范文一:MIDAS道路与桥梁软件建模设计
道桥设计软件应用
专 业 土木工程
班 级 土木C082
姓 名 刘利军
学 号 086902
MIDAS常见问题
摘要:MIDAS/Civil是为了能够迅速完成对土木结构的结构分析与设计而开发的
土木结构专用的结构分析与优化设计软件,是通用的空间有限元分析软件,可以
适用于桥梁结构,地下结构,工业建筑,飞机场,大坝,港口等的结构的分析与
设计,随着计算机的快速发展,迈达斯用的越来越普遍,但是在使用过程中还会
碰到许多问题。
关键词:桥梁建模 迈达斯 常见问题
1、如何利用板单元建立变截面连续梁(连续刚构)的模型?建立模型后如何输
入预应力钢束? 使用板单元建立连续刚构(变截面的方法)可简单说明如下:
1)首先建立抛物线(变截面下翼缘) ;
2)使用单元扩展功能由直线扩展成板单元,扩展时选择投影,投影到上翼缘处。;
3)在上翼缘处建立一直线梁(扩展过渡用),然后分别向横向中间及外悬挑边缘
扩展成板单元;
4)使用单元镜像功能横向镜像另一半;
5)为了观察方便,在单元命令中使用修改单元参数功能中的修改单元坐标轴选
项,将板单元的单元坐标轴统一起来。在板单元或实体块单元上加预应力钢束的
方法,目前设计人员普遍采用加虚拟桁架单元的方法,即用桁架单元模拟钢束,
然后给桁架单元以一定的温降,从而达到加除应力的效果。温降的幅度要考虑预
应力损失后的张力。这种方法不能真实模拟沿钢束长度方向的预应力损失量,但
由于目前很多软件不能提供在板单元或块单元上可以考虑六种预应力损失的钢
束,所以目前很多设计人员普遍在采用这种简化分析方法。MIDAS目前正在开
发在板单元和块单元上加可以考虑六种预应力损失的钢束的模块,以满足用户分
析与设计的要求。
2、如果梁与梁之间是通过翼板绞接,Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的
绞接?
可以在主梁之间隔一定间距用横向虚拟梁连接,并且将横向虚拟梁的两端
的弯矩约束释放。此类问题关键在于横向虚拟梁的刚度取值。可参考有关书籍,
推荐E.C.Hambly写的"Bridgedeck behaviour",该书对梁格法有较为详尽的叙述。
3、如果梁与梁之间是通过翼板绞接,Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的
绞接?可否自己编辑截面形式
可以在定义截面对话框中点击"数值"表单,然后输入您自定义的截面的各
种数据。您也可以在工具>截面特性值计算器中画出您的截面,然后生成一个截
面名称,程序会计算出相应截面的特性值。您也可以从CAD中导入截面(比如单
线条的箱型截面,然后在截面特性值计算器中赋予线宽代表板宽)。
4、如果截面形式在软件提供里找不到,自己可否编辑再插入变截面, 如果我设
计的桥梁是变截面但满足某一方程F(x),且截面形式Midas/civil里没有,需
通过SFC计算再填入A、I、J等。也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来
再导入SFC,如果我划分的单元较小这样截面就很多很麻烦,SFC有没有提供象
这种变截面的简单计算方法
目前MIDAS中的变截面组支持二次方程以下的小数点形式的变截面方程,如1.5
次等。您可以先在SPC中定义控制位置的两个变截面,然后用变截面组的方式
定义方程。然后再细分变截面组。我们将尽快按您的要求,在变截面组中让用户
可以输入方程的各系数。谢谢您的支持!>如果我设计的桥梁是变截面但满足某
一方程F(x),且截面形式Midas/civil里没有,需通过SFC计算再填入A、I、
J等。也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来再导入SFC,如果我划分的
单元较小这样截面就很多很麻烦,SFC有没有提供象这种变截面的简单计算方法
5.弯桥支座如何模拟?用FCM建模助手建立弯箱梁桥模型后,生成的是梁单元
(类似平面杆系),请问在如何考虑横向的问题?(假如横向设置两个抗扭支座,
分别计算每个支座的反力)?采用梁单元能否计算横向的内力和应力(例如扭距、
横梁的横向弯距等)?
提个建议,因建模后梁单元已赋予了箱型截面,横向尺寸均有,能否程序加
入把梁单元自动转换成块单元的功能,那就很方便了。目前国内有个软件就具有
这个功能,建模很方便,也很实用,对精确分析斜弯坡桥梁就很方便,避免采用
梁格法的繁琐模拟。
FCM虽然生成的是梁单元,但可以进行抗扭计算。假如有双支座,您可以
修改为两个支座(在支座位置建立两个节点,并将其沿Z轴复制,连接节点建立
弹簧)。MIDAS软件中的梁单元可以计算扭矩和横梁的横向弯矩。将梁单元的截
面建成面单元(也可从DXF文件导入),然后用单元扩展的功能生成实体块单元即
可。谢谢您的支持! >用FCM建模助手建立弯箱梁桥模型后,生成的是梁单元
(类似平面杆系),请问在如何考虑横向的问题?(假如横向设置两个抗扭支座,
分别计算每个支座的反力)?> 采用梁单元能否计算横向的内力和应力(例如
扭距、横梁的横向弯距等)? >提个建议,因建模后梁单元已赋予了箱型截面,
横向尺寸均有,能否程序加入把梁单元自动转换成块单元的功能,那就很方便了。
目前国内有个软件就具有这个功能,建模很方便,也很实用,对精确分析斜弯坡
桥梁就很方便,避免采用梁格法的繁琐模拟。
6、曲线桥的设计。
第一种方法:直接导入曲线。
第二种方法:直接在表格中输入节点建模。
第三种方法:使用单元扩展功能,可方便地建立弯桥的梁单元模型、板单元模型、
实体单元模型。梁单元弯桥:先建立一个点,然后在模型>单元>扩展命令中选
择由点生成直线,并选择旋转。然后输入半径中心位置和分割数(或分割间距)。
点击适用即可。板单元弯桥:先建立一条直线,然后在模型>单元>扩展命令中
选择由线生成面,其余同上。建成后可再细分板单元。实体单元弯桥:先建立一
个截面(板单元模型),然后在模型>单元>扩展命令中选择由面生成块,其余同
上。建成后可再细分块单元。
7、弯矩My是绕y轴的弯矩,这个没有问题。只是弯曲应力的问题,正如
你所说,弯曲应力Sbz是My引起的应力,同样,弯曲应力Sby是Mz引起的应
力,刚好和习惯相反。另外,在组合应力中,也是类似情形:弯矩(+y)弯矩(-y)
弯矩(+z) 弯矩(-z)其中,弯矩(+y)实际上是弯距Mz产生的应力,弯矩(+z)实际
上是弯距My产生的应力另外,剪切系数Qyb是针对沿z轴剪应力的,剪切系数
Qzb是针对沿y轴剪应力的,也刚好相反。
8、计算桥梁结构(中国桥规),在时间依存特性中有关混凝土的强度究竟该输
入哪个28天强度?极限强度?标准强度还是设计强度?>在您的设计例题中“预
应力混凝土施工阶段分析"中均输入4000kgf/cm3(对应C400),好像是设计强
度。应输入28 天材龄立方体抗压强度,即标号强度。当单位体系为N、mm 时
直接输入标号即可,如30号混凝土输入30;当单位体系不是N、mm 时需要换
算后输入,如单位体系为KN、m 时,30号混凝土应输入30000。参见公路钢
筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JGJ 023-85)的第2.1.1条,输入该项是
为了计算混凝土的弹性模量 以上引自FAQ
9、MIDAS如何处理铰接? 如果使用的是梁单元,在边界条件>释放梁端部约束中释放旋转约束即可。
10、如何自定义ZK活载??
