等高预应力连续箱梁桥分析实例
目 录
使用本资料前应注意的事项 (3)
1.1 结构形式概况 (4)
1.2 主要技术标准 (4)
1.3 设计采用的主要规范和标准 (5)
1.4 主要材料 (5)
1.4.1 材料分类 (5)
1.4.2. 材料参数 (5)
1.5 设计荷载 (6)
1.5.1 恒载 (6)
1.5.2 收缩徐变 (6)
1.5.3 基础不均匀沉降 (6)
1.5.4 预应力张拉力 (6)
1.5.5 活载 (6)
1.5.6 温度作用 (6)
2、前处理 (7)
2.1总体信息输入 (7)
2.2 结构建模 (9)
2.2.1有限元构件法 (9)
2.2.2 梁的建立与划分 (10)
2.2.3 截面的建立、安装与拟合 (10)
2.3钢束设计 (13)
2.4钢筋设计 (15)
2.5施工分析 (15)
2.6运营分析 (15)
2.7数检与运行 (17)
3 后处理 (17)
3.1规范验算项目梳理 (17)
3.2后处理查询项目的建立 (17)
3.3计算书一键生成 (18)
使用本资料前应注意的事项
本资料重点讲述桥梁博士(Dr.BridgeV4.0)系统的使用，文中涉及的结构尺寸和设计数据均源于实际工
程项目，但可能并不适合于所有情况，仅用户可供学习《桥梁博士V4》使用；
桥梁博士V4系统的计算理论、约定的坐标系、单位制以及数据输入的格式等，这些信息的可能在本文中并不全面，用户可以查阅随软件提供的帮助文件、实时hint提示。
使用桥梁博士系统进行桥梁结构分析，其结果的正确性取决于用户对结构建模的合理性以及对规范的
正确理解；因此使用程序之前，用户必须充分理解结构受力特点。
本书使用的符号均与系统支持的规范一致，具体的含义请参考有关规范。
1.1 结构形式概况
本例为4x40m等高预应力混凝土连续箱梁，采用一次落架，结构形式如下：
1、等高等宽预应力混凝土连续箱梁(直线)；
2、桥梁长度：L = 4*40 = 160 m；
3、桥面宽度:3.25m(人行道)+11.5m(行车道)+0.5m（中央分隔带）+11.5m（行车道）；+3.25m(人行道)=30m；
4、车道数:双向6车道。
图1.1-1 桥墩横断面
1.2 主要技术标准
1、道路等级：城市主干路；
2、设计速度：本工程设计速度取50km/h；
3、路面设计荷载 路面结构设计：BZZ-100型标准车；
4、车行道宽度：小型汽车专用道，3.25m；大、小型汽车混行车道，3.5m；
5、荷载标准：城-A级，人群荷载按《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）取值；
6、设计安全等级：一级；结构重要性系数取：1.1；
7、耐久性设计条件：项目所在区域自然环境属于亚热带季风气候区，属于I类地区；相对湿度为0.8；
8、桥梁设计使用年限：100年；
9、梁纵横纵坡度：桥梁纵坡，见道路相关说明；横坡：双向2.0%；
1.3 设计采用的主要规范和标准
1、城市桥梁设计规范（CJJ 11-2011）
2、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015）
3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）
4、城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ 2-2008）
5、公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTG/T B07-01-2006）
1.4 主要材料
1.4.1 材料分类
表1.4-1 材料分类
部 位 材 料
混凝土 C50混凝土
预应力钢绞线 Φs15.20
钢筋 HRB400
1.4.
2. 材料参数
（1）混凝土
表1.4-2 混凝土弹性模量和强度（MPa）
混凝土等级 C50
弹性模量E c 34500
剪切模量G c13800
轴心抗压强度设计值f cd 22.4
轴心抗拉强度设计值f td 1.83
轴心抗压强度标准值f ck 32.4
轴心抗拉强度标准值f tk 2.65
泊桑比 γ=1/6，或0.2；热膨胀系数=0.00001/℃.
（2）钢筋
表1.4-3 钢筋强度（MPa）
钢筋种类 抗拉强度设计值 抗压强度设计值
HRB400 330 330
（3）预应力钢绞线
ф15.20高强度低松弛钢绞线（GB/T5224-2014），主要力学性能为：
弹性模量Ep=195000MPa；
标准强度fpk=1860MPa；
1.5 设计荷载
1.5.1 恒载
一期恒载：按构件实际截面计入。
预应力混凝土、钢筋混凝土容重γ=26kN/m3；
钢绞线、钢筋和冷拉IV级钢筋容重γ=78.5 kN /m3；
补充端横梁自重荷载1960KN/道；补充中横梁自重荷载2360 KN/道；
二期恒载：桥面铺装、防撞护栏、过桥管线等合计每延米二期恒载=133kN/m。
1.5.2 收缩徐变
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）的规定计算。计算基本条件：野外一般条件，相对湿度为0.8；考虑混凝土主梁现浇以及预应力张拉等施工周期为30-60天。
1.5.3 基础不均匀沉降
主墩沉降按1cm计，边墩按1cm计，进行组合取最不利情况。
1.5.4 预应力张拉力
钢绞线：张拉控制应力
0.751395
con pk
f MPa
σ==
，管道摩阻系数（
0.2,0.0015
k
μ==
）；
1.5.5 活载
设计荷载：城市-A级
横桥向按6车道考虑。横向调整系数是所承受的汽车的总列数，考虑纵横向折减、偏载后的修正值，横向折减系数为0.55。
冲击系数，总体计算按《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2015 第4.3.2条计算。
1.5.6 温度作用
1）体系温差
混凝土结构温度变化按《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004的确定，最高温度40℃，最低温度为-5℃。假定主梁合龙温度10℃～20℃。混凝土主梁体系升降温差：±20℃。
2）温度梯度
主梁结构温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2015的温度梯度曲线确定。
2、前处理
V4总体使用流程简介如下图所示，主要进行总体信息的输入、结构的离散、截面的拟合、钢束输入、钢筋输入、施工阶段信息输入、运营阶段信息输入等几个步骤来完成整个前处理。
图2.1-1 桥博V4总体使用流程介绍
2.1总体信息输入
总体信息界面主要是输入结构分析需要的常规计算信息，计算内容、计算设置，材料定义等。根据前期给定的资料，对本例的相关内容设置如下所示:
图2.1-2 总体信息的输入 特殊参数说明如下：
是否考虑负弯矩折减：负弯矩区是否需要考虑墩顶削峰。
阶段徐变天数划分：是否考虑收缩对徐变的影响，细分主要是为了提高收缩引起的徐变效应计算精度，各个细分阶段的收缩从下一个细分阶段开始考虑其徐变效应。
2.2 结构建模
2.2.1有限元构件法
桥梁博士V4.0系统中，创新使用有限构件法，基本的建模操作对象为一个构件，在进行结构建模中，首先要根据桥梁结构方案和施工方案建立构件；其次采用特征节点、施工缝节点以及一般节点进行构件划分，对于构件的划分一般遵从以下原则：
