桥梁博士关于横向分布调整系数
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有人讲对于箱梁而言,其横向分布系数=1.15x车道数x横向折减系数,这样处理行吗?确实常这样处理。
用一根梁来模拟计算箱梁,通常取横向分布系数=车道数×横向折减系数×纵向折减系数×偏载调整系数。
横向折减和纵向折减在通用规范中都有规定;偏载调整系数是考虑车辆在横向分布不均匀的一个增大系数,这个系数取多大,规范没有规定,建议你看一下程翔云教授的《粱桥理论与计算》里面有计算方法,大家习惯上取1.15;纵向折减垮径150m以上的桥才考虑,所以大多数桥就不考虑了,于是就成了横向分布系数=1.15x车道数x横向折减系数。
桥博输出的竖向位移就是挠度。
根据你的回复,那就奇怪了?我在对预应力构件进行计算时,截面钢筋已输入,但单元输出结果中截面强度验算中的截面配筋面积全为0,单元截面计算压应力全不符合要求?请问是怎么回事?你说的是钢筋砼单元吧?预应力单元不显示配筋面积的。
钢筋砼单元的强度验算结果的显示上:配筋面积有时候显示为0,这里确实是程序显示上有问题,而在计算的时候,是没有任何问题的,这点从结果上也能看出来。
关于这一问题,下版本会解决。
请教前辈们,刚学桥博的我,建模执行项目计算无误后,对计算结果不晓得从哪些方面进行判断对错?比如在初步设计阶段估算结构配筋面积项目计算无误后,以及在施工图设计阶段全桥结构安全验算项目计算无误后,通过看哪些指标来判断结果是否通过,弯矩和应力都要满足哪些要求才行,有那些判断的标准?对计算结果的判断要参照规范来看,对于不同的构件规范中有不同的要求。
桥梁博士中显示的验算要求也是按照规范来分类的,先从规范要求入手的话概念上更清晰一些。
桥博说明书里有专门的说明,你可以查看桥博说明书P353-354,非常详细桥梁博士“输入钢束信息”中的“成孔面积”是从哪本权威资料查的?能根据预应力筋计算得出吗?根据你所使用的预应力筋类型查相关的技术手册,上面有波纹管的内径。
外径等于内径加1cm。
桥梁博士横向分布系数计算操作详解桥梁博士横向分布系数计算教程(超详细、超正点)Step1双击桥梁博士快捷方式打开程序。
Step2点击新建桥梁博士横向分布文件(红圈内标识)Step31、当前文件描述输入相应的信息(随便输入);2、当前任务表示输入相应的信息(也随便输入);3、当前任务类型可选杠杆法、刚性横梁法、刚接板梁法(根据实际桥梁类型选用不能瞎来)这里以刚接板为例;4、点击添加任务。
Step41、点击结构描述(S)按钮弹出对话框;2、填入相应的数据,下面主要介绍一下参数对应梁体的部位:主梁宽度b(m)指单梁宽度(包含后浇带);左板长度、左板惯矩、右板长度、右板惯矩分别对应主梁悬臂位置的长度和惯性矩(此处左右板长度及惯性矩为主梁预制的实际悬臂长度不含后浇带);若上部结构为空心板梁等适合于铰接板法的,可勾选与下一根主梁铰接;接着输入主梁跨度(m)为计算跨径l;G/E为剪切模量与弹性模量比混凝土一般取为0.425或0.43(剪切模量G和弹性模量E、泊松比μ之间有关系:G=E/(2(1+μ)));Step5点击活载信息(L)填入相应的信息(此处单纯为了求横向分布系数故数值和汽车型号可随意选择,一般汽车荷载选为汽超-20级,人群集度:可根据规范填写,挂车荷载由于可不用管),勾选自动计入汽车车道折减系数,点击桥面布置(L)进入下面重要的一步。
Step61、桥面描述中L1、L2、L3、L4、R1、R2、R3、R4分别对应示意图中相应位置,若相应位置未设置则在其对话框中输入0(例某桥没有设置人行道则在人行道位置填入0)。
2、桥面中线距首梁距离为上部结构横断面左边梁边缘至桥面中心线的距离。
3、左汽车车道、右汽车车道:若桥梁设置中央分隔带则为左右车道的车道数;若桥梁不设置中央分隔带则只需在左汽车车道输入桥梁设计车道数即可,点击确认完成操作。
Step7大功即将告成是不是有点小鸡冻,表着急,记得点击更改任务,然后点击确定。
