空间梁单元建立桥梁的单梁模型,共建立节点73个,单元72个,如图2所示。其中汽车荷载的作用通过定义车道偏心加以考虑。

midas连续梁分析实例

1. 连续梁分析概述 比较连续梁和多跨静定梁受均布荷载和温度荷载(上下面的温差)下的反力、位移、 内力。 3跨连续两次超静定 3跨静定 3跨连续1次超静定 图 1.1 分析模型 15

材料 钢材: Grade3 截面 数值 : 箱形截面 400×200×12 mm 荷载 1. 均布荷载 : 1.0 tonf/m 2. 温度荷载 : ΔT = 5 ℃ (上下面的温度差) 设定基本环境 打开新文件,以‘连续梁分析.mgb’为名存档。单位体系设定为‘m’和‘tonf’。 文件/ 新文件 文件/ 存档(连续梁分析 ) 工具 / 单位体系 长度> m ; 力 > tonf 图 1.2 设定单位体系 16

17 设定结构类型为 X-Z 平面。 模型 / 结构类型 结构类型> X-Z 平面 ? 设定材料以及截面 材料选择钢材GB (S )(中国标准规格),定义截面。 模型 / 材料和截面特性 / 材料 名称( Grade3) 设计类型 > 钢材 规范> GB(S) ; 数据库> Grade3 ? 模型 / 材料和截面特性 / 截面 截面数据 截面号 ( 1 ) ; 截面形状 > 箱形截面 ; 用户:如图输入 ; 名称> 400×200×12 ? 图 1.3 定义材料 图 1.4 定义截面 选择“数据库”中的任 意材料,材料的基本特性值(弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重)将自动输出。

建立节点和单元 为了生成连续梁单元,首先输入节点。 正面, 捕捉点 (关 ), 捕捉轴线 (关 ) 捕捉节点 (开 ), 捕捉单元 (开), 自动对齐 模型 / 节点 / 建立节点 坐标 ( x, y, z ) ( 0, 0, 0 ) 图 1.5 建立节点 参照用户手册的“输 入单元时主要考虑事 项” 18

最新吊装平衡梁受力计算

回转半径i =√J/F =√1295.69/40.3=5.67 cm 其长细比λ=μl/ i =1*340/5.67=59.9 查取折减系数为φ=0.842,钢管允许应力【σ】=155MN/m2 压应力为P/F=Q/2/F=21.5*9.8*103/40.3*10-4 =52.3 MN/m2<φ【σ】=0.842*155=130.5 MN/m2 扁担压杆稳定校核 选用φ168*8钢管长4米. 其截面积F=40.3cm2惯性距J=1295.69 cm4 回转半径i =√J/F =√1295.69/40.3=5.67 cm 其长细比λ=μl/ i =1*400/5.67=70.6 查取折减系数为φ=0.842,钢管允许应力【σ】=155MN/m2 压应力为P/F=Q/2/F=34//2*9.8*103/40.3*10-4 =52.3 MN/m2<φ【σ】=0.842*155=130.5 MN/m2 2016年10月高等教育自学考试全国统一命题考试 学前比较教育试卷 (课程代码00401)

