MIDAS教程11m空心板MIDAS计算书.docx

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1、第1章总述1.1技术标准和设计规范1.1.1技术标准(1) 道路等级：公路二级(2) 设计车速：60公里/小时(3) 设计车道：双向2车道(4) 结构设计基准期：100年(5) 桥梁宽度：桥面宽度为9.5m，断面组成为：0.25m(栏杆)+0.75m(人行道)+2 X3.75m(车行道)+ 0.75m(人行道)+0.25m (栏杆)=9.5m。(6) 汽车荷载等级：公路一II级1.1.2设计规范(1) 公路工程技术标准JTG B01-2003(2) 公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004(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) 公路桥涵钢结构及木结构

2、设计规范JTJ 025-86(5) 公路桥涵施工技术规范JTJ 041-2000(6) 公路桥涵地基与基础设计规范JTJ 024-85(7) 公路工程基本建设项目设计文件编制办法(1996年版)(8) 其它相关的设计规范、规程1.2复核计算参数1.2.1主要材料及技术参数(1) 混凝土力学指标混凝土力学指标表表1T项目f（MPa）f（MPa）f（MPa）f（MPa）弹性模量Ec（MPa）剪切模 量G c（MPa）泊松比P热膨胀系数。C5032.42.6522.41.8334500138000.20.00001（2）钢绞线力学指标钢绞线力学指标表表1-2项目Os15.24-270 级弹性模量Ep

3、（MPa）195000fk （MPa）1860fd （MPa）1260热膨胀系数。0.000012（3）钢筋力学指标钢筋力学指标表表1-3项目HRB335R235fsk （MPa）335235fsd （MPa）280195fsd（MPa）280195弹性模量Es （MPa）2000002000001.2.2结构计算参数结构设计参数表表1-4跨径（m）截面情况跨中截面（cm）支点截面（cm）11空心板梁梁高：55顶板厚：12底板厚：12腹板厚：14梁高：55顶板厚：12底板厚：12腹板厚：181.3荷载取值1.3.1永久作用（1）一期恒载现浇空心板梁以自重计入。预应力混凝土容重取26kN/m3。

4、(2) 二期恒载包括桥面铺装、栏杆、人行道等，以均布荷载计入。桥面铺装：整体化层厚10cm， 10cm的钢筋混凝土桥面铺装，容重25kN/m3 ； 栏杆：两边栏杆实际重量取值。(3) 收缩徐变收缩徐变时间取10年，即3650天。1.3.2可变作用(1) 汽车荷载荷载等级：公路TI级；冲击系数：按规范计算，车道冲击系数基频f 14.54，冲击系数以0.45;横向分布系数：采用铰接板梁法，m气0.184(2) 人群荷载按照公路TI级的人群荷载取值，m人0.204。第2章Xxx桥11m空心板梁计算2.1计算说明及要点xxxl#和2#桥位于xx市xx区xxx线上，主桥横断面设1.5%的双向坡。主桥 孔

5、跨布置为：1#桥：11m+3x22.6m=78.8m, 2#桥：3x22.6m=67.8m,采用预应力 空心板结构体系，桥墩设板式橡胶支座，按全预应力构件设计。本计算书复核计 算11m变截面预应力空心板。2.1.1计算说明(1) 计算方法结构计算分别对各施工阶段和使用阶段进行了全面的分析。静力计算检算了 结构在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的受力行为。根据本桥结构特征 静力计算按平面杆系计算，主要检算结构在各施工阶段和使用阶段的行为，计算 中计入了结构重力、收缩徐变、预应力、活载等荷载或作用。(2) 施工方法主梁采用预制吊装施工。(3) 内力值符号坐标轴的方向符合右手法则，内力的方向与坐

6、标轴方向一致。2.1.2计算要点主梁结构为11m变截面预应力空心板，板宽0.99m，板高为0.55m，静力计算 采用Midas2006计算。计算模型取单片主梁进行计算，主梁共划分26个单元，27个节点。全桥位于直线段上， 按实际位置和约束情况模拟支座。图2-1结构计算模型图(1)结构模型建立考虑要素a)、因横坡为1.5%，梁宽为0.99m采用梯形断面而引起的支承中心线与截面剪 切中心不一致而引起偏心影响；(2)施工阶段划分根据设计图纸施工步骤，共划分有2个施工阶段和1个使用阶段。施工阶段1：预应力张拉施工阶段采用30天为施工周期，支座按变形前添加，自 重和预应力按激活时间后加载。施工阶段2：二