特征节点：对于构件所关心的位置须设特征节点。
●支承处应设置特征节点并定义为跨径分界线；
●梁跨中、拱顶等在后处理的关键位置处应设置特征节点，便于后处理查询；
●构件连接处应设置特征节点，便于边界条件定义；
●构件变截面的起点和终点应编制特征节点；
●不同构件的交点或同一构件的折点处应编制特征节点；
●当施工分界线的两侧位移不同时，应设置两个不同的特征节点，利用主从约束关系考虑该节
点处的连接方式；
●自动形成刚臂：不同构件节点的坐标相同且不同构件节点特征名称相同；手动形成刚臂应设
置特征节点。
施工缝节点：对于构件在施工过程中有施工分界的位置须设施工缝节点。
●构件的起点和终点编制施工缝节点，程序可以自动考虑；
●构件的施工分界线设定单元分界线，即编制施工缝节点，如悬臂浇筑（拼装）的节段处、预
制拼装梁的湿接缝处等位置。
一般节点：其余针对构件的划分须设一般节点。
●对桥面单元的划分不宜太长或太短，可以采用标准单元长度1～2m，须保证每跨至少8个单元。应
根据施工荷载的设定并考虑活载的计算精度统筹兼顾，因为活载的计算是根据桥面单元的划分，记录桥面节点处位移影响线，进而得到各单元的内力影响线经动态规划加载计算其最值效应，因此对于考虑特征节点、施工缝节点等以后的模型，用户可以采用一般节点进行加密。
●对于索单元一根索应只设置一个单元。
命名原则：除一般节点外，特征节点与施工缝节点为了区分以及避免混乱皆需用户自定义命名 命名原则：字母+数字；如S0、Z1等。
2.2.2 梁的建立与划分
本例是4x40m的等高预应力箱梁，建模首先建立一根160m的通长纵梁，定义构件属性；其次划分节点，包括一般节点、特征节点与施工缝节点等。具体操作步骤如下：
双击结构建模进入到结构建模界面；
建纵梁。点击常规建模/建梁，弹出命令行；根据命令行的提示进行操作，依次输入ENTER/K/4*40/0.75，梁构件建立；
定义纵梁属性。点击梁，弹出对象属性，依次修改构件类型（预制A类预应力梁）/构件模板（常规空间砼主梁）/自重系数（1.04）；
定义特征节点，截面变化处节点的定义等；
定义一般节点：一键加密，设置一般节点以达到计算的要求。
2.2.2-1 边跨
2.2.2-2 中跨
2.2.3 截面的建立、安装与拟合
桥梁博士V4截面拟合的方式有多种，可以通过坐标参数化拟合、截面参数化拟合（通用截面拟合）、直线拟合、样条曲线拟合等多种方式。本项目为4×40m预应力混凝土连续梁，主梁采用等高度预应力混凝
土连续箱梁，梁高2.5m，设置双向横坡2.0%。采用预应力A类构件进行分析。截面顶板厚26cm；底板厚
25cm；中腹板厚45cm，近支点加厚至75cm，截面如下图所示。
2.2.3-1 标准断面
2.2.3-2 加厚断面
本项目截面变化规律较为简单，直接采用直线拟合的方式进行截面拟合。截面输入采用CAD导入的方法。具体操作步骤如下：
打开 截面 操作界面，填加 新截面 并重命名；
绘制截面图形：准备需要输入的截面；
●CAD导入截面绘制原则：在CAD进行截面绘制，图元必须为LINE、ARC、CIRCLE、PLINE、SPLINE；图形
单位为毫米，精度到毫米；一个图层对应一个截面。
图2.2.3-1 截面的导入
定义支座位：支座横向位置的定义；根据支座横向布置设计填入
图2.2.3-2 支座横向位置的定义
定义悬臂线、分梁线、腹板线；
图2.2.3-3 悬臂线、分梁线、腹板线的定义 截面定义 标签的设置；
图2.2.3-4 截面相关参数的设置
装截面：截面的安装。
2.3钢束设计
钢束设计包括钢束竖弯、平弯几何信息的定义、材料型号的定义、张拉控制应力的定义、张拉类型、横向位置、束数的定义、钢束预应力损失相关参数的定义等。
几何特征的定义:桥博V4中，钢束竖弯线型的输入，有以下的两种方式：
●导入：包括CAD导入、CSV格式导入（表格）两种方式；
●钢束编辑器：直接用钢束编辑器进行钢束输入，创新的钢束输入形式、快速便捷。
本例采用CAD导入钢束竖弯线型的方式，CAD导入钢束绘制原则如下：
●颜色：绘制钢束图形时，竖弯钢束及竖弯中的半径字体必须用红色，平弯钢束及平弯中的半径
字体必须用黄色；
●单位：图形单位为毫米；
●半径输入：应该合理，圆弧半径不能小于左右端两点间的距离；
●图元类型：采用“导线输入”导入图元为LINE、PLINE，只允许折线，不允许曲线；采用“非
导线输入”导入图元为LINE、PLINE、ARC、SPLINE。
●可采用实际线型导入与导线点形式绘制钢束几何线型。
图2.3-1 钢束的导入
图2.3-2 钢束的导入
材料、型号、张拉控制应力、张拉类型、横向位置、束数的定义。
图2.3-3 钢束相关信息的填写
钢束预应力损失相关参数的定义。
图2.3-4 钢束预应力损失计算相关信息的填写
2.4钢筋设计
纵筋的输入：顶板顶层钢筋的输入、底板底层钢筋的输入；
●缘纵向钢筋N1：d=25mm，横向布置30根；N2：d=16mm，横向布置173根；
●顶缘纵向钢筋N3：d=25mm，横向布置30根；N4：d=16mm，横向布置133根；
箍筋的输入：间距、肢数、直径。
●箍筋N5：d=16mm，24肢或者12肢箍
2.5施工分析
施工阶段的模拟
S1:支架现浇：总体信息、构件安装、钢束安装、横梁荷载、边界条件；
S2:铺装、栏杆：加二恒；
S3:收缩徐变
2.6运营分析
运营阶段荷载的输入
整体升降温；
图2.6-1 整体升降温的定义
基础不均匀沉降的定义
图2.6-2 支座不均匀沉降的定义 梯度温度的输入
图2.6-2 温度梯度的定义
纵向影响线的定义
包括汽车以及人群的加载
图2.6-3 纵向影响线的定义
2.7数检与运行
图2.7 数据的检查与运行
3 后处理
3.1规范验算项目梳理
对于A类预应力混凝土构件设计，规范有以下的验算项目：
承载能力极限状态
●正截面强度验算：查看基本组合强度验算结果；
●斜截面强度验算：查看基本组合强度验算结果；
正常使用极限状态应力验算：
●法向压应力：查看标准值组合应力验算结果（最大压应力验算结果）；
●法向拉应力（抗裂性）： 频遇组合：查看频遇组合应力验算结果；（最大拉应力验算结果）
●主压应力：查看标准值组合应力验算结果；（最大主压应力验算结果）
●主拉应力：频遇组合：查看频遇组合应力验算结果；（最大主拉应力验算结果）
3.2后处理查询项目的建立
查询项目的建立
图3.1-1 新建结果查询项目
●查询项目的排序原则
●新建文件夹/新建查询项目
快速查询、查询项目模板的建立、保存与调用
●快速查询模板
●快速查询项目的建立、保存、替换、与调用
快速查询模板保存在桥博V4.0安装目录下的template文件夹下的目录中，具体位置如下：
图3.1-2 查询项目模板存放位置
3.3计算书一键生成