横梁计算(1) 计算方法概述横梁按照一次落架的施工方法采用平面杆系理论进行计算,考虑长度为6倍顶板厚度的顶底板参与横梁受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件(钢筋混凝土横梁)/预应力构件(预应力混凝土横梁)验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。
(2) 荷载施加方法横梁重量按实际施加,同时将纵向计算时永久作用和除汽车、人群以外的可变作用引起的支反力标准值作为永久荷载平均施加在横梁的各腹板位置,汽车、人群荷载在其实际作用范围按最不利加载。
当然,用户可以采用其他的荷载施加方法,不必拘泥于上述内容。
(3) 将纵向一列车的支反力作为汽车横向分布调整系数时(注意城市荷载纵向计算的车道数大于4时,计算剪力时荷载乘1.25,故用多列车支反力除横向分布系数较真实),横向加载有效区域需手动扣除车轮距路缘石的距离。
(4) 每m宽人群纵向支反力作为人群横向系数,人行道宽度为纵向宽度,填1,人群集度填1,加载有效区域按实际填。
(5) 满人横向系数与人群相同,满人总宽填1预应力构件中单元应力验算应以主应力控制还是正应力控制?主应力主要用来控制构件腹板内部斜裂缝的,铁路规范明确定义截面重心轴处及翼缘板与腹板交接处需要进行主拉应力验算,桥博的计算结果中虽然也给出了主应力值,但是对于单元顶、底缘的主应力可以不受控制,因为一般主应力在单元内部发生。
正应力主要是用来控制单元顶、底缘的。
使用刚接板梁计算横向分布系数左板和右板惯矩怎么计算出来的啊?对于小箱梁和T梁,就是将上部结构沿纵桥向取1m,在这1m的范围内上部结构拼接处的悬臂接触面积。
以T梁为例,就是图中阴影部分的面积计算惯性矩即可。
部分支座的反力为0?Q:桥博计算的收缩支反力中部分支座的反力为0,结构自重在各支座处产生的支反力均不为0,可为何支反力汇总列表中收缩反力为0的支座,支反力汇总也为0。
A:程序计算各项反力后,将各作用产生的支反力叠加,若某个支座支反力为负,即出现支座脱空时,程序就将这个支座拆除,在其上反向增加一个外荷载,荷载大小等于除收缩之外其余荷载及作用产生的支反力合力,重新计算其余支座的支反力,在各支座支反力汇总时,被拆除的支反力为0,其余支反力为各作用的合力汇总。
关于DB纵向计算和横向计算中汽车荷载加载的总结在DB的纵向计算和横向计算中,都是将空间问题简化为平面问题进行处理的,这样必然涉及到活载加载在程序中的实现问题,下面对汽车荷载的加载方式总结如下:一、纵向计算纵向计算针对全桥结构验算,在纵向计算中,是灰色的,不需要填写,是因为车道数已经反映在了中。
关于如何取值,分下面两种结构形式的桥梁进行讨论:预制梁(板梁、T梁、小箱梁)。
此时的即“横向分布系数1.m”。
m=车辆在横向影响线最不利布置值×横向折减×纵向折减,取m最大的那片梁进行计算。
可见,多片梁中一片梁的横向分布系数即每一片梁承担了多少车道。
2.整体箱梁。
此时的已经失去了横向分布的意义,这里所说的横向分布调整系数=偏载系数(一般取1.15)×车道数×横向折减×纵向折减。
可见,整体箱梁的横向分布调整系数即整片梁承担所有车道后,考虑剪力滞(截面应力在横向分布不均匀)后的一个系数,其中偏载系数反映了剪力滞作用。
在程序计算时,乘以车道荷载在DB中的平面单梁模型中进行纵向影响线的最不利加载,即得汽车效应。
二、横向计算横向计算针对横梁、盖梁等的计算,下面就横梁和盖梁计算分别讨论:1.横梁计算(整体箱梁)横梁按照一次落架的施工方法采用平面杆系理论进行计算。
荷载按恒载和活载分别输入。
(1)恒载恒载分两部分:a.横梁的自重由桥博自动计入,二恒按均布力施加;b.此外还有两边梁体靠腹板传给横梁的恒载剪力。
将桥梁纵向计算得到的一、二期恒载),扣除横梁模型中自重与施加的二期恒载,然后总和(即纵向计算中的V自重+二恒分成三个集中力加在三道腹板中间。
(2)活载将纵向一列车的支反力作为汽车横向分布调整系数,即通过纵向计算得到的活载效应(该值为纵向计算时,使用阶段支撑反力汇总输出结果里面,汽车MaxQ 对应下的最大值),除以纵向计算时汽车的横向分布调整系数求得的一列车的活载效应,填到中,然后在桥梁博士中进行横向加载。
