西南交通大学桥梁工程毕业设计——MIDAS建模——三跨铁路连续梁桥
目 录
0 前言 ................................................................................................................................ 1 1 概述 ................................................................................................................................ 1
1.1 桥梁设计概况 ..................................................................................................... 1 1.2 设计荷载 ............................................................................................................. 1 1.3施工方案 .............................................................................................................. 2 2 计算分析的一般步骤 .................................................................................................... 3 3 参数定义——材料和截面 ............................................................................................ 3
3.1 材料 ..................................................................................................................... 3 3.2 截面 ..................................................................................................................... 4 3.3 变截面设置 ......................................................................................................... 9 3.4 时间依存材料特性(砼收缩徐变参数) ....................................................... 10 4 节点单元建立 .............................................................................................................. 11
4.1 建立基点 ........................................................................................................... 11 4.2 扩展生成单元 ................................................................................................... 12 4.3 修改节点坐标 ................................................................................................... 13 4.4 修改截面 ........................................................................................................... 13 4.5 设置变截面组 ................................................................................................... 14 5 修改单元依存材料特性 .............................................................................................. 15 6 修改截面有效宽度 ...................................................................................................... 15 7 结构组、边界组、荷载组的定义及输入 .................................................................. 17
7.1 结构组 ............................................................................................................... 17 7.2 边界组 ............................................................................................................... 20 7.3 荷载组定义 ....................................................................................................... 22 8 施工阶段定义及建立 .................................................................................................. 22 9 荷载工况定义及荷载输入 .......................................................................................... 27
9.1 荷载工况定义 ................................................................................................... 27 9.2 荷载输入 ........................................................................................................... 27 9.3 预应力荷载及预应力钢束输入 ....................................................................... 31 9.4 系统温度荷载 ................................................................................................... 39 9.5 温度梯度荷载 ................................................................................................... 39 10 移动荷载 .................................................................................................................... 40 11 支座沉降 .................................................................................................................... 44 12 荷载组合及SPC截面设计 .......................................................................................... 44 13 PSC截面设计 ............................................................................................................... 46 14 计算结果查看 ............................................................................................................ 47
西南交通大学桥梁工程毕业设计——MIDAS建模——三跨铁路连续梁桥
0 前言
为了让学生更好的理解和应用MIDAS作本年度的桥梁工程毕业设计,特制作了《MIDAS初步应用》、《(60+100+60)m三跨高铁路连续梁桥MIDAS实例建模》以及《桥梁博士初步应用》、《(60+100+60)m三跨高铁路连续梁桥桥梁博士实例建模》本文件配合相应的视频文件使用。本套文件仅供桥梁工程毕业设计学生学习参考,模型中也并未完全按设计要求进行考虑。文件中错误再所难免,敬请批评指正。
1 概述
1.1 桥梁设计概况
本桥为(60+100+60)m三跨预应力混凝土连续梁铁路桥(见图1-1)。主梁为单箱单室结构,梁宽12.2m,桥梁采用挂篮悬臂灌注法施工。通过本例题重点介绍Midas/Civil软件的连续梁悬臂施工阶段仿真模拟。
设计技术标准:
? 铁路等级:I级,客运专线 ? 桥上线路:双线,线间距4.8m ? 设计行车速度:250km/h ? 设计荷载:ZK荷载
? 轨道结构:CRTS—I型板式无碴轨道
60m100m60m 图1-1 全桥立面布置图
1.2 设计荷载
(一)恒载
? 结构自重:钢筋混凝土结构按26.5kN/m3。
? 二期恒载:桥面二期恒载按110kN/m,包括钢轨、扣件、枕木、道碴等线路设备重,
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以及防水层、人行道栏杆、人行道遮板、挡碴墙、电缆槽盖板及竖墙等附属设施重量。 ? 预应力及其次内力。
? 混凝土收缩和徐变的影响:环境条件按野外一般条件计算,相对湿度取70%。 (二)活载
? 列车竖向静活载:ZK活载,双线按100%计。
? 竖向动力系数:按《高速铁路设计规范(试行)》(TB10621-2009),ZK标准活载
作用下,活载动力系数按下式计算:
1.44 1+μ=1+?0.18L0.2?? 式中L?加载长度(m),按n跨连续梁时取平均跨度乘以下列系数: n=2 1.2 n=3 1.3 n=4 1.4 n=5 1.5
当计算L?小于最大跨度时,取最大跨度。 (三)附加力
(1)风力:按《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005)计算(本次设计不考虑风荷载); (2)温度:按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)办理,体系温差为+20℃和-20℃,顶板日照温差10℃按指数函数分布考虑,顶板升温按
Ty=T01e-ay计算,其中T01取10℃(沿梁高单线加载),a=5。 指数加载,依据公式
(3)制动力或牵引力:按列车竖向静活载的10%计,双线采用一线制动力或牵引力。 (四)施工荷载
挂篮重量(含模板)按750kN计。
1.3施工方案
最长节段长为4m,节段重量大。由于本桥为长联多跨结构,本桥先将2个边跨合龙,然后合龙中跨,合龙段利用挂篮吊架施工。
主梁施工流程为:墩梁固结→悬臂施工→形成T构→双边跨满堂支架现浇→双边跨合龙→中合龙→形成连续梁结构的过程。
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2 计算分析的一般步骤
图2-1 MIDAS分析一般步骤
3 参数定义——材料和截面
3.1 材料
主梁砼采用C55,预应力钢绞线采用1860级。
从树形菜单的菜单表单中选择模型 > 特性值 > 材料
图3-1 砼材料
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