預(yù)應(yīng)力混凝土三跨變截面連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算過程案例1300字

預(yù)應(yīng)力混凝土三跨變截面連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算過程案例綜述結(jié)構(gòu)有限元建模使用Midas建立模型，根據(jù)模型的荷載組合結(jié)果估算所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，之后再根據(jù)鋼筋估算量來進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的配置并進(jìn)行PSC設(shè)計(jì)驗(yàn)算。單元?jiǎng)澐謱⒚靠绲挠?jì)算跨徑以3m等分，但是需要設(shè)置橫隔板的1、15、16、27、28、39、40、54單元長(zhǎng)度為0.6m，一共有55個(gè)節(jié)點(diǎn)，54個(gè)單元，如圖3-1所示劃分單元。圖3-1單元的劃分節(jié)點(diǎn)X向坐標(biāo)在下表中給出：表3-1節(jié)點(diǎn)X向坐標(biāo)（單位：m）節(jié)點(diǎn)12345678X坐標(biāo)0.030.63.06.09.012.015.018.0節(jié)點(diǎn)910111213141516X坐標(biāo)21.024.027.030.033.036.038.439.0節(jié)點(diǎn)1718192021222324X坐標(biāo)39.642.045.048.051.054.057.060.0節(jié)點(diǎn)2526272829303132X坐標(biāo)63.066.068.769.069.372.075.078.0節(jié)點(diǎn)3334353637383940X坐標(biāo)81.084.087.090.093.096.098.499.0節(jié)點(diǎn)4142434445464748X坐標(biāo)99.6102.0105.0108.0111.0114.0117.0120.0節(jié)點(diǎn)49505152535455X坐標(biāo)123.0126.0129.0132.0135.0137.4137.97控制截面幾何特性控制截面的截面特性由Midas導(dǎo)出，結(jié)果見下表3-2。表3-2控制截面幾何特性節(jié)點(diǎn)號(hào)面積A（m2）中性軸到下緣的距離y（m）抗彎慣性矩I（m4）118.241.12289.7423218.241.12289.7423318.241.12289.7424418.321.13039.9409518.531.15310.5401618.871.190811.5842719.341.243513.1484819.941.310615.343920.661.391918.31791021.521.48722.26891122.511.595627.44551223.621.717434.15971324.881.85242.79641426.261.999353.82481527.462.126164.74681627.462.126164.74681727.462.126164.74681826.011.972951.72011924.371.79839.17422022.931.64229.88652121.691.505323.08932220.631.388518.18442319.771.292114.71442419.101.216812.33892518.631.163210.81462618.341.13189.982718.241.12289.74232818.241.12289.7423邊界條件在2、40和54號(hào)節(jié)點(diǎn)處添加邊界條件來約束主梁的豎向位移，在節(jié)點(diǎn)16處添加邊界條件來約束主梁的豎向、橫向以及縱橋向位移，如下圖所示圖3-2邊界條件作用組合將橋梁所涉及到的各種作用分為永久作用和可變作用兩大類。(1)永久作用預(yù)應(yīng)力、支座沉降作用和一、二期恒載作用為永久作用。但此時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋還未配入，故不予考慮。①一期恒載一期恒載包括主梁自重以及各橫隔板的重力。主梁自重由Midas自動(dòng)計(jì)算。橫隔板重力由下式計(jì)算，然后以集中荷載的形式手動(dòng)輸入。橫隔板的作用力可以按照按下面公式計(jì)算[24]：Pl=γAd（3-1）式中：γ——橫隔板混凝土的重度；A——橫隔板的面積（m2）；d——橫隔板的厚度（m）。橫隔板自重和作用位置見表3-3表3-3橫隔板重力及作用位置作用節(jié)點(diǎn)號(hào)216284054重力（kN）411.91094.4411.91094.4411.9②二期恒載橋面鋪裝的重力和防撞護(hù)欄自重是二期恒載主要考慮的內(nèi)容。二者根據(jù)下面的公式計(jì)算后輸入Midas中。橋面鋪裝中橋面行車道上的瀝青混凝土鋪裝寬為16m，厚10cm，瀝青混凝土的重度為24kN/m3；護(hù)欄每延米使用0.3m3混凝土，重度取26kN/m3。故二期恒載集度為橋面鋪裝集度+防撞護(hù)欄集度：q2=16*0.01*24+0.6*26QUOTE=15.76（kN/m）（2）基礎(chǔ)變位作用設(shè)計(jì)中僅考慮了單個(gè)基礎(chǔ)的變位作用，單個(gè)基礎(chǔ)變位作用產(chǎn)生的次內(nèi)力由Midas計(jì)算得出。①單個(gè)基礎(chǔ)變位作用橋梁左側(cè)中支座即16號(hào)節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)下降1cm。（3）可變作用人群荷載、梯度溫度、汽車荷載和汽車沖擊力是可變作用主要考慮的內(nèi)容[24]。①汽車荷載在Midas中汽車荷載可以直接輸入，先選擇依據(jù)的設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)的車輛荷載，再布置橫向偏載工況來自動(dòng)計(jì)算汽車荷載內(nèi)力。②汽車的沖擊荷載《通規(guī)》說明第4.3.2條連續(xù)梁橋基頻f計(jì)算公式：（3-2）（3-3）式中：L——計(jì)算跨徑；E——混凝土彈性模量；Ic——截面抗彎慣性矩；《通規(guī)》第4.3.2條的規(guī)定沖擊系數(shù)按下式計(jì)算：＞14Hz時(shí)，=0.451.5Hz