桥梁博士V4案例教程横向分布系数解决方案一、杠杆法项目概况:上部结构采用装配式T梁,计算跨径19.5m,桥宽0.75+7+0.75,计算支点横梁处1号梁和2号梁的相应于公路一级的横向分布系数;(横断面如下图)当荷载位于支点处时,应按杆杠原理法计算荷载横向分布系数。
新建项目:模型类型选择横向分布模型;项目名称:人工输入项目路径:项目保存位置模型默认:人工输入新建任务:选择杆杆法结构描述如下图:主梁间距:各主梁距离前一个主梁的间距,单位为m。
第一根主梁前无主梁,故其主梁间距为0。
荷载描述:计算规范:根据各个工程项目选择本次工程对应的规范(由于横向分布模型和三维模型是独立的节点,因此这个规范不能从三维模型的总体信息中传入)特殊荷载:单击“特殊荷载”对应的单元格中按钮,将会出现如下图所示的对话框:轮重:特殊车辆横向各轮轮重(轮重宜填写相对值,例如,特载定义为四个车轮,每个轮重为1/4)。
轮间距:各轮中线距离前一轮的距离,单位为m。
首轮前无车轮,故其轮间距为0。
桥面布置:单击“桥面布置”对应的单元格中按钮,将会出现如下图所示的对话框:类型:可以选择人行道、车道、防撞墙和隔离带共4种类型。
4种类型可以任意组合形成桥面。
宽度(m):所选择桥面类型的宽度,单位为m。
车道数:当选择的类型为车道时填写。
人行道、防撞墙和隔离带不输入车道数。
恒载(kN/m2):人行道、防撞墙和隔离带的均布恒载集度。
桥面中线距离首梁距离用于确定各种活载在影响线上移动的位置。
对于杠杆法和刚性横梁法为桥面中线到首梁梁位线的距离;对于刚接板梁法和比拟正交异性板法为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距离。
自动计入汽车布载系数车道数不同时,布载系数不同,考虑不同的实际行车数量,会得到不同的结果。
为了得到最不利的荷载位置,程序考虑了全部车道的加载组合。
如果选择计入汽车布载系数将考虑对于多个车道的折减和单车道的放大效应;若不选择,系数直接取为1.0,不进行折减或放大。
桥梁博士关于横向分布调整系数桥梁博士关于横向分布调整系数一、进行桥梁的纵向计算时:a) 汽车荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数,考虑纵横向折减、偏载后的修正值。
例如,对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数)x 1.15(经计算而得的偏载系数)x0.97(大跨径的纵向折减系数)= 2.990。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
2多片梁取一片梁计算时按桥工书中的几种算法计算即可,也可用程序自带的横向分布计算工具来算。
计算时中梁边梁分别建模计算,中梁取横向分布系数最大的那片中梁来建模计算。
b) 人群荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构人群集度,人行道宽度,公路荷载填所建模型的人行道总宽度,横向分布系数填1 即可。
因为在桥博中人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
城市荷载填所建模型的单侧人行道宽度,若为双侧人行道且宽度相等,横向分布系数填2,因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度计算。
2多片梁取一片梁计算时人群集度按实际的填写,横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写,一般算横向分布时,人行道宽度已经考虑了,所以人行道宽度填1。
c) 满人荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度,横向分布调整系数填1。
与人群荷载不同,城市荷载不对满人的人群集度折减。
2多片梁取一片梁计算时满人宽度填1,横向分布调整系数填求得的。