参考用户定义车辆荷载中的列车荷载类型,其中有普通列车和高速列车荷载类
型、轻轨、地铁类型。
11、定义移动荷载的步骤 在主菜单的荷载>移动荷载分析数据>车辆中选择标准车辆或自定义车辆。对于
人群移动荷载,按用户定义方式中的汽车类型中的车道荷载定义成线荷载加载
(如将规范中的荷载0.5tonf/m**2乘以车道宽3m,输入1.5tonf/m)。定义人群
移动荷载时,一定要输入Qm和Qq,并输入相同的值。集中荷载输入0。布置
车道或车道面(梁单元模型选择定义车道,板单元模型选择定义车道面),人群荷
载的步行道也应定义为一个车道或车道面。定义车辆组。该项为选项,仅用于不
同车道允许加载不同车辆荷载的特殊情况中。定义移动荷载工况。例如可将车道
荷载定义为工况-1,车辆荷载定义为工况-2。在定义移动荷载工况对话框中的子
荷载工况中,需要定义各车辆要加载的车道。例如:用户定义了8个车道,其中
4个为左侧偏载、4个为右侧偏载,此时可定义两个子荷载工况,并选择“单独”,
表示分别单独计算,程序自动找出最大值。在定义子荷载工况时,如果在“可以
加载的最少车道数”和“可以加载的最大车道数”中分别输入1和4,则表示分别计
算1、2、3、4种横向车辆布置的情况(15种情况)。布置车辆选择车道时,不能
包含前面定义的人群的步行道。定义移动荷载工况时,如果有必要将人群移动荷
载与车辆的移动荷载进行组合时,需要在定义移动荷载工况对话框中的子荷载工
况中,分别定义人群移动荷载子荷载工况(只能选择步道)和车辆的移动荷载子荷载工况,然后选择“组合”。关于移动荷载中车道和车道面的定义当使用板单元建立模型时
a. 程序对城市桥梁的车道荷载及人群荷载默认为做影响面分析,其他荷载(公路荷载和铁路荷载)做影响线分析。
b.只能使用车道面定义车的行走路线。对于城市桥梁的车道荷载及人群荷载以外的荷载,输入的车道面宽度不起作用,按线荷载或集中荷载加载在车道上。 c.对于城市桥梁的车道荷载及人群荷载,在程序内部,自动将输入的荷载除以在”车道面”中定义的车道宽后,按面荷载加载在车道上。
d. 车道宽度应按规范规定输入一个车辆宽度,如城市车道荷载应输入3m,人群荷载可输入实际步道宽。
当使用梁单元建立模型时
a. 程序默认为做影响线分析。
b. 只能使用车道定义车的行走路线。
c. 对于城市桥梁的车道荷载,目前版本按线荷载加载在车道上。
d. 对于人群移动荷载,按用户定义方式中的汽车类型中的车道荷载,定义成线荷载加载。
挂车荷载布置中应注意的问题
布置挂车荷载时,需要在主菜单>移动荷载分析数据>移动荷载工况中点击?添加?,在弹出的对话框中再点击?添加?,在弹出的?子荷载工况?对话框中的?可以加载的最少车道数?和?可以加载的最大车道数?均输入1。
移动荷载的横向布置
移动荷载的横向布置,在板型桥梁、箱型暗渠等建模助手中由程序自动从左到右,从右到左进行布置,并输出包络结果。
对于用户手动建立的桥梁,需要由用户手动布置车道。将布置的一系列车道布置车辆后定义为一种荷载工况,将另一些车道布置车辆后定义为另一种荷载工况,对不同的荷载工况分别做分析后,在荷载组合中定义包络组合。
12、使用板单元做移动荷载分析时,看不到应力结果
在主菜单的分析>移动荷载分析控制数据>单元输出位置中选择板单元的?计算应力?
13、使用梁单元做移动荷载分析时,看不到组合应力结果
在主菜单的分析>移动荷载分析控制数据>单元输出位置中选择杆系单元的?计算组合应力?