精品好文档,推荐学习交流 本试卷共4页,满分l00分,考试时间l50分钟。 考生答题注意事项: 1.本卷所有试题必须在答题卡上作答。答在试卷上无效,试卷空白处和背面均可作草稿纸。2.第一部分为选择题。必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑o 3.第二部分为非选择题。必须注明大、小题号,使用0.5毫米黑色字迹签字笔作答。 4.合理安排答题空间,超出答题区域无效。 第一部分选择题 一、单项选择题(本大题共30小题,每小题l分。共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其选出并将“答题卡” 的相应代码涂黑。未涂、错涂或多涂均无分。 1.最早提出比较教育术语的教育家是 A.萨德勒 B.康德尔 C.汉斯 D.朱利安 2.通过运用因素分析、质量分析、数量统计等方法,对比较研究的结果进行分析、说明和概括,达到对所研究问题的实质性认识从而得出有价值的结论的方法是 A.分析法 B.文献法 C.比较法 D.调查法 3.把各国、各地区同一类学前教育问题放在一起进行比较分析,从中找出各国、各地区学前教育特点和共同趋势的研究方法是 A.综合比较研究 B.专题比较研究 C.影响比较研究 D.问题比较研究 4.标志着日本保育所制度得到进一步充实和完善,对促进日本保育所的发展发挥了重要的指 导作用的是 A.《法制令》 B.《幼儿园保育及设备规程》 C.《保育所保育指南》 D.《幼儿园令》 5.日本提出了振兴幼儿教育的“七大政策支柱”的是 A.第一个幼儿园教育振兴计划 B.第二个幼儿园教育振兴计划 C.第三个幼儿园教育振兴计划 D.幼儿园教育振兴计划(2006-2010) 6.将“神学/懊悔教育/伦理学”纳入学前教师职前培养课程体系的国家是 A.法国 B.日本 C.德国 D.俄罗斯 7.日本经“教员检定考试”合格的高中毕业生,可以获得 A.一种资格证书 B.二种资格证书 C.专修资格证书 D.临时资格证书 8.1913年,英国的戴普福特建立了一所保育学校,主要招收被排斥在幼儿学校以外的5岁以 下的儿童,这所保育学校的创立者是 A.福禄培尔 B.欧文 C.麦克米伦姐妹 D.费舍尔 9.英国19世纪80年代颁布并落实了义务教育的规定,确定了儿童从5岁开始进行初等义务 教育的是 A.《费舍尔法案》 B.《初等教育法》 C.《哈多报告》 D.《巴特勒法案》

双箱单室箱梁顶板受力分析

双箱单室箱梁顶板受力分析 摘要随着我国高速公路的建设,双箱单室现浇箱梁因其箱璧薄、腹板间距大、横向挑臂大,外形美观、经济性相对较好,常常作为跨线桥被采用。本文结合某互通式立交双向两车道匝道桥3x20m跨径双箱单室现浇混凝土箱梁桥设计,对箱梁间顶板的受力状态采用空间有限元进行分析计算,并与规范按有效工作宽度的方法进行计算对比,验证规范方法对本桥的适用性。 关键词双箱单室箱梁;桥面板计算;有限元 国内外桥梁工程的实践表明,无论是公路桥梁还是城市高架桥和立交桥,预应力报凝土及钢筋混凝土薄壁箱型梁的应用日益广泛,常用的横断面形式有单箱单室、单箱双室及双箱单室。当桥较宽,尤其是采用顶推法或悬臂拼装法施工时,多采用双箱单室横断面形式。随着我国高速公路的建设,双箱单室现浇箱梁因其箱璧薄、腹板间距大、横向挑臂大,外形美观、经济性相对较好,常常作为跨线桥被采用,而对于双箱单室结构的箱间顶板的受力情况往往参照规范按有效工作宽度的简化方法进行计算。某高速公路某互通式立交匝道桥采用整体现浇钢筋混凝土和预应力混凝土连续箱梁,采用双箱单室截面。施工时,先分别施工两个箱室,落架后再浇筑纵向湿接缝形成双箱截面,如图1。 本文分别采用空间有限元程序(Super sap)和规范按桥面板有效分布宽度两种方法对箱梁间的桥面板进行受力计算和配筋计算,并把两种计算结果进行比较,验证规范方法对本桥的实用性。 如图1,双箱顶板宽16m、单箱底板宽4m,腹板宽40cm,顶板厚度22cm,底板厚度20cm,梁高1.3m,两侧悬臂长1.75m,纵向湿接缝宽1.5m,两箱梁间的间距为4.5m。 1 空间有限元模型计算 1.1 计算原理、计算方法和计算参数 按空间有限元理论,用Super SAP 通用有限元软件进行分析。箱梁混凝土采用8节点块体单元模拟。本文主要计算箱梁顶板局部受力状态,纵桥向取三跨20m跨径连续梁计算。 计算模型见图2: 计算参数如下: C50号混凝土弹性模量Eh = 3.5x104 MPa,泊松比ν=0.1667 桥面铺装按均布荷载施加,荷载集度

