3215;80m单线铁路下承式连续钢桁梁桥主桁检算与悬拼方案设计.doc

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1、西 南 交 通 大 学本科毕业设计380m单线铁路下承式连续钢桁梁桥主桁检算与悬拼方案设计年 级: 2009级 学 号: 20097117 姓 名: 叶葵葵 专 业: 工程检测与评估 指导老师: 李燕强 2013 年 6 月 第II页西南交通大学本科毕业设计 院 系 土木工程系 专 业 工程检测与评估 年 级 2009级 姓 名 叶葵葵 题 目 380m单线铁路下承式连续钢桁梁桥主桁检算与悬拼方案设计 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日毕业设计任务书班 级 09检测2班 学生姓名 叶葵葵 学 号 20097117

2、 发题日期：2013年2月25日 完成日期： 2013年6月12日题 目： 单线铁路下承式连续钢桁梁桥主桁检算与悬拼方案设计 1、本设计的目的、意义:学生在进行毕业设计之前，已对公共基础课程、专业基础课程及专业课程进行了有序的分阶段的学习，对工程结构已经建立起了从设计原理到设计方法及施工方法的基本知识结构，但还缺少综合地系统地运用这些知识来解决实际问题的锻炼机会。本设计以铁路连续钢桁梁桥结构为背景，让学生在老师的指导下系统地了解结构设计、计算分析和检算的全过程，完成悬臂拼装法的施工方案设计。通过本设计可巩固学生对材料力学、结构力学、钢结构设计原理、桥梁工程等知识的掌握，提高学生分析和解决问题的

3、能力；同时可让学生对桥梁工程的认识更加清晰、全面；还可通过对桥梁结构分析软件、绘图软件、数据处理、文本处理等软件的大量使用培养学生的计算机运用能力。 2、学生应完成的任务 一、设计说明书的编制 1、钢桥施工方法概述 2、桥梁结构概况 3、连续钢桁梁桥主桁结构杆件检算 4、连续钢桁梁桥悬臂拼装施工方案设计 5、连续钢桁梁桥主桁结构施工阶段计算分析（内力、应力、变形） 二、工程图纸的绘制 1、桥梁总布置图 2、桥门架、横向联结系、纵向联结系构造图 3、施工工序图 4、临时结构（施工支架）大样图 3、论文各部分内容及时间分配：（共 16 周）第一部分相关设计规范、设计资料收集 (2周)第二部分连续钢

4、桁梁桥主桁结构杆件检算 (4周)第三部分连续钢桁梁桥主桁结构施工阶段计算分析 (2周)第四部分构件临时加固设计和临时结构设计 (4周)第五部分图纸绘制 (2周)第六部分设计说明书编制 (2周)评阅及答辩 备 注 指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日第页西南交通大学本科毕业设计 摘 要连续钢桁梁桥具有造型美观，跨越能力强，跨径布置灵活，钢材强度高等优点，是大跨径桥梁常用的一种结构形式。连续钢桁梁的施工要经历一个复杂的过程，包括结构体系、荷载工况、边界条件等会随着施工进程而不断变化，因此为了确保连续钢桁桥梁施工过程的安全性，需要对桥梁施工过程进行力学性能分析。设计以380m单线铁路下承式

5、连续钢桁梁桥为例，采用有限元计算软件MIDASCIVIL建立完整、详尽的上部结构有限单元模型，旨在探讨分析连续钢桁梁桥的静力性能。为了完成主桁杆件的检算和悬拼施工方案的设计，计算了桥梁的各施工阶段和成桥阶段恒载作用下结构受力，成桥后恒载、恒载活载、主力附加力等荷载组合作用下结构受力；通过应用软件MIDASCIVIL和excel，完成了成桥后荷载组合作用下应力、内力（主要是轴力）及变形等数据的分析和处理，最后根据相关规范和要求完成了主桁杆件的部分检算；根据设计要求和施工的可行性，可以确定一个比较合适的悬拼方案，通过对桥梁的各施工阶段和成桥阶段恒载作用下结构受力的数据的分析，可以进一步检验主桁杆件