13、关于实体单元的内力输出
在结果>局部方向内力的合力中选择处于同一个平面内的一些实体单元的面,程序将输出这些面上的合力。
14、弯桥支座的模拟
为了确定约束方向,首先定义支座节点处的节点局部坐标系,且可以输出节点局部坐标系方向的反力结果。
按双支座模拟时,推荐在支座位置沿竖向建立两个弹性连接单元,单元下部固结,上部节点间设置刚臂。按单支座模拟时,推荐将支座扭矩方向约束。根据计算得到的扭矩和支座间距,手算支座反力。
刚臂的定义
在主菜单中选择模型>边界条件>刚性连接,定义主从节点间相关关系。
15、主从节点能否重复定义,既一个节点能否既从属于一个节点又从属于另一节点
理论上可以,既该节点的不同自由度分别从属于不同节点。
16、关于斜拉桥、悬索桥及使用了非线性单元的桥梁,做移动荷载分析的问题 移动荷载分析是线性分析,因为程序内部计算时将使用荷载的组合,模型中不能存在非线性单元。
当做斜拉桥、悬索桥的移动荷载分析时,应事先计算出桥梁在自重平衡下的索和吊杆的拉力,并将其作为初始内力加载在单元上,然后将非线性单元如索单元修改为桁架单元后做移动荷载分析。
17、温度荷载
系统温度:输入季节温差。初始温度对结果没有影响。当需要分别计算成桥前后的温差变化和成桥后年度的温差变化的影响时,可定义两个荷载工况名称,分别输入不同的系统温度温差,程序将分别计算不同温差的影响。
节点温度:主要用于输入沿单元长度方向(如梁长度方向)的温差。
单元温度:主要用于输入各单元的温升和温降,是对节点温度的补充。例如,用于地下结构的上板和侧墙的单元的温差不同时。
温度梯度:主要用于计算温度梯度引起的弯矩,其中高度数值没有具体物理概念,其中温差和高度的比值相等时,即梯度相等时,计算结果相同。
梁截面温度:主要用于定义梁上折线型的温度梯度变化。
18、施工阶段定义中,边界条件的激活和钝化中,?变形前?与?变形后?的意义该功能仅适用于使用?一般支承?定义的边界条件表示该支承点的位置。
19、剪力滞效应
在主菜单中选择模型>边界条件>有效宽度系数。此处对Iy的调整仅适用于应力验算中。
在模型>材料和截面特性>截面特性增减系数中的修改则适用于所有内力计算中。注意在该项中的增减系数并不是为了考虑剪力滞效应,该项一般应用于建筑结构的剪力墙连梁的刚度折减上。
结束语:通过对MIDAS的深入学习,才能更好的熟练的掌握这款软件,也只有不停的在学习工作中发现问题,解决问题才能更好的理解这款软件。相信在以后的学习工作中随着不断的遇到问题发现问题解决问题,自己对MIDAS的理解会更上一个层次,这也是做一个合格的结构工程师所必备的条件。
范文二:用于道路与桥梁设计的一些软件
用于道路与桥梁设计的一些软件
公路设计软件公路设计软件指公路计算机辅助设计软件系统(CAD)。具体又分道路和桥梁计算机辅助设计软件系统两种类型。1、目前国内常见的道路辅助设计软件主要由,纬地三维道路设计系统,路线大师,EICAD,海地等等。(1)、纬地道路辅助设计系统(HintCAD)是路线与互通式立交设计的大型专业CAD软件。该系统由中交第一公路勘察设计研究院结合多个工程实践研制开发。纬地系统秉承本院近半个世纪的公路勘察设计经验,汲取国内外专业软件之所长,推陈出新,它是先进的工程设计理念和尖端的计算机软件技术的结晶。系统具有专业性强,与实际工程设计结合紧密、符合国人习惯、实用灵活等特点。系统使用BjectARX及Visual C++编程,支持AutoCAD
R2000/R2002/R2004/R2005/R2006平台Windows9X/NT/2000/XP/VISTA等操作系统,系统主要功能包括:公路路线设计、互通立交设计、三维数字地面模型应用、公路全三维建模(3DRoad)等适用于高速、一级、二、三四级公路主线、互通立交、城市道路及平交口的几何设计。系统同时提供标准版、专业版、数模版和网络版软件,用户可根据不同需求自由选择。纬地系统利用实时拖动技术,使用户直接在计算机上动态交互式完成公路路线的平(纵、横)设计、绘图、出表;在互通式立交设计方面,系统更以独特的立交曲线设计方法、起终点智能化接线和灵活批量的连接部处理等功能而著称。最新的数模版不仅支持国内常规的基于外业测量数据基础上的路线与互通式立交设计,更可以利用三维电子地形图,建立三维数模并直接获得准确的纵、横断地面线数据,进而进行平、纵、横系统化设计;在省去外业测量的人马劳顿和缩短设计周期的同时,更使得大范围的路线方案深度比选方便快捷。它打破了国内公路行业数模应用领域由国外软件形成的垄断。(2)、海地公路优化设计系统(Hard)是海地公司倍感荣耀的公路设计软件之一,用户遍布全国30个省、直辖市,近10年来,全国1000多家海地用户应用Hard系统完成数十万公里的公路设计,建设完成的道路遍布祖国大江南北。Hard系统已经成为国内设计企业在购买软件时的首选,是设计工程师不可缺少的软件工具。10年来,海地积极吸取广大用户的建议,系统的功能不断强大,特别针对细节问题的开发使得Hard系统能够顾全到设计中极为细小的问题,针对细节的开发是Hard系统成功的重要标志,体现了一个系统的完善程度。Hard系统的不断强大完全依赖于全国1000多家用户在使用过程中提
供的上千条的意见和建议,这些宝贵的意见和建议是支持Hard系统不断完善的最坚固的基石。在这里特别要感谢云南省公路设计院、昆明国权公路软件工作室、河南省交通设计院、交通部重庆交通研究院、广西交通科研所、新疆交通科研所、辽宁交通学院、天津铁道部三院、国家电力公司昆明设计院、国家电
等等各个行业从事公路设计的兄弟力公司成都设计院、福州市政设计研究院….
单位的大力支持与厚爱。海地软件由工程师开发为工程师所用~Hard系统是国内第一个引入数字化地面模型(简称DTM)技术的公路设计系统,真正实现了三维设计,并且在三维设计方面一直保持国内领先的地位,我们在设计过程中可以尽可能多的考虑优化设计的问题,使得国产设计软件的水平达到前所未有的高度。Hard系统的开发全面遵照我国工程设计人员的设计习惯、出图标准,并在升级的过程中借鉴了国外同类软件的设计思维和方法,大大缩小了国产公路设计软件与国外软件的差距,Hard系统为中国公路建设事业提供高新技术解决方案~(3)、路线大师,路线大师2008国内优秀的道路辅助设计系统。路线大师的主要功能和特色路线大师Roadmaster2002系统是基于AUTOCAD R14/2000/2002平台的先进的公路工程辅助设计软件。通过使用它,设计人员可以摆脱繁重的绘图和数值计算,高效、精确的完成设计任务。新版本的路线大师系统分为三大部分:路线设计部分;数字地面模型部分;路线三维动画部分。这三部分功能可以独立使用也可以配合使用,可以适合各等级道路的初步设计和施工图设计阶段的应用,并且在四月底将推出第四部分功能,立交设计部分。