7、期恒载施工阶段采用15天为施工周期，桥面铺装按激活时间前加 载。施工阶段3：考虑十年收缩徐变。2.2纵向计算2.2.1持久状况(1)承载能力极限状态考虑基本组合下结构的承载能力极限状态。A、结构内力包络图图2-2 承载能力极限状态弯矩包络图图2-3承载能力极限状态剪力包络图B、结构主要截面强度验算主梁部分截面内力设计值及其抗力表2-1截面位置节点 号弯矩(kN.m)剪力(kN)rMu_maxrMu_minMnrVd_maxrVd_minVn支点1-0.7618-15.4991466.362177.67376.08081486.31111/83160.791167.7594637.3078-87

8、.9220-193.28681287.88791/46316.5021147.9176760.0793-52.1393-148.34051891.90813/810470.8551228.1277838.8301-13.2299-101.0709827.1744跨中13511.1225250.4331838.830126.2529-54.7893515.7756图2-4弯矩设计值及其抗力包络图（单位：kN.m）图2-5 剪力设计值及其抗力包络图（单位：kN）根据以上计算结果，主梁正截面抗弯强度、斜截面抗剪强度均满足要求。（2）正常使用极限状态设计A、成桥状态下结构应力BEAM STR.ESSC

9、P5C)SPS-xxCSum )S.COCe+OOO2.744836+0001.87384e-0011.639615-0011.40538e-001r ：-i .oooMIDAb.iCivilPOST-PR.OCES5OR.图2-6 成桥状态正应力包络图（单位：MPa）O.OOOnne+nno-1.33531+000-3.44959&+000:26MIN:17文件:中 4SHAODEU1散牧；M,im m - 2日期：O7.i,22,i,2i：ii：i7UB.mll: RC ENiCSER:： 0.000Y:-1.000d：.iuyu6e-uui1.17115&-001 .OOOOOe+OOO

10、PostCSCBCall: cLCB6M.-.X! 1MINs 2文件;中，板H户心DEI 11垣粒：N/mm -2日期；07/23/2007建示齐间 击 0.000图2-8成桥状态主压应力图（单位：MPa）B、正常使用极限状态下结构抗裂验算图2-9短期组合正应力主桥在短期效应组合作用下，各余截面不产生拉应力，主梁正截面抗裂满足 规范要求。图2-10短期组合主拉应力主梁在短期效应组合作用下，主拉应力均满足规范规定，对主梁短期组合主 拉应力控制较好。C、持久状况混凝土压应力验算图2-41使用阶段正压应力图标准组合作用下，主梁截面最大正压应力值约为7.6238MPa,满足规范规定的 162MPa。

11、图2-52使用阶段主压应力图持久状况下，混凝土截面最大主压应力为7.6238MPa，满足规范规定的19.44MPa 要求。D、使用阶段预应力钢筋拉应力验算计算结果表明，钢束在使用阶段预应力钢筋的拉应力均满足规范规定的 1209MPa 要求。E、预应力和二期恒载作用下累计位移I.l IL. P.=-f -I VIIPOST-PROCESSORDEFORMED SHAPE分折格果K-DIF!=9.O0OE-OO1NODE=27Y-DIR=0.000E4-000NODE=1Z-DIR.= 1.257E+001NODE= 14COMB.= 1.257E+001NODE= 14系敝=4.36i：iE4-

12、i：ii：i1STAGE:15!CSi合计虽后MAX : 14MIN : 2垢件：中瓶HAC：心El 11垣粒；m m日期：。7，云侣口口7取示-木向X: 0.000|7： ri.nnri图2-13预应力张拉作用下累计位移DEFORMED SH.Q.PE对折绒果X-DIR=9.487E+002MODE= 1Y-DIR=O.OOOE+OOONODE=1Z-DIR- 8.482E+000NODE= 14COMB.= 9.487E+002NODE=1戚敬=5.776E-001STAGE;苗：-咨计显后MAK : 1MIN i 27文科：HAODE111单初rn m日期；口7,|云归口1。7tZ: 0

13、.000图2-14二期恒载作用下累计位移2.2.2短暂状况按照新公桥规第7.2.8条规定，在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向应力应符合：压应力a t 0.70 f，拉应力a t 0.7 f。ccckcttk图2-15施工阶段最大正应力图单元图2-16施工阶段最小正应力包络图本桥施工时混凝土强度已达到标准强度的85%，故压应力允许值18.144MPa； 拉应力允许值-1.484MPa。由上图可知，施工阶段截面边缘混凝土有10.48MPa的 最大法向压应力和4.58MPa的最大法向拉应力，法向压应力和拉应力均满足规范 要求。根据以上计算结果，主梁正截面抗弯强度、斜截面抗剪强度及斜截面扭转强 度均满足要求。2.2.3主要结论（1）主梁承载能力极限状态截面强度满足要求；（2）成桥状态主梁截面应力满足要求；正常使用极限状态主梁跨中截面正应 力满足要求；正常使用极限状态主梁主拉应力满足规范要求；（3）持久状况混凝土正压应力和主压应力满足规范要求；