【文章內(nèi)容簡介】 。 地質(zhì)條件 對地質(zhì)條件要求較高，當(dāng)處于軟土地基時，墩臺造價大幅提高。 為靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受變形影響，對地基要求較低 對地質(zhì)條件要求不高。 施工條件 拱圈施工有一定難度，需 使用滿堂式拱支架。 采用懸臂拼裝施工，施工工序較為復(fù)雜。 大量使用預(yù)制構(gòu)件，施工簡單迅速。 使用性能 橋面連續(xù) ，行車舒適。 活載撓度大，行車跳動比較厲害。 建筑高度較低易保養(yǎng)和維護(hù)橋下視覺效果 好。 經(jīng)濟(jì)性 地質(zhì)條件較差，墩臺造價較高。 充分利用懸出部分，可減小主梁高度，及材料用量，較為經(jīng)濟(jì)。 等截面形式，大量使用預(yù)制構(gòu)件，成本較低。 美觀性 造型優(yōu)美，與周圍景觀協(xié)調(diào)。 截面的變化，使線性更加優(yōu)雅。 構(gòu)造簡單，線條明晰。 結(jié)論 比選方案 比選方案 優(yōu)選方案 由上表可知，根據(jù) 南京市環(huán)島路 2 號橋 的情況，結(jié)合橋梁設(shè)計原則，簡支梁橋在使用性和經(jīng)濟(jì)性方面更好，所以選擇第三方案為最優(yōu)方案 20 第四章橋梁結(jié)構(gòu)計算 設(shè)計資料： 基本資料： 1） 標(biāo)準(zhǔn)跨徑 ： 20m 2） 計算跨徑 ： 3） 主梁全長 ： 4） 橋面橫向布置為： + + 5） 橋面縱坡 ： 3 % 6） 橋面橫坡 ： %。 技術(shù)指標(biāo)： 荷載 公路 II 級 ， 人群荷載根據(jù)《 公路橋涵通用設(shè)計規(guī)范 》 第 條取用 ， 人群荷載為 。橋?qū)?15m， 采用 9 片梁 ， 預(yù)制 梁高 ， 標(biāo)準(zhǔn)橋 寬梁間距均為 。 主要材料： 橋梁預(yù)制、現(xiàn)澆濕接縫和橋面鋪裝混凝土均采用 C50， 封錨混凝土也采用 C50。橋面鋪裝采用 C50， 下部結(jié)構(gòu)采用 C30， 水下混凝土采用 C25。 普通鋼筋 ： 直徑大于和等于 12mm 的采用 HRB335 鋼筋 ， 直徑小于 12mm 的均用 R235 鋼筋。 水泥 ： 符合國家有關(guān)最新標(biāo)準(zhǔn)的硅酸鹽水泥 ， 普通水泥 ， 礦渣水泥。 橋面鋪裝 ： 采用 8cm防水混凝土 ， 10cm瀝青混凝土路面。 欄桿 ： 人行欄重力作用 。 瀝青混凝土重度按 23kN/m3,混凝土重度按 26kN/m3計 21 截面設(shè)計： 主梁截面尺寸： 根據(jù) 《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（ JTGD602021） ，梁的高跨比的經(jīng)濟(jì)范圍在1/11 到 1/16 之間，此設(shè)計中標(biāo)準(zhǔn)跨徑為 20m，擬定采用的梁高為 ，翼板寬，腹板寬 。 主梁間距和主梁片數(shù)： 橋面凈空： + + ，采用 8 片 T 梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，主梁間距為 ，留 2cm灰縫。 布置如下： 22 建模： 設(shè)置操作環(huán)境 打開新文件 (新項目 )，以 T 梁為名保存 ( 保存 )。 將單位體系設(shè)置為 tonf 和 m。該單位體系可根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的種類任意轉(zhuǎn)換。 文件 / 新項目 文件 / 保存 (T梁 )，工具 / 單位體系 長度 m，力 tonf 定義材料和截面 下面定義所使用的混凝土的材料特性。 模型 / 材料和截面特性 / 材料類型 混凝土，規(guī)范 TG04（ RC）數(shù)據(jù)庫 C50 定義截面 截面使用比較簡單的 T 形截面來定義。 模型 / 材料和截面特性 / 截面數(shù)據(jù)庫 /用戶 截面號 (1)，名稱 (T 梁 ) 截面類型 PSC工形 截面名稱 :None 對稱 :(開 )；剪切驗算 :(開 )； Z1自動 :(開 )； Z2 自動 :(開 )； 抗剪用最小腹板厚度 :(開 )； t1:自動 (開 )； t2:自動 (開 )； t3:自動 (開 )； 23 抗扭用 : (開 )； HL1： 。 HL2： 。 HL3： BL1： 。 BL2： 0。 BL3:。 BL4： 考慮剪切變形 (開 )；偏心 中 下部 。 定義橫隔板截面，橫隔板采用實心矩形截面，尺寸為 H=1， B=。偏心中上部。 定義材料時間依存特性并連接 為了考慮徐變、收縮以及抗壓強度的變化，下面定義材料的時 間依存特性。 材料的時間依存特性參照以下數(shù)據(jù)來輸入： 28天強度 :fck=5000 tonf/m2； 相對濕度 :RH = 70； 理論厚度 : 1m(采用程序自動計算 )； 拆模時間 :3天 模型 / 材料和截面特性 / 時間依存性材料 (徐變和收縮 ) / 名稱 (C50) 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) China(JTG D622021)； 28天材齡抗壓強度 ： 5000； 環(huán)境年平均相對濕度 (40 ~ 99)： 70； 構(gòu)件的理論厚度 ： 1 ； 水泥種類系數(shù) (Bsc):5； 開始收縮時的混凝土材齡 ： 3。 