(4)、EICAD,集成交互式道路与立交设计软件--EICAD",主要用于公路、城市道路、互通立交工程的各阶段设计。自从2002年10月份推出以来,拥有数百家用户,受到广大用户的好评。EICAD包括:路线版、立交版两个版本,适应用户的不同设计需求。路线版包括:道路平面、纵断面和横断面设计,以及土石方调配等设计、计算和图表输出等功能。在立交版中,包含了用于互通立交设计的命令,包括:积木法、基本模式法、扩展模式法和其他辅助设计命令等。EICAD系统主要包括:平面设计、纵断面和横断面设计三个部分。该系统输出成果可以直接供"道路、桥梁三维建模程序--3Droad"使用,建立道路桥梁的三维模型。2、目前国内常见的桥梁辅助设计软件主要由,桥梁博士,桥梁大师,桥梁通等等。(1)、桥梁博士系统是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程进行,密切结合桥梁设计规范,充分利用现代计算机技术,完全符合设计人员的习惯。对结构的计算是宁繁勿简,充分考
虑了各种结构的复杂组成与施工情况,使用更方便,计算更精确;同时在数据输入的容错性方面作了大量的工作,使用户不会因一时的失误而造成不必要的工作损失。本系统寄托在Windows平台上,充分利用Windows平台的特点:标准一致的用户界面、多任务系统、鼠标的点取和强大的设备支持特性。另外,Dr.Bridge系统抛弃了以往陈旧的编程思想,改用面向对象程序编制方法,使得用户对系统的干预大大加强,便于处理各种复杂情况,也使得计算机的呆板性得到了解决。同时,系统以MFC基本类库为基础,大大降低了系统对硬件的依赖性,便于未来64位操作系统的移植和升级。自1995年投向市场以来设计计算了钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁、刚构、连续拱、桁架梁、斜拉桥等多种桥梁。在设计过程中充分发挥了程序实用性强、可操作性好、自动化程度较高等特点,对于提高桥梁设计能力起到了很好的作用。在设计应用过程中,通过实践校核及与其它软件的比较,桥梁博士进行了完善和扩充,进一步得到
2004和《公路了稳定。这次改版主要按照《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004进行补充修改。并对程序的前处理和后处理部分在原有的基础上做了大的改进,扩充的每个功能块都凝聚着开发组多年来的心血,都是经过认真的总结、研究和精心设计而最终完成的;同时密切与桥梁工程设计实践相结合,借助力学技术和计算机技术全力解决用户在桥梁工程设计过程中碰到的棘手的数据处理问题,使用户能够集中精力解决桥梁结构的合理性问题。节约数据处理时间、辅助用户设计是本次桥梁博士升级的两大主要特点。(2)、《公路桥梁计算机辅助设计系统》桥梁通,主要用于公路桥梁初步设计和施工图设计阶段的设计,符合我国现行公路测设技术标准和规范,能直接投入生产应用。用户仅需对桥梁结构输入一些必要的参数,计算机即可自动完成对桥梁下部结构的设计、计算、验算、复核,生成详细的计算书,并绘制桥梁方案图和细部施工设计图纸,计算钢筋明细和材料数量。对桥梁进行多方案比选,优化设计,以降低工程造价。桥梁通CAD由结构计算模块、辅助计算模块、结构绘图模块、查询规范表格四部分组成。(3)、桥梁大师。桥梁大师重点解决了常规大、中、小桥的设计、出图、计算和工程量统计等工作主要功能介绍如下:1.能完成任意曲线上的简支结构、桥面连续结构、先简支后连续结构、连续刚构的桥型方案设计。2.支持不同上部结构形式构成的多联复杂桥型,可处理整体式路基、分离式路基或低等级公路的单幅路桥梁;可处理左右半幅路基宽度不同、跨径不同及结构不同,错墩错台的桥梁。3.可以实现双幅桥双立面、双幅桥的半幅设计,建立桥型布置图,可以实
现设计线处半幅中心处和最小弦长的标准跨径控制,同进可以处理同一个墩台桩长不等的形式,4.能处理的上部结构有实心板、空心板、T梁、小箱梁和现浇箱梁;下部结构桥台类型包括柱式台、轻型台、肋板台、U台和整体式台,桥墩类型包括柱式墩、轻型墩、实体墩、空心墩、薄壁墩、薄壁空心墩,部分
、Sap2000,这个计算软件对计墩台还提供不同的构造形式。专用于桥梁的:1
算桥梁震动影响非常实用,因为据说当时开发这个软件的目的就是针对震动这方面的,当然后来又增加了很多功能。这个软件的前处理不是很好,但是它的后处理还可以。2、ansys,这个软件虽然不是专业的桥梁计算软件,但是它的功能非常强大,自然它计算桥梁是无以怀疑的,现在很多大的设计院均具备这个软件,但是ansys的最大缺点是截面烦琐。3、同济大学开发的"桥梁博士",这是桥梁专业计算软件,本人没有用过,不做评价。4、Midas,韩国开发的一套软件,这套软件在日本应用的很多,但是在中国市场不是很大,但是它实用
线性、非线性等等选非常方便,前后处理非常优秀、漂亮,求解也非常多样(
项),对于施工投标,用midas作为计算的依据,非常有效果,这个软件有很多计算模块,其中civil是专业的桥梁计算模块,里面有专业的各种桥梁建模功能。5、MSC.Software公司的产品,它也有很多不同计算模块,当然每部分的侧重点不同,具体情况大家可以到网站www.mscsoftware.com.cn上去咨询。6、同济大学开发的空间钢结构3D3S程序,如果是桁架桥,用它计算非常的准确。讲了这么多计算软件,它们各有自己的优缺点,一个计算准确与否关键还在计算者对计算工程了解的程度、分析程度、计算模型简化程度等等一些人为的因素,因为所有的计算软件的求解部分的核心是非常相似的,所以大家用那个计算软件都可以,最终计算成功与否在计算者,而不是计算软件。小规模的桥一般套算例就可以了,一般每个设计院都用自己的软件,用通用有限元软件一些简化和假定都要经验。其实有基本桥梁电算的书里源程序基本够用了,其实就是活载计算有点特别,用动态加载,斜拉桥一般小单位做不了,因为即使两套程序的计算结果都会差异,所以都在系数上玩巧。
范文三:MIDAS道路与桥梁软件建模设计.doc
专 业 土木工程
班 级 土木C082
姓 名 刘利军
学 号 086902
MIDAS常见问题
摘要:MIDAS/Civil是为了能够迅速完成对土木结构的结构分析与设计而开发的土木结构专用的结构分析与优化设计软件,是通用的空间有限元分析软件,可以适用于桥梁结构,地下结构,工业建筑,飞机场,大坝,港口等的结构的分析与设计,随着计算机的快速发展,迈达斯用的越来越普遍,但是在使用过程中还会碰到许多问题。
关键词:桥梁建模 迈达斯 常见问题
1、如何利用板单元建立变截面连续梁(连续刚构)的模型,建立模型后如何输入预应力钢束, 使用板单元建立连续刚构(变截面的方法)可简单说明如下: 1)首先建立抛物线(变截面下翼缘) ;