一预应力混凝土连续梁桥 1.力学特点及适用范围 连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。 由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂，能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力，加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。 预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。 2.立面布置 预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题，可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式（图1）。结构形式的选择要考虑结构受力合理性，同时还与施工方法密切相关。 a b a.不等跨不等截面连续梁 b. 等跨等截面连续梁 图1 连续梁立面布置 1．桥跨布置 根据连续梁的受力特点，大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置，但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。当采用三跨或多跨的连续梁桥时，为使边跨与中跨的最大正弯矩接近相等，达到经济的目的，边跨取中跨的0.8倍为宜，当综合考虑施工和其他因素时，边跨一般取中跨的0.5～0.8倍。对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值，以增加边跨刚度，减小活载弯矩的变化幅度，减少预应力筋的数量。若采用过小的边跨，会在边跨支座上产生拉力，需在桥台上设置拉力支座或压重。当受到桥址处地形、河床断面形式、通航（车）净空及地质条件等因素的限制，并且同时总长度受到制约时，可采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合，跨径从中间向外递减，以使各跨内力峰值相差不大。 桥跨布置还与施工方法密切相关。长桥、选用顶推法施工或者简支—连续施工的桥梁，多采用等跨布置，这样做结构简单，统一模式。等跨布置的跨径大小
桥梁博士系列教程—小箱梁或T梁盖梁计算 上海同豪土木工程咨询有限公司 2008-4-22 教程概述
本例主要介绍利用桥梁博士对桥墩盖梁进行计算的过程和方法，重点在于虚拟桥面入盖梁活载的加载处理。 进行盖梁计算主要由以下几个步骤： 桥墩盖梁的结构离散（划分单元） 输入总体信息 输入单元信息 输入施工信息 输入使用信息 执行项目计算 查阅计算结果 本例教程桥墩构造参数
一、结构离散 首先对盖梁进行结构离散，即划分单元建立盖梁模型，原则是在支座处、柱顶、特征断面（跨中、1/4）处均需设置节点。如果需要考虑墩柱和盖梁的框架作用，还需要把墩柱建立进来；柱底的边界条件视情况而定，如果是整体承台或系梁连接，可视为柱底固结；如果是无系梁的桩柱，可以将桩使用弹性支撑或等代模型的方式来模拟。 二、输入总体信息 计算类型为：全桥结构全安计算 计算内容：勾选计算活载 桥梁环境：相对湿度为0.6 规范选择中交04规范。
输入单元信息，建立墩柱、盖梁及垫石单元模型，对于T 梁或小箱梁，因为支座间距比较大不能将车轮直接作用在盖梁上，我们还需要在盖梁上设置虚拟桥面单元来模拟车道面，与盖梁采用主从约束来连接，虚拟桥面连续梁的刚度至少大于盖梁的100倍。建立模型如下： 虚拟桥面为连续梁时，刚度可在特征系数里修改。
第一施工阶段：安装所有杆件 添加边界条件 添加虚拟桥面与盖梁的主从约束：虚拟桥面与盖梁的主从约束需要使用两种情况分别模拟：虚拟桥面简支梁和虚拟桥面连续梁；这两种方法分别是模拟墩台手册中的杠杆法和偏心受压法；其目的是杠杆法控制正弯矩截面；偏心受压法控制负弯矩截面。
浅谈预应力混凝土连续箱梁桥设计中的问题 摘要桥梁设计是一项综合的工程，设计过程中会遇到一些问题，如桥位选择、桥面标高的确定、确定桥梁分孔、主梁截面选择、确定墩台基础形式、墩台基础埋置深度、结构尺寸的拟定，以及有关桥梁的其他问题，如主梁截面普通钢筋及预应力钢筋的布置、桥墩、桥台和桩基的配筋设计、桥面系的布置等。 关键词桥梁设计，预应力结构,连续箱梁桥，总体布置，结构计算 相对于简支梁桥,连续梁桥结构体系和受力特点具有明显的优势，其跨中正弯矩降低很多，同时支点出现负弯矩。混凝土材料耐久性较好，能够适应桥梁结构后期运营使用过程中产生的磨损，钢结构在使用过程中,应做好防腐措施,工程造价过高。在桥梁结构形式选择过程中,大多数设计单位会优先考虑混凝土连续箱梁桥，设计过程中遇到的问题,可以通过查阅桥梁规范，或者借鉴相似工程在设计过程中的经验取值，能够对设计具有指导作用。 1.桥梁总体布置 1.1 桥位设计 桥位的选择常与桥梁结构体系、原有或新建道路线形及周围环境等众多方面。桥位设计应能够保证原有或既定交通的正常运营，能够通过设计的洪水流量,满足通航要求，并与桥址周围的工农业、自然环境等相协调。桥位选择需要注意保护文物、保护生态环境,同时要注意尽量少占用耕地和农田，尽量做到对有意义及有价值的建筑物的保护。 桥位确定后，应进行桥孔布置。桥孔的大小和长度，应与天然状态桥下河槽或河滩流量分配相协调，并能满足泄洪排沙的要求。桥孔的布置，应该针对不同桥位进行不同的设计,河槽稳定不会扩宽或河槽不稳定时，桥孔布置需考虑以上因素。桥孔布置后桥墩的选择也应满足一定的要求，尽可能小的减小对河流的影响,充分考虑桥墩阻水的影响。 桥面标高的确定，应该根据该桥的使用要求进行选择，注意与既定道路之间的衔接。若桥面标高与既定道路高差过大，可以考虑设置引桥以克服高差。且河流通过设计水位时,须保证支座不受水流侵袭,同时还需要考虑桥墩阻水等各种因素引起的各类升高值，若桥梁结构有通航要求，还应该满足通航净空的要求。 １．２结构形式
4 预应力混凝土连续梁桥 4.1一般规定 4.1.1 预应力混凝土连续梁桥设计应根据桥长、柱高、地基条件等因素合理分联，每联的长度应以结构合理、方便施工、有利使用为原则，在有条件的情况下应考虑景观要求和桥梁整体布局的一致性。 4.1.2主梁应尽量采用一次浇筑混凝土、两端张拉预应力钢筋的施工方式，主梁长度宜控制在120m左右，当确实需要设置长分联时，可以采用分段浇筑混凝土、使用联接器分段张拉预应力钢筋的施工方案，设计时允许在同一截面全部预应力钢筋使用联接器连接，但对主梁截面及配筋应做加强处理。 4.1.3对于匝道桥，为增大刚度、减小扭矩，有条件时尽可能采用墩梁固结或双支座形式。 4.1.4桥梁截面形式可根据桥宽、跨径、施工条件、使用要求等确定为箱形（简称箱梁）或T形（简称T梁）。箱形截面可设计为单箱单室或单箱多室。箱梁翼板长度的确定应以桥面板正、负弯矩相互协调为原则，T梁悬臂长度宜为1.0~1.5m，箱梁悬臂长度宜为1.5~2.5m。当主、引桥结构形式不同时，悬臂板长度宜取得一致。 4.1.5箱梁腹板宽度应由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保护层、预应力钢筋孔道净距和满足混凝土浇筑等要求确定。预应力钢筋净保护层和净距除满足规范外，应考虑纵向普通钢筋和箍筋的占位以及混凝土浇筑的孔隙等因素。箱梁腹板宽度最小值应符合下列要求：
箱梁腹板宽度最小值一览表 4.1.6 悬臂板厚度应视悬臂长度、桥上荷载及防撞护栏碰撞力验算结果而定。根部厚度宜取0.30～0.55m，悬臂板端部厚度一般不应小于0.12m（对有特殊防撞要求的结构，悬臂板端部厚度适当增加，如使用PL2型防撞护栏时悬臂板端部厚度不应小于0.2m）。当悬臂板长度较长时应适当加强悬臂板沿主梁方向钢筋的配置。 4.1.7主梁翼板和顶、底板厚度应根据梁距和箱宽计算确定。同时应满足箱梁顶板厚度不小于0.2m，底板厚度不小于0.18m；T梁顶板厚度不小于0.16m。 4.1.8中支点横梁和端横梁宽度由计算确定，但中支点横梁宽度不应小于2m，端横梁宽度不应小于1.1m，端横梁宽度还应考虑伸缩缝预留槽等构造要求。 4.1.9主梁腹板与顶、底板相接处应设1︰5加腋，箱形截面与支点横梁相接处应设渐变段加厚。箱梁截面与跨间横梁相接处应设0.15m抹角。 4.1.10箱梁底板必须设置排水孔，腹板必须设置通风孔，直径均宜取D=0.1m左右。配有体外预应力钢筋的箱梁应设置检查换索通道。 4.1.11连续梁桥必须设置端横梁及中支点横梁。直线连续箱梁桥跨径小于30m的桥孔可不设跨间横梁；跨径在30～40m之间的桥孔宜设一道跨间横梁；跨径大于40m时宜设三道跨间横梁。曲线连续箱梁桥应根据曲线半径、跨径大小确定跨间横梁个数。连续T梁桥跨径大于25m