6、的安全性。关键词： 连续钢桁梁；结构分析；有限元方法；悬拼方案第页西南交通大学本科毕业设计 Abstract Continuous steel truss bridge with beautiful shape，strong spanning capacity，span layout flexibility，and the high strength，it is a usual form of long-span bridges bridgesThe construction process of long-span bridges will go through a complex proc

7、ess，accompany with the change of construction scheduling，the structural system；load cases and boundary conditions are changing continually，therefore，to ensure the safety of long-span bridge construction，it needs to carry the mechanical properties analysis on the bridge construction process. This des

8、ign focuses on athree-span continuous steel truss bridge，containing the performance of staticFirstly，the author presents process of building up detailed superstructure finite element models for the Bridge by MIDASCIVIL，a large-scale FEM soft walesFor the main truss rod parts count and cantilever con

9、struction inspection program design.The structural behavior under loads of construction stages and completed bridge stages are analyzed. Through the application of software MIDAS / CIVIL and excel，completing analysis and processing of such data which is under load combination stress forces(mainlyaxi

10、al force) and deformation in operational phase of the bridgeFinally, according to the relevant specifications and requirements for the completion of the main part of the truss rod check calculation. According to the feasibility of the designand construction requirements, we can determinea more appro

11、priate cantilever program .By analysising the data of force structure under dead load in the construction phase of the bridge and into the bridge ,we can further examine the safety of main truss rod.Key words: continuous steel truss bridge ; structural analysis ;finite element method; cantilever pro

12、gram西南交通大学本科毕业设计 目 录第1章 绪论11.1 我国钢桁梁桥的建设成就11.2 我国钢桁梁桥设计、制造和计算技术发展41.2.1 我国钢桁梁桥设计和制造技术发展41.2.2 我国钢桁梁桥计算技术发展61.3 钢桁梁桥的施工架设方法71.4 设计概况81.4.1 桥梁概况81.4.2 设计任务9第2章 主桁杆件内力计算102.1 有限元计算方法概述102.2上部结构梁单元模型的建立102.2.1 使用节点和单元建立模型102.2.2 材料的定义112.2.3 截面数据的输入122.2.4 边界条件的建立132.2.5 输入静力荷载152.2.6 移动荷载的输入182.2.7 支座沉

13、降的输入192.2.8 其它主要设置202.3 结果分析212.3.1 桥梁挠度212.3.2 主桁杆件内力整理22第3章 主桁杆件计算243.1 杆件的计算方法243.2 主桁杆件的检算303.2.1只承受压力杆件的验算303.2.2只承受拉力杆件的验算303.2.3 以压为主的拉压杆件验算323.2.4 以拉为主的拉压杆件验算343.2.5 端斜杆的验算353.2.6 吊杆验算36第4章 施工方法及施工阶段计算分析424.1 施工方法的确定及施工阶段的划分424.1.1 悬臂拼装方法概述424.1.2 三跨连续钢桁梁施工434.1.3 施工阶段的划分484.2 施工阶段计算分析494.2.

14、1 计算各工况主桁架竖向变形493.2.2计算各工况主桁杆件应力514.2.3 施工阶段的内力分析53结论56致谢57参考文献58第 36 页西南交通大学本科毕业设计 第1章 绪论1.1 我国钢桁梁桥的建设成就我国早在19世纪90年代就开始了钢桁梁桥的建设，到现在已有100多年的历史。1894年建成滦河大桥，其上部结构由多孔钢桁梁和钢板梁组成，在建造过程中外国工程师遇到困难而告退，最后由我国工程师詹天佑完成，这是我国第一次主持修建钢桁梁桥。1937年建成的钱塘江大桥为公铁两用桥，全长1072m，公路桥面双车道布置在上层，铁路桥面单线布置在下层，正桥为16孔65.86m简支钢桁桥，主桁用平行弦三