注:1、由于最终效应:人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
满人效应= 人群集度x满人总宽度x满人横向分布调整系数。
所以,关于两项的一些参数,也并非一定按上述要求填写,只要保证几项参数乘积不变,也可按其他方式填写。
2 、新规范对满人、特载、特列没作要求。
所以程序对满人工况没做任何设计验算的处理,用户若需要对满人荷载进行验算的话,可以自定义组合。
承载能力极限状态组合组合I:基本组合正常使用极限状态内力组合组合I:长期效应组合组合II:短期效应组合最大拉应力组合III:标准值组合最大压应力组合III:最大法向压应力、最大主压应力需要满足;组合I、II:最大法向拉应力、主拉应力需要满足;承载能力极限状态组合 ;组合I:基本组合;按规范JTG D60-2004第4.1.6条规定;按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度;组合II:不用组合III:不用组合IV:撞击组合;按规范JTG D60-2004第4.1.6条规定;组合V:不用组合VI:地震组合正常使用极限状态内力组合组合I:长期效应组合;按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定;组合II:短期效应组合;按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定;按此组合验算钢筋混凝土结构的裂缝宽度;组合III:标准值组合组合IV:不用组合V:施工组合组合VI:不用应力组合组合I:长期效应组合,仅供部分预应力A类构件的抗裂安全验算(参照规范JTG D62 – 2004第6.3.1条),组合原则按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定,但组合时只考虑直接作用荷载,不考虑间接作用,例如不计汽车冲击、不计沉降、温度等;符合规范JTG D62 -2004第6.3.1条规定;组合II:短期效应组合,对预应力混凝土构件而言是按照抗裂验算的要求进行组合计算的,组合原则按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定,并满足规范JTG D62 – 2004第6.3.1条有关规定,即对全预应力构件和部分预应力A类构件以及预制和现浇构件的最小法向应力组合时预应力引起的应力部分分别按照0.85(全预应力预制构件)、0.8(全预应力现浇构件)、1.0(部分预应力A类构件)的系数来考虑的。
其它类型应力以及非预应力构件的各种应力组合由预应力引起的应力部分都是按照1.0的系数考虑的;组合III:标准组合,所有应力组合时各种荷载的分项组合系数都为1.0,参与组合的荷载类型为规范JTG D60-2004第4.1.7条中短期效应组合中规定的所有荷载类型,只是荷载分项系数都为1.0;合IV:撞击组合组合V:施工组合组合VI:不用位移组合:全部废弃,仅供用户自定义组合12.计算结果汇总:钢筋混凝土构件设计:承载能力极限状态强度验算:查看承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果;正常使用极限状态裂缝宽度验算:查看正常使用极限状态荷载组合II裂缝验算结果;构件的各种应力可供参考,建议用户对钢筋混凝土构件的压应力应有所控制;预应力混凝土构件设计:承载能力极限状态强度验算:查看承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果;正常使用极限状态应力验算:法向压应力:查看正常使用极限状态荷载组合III应力验算结果;(最大压应力验算结果)法向拉应力(抗裂性):全预应力构件:查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果;(最大拉应力验算结果)部分预应力A类构件:长期效应组合:查看正常使用极限状态荷载组合I应力验算结果;(最大拉应力验算结果)短期效应组合:查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