將一般材料特性和時間依存 材料特性相連接 ， 即將時間依存材料特性賦予相應(yīng)的材料 。 模型 / 材料和截面特性 / 時間依存材料連接 時間依存材料類型 徐變和收縮 徐變和收縮 ， 選擇指定的材料 材料 C50 選擇的材料 ，添加。 建立結(jié)構(gòu)模型 利用建立節(jié)點和擴展單元的功能來建立單元。 點格 (關(guān) )； 捕捉點 (關(guān) )； 捕捉軸線 (關(guān) ) ； 正面 ； 自動對齊 ； 模型 節(jié)點 建立節(jié)點 ， 坐標(biāo) (0,0,0)； 模型 單元 擴展單元 ， 全選 ； 擴展類型 節(jié)點 線單元 ； 單元類型 梁單元 ， 材料 C50， 截 面 T 梁； 生成形式 復(fù)制和移動 復(fù)制和移動 等間距 dx,dy,dz (2, 0, 0),復(fù)制次數(shù) 30 修改單元的理論厚度 模型 /材料和截面特性 /修改單元的材料時間依存特性 選項 添加 /替換 單元依存材料特性 構(gòu)件的理論厚度 自動計算 (開 ) 規(guī)范 中國標(biāo)準(zhǔn) 公式為： a(0) 復(fù)制七份剛才建立的梁單元，間距 。結(jié)果如下圖： 24 建立橫隔板 : 模型 單元 建立 單元 ，鼠標(biāo)點選節(jié)點 2和 219。 復(fù)制剛建立的橫隔梁單元，間距 x方向 8m。 添加邊界條件，具體如下圖： 荷載輸入： 設(shè)置靜力荷載工況 ，荷載 靜力荷載工況 添加 自重（施工階段荷載），二期（施工階段荷載）。 添加自重荷載，荷載 自重（ Z： 1） 添加 添加二期荷載，荷載 梁單元荷載 二期 均布荷載 w:。 輸入荷載 ， 輸入施工階段分析中的自重荷載和預(yù)應(yīng)力荷載。 荷載 /靜力荷載工況 名稱 (自重 )， 類型 (施工階段荷載 ) 名稱 （二期）， 類型 (施工階段荷載 ) 輸入恒荷載 使用自重功能輸入恒荷載。 荷載 / 自重，荷載工況名稱 自重 荷載組名稱 自重 ， 自重 系數(shù) Z： 1。 移動荷載數(shù)據(jù)輸入： 荷載 / 移動荷載分析數(shù)據(jù) / 移動荷載規(guī)范 /china 荷載 / 移動荷載分析數(shù)據(jù) / 車道 25 車道名稱 :車道 。 車道荷載的分布 車道單元 車輛移動方向 向前 (開 )。 偏心距離 (),橋梁跨度 (60)。 選擇 兩點 (94,124),跨度始點 :單元 1(開 )。 以同樣方法輸入車道 1，車道 2 和人行道 1，人行道 2； 輸入車輛荷載 輸入數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載 CHCD。 荷載 / 移動荷載分析數(shù)據(jù) / 車輛 ； 車輛 添加標(biāo)準(zhǔn) 車輛 ； 標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載 規(guī)范名稱 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (JTG B012021)， 車輛荷載名稱 CHCD。 輸入移動荷載工況 荷載 / 移動荷載數(shù)據(jù)分析 / 移動荷載工況 ； 荷載工況 (車輛荷載 ) 子荷載工況 車輛組 VL: CHCD； 可以加載的最少車道數(shù) (1)， 可以加載的最大車道數(shù) (3)； 車道列表 選擇的車道列表 車道，車道 1，車道 2； 荷載工況 (車輛荷載 ) 子荷載工況 車輛組 VL:人行道； 可以加載的最少車道數(shù) (1)， 可以加載的最大車道數(shù) (2)； 車道列表 選擇的車道列表 人行道 1，人行道 2； 移動荷載分析控制 分析 / 移動荷載分析控制 ， 加載位置 影響線加載 ； 每個線單元上影響線點數(shù)量（ 3） ； 計算位置 桿系單元 內(nèi)力（最大值＋當(dāng)前其他內(nèi)力） (開 )，應(yīng)力（開） ； 計算選項 反力，位移，內(nèi)力（全部）（開） ； 汽車荷載等級 公路 二 級 ； 沖擊系數(shù) 規(guī)范類型 (JTG D602021),結(jié)構(gòu)基頻方法（用戶輸入）， f[Hz]()。 運行結(jié)構(gòu)分析 建模、定義施工階段、移動荷載數(shù)據(jù)全部輸入結(jié)束后，運行結(jié)構(gòu)分析。 分析 / 運 行分析 。 