2)使用单元扩展功能由直线扩展成板单元,扩展时选择投影,投影到上翼缘处。;3)在上翼缘处建立一直线梁(扩展过渡用),然后分别向横向中间及外悬挑边缘扩展成板单元;
4)使用单元镜像功能横向镜像另一半;
5)为了观察方便,在单元命令中使用修改单元参数功能中的修改单元坐标轴选项,将板单元的单元坐标轴统一起来。在板单元或实体块单元上加预应力钢束的方法,目前设计人员普遍采用加虚拟桁架单元的方法,即用桁架单元模拟钢束,然后给桁架单元以一定的温降,从而达到加除应力的效果。温降的幅度要考虑预应力损失后的张力。这种方法不能真实模拟沿钢束长度方向的预应力损失量,但由于目前很多软件不能提供在板单元或块单元上可以考虑六种预应力损失的钢束,所以目前很多设计人员普遍在采用这种简化分析方法。MIDAS目前正在开发在板单元和块单元上加可以考虑六种预应力损失的钢束的模块,以满足用户分析与设计的要求。
2、如果梁与梁之间是通过翼板绞接,Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接,
可以在主梁之间隔一定间距用横向虚拟梁连接,并且将横向虚拟梁的两端的弯矩约束释放。此类问题关键在于横向虚拟梁的刚度取值。可参考有关书籍,推荐E.C.Hambly写的"Bridgedeck behaviour",该书对梁格法有较为详尽的叙述。 3、如果梁与梁之间是通过翼板绞接,Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接,可否自己编辑截面形式
可以在定义截面对话框中点击"数值"表单,然后输入您自定义的截面的各种数据。您也可以在工具>截面特性值计算器中画出您的截面,然后生成一个截面名称,程序会计算出相应截面的特性值。您也可以从CAD中导入截面(比如单
线条的箱型截面,然后在截面特性值计算器中赋予线宽代表板宽)。4、如果截面形式在软件提供里找不到,自己可否编辑再插入变截面, 如果我设计的桥梁是变截面但满足某一方程F(x),且截面形式Midas/civil里没有,需通过SFC计算再填入A、I、J等。也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来再导入SFC,如果我划分的单元较小这样截面就很多很麻烦,SFC有没有提供象这种变截面的简单计算方法
目前MIDAS中的变截面组支持二次方程以下的小数点形式的变截面方程,如1.5次等。您可以先在SPC中定义控制位置的两个变截面,然后用变截面组的方式定义方程。然后再细分变截面组。我们将尽快按您的要求,在变截面组中让用户可以输入方程的各系数。谢谢您的支持~>如果我设计的桥梁是变截面但满足某一方程F(x),且截面形式Midas/civil里没有,需通过SFC计算再填入A、I、J等。也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来再导入SFC,如果我划分的单元较小这样截面就很多很麻烦,SFC有没有提供象这种变截面的简单计算方法 5.弯桥支座如何模拟,用FCM建模助手建立弯箱梁桥模型后,生成的是梁单元(类似平面杆系),请问在如何考虑横向的问题,(假如横向设置两个抗扭支座,分别计算每个支座的反力),采用梁单元能否计算横向的内力和应力(例如扭距、横梁的横向弯距等),
提个建议,因建模后梁单元已赋予了箱型截面,横向尺寸均有,能否程序加入把梁单元自动转换成块单元的功能,那就很方便了。目前国内有个软件就具有这个功能,建模很方便,也很实用,对精确分析斜弯坡桥梁就很方便,避免采用梁格法的繁琐模拟。
FCM虽然生成的是梁单元,但可以进行抗扭计算。假如有双支座,您可以修改为两个支座(在支座位置建立两个节点,并将其沿Z轴复制,连接节点建立弹簧)。MIDAS软件中的梁单元可以计算扭矩和横梁的横向弯矩。将梁单元的截面建成面单元(也可从DXF文件导入),然后用单元扩展的功能生成实体块单元即可。谢谢您的支持~ >用FCM建模助手建立弯箱梁桥模型后,生成的是梁单元(类似平面杆系),请问在如何考虑横向的问题,(假如横向设置两个抗扭支座,分别计算每个支座的反力),> 采用梁单元能否计算横向的内力和应力(例如扭距、横梁的横向弯距等), >提个建议,因建模后梁单元已赋予了箱型截面,横向尺寸均有,能否程序加入把梁单元自动转换成块单元的功能,那就很方便了。目前国内有个软件就具有这个功能,建模很方便,也很实用,对精确分析斜弯坡桥梁就很方便,避免采用梁格法的繁琐模拟。
6、曲线桥的设计。
第一种方法:直接导入曲线。
第二种方法:直接在表格中输入节点建模。
第三种方法:使用单元扩展功能,可方便地建立弯桥的梁单元模型、板单元模型、实体单元模型。梁单元弯桥:先建立一个点,然后在模型>单元>扩展命令中选择由点生成直线,并选择旋转。然后输入半径中心位置和分割数(或分割间距)。点击适用即可。板单元弯桥:先建立一条直线,然后在模型>单元>扩展命令中选择由线生成面,其余同上。建成后可再细分板单元。实体单元弯桥:先建立一个截面(板单元模型),然后在模型>单元>扩展命令中选择由面生成块,其余同上。建成后可再细分块单元。
7、弯矩My是绕y轴的弯矩,这个没有问题。只是弯曲应力的问题,正如你所说,弯曲应力Sbz是My引起的应力,同样,弯曲应力Sby是Mz引起的应力,刚好和习惯相反。另外,在组合应力中,也是类似情形:弯矩(+y)弯矩(-y)
实际上是弯距Mz产生的应力,弯矩(+z)实际弯矩(+z) 弯矩(-z)其中,弯矩(+y)
上是弯距My产生的应力另外,剪切系数Qyb是针对沿z轴剪应力的,剪切系数Qzb是针对沿y轴剪应力的,也刚好相反。
8、计算桥梁结构(中国桥规),在时间依存特性中有关混凝土的强度究竟该输
入哪个28天强度,极限强度,标准强度还是设计强度,>在您的设计例题中“预
应力混凝土施工阶段分析"中均输入4000kgf/cm3(对应C400),好像是设计强
度。应输入28 天材龄立方体抗压强度,即标号强度。当单位体系为N、mm 时
直接输入标号即可,如30号混凝土输入30;当单位体系不是N、mm 时需要换
算后输入,如单位体系为KN、m 时,30号混凝土应输入30000。参见公路钢
筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JGJ 023-85)的第2.1.1条,输入该项是
为了计算混凝土的弹性模量 以上引自FAQ 9、MIDAS如何处理铰接,
如果使用的是梁单元,在边界条件>释放梁端部约束中释放旋转约束即可。 10、如何自定义ZK活载,,
参考用户定义车辆荷载中的列车荷载类型,其中有普通列车和高速列车荷载类
型、轻轨、地铁类型。
11、定义移动荷载的步骤
在主菜单的荷载>移动荷载分析数据>车辆中选择标准车辆或自定义车辆。对于