2015年大学生创新训练计划项目申请书 桥梁博士第二次上机作业 横向分布系数的计算 组长： 学院： 年级专业： 指导教师： 组员： 完成日期：
桥梁博士第二次上机作业 一、作业组成 二、作业合作完成情况 本次作业由3组组员共同完成，任务分配情况如下： 张元松完成实例一（“杠杆法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 郑 宇完成实例二（“刚性横梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 计时雨完成实例三（“刚接板梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 孙 皓完成实例四（实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数），对计算过程进行截图，并进行本次实验报告的撰写任务。 三、上机作业内容 1、任务分析与截面特性计算 本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行，首先对图纸进行分 第二次作业组成 实例一、“杠杆法”求横向分布系数 实例三、“刚接板梁法”求横向分布系数 实例二、“刚性横梁法”求横向分布系数 实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数
析，确定荷载横向分布系数计算所对应的各个截面；然后求出所用到截面的界面特性（抗弯惯性矩和抗扭惯性矩）；最后用“桥梁博士”的横向分布计算功能求出各主梁的横向分布系数，为接下来的简支T 梁的配筋计算和结构安全性验算做好准备。 （1）通过CAD绘图的方式求出截面特性 用CAD绘制出桥梁设计图中的跨中截面与支点截面如图1所示。对两个截面分布使用“reg”命令→“massprop”命令，求出两个截面的截面特性如图2所示。 图1 CAD绘制的桥梁单元截面 (a) CAD算出的跨中截面特性 (b) CAD算出的支点截面特性 图2 CAD计算出的桥梁截面特性 （2）通过“桥梁博士”计算出截面图形进行验算 步骤一：打开桥博，点击“新建”出现对话框，如图3所示。点击“桥梁博士截面设计文件”，出现图4界面。
用新规范计算预应力混凝土连续梁 谢宝来 【摘要】本文为用新规范进行桥梁结构设计的一个算例，其重点讨论了预应力混凝土构件纵向受力性能的计算方法和计算过程，以及对新规范的一些理解，其中包括汽车冲击系数、上下缘正负温差、翼缘有效宽度、极限承载能力(塑性)和应力(弹性)计算等，同时也说明了一些构造方面的要求。 【关键词】规范预应力混凝土冲击系数有效宽度 一、设计概况 该桥为京津高速公路跨越永定新河的一座特大桥，单幅桥宽16.5米，特大桥是因为长度超过了1000米，以永定新河的交角为45度，跨越河流时采用三联3x55米，用PZ造桥机施工的预应力混凝土连续箱梁，此处平曲线半径为5000米，当然小半径也可以采用此施工工艺。第一阶段施工为简支单悬臂，施工长度为55米简支加11米(悬臂为跨径的五分之一，此处弯矩最小，为施工缝的最加位置)悬臂，平移模板，第二阶段施工长度为44米加11米悬臂，最后施工剩下的44米。主要预应力钢束均为单向张拉，最大单向张拉长度为66米。按预应力砼A 类构件设计。 二、设计参数 (一)桥宽：16.5m(1+0.75+3x3.75+3+0.5)； (二)跨径：3x55m； (三)梁高：3.0m； (四)荷载标准：公路－I级；计算车道数：3；横向折减系数：0.78； (五)二期荷载：100mm厚沥青混凝土；80mmC40防水混凝土；两侧栏杆20kN/m。 (六)采用的主要规范: 《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）； (七)选用材料： ①混凝土C50：f cd =22.4MPa,f td =1.83MPa,E c =3.45x104MPa；
桥梁博士操作实例 上机时间： 组长： 学院： 年级专业： 指导教师： 组员： 完成日期：
桥梁博士第一次上机作业 一、作业组成 二、作业合作完成情况 本次作业由3组组员共同完成，任务分配情况如下： 张元松完成实例一（用快速编辑器编辑5跨连续梁），并对建模过程进行截图。 郑宇完成实例二（双塔单索面斜拉桥建模），并对建模过程进行截图。 计时雨完成实例三（拱肋的建立过程），并对建模过程进行截图。 孙皓完成实例四（预应力T梁建模及钢束的输入）及实例五（从CAD导入截面及模型），对建模过程进行截图，并进行本次实验报告的撰写任务。 三、上机作业内容 1、用快速编辑器编辑5跨连续梁 (1) 模型参数：5跨连续梁，5跨跨径从左到右依次为20m、30m、40m、30m、20m，都呈抛物线变化，
(2) 具体操作： 步骤一：点击“文件”，“新建项目组”并“创建项目”，在输入单元特性信息对话框中，点击“快速编译器”的“直线”编译按钮，出现“直线单元组编辑”对话框。 步骤二：在“直线单元组编辑”对话框中，将“编辑内容”的复选框的4个复选按钮都勾上，编辑单元号：1-140，左节点号：1-140，右节点号：2-101，分段长度：100*1，起点x=0 y=0，终点x=1，y=0，如图1所示。 图1 输入单元节点信息 步骤三：添加控制截面。 A、在控制点距起点距离这一栏，依次添加0、10、20、35、50、70、90、105、120、130、140。 B、选定控制截面0米处，点击“截面特征”→“图形输入”，选择“铅直腹板单箱双室”，输入截面尺寸，如图2所示。然后点击“确定”，选择“中交新混凝土：C40混凝土”，点击“存入文件”，将文件保存为“0m截面.sec”。（注意：在输完截面类型和尺寸后回到主菜单后一定要点击一下“修改”这个按钮） 图2 输入“0截面”截面尺寸
第一章绪论 第一节桥梁设计的基本原则和要求 一、使用上的要求 桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力，能保证车辆和行人的安全畅通；既满足当前的要求，又照顾今后的发展，既满足交通运输本身的需要，也要兼顾其它方面的要求；在通航河道上，应满足航运的要求；靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求，考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限，并便于检查和维护。 二、经济上的要求 桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较，使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小，在使用期间养护维修费用最省，并且经久耐用；另外桥梁设计还应满足快速施工的要求，缩短工期不仅能降低施工费用，面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。 三、设计上的要求 桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想，认真研究国外的先进技术，充分利用国际最新科学技术成果，把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来，保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 四、施工上的要求 桥梁结构应便于制造和安装，尽量采用先进的工艺技术和施工机械，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。