平衡结构的梁受力计算

平衡结构的梁受力计算 在桥梁、房顶、铁塔等建筑结构中, 涉及到各种各样的梁. 对这些梁进行受力分析是设计师、工程师经常做的事情. 图13埃菲尔铁塔全景 图14 埃菲尔铁塔局部 下面以双杆系统的受力分析为例, 说明如何研究梁上各铰接点处的受力情况. 【模型准备】在图15所示的双杆系统中, 已知杆1重G 1 = 200牛顿, 长L 1 = 2米, 与水平方向的夹角为θ1 = π/6, 杆2重G 2 = 100牛顿, 长L 2 = 米, 与水平方向的夹角为θ2 = π/4. 三个铰接点A , B , C 所在平面垂直于水平面. 求杆1, 杆2在铰接点处所受到的力. 图15双杆系统 【模型假设】假设两杆都是均匀的. 在铰接点处的受力情况如图16所示. 【模型建立】对于杆1: 水平方向受到的合力为零, 故N 1 = N 3, 竖直方向受到的合力为零, 故N 2 + N 4 = G 1, 以点A 为支点的合力矩为零, 故(L 1sin θ1)N 3 + (L 1cos θ1)N 4 = (1 2 L 1cos θ1)G 1. 图16 两杆受力情况 对于杆2类似地有 N 5 = N 7, N 6 = N 8 + G 2, (L 2sin θ2)N 7 = (L 2cos θ2)N 8 + (1 2 L 2cos θ2)G 2. 此外还有N 3 = N 7, N 4 = N 8. 于是将上述8个等式联立起来得到关于N 1, N 2, …, N 8的线性方程组: N N 5N 6 C

13241 4800 N N N N G N N -=??+=?? ??-=? 【模型求解】在Matlab 命令窗口输入以下命令 >> G1=200; L1=2; theta1=pi/6; G2=100; L2=sqrt(2); theta2=pi/4; >> A = [1,0,-1,0,0,0,0,0;0,1,0,1,0,0,0,0; 0,0,L1*sin(theta1),L1*cos(theta1),0,0,0,0;0,0,0,0,1,0,-1,0; 0,0,0,0,0,1,0,-1;0,0,0,0,0,0,L2*sin(theta2),-L2*cos(theta2); 0,0,1,0,0,0,-1,0;0,0,0,1,0,0,0,-1]; >> b = [0;G1;0.5*L1*cos(theta1)*G1;0;G2;0.5*L2*cos(theta2)*G2;0;0]; >> x = A\b; x ’ Matlab 执行后得 ans = 95.0962 154.9038 95.0962 45.0962 95.0962 145.0962 95.0962 45.0962 【模型分析】最后的结果没有出现负值, 说明图16中假设的各个力的方向与事实一致. 如果结果中出现负值, 则说明该力的方向与假设的方向相反. 参考文献 陈怀琛, 高淑萍, 杨威, 工程线性代数, 北京: 电子工业出版社, 2007. 页码: 157- 158. Matlab 实验题 有一个平面结构如下所示, 有13条梁(图中标号的线段)和8个铰接点(图中标号的圈)联结在一起. 其中1号铰接点完全固定, 8号铰接点竖直方向固定, 并在2号, 5号和6号铰接点上, 分别有图示的10吨, 15吨和20吨的负载. 在静平衡的条件下,任何一个铰接点上水平和竖直方向受力都是平衡的. 已知每条斜梁的角度都是45o. (1) 列出由各铰接点处受力平衡方程构成的线性方程组. (2) 用Matlab 软件求解该线性方程组, 确定每条梁受力情况. 图17 一个平面结构的梁