果;(最大拉应力验算结果)主压应力:查看正常使用极限状态荷载组合III应力验算结果;(最大主压应力验算结果)主拉应力:查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果;(最大主拉应力验算结果)简单记忆如下:组合III:最大法向压应力、最大主压应力需要满足;组合I、II:最大法向拉应力、主拉应力需要满足;其它构件:建议使用公路85规范验算结果查看可借用报表输出模板;应力包络图的输出时有一个选项是否取用组合III压应力,可方便用户将组合II(或I)的拉应力结果和组合III的压应力结果绘制在同一幅图内便于观察问1:关于刚接板梁法的疑问?在进行小箱梁计算横向分布系数时,有一个要填左右悬臂板的惯性矩(主梁左侧悬臂板沿跨径方向每延米板截面绕水平轴的抗弯惯性矩),不知道是针对那个水平轴,请赐教。
桥梁博士使用中的难点疑问在使用桥梁博士软件,遇到以下的几个难点,希望得到大家的指教:1.在活荷载描述输入时,有一个“横向分布调整系数”,是否就是教材中所讲的横向分布系数?如果是,按道理对这个系数软件应该可以自行计算的,而不需用户来输入。
2. 在活荷载描述中,对横向加载,有一个“有效区域”对话框,是否指的是教材中的“桥面板沿桥梁纵向的有效工作宽度”?还是指桥面扣除车轮到路缘石的最小距离后的宽度??即横桥向的数值?3. 在斜弯桥的钢束输入时,有“竖角”和“倾角”两个参数,不知这两个参数如何理解?有何区别?4. 桥梁博士软件系统在计算主梁内力时(在后台进行,我们当然看不到),对固定的某一片梁来说,是否沿跨长取用的横向分布系数m 在桥长方向每一点都是不同值?还是全跨近似取用一个常数??跨中处的 ?chelicheng 工程师1.横向分布调整系数不一定是教材中所讲的横向分布系数,对计算单块板梁即是.其他情况还需乘车道数和折减系数等.因为它是平面系杆计算软件.不能自行计算.2.指扣除最小距离后的宽度3.没用过.看帮助.4.我的理解是全跨用的是同一常数.这可以建个简单模型试算就知.wanyunhui 助理工程师精华 0 积分 11 帖子 17 水位 36 技术分 0 状态 离线我来回答一下chdh 同志的问题:1.“横向分布调整系数”可以理解为教材中的横向分布系数,在进行平面杆系计算时采用,程序不能自己计算。
如果桥梁结构为多主梁形式,则可以根据桥梁博士提供的工具计算。
若为单主梁形式,则这个系数就等于车道数*车道折减系数*偏载系数。
2.毫无疑问“有效区域”为横桥向的数值,只有正确输入了此项数值,程序才能正确的进行横向加载。
3.“竖角”和“倾角”两个参数是表示预应力钢筋竖弯和平弯的参数。
4.对于此项桥梁博士的设计是开放的,用户可以选择是沿跨长取用同一个数值(主要对于单主梁结构)还是不同数值(多主梁结构)。
利用折线横向分布系数可以实现后面的功能。
汽车荷载效应:λ结构所承受的汽车荷载大小,取决于汽车荷载的类型,和汽车荷载的横向分布系数,而与所填入的车道数无关(如果有的话)。
λ对于预制、拼装的T梁、空心板等结构,其横向分布系数可能是小于1的小数;λ对于整体箱梁、整体板梁等结构,其分布系数就是其所承受的汽车总列数,考虑横向折减、偏载后的修正值。
例如,对于一个桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数)x 1.15(经计算而得的偏载系数)= 3.082。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
人群效应和满人效应λ对于人群效应和满人效应,程序进行加载时,既考虑了人行道宽度(或满人总宽度),又考虑了横向系数。
λ对于整体箱梁、整体板梁等结构,若如实填写了人行道宽度(或满人总宽),则横向分布系数只需填1。
λ对于预制、拼装的T梁、空心板等结构,用户应区分计算而得的横向分布系数是否包含了宽度的影响,若已含宽度影响,则宽度值填1即可。
λ用桥梁博士工具中计算所得的人群横向分布系数是包括了宽度影响的。
其它荷载的横向分布系数与此相似。
关键是用户应该理解上面所列的对最终效应的解释。