五、美观上的要求 在满足上述要求的前提下，尽可能使桥梁具行优美的建筑外型，并与周围的景物相协 调，在城市和游览地区，应更多地考虑桥梁的建筑艺术，但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。 第二节计算荷载的确定 桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载，作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性，各种荷载出现的机率也不同，因此需将作用荷载进行分类，并将实际可能同时出现的荷载组合起来，确定设计时的计算荷载。 一、作用分类与计算 为了便于设计时应用，将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载，根据其性质分为：永久作用、可变作用和偶然作用三类。 （一）永久作用 指长期作用着荷载和作用力，包括结构重力（包括结构附加重力）、预加力、土重力及土的侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力和基础变位而产生的影响力。 （二）可变作用 指经常作用而作用位置可移动和量值可变化的作用力。包括汽车荷载及其的引起的冲击力、离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、温度作用和支座摩阻力。 （三）偶然作用 偶然作用是指在特定条件下可能出现的较强大的作用，如地震作用或船只或漂浮物的撞击力和汽车的撞击作用（施工荷载也属于此类）。
桥梁博士斜拉桥建模实例 我们拟定建立以下模型，见下图： 参数说明：桥面长度L1=100M，分100个桥面单元，每单元长度1M，桥塔长度L2=50M，分50个竖直单元，每单元长度1M，拉索单元共48个单元，左右对称，拉索桥面锚固端间隔为2 M，桥塔锚固端间隔为1M。 下面介绍具体建立模型的步骤：
步骤一，建立桥面单元。用快速编译器编辑1-100个桥面单元（具体过程略），参见下图： （注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定） 步骤二：建立桥塔单元。用快速编译器编辑101-150个桥塔单元（具体过程略），参见下图：
（注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定，在分段方向的单选框内，一定要选择“竖直”，起点x=49，y=-20，终点x=49，y=30是定义桥塔的位置，这里我把它设在桥面中部，桥面下20米处，因为我做的桥塔截面为2m×2m的空心矩形，所以此处起点和终点x填49，请读者自己理解） 步骤三：拉索的建立。 A、先编辑桥塔左边部分24跟拉索单元。 点击快速编译器的“拉索”按钮，在拉索对话框内的编辑内容复选框选择编辑节点号勾上，编辑单元号：151-174，左节点号：1-48/2；右节点号：152-129；（注意：左节点1-48/2代表拉索在桥面的锚固点间距为2M），如下图：
在快速编译器中选择“单元”按钮，在“单元”对话框内的复选框内把“截取坐标”勾上，编辑单元号：151-174，然后确定。如下图：
B、建立桥面右半部分的24跟拉索。 在快速编译器中选择“对称”按钮，在“对称”对话框中的编辑内容4个复选框都勾上。 模板单元组：151-174；生成单元组：198-175；左节点号：55-101/2；右节点号：129-152；对称轴x=50，然后确定。见下图： 这样，我们就建好了拉索单元的模型。现在让我们来看一看整个模型的三维效果图：
变截面预应力混凝土连续箱梁大桥施工技术研究 发表时间：2016-03-21T10:10:38.140Z 来源：《基层建设》2015年26期供稿作者：徐立骞 [导读] 杭州市城市建设基础工程有限公司随着桥梁技术不断发展，变截面预应力混凝土箱梁得到越来越广泛的应用。杭州市城市建设基础工程有限公司浙江杭州 310004 摘要：随着桥梁技术不断发展，变截面预应力混凝土箱梁得到越来越广泛的应用。某桥主桥为变截面连续梁桥，在施工过程中进行了相应的施工控制。本文结合某桥对变截面预应力混凝土连续箱梁施工要点进了研究，可为同类型工程施工提供参考。关键词：变截面；预应力；箱梁大桥；钢管桩；施工技术 1、工程概况 某桥工程桩号分别为K0+000，终点桩号K2+300，全长2.3km。主桥上部构造：混凝土C55：16293.6m3Ⅰ钢筋606t，Ⅱ钢筋2747t，预应力钢绞线841t。该桥左幅设计为：（4×32m）等截面预应力砼连续箱梁+（58+3×96+58）变截面预应力砼连续箱梁+（3×24）等截面预应力砼连续箱梁+（4×32）等截面预应力砼连续箱梁+（3×32）等截面预应力砼连续箱梁；右幅设计为：（3×32m +24.175m）等截面预应力砼连续箱梁+（58+3×96+58）变截面预应力砼连续箱梁+（25.825+2×27）等截面预应力砼连续箱梁+（4×32）等截面预应力砼连续箱梁+（3×32）等截面预应力砼连续箱梁，总长828m。全桥位于直线段，部分纵面位于-2.4%和2.4%直线纵坡段，其余位于R=8000，T=144的竖曲线上。 2、箱梁结构形成 该桥起点桩号为K0+842.877，终点桩号K1+670.877，大桥全长828m（双幅），主桥设计为58m+3×96m+58m五跨变截面预应力混凝土连续箱梁。主桥上部箱梁为变截面单箱双室断面，箱梁梁高、底板厚度均按圆曲线变化。主跨箱梁根部梁高（箱梁中心线）为560cm，跨中梁高（箱梁中心线）为270cm，箱梁顶板全宽为2050cm，厚度25cm。底板宽度957.7至1180.8cm变化，厚度为73.6—30cm。腹板厚度分别为75cm及50cm。箱梁在花瓶墩顶处设300cm厚的横隔板。主跨箱梁单“T”共分12段悬臂浇筑，0号梁段长12m，其余1-12号梁分段长为7x300+5x400cm，边跨、次边跨、中跨合拢段都为2m，边跨现浇段长10m。0号梁段和边跨现浇段采用钢管桩支架现浇施工，主跨T构采用对称挂篮悬臂现浇施工，悬浇最重梁段为1794kN。全桥合拢顺序为：先合拢两个边跨，接着合拢次边跨，最后合拢中跨。 3、0#段桥梁结构特点 3.1 0#块施工 该桥0#段采用单箱双室结构，节段长1200cm，墩顶高560cm，底板宽957.7cm，顶板宽2050cm，0号块混凝土方量为473.3m3，0号块重量为12542kN。考虑0#块长度较长，桥面与墩身宽比大，结合设计图纸及实际施工条件，主桥0#块支架选用钢管桩支架，图1 0#段支架示意。 