人群移动荷载,按用户定义方式中的汽车类型中的车道荷载定义成线荷载加载
(如将规范中的荷载0.5tonf/m**2乘以车道宽3m,输入1.5tonf/m)。定义人群
移动荷载时,一定要输入Qm和Qq,并输入相同的值。集中荷载输入0。布置
车道或车道面(梁单元模型选择定义车道,板单元模型选择定义车道面),人群荷
载的步行道也应定义为一个车道或车道面。定义车辆组。该项为选项,仅用于不
同车道允许加载不同车辆荷载的特殊情况中。定义移动荷载工况。例如可将车道
荷载定义为工况-1,车辆荷载定义为工况-2。在定义移动荷载工况对话框中的子
荷载工况中,需要定义各车辆要加载的车道。例如:用户定义了8个车道,其中
4个为左侧偏载、4个为右侧偏载,此时可定义两个子荷载工况,并选择“单独”,
表示分别单独计算,程序自动找出最大值。在定义子荷载工况时,如果在“可以
加载的最少车道数”和“可以加载的最大车道数”中分别输入1和4,则表示分别计
算1、2、3、4种横向车辆布置的情况(15种情况)。布置车辆选择车道时,不能
包含前面定义的人群的步行道。定义移动荷载工况时,如果有必要将人群移动荷
载与车辆的移动荷载进行组合时,需要在定义移动荷载工况对话框中的子荷载工
况中,分别定义人群移动荷载子荷载工况(只能选择步道)和车辆的移动荷载子荷载工况,然后选择“组合”。关于移动荷载中车道和车道面的定义当使用板单元建立模型时
a. 程序对城市桥梁的车道荷载及人群荷载默认为做影响面分析,其他荷载(公路荷载和铁路荷载)做影响线分析。
b.只能使用车道面定义车的行走路线。对于城市桥梁的车道荷载及人群荷载以外的荷载,输入的车道面宽度不起作用,按线荷载或集中荷载加载在车道上。 c.对于城市桥梁的车道荷载及人群荷载,在程序内部,自动将输入的荷载除以在”车道面”中定义的车道宽后,按面荷载加载在车道上。
d. 车道宽度应按规范规定输入一个车辆宽度,如城市车道荷载应输入3m,人群荷载可输入实际步道宽。
当使用梁单元建立模型时
a. 程序默认为做影响线分析。
b. 只能使用车道定义车的行走路线。
c. 对于城市桥梁的车道荷载,目前版本按线荷载加载在车道上。 d. 对于人群移动荷载,按用户定义方式中的汽车类型中的车道荷载,定义成线荷载加载。
挂车荷载布置中应注意的问题
布置挂车荷载时,需要在主菜单>移动荷载分析数据>移动荷载工况中点击?添加?,在弹出的对话框中再点击?添加?,在弹出的?子荷载工况?对话框中的?可以加载的最少车道数?和?可以加载的最大车道数?均输入1。
移动荷载的横向布置
移动荷载的横向布置,在板型桥梁、箱型暗渠等建模助手中由程序自动从左到右,从右到左进行布置,并输出包络结果。
对于用户手动建立的桥梁,需要由用户手动布置车道。将布置的一系列车道布置车辆后定义为一种荷载工况,将另一些车道布置车辆后定义为另一种荷载工况,对不同的荷载工况分别做分析后,在荷载组合中定义包络组合。 12、使用板单元做移动荷载分析时,看不到应力结果
在主菜单的分析>移动荷载分析控制数据>单元输出位置中选择板单元的?计算应力?
13、使用梁单元做移动荷载分析时,看不到组合应力结果
在主菜单的分析>移动荷载分析控制数据>单元输出位置中选择杆系单元的?计算组合应力?
13、关于实体单元的内力输出
在结果>局部方向内力的合力中选择处于同一个平面内的一些实体单元的面,程序将输出这些面上的合力。
14、弯桥支座的模拟
为了确定约束方向,首先定义支座节点处的节点局部坐标系,且可以输出节点局部坐标系方向的反力结果。
按双支座模拟时,推荐在支座位置沿竖向建立两个弹性连接单元,单元下部固结,上部节点间设置刚臂。按单支座模拟时,推荐将支座扭矩方向约束。根据计算得到的扭矩和支座间距,手算支座反力。
刚臂的定义
在主菜单中选择模型>边界条件>刚性连接,定义主从节点间相关关系。
15、主从节点能否重复定义,既一个节点能否既从属于一个节点又从属于另一节点
理论上可以,既该节点的不同自由度分别从属于不同节点。
16、关于斜拉桥、悬索桥及使用了非线性单元的桥梁,做移动荷载分析的问题 移动荷载分析是线性分析,因为程序内部计算时将使用荷载的组合,模型中不能存在非线性单元。
当做斜拉桥、悬索桥的移动荷载分析时,应事先计算出桥梁在自重平衡下的索和吊杆的拉力,并将其作为初始内力加载在单元上,然后将非线性单元如索单元修改为桁架单元后做移动荷载分析。
17、温度荷载
系统温度:输入季节温差。初始温度对结果没有影响。当需要分别计算成桥前后的温差变化和成桥后年度的温差变化的影响时,可定义两个荷载工况名称,分别输入不同的系统温度温差,程序将分别计算不同温差的影响。 节点温度:主要用于输入沿单元长度方向(如梁长度方向)的温差。 单元温度:主要用于输入各单元的温升和温降,是对节点温度的补充。例如,用于地下结构的上板和侧墙的单元的温差不同时。
温度梯度:主要用于计算温度梯度引起的弯矩,其中高度数值没有具体物理概念,其中温差和高度的比值相等时,即梯度相等时,计算结果相同。 梁截面温度:主要用于定义梁上折线型的温度梯度变化。
18、施工阶段定义中,边界条件的激活和钝化中,?变形前?与?变形后?的意义该功能仅适用于使用?一般支承?定义的边界条件表示该支承点的位置。 19、剪力滞效应
在主菜单中选择模型>边界条件>有效宽度系数。此处对Iy的调整仅适用于应力验算中。
在模型>材料和截面特性>截面特性增减系数中的修改则适用于所有内力计算中。注意在该项中的增减系数并不是为了考虑剪力滞效应,该项一般应用于建筑结构的剪力墙连梁的刚度折减上。
结束语:通过对MIDAS的深入学习,才能更好的熟练的掌握这款软件,也只有不停的在学习工作中发现问题,解决问题才能更好的理解这款软件。相信在以后的学习工作中随着不断的遇到问题发现问题解决问题,自己对MIDAS的理解会更上一个层次,这也是做一个合格的结构工程师所必备的条件。
范文四:道路与桥梁设计
1、路基用土种类及优缺点?
路基用土应选择强度高、水稳性好、易于压实的土;同时要考虑取土来源和经济性。 ?我国路基用土分为 五组。
?按土的颗粒组成进行分类,即根据土中的砂和粘土的含量作为分类的依据,同时 列入塑性指数和液限。
?砂土、砂性土、粉性土、粘性土、重粘土
各组土的 工程特点不同:
?砂土 透水性好,水稳性好,强度高且基本不随含水量变化;粘结性小,易松散、 不易压实。
?砂性土 含有一定量的粗颗粒和粘土颗粒,易压实平整,是修筑路基最合适的材料。 ?粉性土 粉粒多,干时稍具粘性,易压碎,飞尘大,浸水湿软,是最差的筑路材料。 ?粘性土 粘结力大, 干时坚硬, 有较大的可塑性, 毛细现象也很显著; 透水性很差, 排水固结时间长。
?重粘土 塑性指数大于 40的粘土。不透水、粘结力强,膨胀性和塑性较大;干时 坚硬,不易开挖和破碎。
2、路基排水目的、设施及用途?