15、角形桁架，桁架中心距6.1m，桁高lO.7m，采用铬合金钢制造，铆钉连接；该桥为我国著名桥梁专家茅以升负责设计和监督施工，是我国历史上有自己工程师设计和监造的第一座双层公铁两用大桥，该桥现状见图1-1。图1-1 钱塘江大桥现状 但建国以前所建的钢桁梁桥跨度较小，所用的钢材是进口的，结构都采用铆接，工艺简陋。建国后，钢桁梁桥技术发展很快，1957年借用原苏联的钢材和技术，建成京广铁路武汉长江大桥，正桥为三联，每联为3128m连续铆接钢桁梁。1968年，用国产16Mnq低合金钢，完全靠自己的力量，建成南京长江大桥，主跨由1孔128m简支钢桁梁和三联3160m连续钢桁梁组成。武汉长江大桥和南京长江大

16、桥现状见图1-2。 图1-2 武汉长江大桥和南京长江大桥现状 20世纪60年代中期，为加快铁路建设，在成昆铁路修建中，系统地研究发展了栓焊钢桁梁桥新技术，一举建成各种不同结构形式的栓焊钢桁梁桥四十几座，结束了在我国使用了近100年的铆接钢桁梁桥的历史，这在我国钢桁梁桥发展史上是一个很大的进步。其中1966年建成的迎水河大桥主跨112米，为中国第一座栓焊钢桥。1971年，建成的枝城长江大桥为公铁两用桥，由一联5128m平行弦菱形桁架梁和一联4160m带下加劲弦杆的平行菱形桁架梁组成，铁路和公路设于桁架下弦同一平面上，两桁架之间为双线铁路，外侧各有5m宽单车道公路及1.45m宽人行道，见图1-3。

17、 图1-3 枝城长江大桥 1977年建成的密云水库白河桥，为3128m连续栓焊钢桁梁。1985年建成的长(垣)东(明)铁路一桥，位于山东省东明县城西南约有7km处，该桥共有296个敦台，300孔梁，全长12976m，当时为我国最长的铁路桥，河槽部分采用16孔菱形桁架栓焊钢梁，最大跨度108m。1993年用国产钢强度钢材和厚板建成九江长江公铁两用大桥，上层为4车道公路桥，车道宽14m，两侧人行道各宽2m，下层为双线铁路桥；正桥为11孔钢梁，其中主孔为桁拱组合体系，由3跨180+216+180(m)连续刚性钢桁梁与柔性钢加劲拱组成，北侧边孔为两联3162m连续钢桁梁，南侧边孔为一联2162m连续钢

18、桁梁；主桁采用带下加劲弦杆的平行弦三角形桁架，桁高16m，在支点处加高至32m：加劲拱中孔矢高32m，边孔24m：全部钢梁为栓焊结构，并采用高强度15MnVNq钢材(屈服强度420MPa)与56mm厚板，见图1-4。图1-4 九江长江公铁两用大桥 1995年建成通车的孙口黄河大桥位于京九铁路线上，是一座跨越黄河的双线铁路桥：正桥为4108m的下承式连续刚桁梁桥；主桁采用三角形钢桁架，标准节间长12m，桁高13.6m，桁宽10m；上、下弦杆和支点处斜杆采用箱形截面，其余斜腹杆为工字形截面；主桁与节点板焊接成整体在预制厂进行，主桁弦杆均采用M24高强度螺栓在工地全截面对接拼接：该桥系中国首次采用整