图1 0#段支架示意 3.2钢管桩支架构造 钢管桩支架由钢管桩立柱、剪刀撑、主横梁、纵向分配梁、落架系统、模板系统等分别由六部形成： 1）钢管桩立柱：墩柱两侧底板位置各设置3根φ700σ10钢管桩立柱，用于支撑底板、腹板荷载以及抵抗部分施工不平衡力距；两侧各设置3根φ530σ6钢管桩立柱，用于支撑腹板和翼板荷载。 2）剪刀撑：钢管桩立柱之间设置［20槽钢剪刀撑增加支架横向稳定，剪刀撑的层数根据支架高度进行调整。 3）主横梁：主横梁采用两根Ⅰ45b工字钢，横梁与钢管桩采用焊接。 4）纵向分配梁：纵向分配梁采用Ⅰ25b工字钢，分配梁按照支架设计进行布设。 5）落架系统：纵向分配梁与主横梁之间设置木楔，以便于后期模板拆除。 6）模板系统：外侧模采用定型钢模，单侧模板长度组合为4.5m+3.5m+4.5m，几何尺寸以设计图为准；考虑0#段内部几何尺寸变化较大，内模采用组合木模。 3.3钢管桩支架搭设 安装前准备→钢管立柱→设置剪力撑→安装主横梁→安装纵向分配梁及木模→铺设底模→预压→卸载→调整模板标高→安装侧模→钢筋预应力绑扎→砼浇筑。 3.4准备顺序 钢管桩支架拼装应做好以下准备： 1）根据设计图纸要求，在加工场下料，焊接过程中应注意控制杆件的结合尺寸及焊接质量；
拱桥加固实例 1概述 仁义桥位于山西省太原市清徐县榆次一古交公路清徐段上，于1971年修建。桥梁原设计荷载为：汽车-13级、拖车-60。上部结构为：空腹式悬链线无铰钢筋混凝土双曲拱桥，净跨径25m，矢跨比为1／6，设计拱轴系数m=2.20，共三跨。桥面宽度为：净-7m+2×1.0m(人行道)，桥面纵坡为0，横坡为3％(双向)，主拱圈宽度为7.5m。主拱圈厚度为0.80m。拱上建筑采用排架式副拱墩。下部结构为：150#片石混凝土实体墩和桥台，桥墩顶宽2.0m基础为明挖扩大基础。 随着清徐县经济的不断发展，仁义桥现状已不能满足清徐一古交公路交通量日益增长、车辆荷载等级增大的要求。为满足榆次一古交二级公路清徐路段公路建设的要求，在2004年对该桥进行了加固改造。 2加固采用桥梁技术标准 (1)设计汽车荷载等级：公路—Ⅱ级，人群3.0kN／m2，桥面组成：净—9m+2×1.0m(人行道)。 3加固依据及资料 交通部部标准《公路工程技术标准》(JTJB01—2003)。交通部部标准《公路桥涵设计规范》(1989年合订本)，交通部部标准《公路桥涵施工设计规范》(JTJ041—2000)，交通部部标准《公路质量检验评定标准》(JTJ071—98)，交通部部标准《公路养护技术规范)JTJ0173—96)，公路桥涵设计手册：《拱桥》(上、下册)(1991年版)。仁义桥原设计文件(太原公路分局1971年)。 4加固设计要点 (1)上部结构计算采用《桥梁博士》(平面杆系有限元程序)进行加固后成桥状态下活载、恒载、温度变化等作用力计算，以最不利荷载组合进行控制设计。 (2)下部结构按重力式墩台计算，计算荷载按《公路桥涵设计通用规范》的规定，对所有可能承受的荷载进行最不利组合。以最不利荷载组合控制设计。基础计算按照《公路桥涵地基与基础设计规范》，结合本桥实际情况按旧桥基础承载力提高系数予以考虑进行验算。 (3)桥面板计算按单向板和悬臂板计算，悬臂跳梁进行截面强度验算、抗剪计算和抗倾覆计算。 (4)相关参数：相对湿度70％，墩台不均匀沉降考虑10mm。桥面板与其他结构温差5℃。 5加固方法
预应力混凝土连续梁工程施工组织设计方案
目录 一、工程概况 (1) 1.1水文、地质条件 (1) 1.1.1地形地貌 (1) 1.1.2气象水文 (1) 1.1.3工程地质条件 (2) 1.2结构形式 (3) 1.2.1钻孔桩及下部结构形式 (3) 1.2.2上部结构形式 (4) 二、施工部署 (4) 三、施工方案 (4) 3.1钻孔桩施工（后附施工流程图） (5) 3.1.1钻孔施工准备 (5) 3.1.2钻机工作原理及常见事故的预防、处理 (8) 3.1.3钢筋笼制作、安装 (8) 3.1.4清孔验收 (9) 3.1.5灌注水下砼 (10) 3.2承台（后附施工流程图） (12)
3.2.1基坑开挖 (12) 3.2.2凿除桩头、桩基检测 (13) 3.2.3钢筋绑扎 (13) 3.2.4模板支立 (13) 3.2.5灌注砼 (14) 3.3墩身及托盘（后附施工流程图） (16) 3.3.1钢筋工程 (16) 3.3.2辅助支架 (17) 3.3.3墩柱模板 (17) 3.3.4混凝土浇注 (17) 3.3.5混凝土养生 (17) 3.4连续梁 (17) 3.4.2悬臂段施工 (17) 3.4.3边跨现浇段施工 (17) 3.4.4合拢段施工 (17) 3.5防护棚架方案 (17) 3.5.1设计荷载 (17) 3.5.2总体设计方案 (17)
3.5.3防护目的 (17) 3.5.4细部结构设计 (17) 3.5.5棚架施工时高速公路保通方案及措施 (17) 四、施工进度计划 (18) 五、资源供应计划 (20) 六、施工准备工作计划 (21) 6.1施工技术准备 (21) 6.2施工队伍及施工机具准备 (22) 6.3施工现场准备 (22) 七、施工平面图 (23) 八、技术组织措施计划 (25) 8.1确保工期的具体措施 (25) 8.2、确保质量的具体措施 (28) 8.2.1、确保工程质量的主要措施 (28) 8.2.2质量保证体系 (29) 8.2.3不合格产品的控制 (32) 8.3确保安全的具体措施 (32) 8.4雨季施工措施 (34)
桥梁博士建模实例 一、拱肋的建立过程事例 我们现在拟定建立如下图所示的模型： 说明：桥面全长50M，分为50个单元，每个单元x向分段长度为1M，系杆截面为2000×1000MM的矩形截面，材料为40号混凝土拱肋单元； 拱肋单元分50个单元，每个单元x向分段长度为1M，拱肋截面为钢管内填40号混凝土，钢管半径R=1000MM，厚度T=120MM，为A3号钢 吊杆每隔5M设1根，拉索材料为270低级松弛钢绞线 下面我们讲述具体的建立过程： 步骤一：选择菜单栏的项目>创建工程项目，建立新工程，如下图所示：
步骤二：按F4键进入原始数据输入窗口，在数据菜单中选择“输入单元特征信息”，见下图 步骤三：先建立系杆单元，点击快速编译器的“直线”按钮，在编译框内，在编辑内容的四个复选框都钩上，编辑单元号：1-50，左节点号：1-50，右节点号：2-51；分段长度：50*1，如下图所示：
步骤四：输入截面特征，点击截面特征按钮，选择图形输入，找到矩形截面，然后输入B=2000，H=1000，确定，如下图： 步骤五：控制断面定义。在控制点距起点距离输入框内填0，按添加按钮，然后在控制点距起点距离输入框内填50，再按添加按钮，见下图：
步骤六：做完以上步骤后，按确定按钮，这样，我们第一步的系杆就建好了，如下图： 下面我们建立拱肋单元： 步骤一：点击快速编译器的“拱肋”按钮，进入拱肋单元编译框，在编辑单元号一栏需要输入：51-100,左节点号：1 52-100，右节点号：52-100 51，x 向分段长度：50*1；控制点x1=0，y1=0，控制点x2=25，y2=12，控制点x3=50，y3=0，同样，编辑内容的4个复选框都勾上。如下图所示：