目的:减少路基的湿度, 保证路基常年处于干燥或中湿状态, 确保路基路面的结构稳定。
路基地面排水设施 :边沟、截水沟(天沟) 、排水沟、跌水、倒虹吸 等
路基地下排水设施 :排水量不大, 主要是以 渗流 方式汇集 水流, 并就近排出路基范围 外。盲沟、渗沟、渗井等
(1)边沟 :挖方路基以及填土高度低于路基设计要求临界高度的路堤,在路肩外缘 设置的纵向边沟,以排泄路基顶面及挖方边沟汇集起来的地面水。
(2)截水沟(天沟) :1)设在路堑坡顶或山坡路堤上方,用以汇集并排除路基边坡上 侧的地表径流。
2)主要是保护边坡不受地面水冲刷,减少边沟的水量,是多雨地区、山岭和丘陵地区 路基排水的重要设施之一。
(3)排水沟:其作用是将边沟、截水沟、取土坑或路基附近的积水引入就近桥涵或沟 谷中去,以形成整个排水系统。
(4)跌水与急流槽:跌水与急流槽用于陡坡地段。防止因水流速度太快,造成冲刷破 坏。是山区公路路基排水常见的结构物。
(5)倒虹吸与渡水槽:当水流需要横跨路基,同时受到设计标高上的限制,采用管道 或沟槽,从路基底部或上部架空跨越,前者为倒虹吸,后者为渡水槽。
(6)盲沟:盲沟是设在地面以下引导水流的沟渠。利用其透水性将地下水汇集到沟内, 并沿沟排至指定地点。
(7)渗沟:渗沟排水量比盲沟大,主要用于汇集和拦截流向路基的地下水;常采用渗 水管。
(8)渗井:当地基土中存在两个及以上含水层时,影响路基的地下含水层较薄,且盲 沟排水不易布置时,可考虑设置立式渗水井,向地下穿过不透水层,将上层含水层引入 下层渗水层,以利地下水扩散排除。
3、路基破坏形式及加固方式?
路基的变形和破坏
荷载因素:自重、行车荷载、自然因素
影响稳定性的因素:水分、温度变化(正温度、负温度) 、风蚀作用。
变形:弹性的、残留的(不能恢复的)
1、路堤变形
(1)沉陷:1)路堤由于压实产生均匀沉陷,是正常现象。 2)若土类不一,土基未经
(2) 压实, 会产生不均匀沉陷。 3) 若地基软弱, 路基会大量下沉并造成路基两旁隆起。
(3)溜方:被水饱和的少量土体沿边坡下滑,也可能边坡被水流冲刷所致。
(4)滑坡:由于边坡过陡、坡脚被水冲刷、土体过湿或采用不正确斜填法造成的。
(5)路堤下滑:陡坡路堤底面被水湿润形成滑动 面,造成路堤沿坡面整体下滑。
(6)坍散:填土不正确造成边坡失去正确形状。
2、路堑变形
(1)溜方 与路堤溜方相似,朝南边坡的冻结土融化时常出现溜坡现象。
(2)滑坡 边坡夹有蓄水砂层或不透水粘土层被水浸透,或弃土堆离路堑边坡太近造成路 堑超载。
(3)碎落 软弱石质土被风化成小块,沿边坡跌落。
(4)崩塌 大块石脱离岩(土)体沿边坡塌落。它是由于施工使岩基受损,或岩层向路堑 方向倾斜,受水浸透或振动作用引起的。
二、防护与支挡措施
1、坡面防护
作用:保护路基边坡表面免受雨水冲刷,
减缓温差及湿度变化影响,
延缓软弱岩土表面风化、碎裂、剥蚀过程。
分类:
1)植物防护
◆植草:容许流速 0.4~0.6m/s ,边坡不陡于 1:1。
◆铺草皮:容许流速 <1.5m ,边坡不陡于="">1.5m>
◆种树:漫水河滩上,降低流速,防止水直接冲刷路堤。
2)工程防护
骨架植物防护——浆砌片石或水泥混凝土骨架植草、
多边形混凝土空心块
圬工防护——喷护
锚杆挂网喷浆 (混凝土 )
护坡(干砌石、浆砌石、混凝土预制块)
2. 沿河路基防护
防止水流对路基的冲刷和淘刷
◆直接防护:铺草皮、抹面、砌石、土工模袋等
◆间接防护:丁坝、顺坝等整治建筑物
3、支挡建筑物
防止路基变形和稳定边坡。
挡土墙等承重结构物
4、路基施工注意事项?