26 查看分析結(jié)果 反力 自重作用下，支座反力，如下圖： 車輛荷載作用下反力如下圖： 變形 自重作用下變形如下圖所示 ： 27 車輛荷載下，變形如下所示： 內(nèi)力 利用 midas，自動定義荷載組合， 結(jié)果 荷載組合，混凝土設(shè)計自動生成，在荷載組合下內(nèi)力圖入下圖所示： 28 表格 在荷載組合下，各單元最大反力結(jié)果如下表： 節(jié)點 荷載 FX (tonf) FY (tonf) FZ (tonf) MX (tonf*m) MY (tonf*m) MZ (tonf*m) 1 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 11 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 21 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 31 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 32 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 42 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 52 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 62 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 63 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 73 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 83 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 93 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 94 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 104 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 114 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 124 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 125 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 135 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 145 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 155 sLCB1(全 0 0 0 0 0 29 部 ) 156 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 166 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 176 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 186 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 187 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 197 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 207 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 217 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 218 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 228 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 238 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 248 sLCB1(全部 ) 0 0 0 0 0 30 在組合荷載下，各單元最大內(nèi)力如下表： 單元 荷載 位置 軸向 (tonf) 剪力y (tonf) 剪力z (tonf) 扭矩 (tonf*m) 彎矩 y (tonf*m) 彎矩 z (tonf*m) 1 sLCB1(最大 ) I[1] 0 0 0 1 sLCB1(最大 ) J[2] 0 0 0 11 sLCB1(最大 ) I[11] 229 11 sLCB1(最大 ) J[12] 126 21 sLCB1(最大 ) I[21] 229 21 sLCB1(最大 ) J[22] 55 30 sLCB1(最大 ) I[30] 0 0 0 0 30 sLCB1(最大 ) J[31] 0 0 0 0 0 31 sLCB1(最大 ) I[32] 0 0 0 31 sLCB1(最大 ) J[33] 0 15 0 41 sLCB1(最大 ) I[42] 240 41 sLCB1(最大 ) J[43] 8 107 51 sLCB1(最大 ) I[52] 0 12 240 51 sLCB1(最大 ) J[53] 0 17 60 sLCB1(最大 ) I[61] 0 0 0 0 60 sLCB1(最大 ) J[62] 0 0 0 0 0 61 sLCB1(最大 )