4.1一般规定 4.1.1 预应力混凝土连续梁桥设计应根据桥长、柱高、地基条件等因素合理分联，每联的长度应以结构合理、方便施工、有利使用为原则，在有条件的情况下应考虑景观要求和桥梁整体布局的一致性。4.1.2主梁应尽量采用一次浇筑混凝土、两端张拉预应力钢筋的施工方式，主梁长度宜控制在120m左右，当确实需要设置长分联时，可以采用分段浇筑混凝土、使用联接器分段张拉预应力钢筋的施工方案，设计时允许在同一截面全部预应力钢筋使用联接器连接，但对主梁截面及配筋应做加强处理。 4.1.4桥梁截面形式可根据桥宽、跨径、施工条件、使用要求等确定为箱形（简称箱梁）或T形（简称T梁）。箱形截面可设计为单箱单室或单箱多室。箱梁翼板长度的确定应以桥面板正、负弯矩相互协调为原则，T梁悬臂长度宜为1.0~1.5m，箱梁悬臂长度宜为1.5~2.5m。当主、引桥结构形式不同时，悬臂板长度宜取得一致。 4.1.5箱梁腹板宽度应由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保护层、预应力钢筋孔道净距和满足混凝土浇筑等要求确定。预应力钢筋净保护层和净距除满足规范外，应考虑纵向普通钢筋和箍筋的占位以及混凝土浇筑的孔隙等因素。箱梁腹板宽度最小值应符合下列要求：
条件腹板宽度Bmin(cm) 腹板内无纵向或竖向后张预应力钢筋时20 腹板内有纵向或竖向后张预应力钢筋之一时30 腹板同时有纵向和竖向后张预应力钢筋时38 4.1.6 悬臂板厚度应视悬臂长度、桥上荷载及防撞护栏碰撞力验算结果而定。根部厚度宜取0.30～0.55m，悬臂板端部厚度一般不应小于0.12m（对有特殊防撞要求的结构，悬臂板端部厚度适当增加，如使用PL2型防撞护栏时悬臂板端部厚度不应小于0.2m）。当悬臂板长度较长时应适当加强悬臂板沿主梁方向钢筋的配置。 4.1.7主梁翼板和顶、底板厚度应根据梁距和箱宽计算确定。同时应满足箱梁顶板厚度不小于0.2m，底板厚度不小于0.18m；T梁顶板厚度不小于0.16m。 1m，端横梁宽度还应考虑伸缩缝预留槽等构造要求。 4.1.9主梁腹板与顶、底板相接处应设1︰5加腋，箱形截面与支点横梁相接处应设渐变段加厚。箱梁截面与跨间横梁相接处应设0.15m 抹角。 4.1.10箱梁底板必须设置排水孔，腹板必须设置通风孔，直径均宜取D=0.1m左右。配有体外预应力钢筋的箱梁应设置检查换索通道。 4.1.11连续梁桥必须设置端横梁及中支点横梁。直线连续箱梁桥跨径小于30m的桥孔可不设跨间横梁；跨径在30～40m之间的桥孔宜设一道跨间横梁；跨径大于40m时宜设三道跨间横梁。曲线连续箱梁桥应根据曲线半径、跨径大小确定跨间横梁个数。连续T梁桥跨径大于
桥梁博士V4案例教程横向分布系数解决方案
一、杠杆法 项目概况： 上部结构采用装配式T梁，计算跨径19.5m，桥宽0.75+7+0.75，计算支点横梁处1号梁和2号梁的相应于公路一级的横向分布系数；（横断面如下图） 当荷载位于支点处时，应按杆杠原理法计算荷载横向分布系数。 新建项目： 模型类型选择横向分布模型； 项目名称：人工输入 项目路径：项目保存位置 模型默认：人工输入
新建任务： 选择杆杆法 结构描述 如下图： 主梁间距：各主梁距离前一个主梁的间距，单位为m。第一根主梁前无主梁，故其主梁间距为0。
荷载描述： 计算规范：根据各个工程项目选择本次工程对应的规范（由于横向分布模型和三维模型是独立的节点，因此这个规范不能从三维模型的总体信息中传入） 特殊荷载： 单击“特殊荷载”对应的单元格中按钮，将会出现如下图所示的对话框： 轮重：特殊车辆横向各轮轮重（轮重宜填写相对值，例如，特载定义为四个车轮，每个轮重为1/4）。
轮间距：各轮中线距离前一轮的距离，单位为m。首轮前无车轮，故其轮间距为0。 桥面布置： 单击“桥面布置”对应的单元格中按钮，将会出现如下图所示的对话框： 类型：可以选择人行道、车道、防撞墙和隔离带共4种类型。4种类型可以任意组合形成桥面。 宽度(m)：所选择桥面类型的宽度，单位为m。 车道数：当选择的类型为车道时填写。人行道、防撞墙和隔离带不输入车道数。 恒载(kN/m2)：人行道、防撞墙和隔离带的均布恒载集度。 桥面中线距离首梁距离 用于确定各种活载在影响线上移动的位置。对于杠杆法和刚性横梁法为桥面中线到首梁梁位线的距离； 对于刚接板梁法和比拟正交异性板法为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距离。
m i d a s建模计算预应力混凝土连续箱梁桥
纵向计算模型的建立 1.设置操作环境 1.1打开新项目，输入文件名称，保存文件 1.2在工具-单位体系中将单位体系设置为“m”,“KN”,“kj”和“摄氏”。 2．材料与截面定义 2.1 材料定义 右键-材料和截面特性-材料。C50材料定义如下图所示。
需定义四种材料：主梁采用C50混凝土，立柱、盖梁及桥头搭板采用C30混凝土，基桩采用C25混凝土。预应力钢绞线采用1860级高强低松弛s 15.24钢绞线。钢绞线定义时，设计类型：钢材；规范：JTG04（S）；数据库：strand 1860,名称：预应力钢筋
2.2 截面定义 2.2.1 利用SPC（截面特性值计算器）计算截面信息 （1）在CAD中x-y平面内，以mm为单位绘制主梁所有的控制截面，以DXF格式保存文件；绘图时注意每个截面必须是闭合的，不能存在重复的线段，并且对于组成变截面组的线段，其组成线段的个数应保持一致。 （2）在midas工具中打开截面特性计算器（SPC），在Tools-Setting中将单位设置为“KN”和“mm”； （3）从File-Import-Autocad DXF导入DXF截面；
（4）从Model-Section-Generate中选择“Type-Plane”；不勾选“Merge Straight Lines”前面的复选框；Name-根据截面所在位置定义不同的截面名称从而生成截面信息； （5）在Property-Calculate Section Property 中设置划分网格的大小和精度，然后计算各截面特性； （6）从File-Export-MIDAS Section File导出截面特性文件，指定文件目录和名字，以备使用。 2.2.2 建立模型截面
等高预应力连续箱梁桥分析实例 目 录 使用本资料前应注意的事项 (3) 1.1 结构形式概况 (4) 1.2 主要技术标准 (4) 1.3 设计采用的主要规范和标准 (5) 1.4 主要材料 (5) 1.4.1 材料分类 (5) 1.4.2. 材料参数 (5) 1.5 设计荷载 (6) 1.5.1 恒载 (6) 1.5.2 收缩徐变 (6) 1.5.3 基础不均匀沉降 (6) 1.5.4 预应力张拉力 (6) 1.5.5 活载 (6) 1.5.6 温度作用 (6) 2、前处理 (7) 2.1总体信息输入 (7) 2.2 结构建模 (9) 2.2.1有限元构件法 (9) 2.2.2 梁的建立与划分 (10) 2.2.3 截面的建立、安装与拟合 (10) 2.3钢束设计 (13) 2.4钢筋设计 (15) 2.5施工分析 (15) 2.6运营分析 (15) 2.7数检与运行 (17)
3 后处理 (17) 3.1规范验算项目梳理 (17) 3.2后处理查询项目的建立 (17) 3.3计算书一键生成 (18)
使用本资料前应注意的事项 本资料重点讲述桥梁博士(Dr.BridgeV4.0)系统的使用，文中涉及的结构尺寸和设计数据均源于实际工程项目，但可能并不适合于所有情况，仅用户可供学习《桥梁博士V4》使用； 桥梁博士V4系统的计算理论、约定的坐标系、单位制以及数据输入的格式等，这些信息的可能在本文中并不全面，用户可以查阅随软件提供的帮助文件、实时hint提示。 使用桥梁博士系统进行桥梁结构分析，其结果的正确性取决于用户对结构建模的合理性以及对规范的正确理解；因此使用程序之前，用户必须充分理解结构受力特点。 本书使用的符号均与系统支持的规范一致，具体的含义请参考有关规范。