19、体节点构造。在建成孙口黄河铁路大桥的基础上，于1999年在长东铁路一桥上游(南)30m处，平行建成了长东铁路二桥，该桥采用三角钢桁整体节点栓焊结构，从设计和建造技术上较一桥都有很大改进，两桥现状见图1-5。 图1-5 长东铁路大桥和芜湖长江大桥 2000年竣工通车的芜湖长江大桥为公铁两用钢桁低塔斜拉桥，见图1-5，其主梁首次大规模采用预应力钢筋混凝土桥面板与钢桁梁共同受力的板桁组合结构；下层为铁路为I级，双线；上层为公路，4车道，车行道宽18米，两侧人行道各宽1.5米，；正桥主跨为180+312+180m连续斜拉钢桁梁整体节点。铁路桥长10616米，公路桥长6078米，其中跨江桥长2193.7

20、米，像如此大跨度的公铁两用斜拉桥，在我国是第一座，在世界上也是屈指可数，名列前茅的；芜湖长江大桥以其大规模，新技术和一流的质量，成为中国桥梁史上继武汉，南京，九江长江大桥之后的第四座里程碑。1.2 我国钢桁梁桥设计、制造和计算技术发展1.2.1 我国钢桁梁桥设计和制造技术发展从上一节我国钢桁梁桥的发展历史来看，其设计和制造技术发展至少表现为以下四个方面。（1）建桥钢材的发展50年代我国钢桥主要采用A3q钢，如武汉长江大桥的连续钢桁梁就是用低碳钢制造的。由于低碳钢屈服强度较低(240MPa)，使得桥梁截面尺寸和自重都较大。为了减轻钢梁自重，在60年代成功研制了强度、塑性、韧性和焊接性能良好的16

21、Mnq钢(屈服强度340MPa)，并首先应用在成昆线部分桥梁和南京长江大桥上，比用低碳钢节省钢材约15。为了适应发展大跨度栓焊钢梁的需要，我国70年代研制成功了屈服强度达420MPa的15MnVN钢种，曾用在白河桥上，比用16Mnq钢省10以上，焊接钢板厚度达40mm。为了改善15MnVNq钢的焊接性能，提高焊后的低温冲击韧性和时效冲击韧性，根据不同部位的应用，发展为A、B、C三级。新型钢材的应用，也促进了厚板在钢梁制造中的应用，在九江长江大桥中最厚钢板达56mm。为有效防止焊接裂纹的产生，在厚板焊接整体节点结构的芜湖长江大桥钢梁中，采用了淬硬倾向较小的14MnNbq钢。（2）由铆接发展为栓焊

22、由于铆接施工复杂并且质量不容易保证；而用栓焊技术，腹板和翼缘板之间的焊接质量容易保证，螺栓连接可以机械化施工，速度快，螺栓受力可以控制，在此基础上发展了高强螺栓连接技术。连接技术的发展见图1-6。在成昆铁路修建过程中，1966年建成的迎水河大桥是我国第一座栓焊钢桥。 图1-6 连接技术的发展 （3）由节点内拼接发展为整体节点与节点外拼接采用节点内拼接，施工现场杆件、板件繁多，节点处构造和受力复杂，连接质量不易保证；随着钢材和焊接技术的发展，使得开口H型截面杆件向闭口箱型杆件发展，厚板焊接整体节点制造技术得到广泛应用，缩减了节点处板件，方便了施工，使得节点连接简化，保证了连接质量。制造技术发展见

23、图1-7。1995年，在京九铁路线上建成通车的孙口黄河大桥是我国第一座采用整体节点技术的钢桁梁桥。 图1-7 制造技术的发展 （4）从简单的桁架梁桥向组合体系桥梁的发展由我国钢桁梁桥的发展历史可以看出，其结构形式已经走出了简单的平行弦钢桁架阶段，组合新式结构得到了长足的发展。正如我们看到的一样，由早期单一的钢桁结构(钱塘江大桥、武汉长江大桥、南京长江大桥、长东铁路大桥、孙口黄河大桥等)，发展到了钢桁和拱的组合结构(迎水河大桥、九江长江大桥)、钢桁低塔斜拉(芜湖长江大桥)、钢桁斜拉(武汉天兴洲长江大桥，在建)、钢桁拱(福厦线闽江特大桥主桥，在建)和加劲弦三片主桁结构(东莞市东江大桥，在建)等多种