2. 如果是横向加载,则效应计算如下:汽车效应=λ多列汽车加载的效应x汽车横向分布系数x折减系数。
此处的多列车效应,是根据用户输入的车道数,通过影响线加载而得;不是简单的一列车的倍数。
λ汽车冲击力= 汽车效应x冲击系数。
此时用户应自己输入汽车冲击系数,因为横向加载不知道结构的纵向特征。
挂车效应=λ一辆挂车加载效应x挂车的横向分布系数。
人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布系数。
λ满人效应=λ人群集度x满人总宽度x满人横向分布系数。
特载效应= 一辆特载效应x特载横向分布系数。
λ特殊车列效应=λ一列特殊车列效应x特殊车列横向分布系数。
(全桥只加一列)中-活载效应= 0;程序不计算中活载的横向加载;λλ轻轨效应=0;程序不计算轻轨的横向加载。
桥梁博士第二次上机作业横向分布系数的计算组长:学院:年级专业:指导教师:组员:完成日期:桥梁博士第二次上机作业一、作业组成二、作业合作完成情况本次作业由3组组员共同完成,任务分配情况如下:张元松完成实例一(“杠杆法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
郑宇完成实例二(“刚性横梁法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
计时雨完成实例三(“刚接板梁法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
孙皓完成实例四(实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数),对计算过程进行截图,并进行本次实验报告的撰写任务。
三、上机作业内容1、任务分析与截面特性计算本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行,首先对图纸进行分析,确定荷载横向分布系数计算所对应的各个截面;然后求出所用到截面的界面特性(抗弯惯性矩和抗扭惯性矩);最后用“桥梁博士”的横向分布计算功能求出各主梁的横向分布系数,为接下来的简支T 梁的配筋计算和结构安全性验算做好准备。
(1)通过CAD绘图的方式求出截面特性用CAD绘制出桥梁设计图中的跨中截面与支点截面如图1所示。
对两个截面分布使用“reg”命令→“massprop”命令,求出两个截面的截面特性如图2所示。
图1 CAD绘制的桥梁单元截面(a) CAD算出的跨中截面特性 (b) CAD算出的支点截面特性图2 CAD计算出的桥梁截面特性(2)通过“桥梁博士”计算出截面图形进行验算步骤一:打开桥博,点击“新建”出现对话框,如图3所示。
点击“桥梁博士截面设计文件”,出现图4界面。
图3 “新建”对话框图4 “桥梁博士截面设计文件”界面步骤二:跨中截面特性验算在出现的设计文件界面中点击“截面描述”→“图形输入”并选择T形截面,在界面中输入数据如图5所示。
选择“材料类型”为“中交新混凝土:C40混凝土”,点击“确定”。
选用规范为“中交04规范”。
在“当前任务标识”输入栏力输入“跨中截面截面特性计算”,点击“添加任务”按钮,将任务添加上。
桥梁博士问题与整理问1:关于刚接板梁法的疑问?在进行小箱梁计算横向分布系数时,有一个要填左右悬臂板的惯性矩(主梁左侧悬臂板沿跨径方向每延米板截面绕水平轴的抗弯惯性矩),不知道是针对那个水平轴,请赐教。
答1:对于带有翼板、挑板的梁桥,在采用刚接板梁法和铰接板梁法进行横向分布系数计算时,需要考虑每一片梁的单位力偏载于翼板端部时,引起三部分位移:刚性竖向位移w、梁体的转角位移φ、翼板端部的自身挠曲位移f。
其中,第三项位移f时,主要是沿跨径方向的板的弯曲挠度。
对于问题中的左右悬臂板(翼板)的惯性矩,就是用来计算第三个位移f的,具体计算公式为:d1为翼板的悬出长度;h1为翼板的计算厚度,对于变厚度的翼板,可近似的取距离梁肋d1/3处的板厚度来计算;跨长方向单位长度b=1m。
则有:单位宽度的翼板的抗弯惯矩(为参照自身的水平惯性轴)为:I= (b*h1^3)/12.具体参见范老师《桥梁工程(上)》P240~250内容。