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目录 概要 (1) 桥梁概况及一般截面 (2) 预应力混凝土梁的分析顺序 (3) 使用的材料及其容许应力 (4) 荷载 (5) 设置操作环境 (6) 定义材料和截面 (7) 定义截面 (8) 定义材料的时间依存性并连接 (9) 建立结构模型 (11) 定义结构组、边界条件组和荷载组 (12) 输入边界条件 (15) 输入荷载 (16) 输入恒荷载 (17) 输入钢束特性值 (18) 输入钢束形状 (19) 输入钢束预应力荷载 (22) 定义施工阶段 (24) 输入移动荷载数据 (29) 运行分析 (33) 查看分析结果 (34) 通过图形查看应力 (34) 定义荷载组合 (38) 利用荷载组合查看应力 (39) 查看钢束的分析结果 (43) 查看荷载组合条件下的内力 (46)
概要 本例题使用一个简单的两跨连续梁模型（图1）来重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。主要包括分析预应 力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法， 以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的 步骤和方法。 图1. 分析模型
桥梁概况及一般截面 分析模型为一个两跨连续梁，其钢束的布置如图2所示，分为两个阶段来施工。 桥梁形式：两跨连续的预应力混凝土梁 桥梁长度：L = 2@30 = 60.0 m 图2. 立面图和剖面图
预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。 1.定义材料和截面 2.建立结构模型 3.输入荷载 恒荷载 钢束特性和形状 钢束预应力荷载 4.定义施工阶段 5.输入移动荷载数据 6.运行结构分析 7.查看结果
浅谈预应力混凝土连续刚构箱梁桥几种常用受力分析方法的对 比 【摘要】随着我国交通事业的迅速发展，公路桥梁与城市桥梁的修建也日益增多。同时由于技术的进步与成熟，桥型也由之前的简支转变为结构受力比较先进，跨度更大的连续梁或者连续刚构。当桥梁跨径加大时，结构性能优良的箱形截面往往是合宜的横截面选择。因此，对箱梁桥的受力分析方法的研究就显得很有必要。本文首先对箱梁截面的优点进行简要阐述，然后重点针对学者们对预应力混凝土连续钢构箱梁公路桥梁受力的几种常用分析方法进行阐述并加以对比，着重阐述了解析法和数值法在预应力箱梁受力分析中的原理和应用，并进一步得出相应结论。 1前言 箱型截面主要优点是截面抗弯、抗扭刚度大，结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性；顶板和底板都具有较大的混凝土面积，能有效抵抗正负弯矩，满足配筋的构造要求，并能很好适应管线等公共设施的布置；同时，箱形截面适应现代化施工方法的要求，如悬臂施工法、顶推法等，这些施工方法要求截面必须具备较厚的底板；而且，箱形截面承重结构和传力结构相结合，使各部件共同受力，截面效率高，并适合预应力混凝土结构空间布束，达到经济效果。其中箱梁由于具有较大的截面抗扭强度及抗弯强度、弯曲应力图形合理、剪应力小、稳定性好、行车平稳舒适、施工速度快和造价低等优点，能够很好的满足高等级公路行车高速、平稳、舒适的要求。在国内外得
到了十分迅速的发展和广泛的应用。 预应力混凝土的研究已有一百余年的历史。近三十年来，预应力混凝土桥梁的发展速度异常迅猛，不但在跨径上己跻身于大跨径之列，而且在建桥数量上亦遥遥领先，有关预应力的研究也愈来愈成熟。预应力混凝土连续钢构箱梁桥一般采用空间受力分析法，概括起来，主要是解析法和数值法。 2 解析法在预应力箱梁受力分析中的原理及应用 解析法是为了把问题简化，往往采用一些假定和近似处理方法。如将作用于箱形梁的偏心荷分解成对称荷载与反对称荷载。对称荷载作用时，按梁的弯曲理论求解；反对称荷载作用时，按薄壁杆件扭转理论分析；然后将二者计算结果叠加而得。扭转分析又根据截面的刚度区分为截面不变形（刚性扭转）和截面变形（畸变）两种不同情况。通过这些荷载分解，就单项问题进行较深入的探讨。采用若干假定，是解析法的另一特点，如对位移模式的假定等。 箱形梁剪力滞的分析方法有“加劲板”理论、比拟杆法以及Eleissnen根据能量原理的分析方法等。关于箱形梁的扭转分析，前苏联学者符拉索夫和乌曼斯基在这方面建立了完整的理论。对于箱形梁的畸变应力分析，有广义坐标法、等代梁法、弹性地基梁比拟法等。弹性地基梁比拟法具有物理概念清晰、受力分析明确、计算简便等特点，所以得到普遍推广应用。对于箱形梁的横向弯曲，分析方法有影响面法和框架分析法。影响面法计算较为繁琐，而框架分析法是一种颇为简便的方法。
现浇预应力混凝土连续梁桥多联同步施工 张忠效 （中交通力建设股份有限公司西安 710000） 【摘要】受钢束张拉空间和单端允许张拉长度的影响，现浇预应力混凝土连续梁分段施工问题，一直困扰着广大桥梁工作者。经过不断的摸索、总结和改进，勤劳智慧的桥梁工作者已经发展、创造出多种分联、分跨施工方案，并最终创造性地实现了多联桥同步施工的目标，带来了显著的社会和经济效益。本文在回顾连续梁桥同步施工技术发展历程的基础上，客观地分析了各方案间的优缺点，并着重对钢束张拉端内置、端横梁二次浇筑、内卡式千斤顶槽内张拉、多联同步施工方案进行了较为详细地介绍，指出了设计中的一些重点和难点。 【关键词】现浇连续梁；同步施工；顶部张拉；内卡式千斤顶；槽内张拉 一、概述 在桥梁上部结构施工时，尽管预制吊装施工具有工厂化、机械化、标准化程度高的诸多优点，受客观条件制约，采用支架、模板进行现浇施工仍被广泛采用[1]。与预制吊装相比，现浇施工普遍被认为施工周期长、造价高，如何有效缩短工期、降低造价成为横亘在广大桥梁工程师面前的一道难题。经过不断的摸索、积累和创新，随着内卡式千斤顶、钢束连接器等一批工具、设备的发明和改进，先后创造性地出现了梁顶集中张拉、逐孔浇筑、内卡式千斤顶槽内张拉等施工方案，基本实现了现浇预应力混凝土连续梁多联同步施工的伟大设想。 二、现浇连续梁桥同步施工发展历程 关于同步施工，国内主要经过了以下几个发展过程： 1、90年代，为加快施工进度，缩短施工周期，节约建设投资，设计者将钢束经平、竖弯后锚固于梁端顶部（如图一所示），创造出梁顶局部开槽、集中张拉的施工方法，可以在一定条件下做到多联同步施工，大大缩短了施工周期。 图一 目前，部分设计院仍在沿用此方法，但该方法的局限性也很明显，主要表现在： ⑴钢束过于集中于梁顶，梁底成为薄弱点，极易受拉开裂，危及结构安全，故一般不建议在梁高大于1.5 米时采用。 ⑵锚头在桥面下埋设较浅，汽车冲击不仅对钢束锚固不利，桥面铺装也容易在反射应力下破坏。 ⑶桥面渗水容易对锚具的耐久性产生影响。 2、90年代末和本世纪初，随着钢束连接器的推广应用，发展出逐孔施工方案，避免了顶部开槽、集中张拉的弊端，适用于各种梁高，且可靠性得到保证。该方法设计要点主要有： ⑴从桥梁一端向另一端，或从桥梁中间向两端逐孔支架现浇主梁，支架可周转使用。 ⑵于每跨主梁正负弯矩变化点附近（距桥墩中心线约0.15～0.2倍跨径处）设施工缝，钢束在施工缝处半数断开，浇筑下一孔时用连接器接长断开的钢束。如此，钢束单端张拉长度可控制在允许范围内，不致产生过大的预应力损失。 ⑶设连接器处腹板厚度等应满足连接器设置要求。