24、结构形式。随着钢材质量与建造技术的发展，钢桁梁桥的结构形式也向高强、轻型、整体、大跨的方向发展，由原来单一的桁梁向大型复杂的整体节点、箱型杆件、钢桁组合体系等方向发展。东西方向平行，间隔30m的长东铁路一桥和二桥建成时间前后仅仅相差14年，而从技术和构造角度来看，二桥比一桥都有很大的进步。具体表现为二桥采用整体节点，主桁形式简化和主桁高度降低，见图1-5。1.2.2 我国钢桁梁桥计算技术发展 由于钢桁梁桥结构形式渐趋复杂，这就给钢桁梁桥的计算带来了许多困难。我国对钢桁梁桥的计算方法大致分为采用铰接平面系统计算、空间梁单元有限元模型、板壳和实体有限单元模型计算等三个阶段。钢桁梁桥结构是由一些平面

25、结构组成，在计算手段不发达的时候，假设各平面只承受与该平面平行的荷载，杆件连接形式为铰接，把各个荷载化为平面荷载进行计算。但是，这种计算方法也存在许多问题，诸如桥跨结构实际为空间结构，按平面结构计算，较难反映其真实情况；材料潜力较难发挥等。 自20世纪50年代以来，由于计算理论和计算方法与手段的不断进步，尤其近些年来随着计算机技术的迅速发展，钢桁梁桥的计算也由分解的平面结构分析转向整体空间结构全桥梁单元模型分析。这种结构空间计算方法，不仅能够摈弃多年来桥梁计算所采用的人为假设(如计算体系与平面的假设、连接形式的铰接或刚接假设等)，克服这些假设带来的不足，建立完整、统一的全桥结构分析模型。空间梁

26、单元方法已经相对完善，能够满足一定的工程结构和计算精度的要求，但是仍存在着不能考虑节点细部真实构造和梁单元点接触带来的杼件物理量的计算误差等问题。 因此，要继续发展和提高钢桥的结构分析计算水平，就需要探讨更加合理的计算模型和计算方法。采用板壳和实体有限单元的方法，能够准确模拟构件的空间位置、尺寸、材料特性、连接形式和荷载作用等详细情况，已经是计算大型钢桁梁桥的趋势。1.3 钢桁梁桥的施工架设方法 钢桥的施工方法，一般在设计时就要考虑好。施工方法不同，设计内容、制造方法等也随着改变。所以钢桥的施工方法是一个重要问题。 钢桥的施工方法，要根据桥梁结构形式、跨度、桥梁宽度、桥位处的地形、地质、水文条

27、件以及当地交通状况来确定，同时必须考虑现有设备条件、施工技术水平、工期、工程造价、施工安全等因素。 钢桁梁架设之前，需要在现场的预拼场内的拼装台座上完成以下主要工作：杆件油漆、弦杆与拼接板的预拼、两片纵梁的预拼等。预拼时注意弦杆节点设置预拱度转角的核查。 预拼合格后的杆件按顺序先后运到提升站，由龙门吊机或爬行吊机提运至平板车上，再由牵引车运至拼梁吊机下拼装架设就位。 钢桁梁的架设方法很多，可以按照临时支撑设配以及架设机械进行分类。 1.按临时支撑设配进行分类按临时支撑设配分类主要有如下几种方法： （1）有支撑设备架设法：即在脚手架上进行拼装。此法适用桥下净空不高、水深较浅处。 （2）桁梁架设法

