连续桥梁毕业设计答辩研究PPT学习教案

1、会计学1 连续桥梁毕业设计答辩研究连续桥梁毕业设计答辩研究 一、设计概况 2 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 主要内容 二、MIDAS模型建立 三、结构检算 四、施工方案设计 第1页/共31页 一、定义材料、建立截面 3 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 MIDAS模型建立 二、节点及单元划分 三、边界条件模拟 四、预应力模拟 五、施工阶段模拟 第2页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 4 第3页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 编号编号面积面积(m2)惯性矩惯性矩(m4) 中性轴到中性轴到 梁顶距离梁顶距离 (m) 中性轴到中性轴到 梁

2、底距离梁底距离 (m) 梁高（梁高（m） 112.6248101.6382.08332.69374.690 214.3912112.7462.1732.6964.690 314.7362114.5292.25612.73794.690 417.4584128.6952.91823.07384.690 520.656144.2733.01363.24344.777 624.9972167.0613.92313.76694.869 732.1537189.1323.83963.85044.994 847.8277211.4253.66874.02135.992 932.1537189.1323.8

3、3963.85046.257 1024.9972167.0613.92313.76697.690 1120.3724143.2673.02593.23117.690 1217.4584128.6952.91823.07387.690 1314.3912112.7462.1732.6967.690 1412.6248101.6382.08332.69377.690 1512.4136100.5772.02312.66696.257 1618.0045119.5982.0512.6395.992 1729.5877146.0942.19192.49814.869 1812.6248101.6382

4、.08332.69374.777 1914.3912112.7462.1732.6964.690 2014.7362114.5292.25612.73794.690 2117.4584128.6952.91823.07384.690 第4页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 6 第5页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 7 第6页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 节段号节段号节段长（节段长（m）单元号单元号单元长（单元长（m）节段号节段号节段长（节段长（m）单元号单元号单元长（单元长（m） A149.75 10.75 A014 215 2

5、0.7220.4 30.3231.6 43241.6 52.5250.4 62.5265 C1272B12.5272.5 A13484B22.5282.5 A12494B33293 A113.5103.5B43303 A103.5113.5B53313 A93.5123.5B63323 A83.5133.5B73333 A73143B83.5343.5 A63153B93.5353.5 A53163B103.5363.5 A43173B113.5373.5 A33183B124384 A22.5192.5B134394 A12.5202.5 D1/21 400.2 - 410.3 420.5

6、8 第7页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 阶段阶段中墩临时固结中墩临时固结中墩支座中墩支座边跨膺架边跨膺架边墩支座边墩支座临时水平约束临时水平约束边墩临时锁定边墩临时锁定 0号块号块 14号块号块 边跨合拢边跨合拢 中跨合拢中跨合拢 注：表中“表示激活，“”表示钝化 9 第8页/共31页 中墩临时固结中墩临时固结边跨膺架边跨膺架边墩支座边墩支座 节点节点约束节点约束节点约束 900 1 1 1 1 110 1 1 1 0 0860 0 1 0 0 0 920 1 1 1 1 120 1 1 1 0 0870 0 1 0 0 0 930 1 1 1 1 130 1 1 1

7、0 0880 1 1 0 0 0 950 1 1 1 1 140 1 1 1 0 0890 1 1 0 0 0 960 1 1 1 1 150 1 1 1 0 0临时水平约束 980 1 1 1 1 160 1 1 1 0 0节点约束 990 1 1 1 1 170 1 1 1 0 0911 0 0 0 0 0 1010 1 1 1 1 1790 1 1 1 0 0971 0 0 0 0 0 中墩支座中墩支座800 1 1 1 0 0边墩临时锁定 节点节点约束810 1 1 1 0 0节点约束 910 0 1 0 0 0820 1 1 1 0 02SDx=10tonf/m 941 0 1 0

8、0 0830 1 1 1 0 084SDx=10tonf/m 970 1 1 0 0 0840 1 1 1 0 0 - 1001 1 1 0 0 0850 1 1 1 0 0 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 注：表中“0”和“1”分别表示对应约束未勾选和勾选（如：1 0 1 0 0 0表 示Dx、Dy、Dz、Rx、Ry、Rz中Dx和Dz勾选约束，其他的未勾选）。 10 第9页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 施工阶施工阶 段段 激活激活钝化钝化 持续时 间 激活时 间 荷载1 激活时 间 荷载2 激活时 间 荷载3 钝化时 间 荷载1 钝化时 间 荷载2 0号块号

9、块3020自重 -30预应力0 - 1号块号块141挂篮03湿重114预应力1 - 2号块号块141挂篮13湿重214预应力21挂篮01湿重1 3号块号块141挂篮23湿重314预应力31挂篮11湿重2 4号块号块141挂篮33湿重414预应力41挂篮21湿重3 5号块号块141挂篮43湿重514预应力51挂篮31湿重4 6号块号块141挂篮53湿重614预应力61挂篮41湿重5 7号块号块141挂篮63湿重714预应力71挂篮51湿重6 8号块号块141挂篮73湿重814预应力81挂篮61湿重7 9号块号块141挂篮83湿重914预应力91挂篮71湿重8 10号块号块141挂篮93湿重101

10、4预应力101挂篮81湿重9 11号块号块141挂篮103湿重1114预应力111挂篮91湿重10 12号块号块141挂篮113湿重1214预应力121挂篮101湿重11 13号块号块141挂篮123湿重1314预应力131挂篮111湿重12 边跨现边跨现 浇段浇段 10 -1湿重13 边合拢边合拢 段段 141 挂篮边 跨合拢 3 湿重边 跨合拢 14 预应力 边跨合 拢 1挂篮12 - - 中合拢中合拢 段段 141 挂篮中 跨合拢 3 湿重中 跨合拢 14 预应力 中跨合 拢 1 挂篮边 跨合拢 1 湿重边 跨合拢 成桥成桥2 -1 挂篮中 跨合拢 1 湿重中 跨合拢 二期二期5030二