连续梁下部结构计算书

**公路二期工程*大桥 3×30m连续梁下部结构计算书 1.工程概况 桥梁上部为3×30m跨预应力混凝土连续梁,主梁总宽度为12m,梁高为1.6m。主梁采用单箱双室断面,其中主梁悬臂长2.0m,标准断面箱室顶板厚0.22m,底板厚0.2m,腹板厚0.45m,中支点及边支点断面箱室顶板厚0.37m,底板厚0.32m,腹板厚0.65m,两断面间设长2.5m的渐变段。混凝土主梁采用C50混凝土现场浇注,封端采用C45混凝土。主梁中墩采用两根直径1.6m圆柱,下接直径1.8m桩基,左侧中墩高7m,右侧墩柱高8.5m。主梁边墩采用盖梁+直径1.6m双柱中墩,下接直径1.8m桩基形式;中、边墩横桥向中心距均为5.6m。 主梁边支点采用普通板式橡胶支座,中墩与主梁固结。 2.设计规范 《城市桥梁设计准则》(CJJ11—93); 《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77—98); 《公路工程技术标准》(JTGB01-2003); 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)); 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007); 《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008); 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000); 3.静力计算 3.1 计算模型 由于主梁支撑中心与其中心线斜正交,且主梁平面基本为直线,因此建立平面杆系模型计算结构的内力及变形。桥梁内力及位移的计算均采用桥梁博士3.0有限元程序进行,其中边支点仅采用竖向支撑,中墩底部采用弹性支撑,其支撑刚度根据m法计算(m0=1.2×105kN/m4,K水平=2.4×106kN/m,K弯曲=1.1×107kN.m/rad)。 根据桥梁结构受力特点,其计算模型见下图。

结构力学连续梁程序计算

1.用连续梁程序计算连续梁的内力,作弯矩图. 输入数据: 3 4 2 2 20 4 20 4 20 4 20 60 2 60 3 -12 0 1 2 -30 2 3 1 输出结果: *************连续梁内力计算***************** 单元数= 3 支承类型= 4 节点荷载个数= 2 非节点荷载个数= 2弹性模量= 20.0000 杆长,惯性矩GC(NE),GX(NE) 4.000 20.000 4.000 20.000 4.000 20.000 节点荷载大小,对应未知数序号PJ(I,1),PJ(I,2) 60.000 2.000 60.000 3.000 非结点荷载值,距离,单元号,荷载类型号

-12.000 .000 1.000 2.000 -30.000 2.000 3.000 1.000 :::::::::位移:;:::::::: 结点号= 1 .0000 结点号= 2 .0692 结点号= 3 .0233 结点号= 4 .0000 .................各单元杆端内力.................... 单元号= 1 左端弯矩= 13.833 右端弯矩= 27.667 单元号= 2 左端弯矩= 32.333 右端弯矩= 23.167 单元号= 3 左端弯矩= 36.833 右端弯矩= -7.833 ====================== 计算结束==================== 弯矩图: 2.用连续梁程序计算连续梁的内力,作弯矩图.

22.62 输入数据: 4 2 1 4 20 3 20 3 20 3 20 3 20 30 4 -20 3 1 2 40 1. 5 2 1 -40 1.5 3 1 -20 3 4 2 输出结果: *************连续梁内力计算***************** 单元数= 4 支承类型= 2 节点荷载个数= 1 非节点荷载个数= 4弹性模量= 20.0000 杆长,惯性矩 GC(NE),GX(NE) 3.000 20.000 3.000 20.000 3.000 20.000 3.000 20.000 节点荷载大小,对应未知数序号 PJ(I,1),PJ(I,2) 30.000 4.000 非结点荷载值,距离,单元号,荷载类型号 -20.000 3.000 1.000 2.000 40.000 1.500 2.000 1.000 -40.000 1.500 3.000 1.000