28、：预先在桥孔处拼装便桥作为支撑台架，再进行桥梁架设。 （3）缆索支撑架设法：利用缆索上吊下的支撑吊架来架设桥梁，可用于悬索桥主桥架设。 （4）斜拉索支撑的架设法：与缆索支撑架设法大体相同，斜拉索是支撑。这是斜拉桥主桥架设的常用方法。 2.按架设机械进行分类按架设机械进行分类主要有如下多种方法： （1）行走吊机架设法：使用于陆地上安装高度不大的板梁，在城市高架桥上应用广泛。 （2）门吊架设法：适用于地形变化不大，架设连续多孔板梁桥。依靠两个龙门吊机和吊机纵向移动轨道，设备简单、施工方便。 （3）浮吊架设法：在河上或海上利用大吨位浮吊整孔架设钢桥。此法适用于大跨度桥梁。 （4）悬臂架设法：用移动式

29、刚腿转臂起重机，一边拼装一边向前推进。这是我国钢梁桥架设的常用方法。 （5）纵向拖拉法：有纵向联接拖拉法、导梁拖拉法和梁上设扒杆法。前两者在我国常用，往往两者联合使用，附加设备少、工期短。 （6）钓鱼法：小跨径桥梁架设时，可在前后桥墩上竖立支柱或扒杆，用一组拉索系住梁，另一组拉索吊住梁的前端同时将梁向前拉拽进行架设。 （7）缆索吊机架设法：方法同拱桥的无支架缆索吊装。 （8）浮运架设法：在浮船上拼装桥梁，并将浮船拖拽到位，浮船灌水下沉，将梁安放在桥墩上。 （9）横移架设法：适用于旧桥改建。在平行旧桥方向组装新桥，将新桥梁端支承在台车上，然后将台车横向移动到旧桥位置安放新桥。 （10）旋转架设法

30、：这种方法与拱桥的转体施工类似。1.4 设计概况1.4.1 桥梁概况 全桥长240m，主桁桁式为三角形，桁高11m，节间长8m，主桁中心距为5.75m。下承式简支钢桁梁桥由主桁架、联结系、桥面系、制动联结系、桥面、支座及墩台等几个部分组成。主桁架是钢桁架桥的主要承重结构，主要承受竖向荷载。联结系将两片主桁架联结在一起使桥跨结构成为稳定的空间结构。纵向联结系的主要作用是承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载，也可减小弦杆在主桁平面外的计算长度。中间横梁的作用是增加钢桁架桥的抗扭刚度，而端横联主要是承受由上平纵联传来的横向荷载，因而所受的力要比中间横联大得多。桥面系由纵梁、横梁及纵梁之间的的联结系组成

31、。主要承受并传递竖向荷载和纵向荷载。制动联结系的作用是使作用于纵梁上的纵向水平制动力通过制动联结系穿至主桁架，从而减小纵向荷载对桥面系杆件特别是横梁的不利影响。1.4.2 设计任务本文以某三跨连续钢桁梁桥为例，以我国铁路钢桥的标准设计结构为背景，完成主桁结构杆件检算的全过程，同时对设计桥梁进行悬拼方案的制定，根据该大跨径连续钢桁梁桥悬拼施工的实际情况，为确保该联桥在施工过程中的安全及结构挠度、应力均在容许范围之内，对该联桥梁的施工过程进行详细的力学性能分析。本文主要设计工作包括：(1) 使用有限元软件Midascivil，建立该三跨连续钢桁梁整体分析与局部分析的有限元计算模型。(2) 应用软件

32、Midascivil和excel分析和处理数据，完成成桥部分检算，以确保桥梁运营阶段的安全性。 （3）设计悬拼施工方案，模拟该三跨连续钢桁梁桥梁施工过程，对各个阶段的桥梁线形及杆件应力进行计算与分析，以确保桥梁施工方案的可行性和桥梁建造的安全性。 第2章 主桁杆件内力计算2.1 有限元计算方法概述有限元可以被看做结构分析的一种通用方法，有限单元法是将连续体理想化为有限个单元的集合体，这些单元仅在有限个结点上相连接，作了物理上的近似，首先进行单元分析，用结点位移表示单元内力，然后将单元再合并成结构，作整体分析，建立整体平衡条件。在求解力学问题时，有的以位移为基本未知量，也有的以应力为基本未知量，