11、期 - - 302 - - 徐变徐变3650 - - 11 第10页/共31页 一、检算内容及指标 12 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 结构检算 二、施工阶段检算 三、成桥运营检算 四、预应力检算 第11页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 13 检算项目检算项目控制条件控制条件 设计安全系数设计安全系数 强度安全系数 主力组合：K 2.2 主力+附加力组合：K 1.98 抗裂安全系数 主力组合：K 1.2 主力+附加力组合：K 1.2 预应力钢绞线应力预应力钢绞线应力 锚下控制应力 传力锚固时控制应力 运营荷载作用下应力 混凝土应力混凝土应力 运营荷载下压应力

12、运营荷载下拉应力 抗裂荷载下主压应力 抗裂荷载下主拉应力 第12页/共31页 一、主梁正截面强度检算 14 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 成桥运营检算 二、主梁正截面抗裂检算 三、主梁主拉应力、主压应力检算 四、主梁剪应力检算 五、主梁变形检算 第13页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 15 主力+附加力组合下的应力图(上缘) 主力+附加力组合下的应力图(下缘) 第14页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 16 第15页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 17 主梁主要截面在正 常使用极限状态下 的正截面抗裂检算 见表 截面截

13、面类型类型 (Mpa)c (Mpa)fct (Mpa)KfKfct (Mpa) c t (M pa) 边支座边支座 底部1.140.77-4.13-1.201.91 0.0 0 顶部0.120.23-4.13-1.200.35 0.0 0 边跨边跨1/4 底部-1.682.92-4.254.281.201.24 0.0 0 顶部1.500.58-3.31-1.202.09 0.0 0 边跨边跨1/2 底部-0.361.81-4.1816.881.201.46 0.0 0 顶部0.681.65-3.49-1.202.33 0.0 0 边跨边跨3/4 底部2.00-0.59-4.15-1.201.

14、41 0.0 0 顶部-0.432.73-3.6815.081.202.31 0.0 0 中支座中支座 底部4.99-0.93-4.09-1.204.06 0.0 0 顶部-2.312.32-4.092.771.200.01 0.0 0 中跨中跨1/4 底部2.441.25-3.99-1.203.69 0.0 0 顶部2.571.95-3.44-1.204.51 0.0 0 跨中跨中 底部-2.883.02-4.592.641.200.13 0.0 0 顶部2.77-0.92-4.04-1.201.85 0.0 0 表中，所有正值 Kf1.2，无Kf的截面 表示构件为受压构 件，未受拉。 故主

15、截面抗裂满足 规范要求 第16页/共31页 一、0块施工 18 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 施工方案设计 二、悬灌段施工 三、边跨现浇段施工 四、合龙段施工 五、预应力施工 第17页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 19 设计桥梁为预应力连续梁桥，采用悬臂施工方法 ，在悬臂施工阶段的受力体系与成桥阶段不同，故必 须在0#块处设置临时支座。 经计算，本设计0#块临时支座采用4个对称分布 的钢筋混凝土块，其中混凝土采用C40，每块均设置 30根直径为32mm的螺纹钢筋，以抵抗拉应力。具体布 置如下图所示 第18页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年

16、 临时固结布置简图 20 第19页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 21 （1）临时支座受力计算 对悬臂灌注最不利情况受力分析，对抗压支座中心线求弯矩矩以及y方向 受力平衡公式如下： 1112121213 111313 0.951.95()+ 22 1.051.95=0 LL LLLL LL 拉不平衡施工挂篮挂篮 压 （G+.+G）+2F-1.2 GGGG G+.+G2F 12121213 +=0 压拉不平衡施工挂篮挂篮 2F2FG +G .+GG +G .+G+1.2GGGG 70t 挂篮 G 1624.62t 拉 F4453.73t 压 F 20t 不平衡 G10t 施

17、工 G 取 代入上式，求得 第20页/共31页 22 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 （2）临时支座抗压检算 根据混凝土结构设计规范（GB500102002）公式7.3.2 钢筋混凝土轴 心抗压构件计算公式如下式所示: N0.9 ccoryS f Af A 混凝土的轴心抗压力； 混凝土轴心抗压强度设计值； 钢筋抗压强度设计值； 构件的核心面积； 钢筋的抗压面积； N c f y f cor A S A 式 中 第21页/共31页 23 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 2 44 N0.9 32 0.919.1 2000900 10210 12010 4 4918.234 cc

18、oryS f Af A t 4453.73tN4918.234t 压 F 故临时支座抗压满足施工使用的要求。 根据混凝土结构设计规范（GB50102002）表4.1.1 可知C40混 凝土的轴心抗压强度 19.1MPa c f 第22页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 24 挂篮结构由主桁架，行走及锚固系统，吊带系统，底平 台系统，模板系统，五大系统构成。 本设计为简化计算，未考虑挂篮下部而直接以荷载代替 挂篮模型图 第23页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 25 人及机具荷载作用图 考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数：1.04 浇筑混凝土时的动力系数：1.2； 施工机具及人群荷载：2.5kN/ 混凝土倾倒、震动荷载：3kN/ 进行荷载组合 第24页/共31页 西南交通大学峨眉校区土木工程系2013年 26 挂篮应力图（单位：MPa） 在荷载：自重+最大湿重+模板+人群及机具荷 载+倾倒和震动混凝土荷载 工况下挂篮截面应 力图如图所示。最大应力为97MPa，出现在 横梁中心位置。 第25页/共31页 西南交通大学峨眉