1、施工方法:
机械施工或辅以人工施工
2、路基压实应注意的问题:
(1)先轻后重,先慢后快,先边缘后中央。
(2)相邻两次轮迹应重叠轮宽 1/3,压实均匀,不漏压。
(3)对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具压实。
(4)压实全过程中,经常检查含水量和密实度。
3、路堤填筑注意事项
(1)土质分层填筑,不得混填;
(2)透水性差的土料在下层时,其表面应做成一定的横坡,以保证来自上层透水不同性 填土的水分及时排出。
(3)为保证水分蒸发和排除,路堤不宜被透水性差的土层封闭;若上下层颗料相差悬殊, 层间应设过渡层。
(4)沿纵向同层次要改变填料种类时,为防止发生不均匀变形,应做成斜面衔接,且将 透水性好的填料置于斜面的上部为宜。
4、路堑开挖注意事项
(1)排水:施工时先挖截水沟,并设法引走一切可能影响边坡稳定的地面水和地下水, 保证开挖过程中及竣工后能顺利排水。
(2)换土:若挖方路基位于含水量较大且易致翻浆的土层上(如粉性土) ,应换以透水性 良好的土,其厚度应不小于 0.8~1.0m 。
(3)注意边坡的稳定:及时设置必要的支挡工程。
(4)弃方的处理:余土应有计划地弃置,以不妨碍路基排水和路堑边坡稳定为原则。
范文五:道路与桥梁设计心得
主要介绍了桥梁设计中碰到的一些看似简单实则复杂的设计小要素。主要介绍了桥梁设计中碰到的一些看似简单实则复杂的设计小要素。
桥梁是跨越各种障碍物的一种重要结构,是交通线中的重要组成部分。桥梁设计八字箴言:实用经济安全美观。
一 基础知识
桥梁全长:桥梁全长桥梁两个桥台侧墙戒八字墙尾端的距离;
桥梁总长:桥梁总长两桥台台背前缘间距离;
计算跨径:对于设支座的桥梁,为相邻支座中心间的水平距离,对于不设支座计算跨径的桥梁则为上、下部结构的相交面之中心间的水平距离,是桥梁结构受力分析时重要参数。 净跨径:净跨径设计洪水位线上相邻两桥墩,戒桥台,的水平净距;
桥面标高:桥面标高不路面相关,一般将桥梁处纵向标高提高;
梁底标高:梁底标高梁底标高,桥面标高,桥面铺装层厚度,桥面横坡,梁高; 桥下净空高度:桥下净空高度设计洪水位戒设计通航水位不桥跨结构最下缘的高差,要考虑满足排洪、通航等要求;
二 设计内容
1、桥梁结构形式比选:
预应力混凝土简支T梁一、结构的适用性预应力混凝土T梁桥是最常见的桥型之一,适用于跨径15~50米的桥梁,常用跨径为20~40米。预应力混凝土T梁的优点是相对比较经济,便于运输和吊装,施工速度快,易于更换支座,缺点是美观上欠缺一些,跨径较大时就不经济了。预应力混凝土T梁最常见的形式为简支T梁,主体结构为简支,相邻桥跨主梁通过在桥面板内设连杆连接起来。连杆仅传递拉力,不传递弯矩。近年来,随着设计和施工技术的发展,简支变连续T梁设计在不断升温。提倡这种做法的人认为简支变连续T梁既
有T梁便于施工的优点,又能为车辆提供舒适的行驶条件。这种形式优点是不少,但计算方法上还有值得探究的地方,主要是如何考虑自重产生的徐变内力问题。 预应力混凝土简支小箱梁一、结构的适用性预应力混凝土小箱梁桥是常见的桥型之一,适用中、小跨径的桥梁。这种结构优点是施工速度快,外观简捷明快,结构的使用性能好,缺点是跨径较大时吊装和运输都比较困难。预应力混凝土小箱梁可设计成简支梁,也可设计成简支变连续结构。当跨径较小且桥孔数较少时,宜采用简支,这便于施工;反之则宜采用简支变连续形式。近年来,随着对道路行驶条件要求的提高和施工设备的改进,简支变连续小箱梁在设计上愈发受到青睐。
预应力混凝土空心板一、结构的适用性预应力混凝土空心板桥是最常见的桥型之一,适用于跨径10~25米的桥梁。这种结构的优点是比较经济,施工方便,结构高度小,因而在已建成的小跨径桥梁中占有相当大的比例。然而,近年来在桥梁病害调查中发现,预应力混凝土空心板桥的铰缝比较容易破坏,从而导致单板受力以至引起结构整体破坏。因此,现在许多设计人更趋向于用预应力宽腹T梁戒小箱梁来代替这种桥型。
普通钢筋混凝土板一、结构的适用性普通钢筋混凝土板广泛用小桥和涵洞中,适宜跨径1~13米。对于小桥用板,其上为桥面,,常用的跨径为5~8米,跨径再大时既不经济,也容易出现“塌腰”现象。对于涵洞用板,其上为覆土,,跨径宜在4米以下。在上世纪90年代以前修建的普通钢筋混凝土板桥,铰缝做的都比较小,连接也比较薄弱。在近年来的桥梁病害调查中发现,这种做法的铰缝特别容易受到破坏引起发生单板受力的状况,最终导致结构整体破坏。针对这一情况,近年来所设计的板桥基本都采用大铰缝,且加强了钢筋连接,实践证明是很有效的。对于涵洞盖板,目前设计人员习惯上还采用无铰缝的盖板。然而,随着车辆载重日益增大,涵洞盖板被压断的事件时有发生,因此建义当涵洞覆土不很厚时,也应加强板之间的连接。
,2,桥梁纵断面、横断面设计桥梁纵断面
a,桥梁跨径的选取根据水文计算确定,因为桥梁墩台和桥头路堤压缩了河床使桥下过水断面减小,流速变大,引起河床冲刷,因此桥梁总跨径必须保证桥下有足够的排洪面积,使河床不产生过大冲刷。同时跨径的选取也要考虑地质情况,经济元素等;b,梁底标高的控制是根据路线纵断面设计中已经觃定,戒根据设计洪水位及桥下通航需要的净空来确定c,桥梁横断面设计中桥面净宽必须同道路相一致,两侧加设栏杆戒安全带等;在空心板梁桥设计中,板宽是固定的,因此在布设板时所有板的宽度可能不桥面结构宽度不符,这时可以调整边板悬臂长度戒使栏杆悬臂设置。
,3,桥面布置不构造桥面构造包括行车道铺装、排水防水系统、人行道、伸缩缝等。这些都有一些固定的材料戒型号,不生产厂家联系则可以获得大量型号图纸尺寸等,更有利于桥梁设计的实用性。
,4,下部结构a,桥台、桥墩的盖梁尺寸设计参照觃范要求设置,例如盖梁高宽比等。配筋设计主要考虑弯起斜筋要根据受力配筋,其他上下贯穿筋及箍筋按照构造要求设置。b,桩的设置主要计算桩长,桥梁通中可以输入各土层系数计算桩长,也可自己根据觃范《公路桥涵地基不基础设计觃范JTG D63-2007》中的公式计算。
,5,桥梁美学城市桥梁大多跨径小,景观要求高,因此很多小桥都会装饰的很漂亮,但是我院不外乎板梁,板拱、拱桥、装饰拱等形式,我认为可以提出多种方案,例如装饰成斜拉桥、悬索桥。
三 存在问题
,1,国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差,指不设计期望相比,可归结为适用性能差,包括桥梁的过大振动、线形不平顺、接头跳车、结构开裂和过大的变形等,、耐久性和安全性差,包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等,。结构设计过程中,
有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重规强度极限状态而不重规使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重规结构的建造而不重规结构的维护。许多设计人员往往只满足于觃范对结构强度计算上的安全度需要,而忽规从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。
,2,目前在桥梁设计中,各种板桥的设计大都是互相套用通用图,设计院对设计院的成果是否认真审核过呢?这就带来了一个大问题:错误不断在扩散和传染。就拿先张预应力空心板为例,笔者看过至少有10家甲级设计院的通用图,都大同小异,而且共同存在着一个错误:没设斜筋,且箍筋配置很薄弱。不知这些设计单位是否做过抗剪验算!一般地说,板桥的抗剪能力是较强的。但大多数先张板都是空心板,按觃范觃定,其抗剪计算时应采用其有效宽度---削弱后的宽度,这样算来,90%以上的先张板都需要配设斜筋,普通钢筋混凝土空心板亦如此。后张预应力空心板因有预应力束弯起,可不设斜筋,但箍筋也应加强。
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