33、在有限单元法中也是如此，但是在这些方法中，最普遍的是以单元上结点位移作为基本未知量求解，这种方法称为位移有限元法作为分析的条件，应给出结点荷载、结构的几何条件如结点位置和结构单元的刚度性质，求出结构单元中的结点位移和内应力。在有限单元法中，原来连续体的材料特性，如正交异性、非线性、弹塑性等可在单元中保留，对于复杂的结构形式、边界条件及荷载情况，在有限单元法中均可以处理，因此有限单元法有很大的优越性。2.2上部结构梁单元模型的建立 为了分析桥梁在施工过程中和成桥后的各项力学性能，依据该桥梁的施工方案，采用有限元计算软件MidasCivil建立该桥的上部结构计算模型。理想桁架结构中的各个杆件都属于

34、二力杆，即仅承受拉力或者压力的作用，但是在实际桥梁结构中，采用高强螺栓连接或者焊接连接节点的杆件，除了可以传递轴力以外，还可以传递弯矩、剪力、扭矩等，所以在建模时，杆件单元不宜选用桁架单元，采用空间梁单元则更贴近实际结构。因此，在该桥有限元建模中，钢桁梁各杆件采用空间梁单元模拟。2.2.1 使用节点和单元建立模型在MIDAS中选者模型节点建立，根据设计的桥梁概况对应的距离建立节点，通过节点建立单元，在建立单元的时候要注意节点连接的正确避免错连，建立出的全桥概图如图2-1。2.2.2 材料的定义在MIDAS中定义材料的方法主要有调用数据库资料和用户直接输入材料有关特性值两种。这里定义的第一种材料

35、钢材调用数据库的方法，首先选者钢材，然后选择规范GB（S），最后在数据库中选择16Mnq，这样第一种材料定义就完成了。材料定义对话框设置如图22。图2-1 全桥概图图2-2 钢材材料定义设置 另外还会用到一种虚拟材料，这里就要用用户直接输入了。所谓的虚拟材料是用来加载车道荷载的，由于在设计中没有添加真正的轨道，所以用一根虚拟梁来代替，但是又不能增加梁的自重，故在定义时容重和线膨胀系数均设置为0,泊松比为0.3，弹性模量和钢材设置为同一数量级如图2-3。图2-3 虚拟材料定义设置2.2.3 截面数据的输入前面只建立了单元没有给单元定义截面，这里我们添加截面以主桁的一根杆件截面为例。截面为工字形截

36、面，尺寸组成为竖板：2460mm20mm；水平板：1420mm12mm；在截面数据中选择用户，然后输入截面对应的数值如图2-4。截面输入好后有的单元还需要修改偏心，以及旋转单元。（见图2-4）。图2-4 截面数据的输入2.2.4 边界条件的建立 1.设置节点之间的连接 （1）设置横梁端部和主桁竖杆之间的连接 在实际结构中横梁高度范围内，横梁和主桁竖杆都有连接角钢连接，如图2-5（b)所示。竖杆的受横梁竖弯影响而主桁平面外弯曲明显，为了较准确地模拟这一作用，把横梁端部处理为截面中心和上、下翼缘之间刚性连接,如图2-5（a）所示。 （a） (b)图2-5 横梁与主桁的连接 （2）设置纵梁和纵梁联结系之间的连接 实际结构中，纵梁的水平联结系和纵梁上翼缘相连，在每个节间的纵梁跨中还有横向竖平面的连接杆件，而纵梁用与其截面中心重合的梁单元模拟，模型中这些杆件没有共节点，本实例用刚性连接来模拟这种空间连接作用,如图2-6所示。图2-6 纵梁和纵梁联结系之间的连接 （3）设置虚拟车道和纵梁之间的连接图2-7 虚拟车道和纵梁之间的连接 纵梁和虚拟车道之间的刚