三跨连续梁桥动力特性分析

三跨连续梁桥动力特性分析 第一章在桥梁设计中,动力特性的研究尤为重要。对动力特性进行分析与研究 最主要的原因是为了避免共振。本文通过比较惯性矩变化导致的刚度分配变化和跨径布置对多跨变截面连续梁桥自振特性的影响,并运用有限元软件对三跨连续梁桥进行动力特性分析,得出三跨连续梁桥的自振频率的变化规律,从而为冲击 系数的合理取值提供依据。 1.1 多跨连续梁桥的跨径布置 连续梁桥分为等截面连续梁桥和变截面连续梁桥。 等截面连续梁桥可以选用等跨布置和不等跨径布置两种布置方式。等跨布置的跨径大小主要取决于分孔是否经济和施工技术条件等。当桥梁按照等跨径布置会使标准跨径较大时,为了减少边跨的正弯矩,将边跨跨径取小于中跨的结构布置,即不等跨布置,一般边跨与中跨跨长之比在0.6—0.8之间,边跨与中跨跨长之比简称边中跨比。 当连续梁桥主跨的跨径接近或者大于70m时,若主梁仍然采用等截面的布置方式,在恒载和活载作用时,将会出现主梁支点截面的负弯矩比跨中截面的正弯矩大很多。为了使受力更加合理和建造更加经济,此时,采用变截面连续梁桥的设计,不仅更加经济,也使受力更加符合要求,高度变化和内力变化基本相适应。对于跨径,变截面连续梁桥立面一般采用不等跨径布置。对于三跨以上的连续梁桥,除边跨之外,其余中间跨一般采用等跨径布置以方便施工。对于多于两跨的连续梁桥,其跨径比一般为0.6—0.8左右。当采用箱形截面的三跨连续梁桥时,该比值甚至可减少至0.5—0.7,当接近0 .618 时,桥跨变化会显得平顺、流畅,较为美观。此时,连续箱梁的梁高宜采用变高度设计,其底曲线采用折线(采用折线形截面布置可使构造简单、施工方便)、二次抛物线和介于折线与二次抛物线之间的1.5—1.8次抛物线的设计形式,从而使底曲线变化规律与连续梁弯矩变化规律基本接近。 1.2 分析动力特性的原因 所谓动力特性是指自振周期(自振频率)、振型、阻尼比三个主要方面。分

3静定结构的受力分析-梁结构力学

1 结构力学多媒体课件

◆几何特性:无多余约束的几何不变体系 ◆静力特征:仅由静力平衡条件可求全部反力和内力 ◆常见静定结构:梁、刚架、三铰拱、桁架和组合结构。 ◆静定结构受力分析的内容:反力和内力的计算,内力图的绘制和受力性能分析。 ◆静定结构受力分析的基本方法:选取脱离体,建立平衡方程。 ◆注意静力分析(拆)与构造分析(搭)的联系 ◆学习中应注意的问题:多思考,勤动手。本章是后面 学习的基础,十分重要,要熟练掌握!

容易产生的错误认识: “静定结构内力分析无非就是选取隔离体,建立平衡方程,以前早就学过了,没有新东西”

一、反力的计算 4kN 1kN/m D C B A 2m 2m 4m C B A 20kN/m 4m 4m 2m 6m D C B A (1)上部结构与基础的联系为3个时, 对整体利用3个平衡方程,就可求得反力。 (2)上部结构与基础的联系多于三个时,不仅要对 整体建立平衡方程,而且必须把结构打开, 取隔离体补充方程。

1、内力分量及正负规定 轴力F N :截面上应力沿杆轴法线方向的合力。 以拉力为正,压力为负。 剪力F Q :截面上应力沿杆轴切线方向的合力。 以绕隔离体顺时针转为正,反之为负。 弯矩M :截面应力对截面中性轴的力矩。 不规定正负,但弯矩图画在受拉侧。在水平杆中, 当弯矩使杆件下部纤维受拉时为正。 A 端 B 端 杆端内力 F Q AB F N AB M AB 正 F N BA F Q BA M BA 正

2、内力的计算方法 K 截面法:截开、代替、平衡。 内力的直接算式(截面内力代数和法) =截面一边所有外力沿截面法线方向投影的代数和。 轴力F N 外力背离截面投影取正,反之取负。 剪力F =截面一边所有外力沿截面切线方向投影代数和。 Q 外力绕截面形心顺时针转动,投影取正,反之取负。 弯矩M =截面一边所有外力对截面形心的外力矩之和。 外力矩和弯矩使杆同侧受拉时取正,反之取负。

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