【文章內(nèi)容簡介】 鋼管截面慣性矩 (m4) I — 換算材料截面慣性矩 (m4) ； s? — 鋼材容重 (kN/m3) c? — 混凝土材料容重 (kN/m3) ； ? — 換算截面材料容重 (kN/m3) 單根弦管材料和截面特性： 222 2 60 mdA c ???? ?? 4344 ?????? ?? ? ? ? ? 22222 mdDA s ?????? ?? ? ? ? ? 444444 ???????? ?? ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 8 284 mAA csc ???? ? ? ? ? mA yyAyccc 2 21 ???????? ? ?? ? ? ?424242239。 2myAIyAII ccccccsc??????? ????????????????? 表 3－ 1 構(gòu)件幾何性質(zhì) 序號 構(gòu)件 E （ kPa） A (m2) I (m4) ? (kN/m3) 1 拱肋 +07 2 吊桿 +08 3 拱上立柱 +07 4 橋面系 +07 有限元模型的建立 在對拱肋進行靜力計算分析時，首先要建立有限元的整體模型。根據(jù)該中承式鋼管混凝土拱橋的結(jié)構(gòu)特點，全橋可分為拱肋、吊桿、橋面系、拱上立柱等部分。 靜力計 算分析時，將結(jié)構(gòu)簡化為平面的梁系，各構(gòu)件的截面性質(zhì)按組合后的整體截面計算，整個橋面系的重量平均分配在縱向小 T 梁上。結(jié)構(gòu)離散時，縱向小 T 梁之間、縱向小 T 梁與吊桿之間、吊桿與拱肋之間、拱上立柱與小 T 梁之間的連接均為鉸接，按主從約束關(guān)系處理。拱肋離散成折線形的直梁單元。全橋分 141 個單元， 162 個節(jié)點，有 49 個節(jié)點具有位移主從關(guān)系。 圖 31 為橋梁有限元計算圖示。 ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 9 圖 31 結(jié)構(gòu)有限元計算圖示 本章小結(jié) ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 10 第 4章 成橋階段靜力計算 恒載計算 一期恒 載內(nèi)力包括拱肋自重、橋面自重以及 吊桿、 橫梁、立柱等構(gòu)件的自重。計算時，取全 部 拱肋截面 為 計算截面 ，共計 53 個 截面 ，包括拱頂、拱腳以及 L/4 拱肋處的截面， 采用 struct 程序計算。一期恒載內(nèi)力計算結(jié)果見表 4－ 1。 表 4－ 1 一期恒載內(nèi)力值 節(jié)點號 位 置 N(kN) Q(kN) M(kNm) 1 拱腳 2 — 3 — 4 — 5 — 6 — 7 — 8 — 9 — 10 — 11 — 12 — 13 — 14 L/4 拱肋 15 — 16 — 17 — 18 — 19 — 20 — 21 — 22 — 23 — ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 11 24 — 25 — 26 — 27 拱頂 28 — 29 — 30 — 31 — 32 — 33 — 34 — 35 — 36 — 37 — 38 — 39 — 40 L/4 拱肋 41 — 42 — 43 — 44 — 45 — 46 — 47 — 48 — 49 — 50 — 51 52 — 53 拱腳 ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 12 40003000202010000100020203000400050001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 圖 41 一期恒載彎矩圖 （單位： kNm） 80060040020002004006008001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 圖 42 一期恒載 剪力 圖 （單位： kN） 02020400060008000100001202014000160001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 圖 43 一期恒載軸力圖 （單位： kN） ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 13 二期恒載集度，為橋面鋪裝與欄桿防撞護欄之和 ，即 ： q2 = 橋面鋪裝集度 +欄桿人行道集度 = ?????? =在 二期恒載 作用下，全拱肋截面 產(chǎn)生的內(nèi)力 值 見表 4－ 2。 表 4－ 2 二期恒載內(nèi)力值 節(jié)點號 位置 N(kN) Q(kN) M(kN) 1 拱腳 2 — 3 — 4 — 5 — 6 — 7 — 8 — 9 — 10 — 11 — 12 — 13 — 14 L/4 拱肋 15 — 16 — 17 —— 18 — 19 — 20 — 21 — 22 — 23 — 24 — 25 — 26 — 27 拱頂 28 — ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 14 29 — 30 — 31 — 32 — 33 — 34 — 35 — 36 — 37 — 38 — 39 — 40 L/4 拱肋 41 — 42 — 43 — 44 — 45 — 46 — 47 — 48 — 49 — 50 — 51 — 52 — 53 拱腳 80060040020002004006008001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 圖 44 二期恒載彎矩圖 （單位： kNm） ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 15 150100500501001501 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 圖 45 二期恒載 剪力 圖 （單位： kN） 0500100015002020250030001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 圖 46 二 期恒載 軸力 圖 （單位： kN） 由此可知，將結(jié)構(gòu)一期恒載 、二期恒載相加即得到結(jié)構(gòu)的恒載內(nèi)力圖，其中，對平面模型加載，均為實際荷載的一半。 表 4－ 3 恒載內(nèi)力值 截面號 位置 N（ kN） Q(kN) M(kNm) 1 拱腳 2 — 3 — 317 4 — 5 — 6 — 7 — ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 16 8 — 9 — 10 — 11 — 12 — 13 — 14 L/4 拱肋 15 — 16 — 17 — 18 — 19 — 20 — 21 — 22 — 23 — 24 — 25 — 26 — 27 拱頂 28 — 29 — 30 — 31 — 32 — 33 — 533 34 — 203 35 — 36 — 37 — 38 — 39 — 40 L/4 拱肋 41 — 42 — 43 — 1832 ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 17 44 — 45 — 46 — 47 — 48 — 49 — 50 — 51 — 52 — 53 拱腳 4000202002020400060001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 圖 47 恒載彎矩圖 （單位： kNm） 800600400200020040060080010001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 圖 48 恒載 剪力 圖 （單位： kN） ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 18 050001000015000202001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 圖 49 恒載 軸力 圖 （單位： kN） 利用 struct 程序，并對計算結(jié)果進行整理、分析可得到以下各斷面的彎矩、剪力、軸力影響線。 +001 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 圖 410 拱頂撓度影響線 ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 19 +00+00+00+00+00+00+00+00+001 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 圖 411 拱頂內(nèi)力彎矩影響線 +00+00+00+00+00+00+00+00+00+00+001 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 圖 412 哈爾濱 側(cè) L/4 拱肋處彎矩影響線 +00+00+00+00+00+00+00+00+00+00+001 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 圖 413 佳木斯側(cè) L/4 拱肋處彎矩影響線 ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 20 +00+001 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 圖 414 哈爾濱側(cè)拱腳推力影響線 +00+001 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 圖 415 佳木斯 側(cè)拱腳推力 影響線 +00+00+00+00+00+00+00+001 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 圖 416 哈爾濱側(cè)拱腳 彎矩 影響線 ***工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 21 +00+00+00+00+00+00+00