问2:弯桥建模-扭矩系数最近在弯桥计算,在用梁格法建模中对扭矩系数的填法存在疑问。
在桥博帮助中的解释是这样的:扭矩系数:单元重心到单元轴线距离,面对单元左端到右端的轴线,如果重心在轴线以外为负,以内为正。
请问:1.“重心在轴线以外/以内”是怎么定义的?2.箱梁输入时,在建模中用CAD导入截面与用桥博中自带的“截面输入”截面,在桥博中显示的图形是不一样的。
如果我是用“截面输入法”输入,中心线均位于腹板中心线的一侧,是否是建“扭矩系数”填一个值,还是不考虑桥博中的显示,按实际图形,填相反两个值?--详见附件。
两着计算结果先差很大谢谢!答2:扭矩系数:用于考虑单元自重产生的扭矩,其单位是m,是截面重心到梁位线的距离。
这部分扭矩在结构中实际存在,和输入的截面形式没有关系。
桥博帮助中所说的“轴线”就是梁位线人面对单元所在的梁位线,重心落于人与梁位线之间,为内侧,落于人与梁位线之外,为外侧。
内侧为正,以外为负。
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常见问题解答第一节直线桥梁设计计算一、一般步骤1 利用本系统进行设计计算一般需要经过:离散结构划分单元,施工分析,荷载分析,建立工程项目,输入总体信息、单元信息、钢束信息、施工阶段信息、使用阶段信息,进行项目计算,输出计算结果等几个步骤。
2 结构离散的一般原则:参考使用手册P36。
二、总体信息1 极限组合计预应力与极限组合计预二次矩V3.0中预应力二次矩的计算方法仅适用于连续梁,其他结构形式不适用。
程序仅考虑竖向边界条件对变形的约束影响(次竖向力产生的弯矩),没有考虑次水平力和次弯距的影响。
一般情况下,对于连续梁,应只选择“计入二次矩”,但应保证在形成超静定结构后不能有体系转化;对于一次落架或逐孔施工的结构体系,可以采取一次落架的模型计算。
对于大跨度连续刚构体系的桥梁,由于结构的线刚度比较小,二次效应的比重比较小,对于梁体,计不计二次效应对极限组合内力基本影响不大。
但对于墩身的计算应分计入预应力和不计预应力两种工况进行偏安全的计算(墩身中没有预应力通过,预应力对墩身的效应就是二次效应了)。
2 累计初位移选择此项表示新安装的工作节点将根据邻近节点的累计位移作为本节点的初始位移,对于除悬臂拼装以外的结构在计算时不应勾选该项。
一般情况下,对于悬臂施工的结构,要输出位移图的时候,同一节点处,由于施工缝的影响,位移会不连续(有突变)。
如果想输出连续的位移图时,可选择此项,此时,输出位移图时,新单元的左节点位移以已浇筑单元右节点累计位移为准来进行输出,这样就可以得到一张连续的位移图(慎用仅用于出图)三、单元信息1 单元的自重:单元的自重是根据用户指定的截面大小和自重系数在单元安装阶段自动计入的,如果不计入自重,则将自重系数置为0。
附加截面的自重是根据附加截面中指定的计自重阶段来计算的。
2 附加截面:附加截面用来模拟结构单元截面的分次施工或不同材料等情况的,附加截面与主截面共同形成有效断面参与结构受力。
输入数据图形显示中主、附加截面的横向(自重系数同时影响主、附截面)位置有时出现重叠现象,由于系统没有输入主、附截面的横向相对位置,因此会出现此类情况,这并不影响结构的计算,因为平面杆系计算中不考虑截面对竖直轴的几何特性,因此横向位置没有影响。
轮迹横向分布系数编辑概念在路面上行驶时,轮迹的横向分布是不均匀的。
实际上车辆轮迹仅具有一定宽度,车辆通过时只能覆盖一小部分。
因此,路面横断面上各个点所受到的轴载作用次数,仅为通过该断面轴载总数的一部分。
对于路面横断面上某一宽度(如轮迹宽度)范围内的频率,也即该宽度范围内所受到的车辆作用次数同通过该横断面总作用次数的比值,称为轮迹横向分布系数。
这以系数同各种轴载的累计作用次数相乘,可得到路面结构横断面上各点受到疲劳的作用次数。
影响因素影响轮迹横向分布系数分布规律的主要因素有车辆的类型、主轴轮数量、主轴轮间距及其车轮数量、轮胎宽度等。
2关于桥梁横向分布系数的详解编辑汽车荷载效应:结构所承受的汽车荷载大小,取决于汽车荷载的类型,和汽车荷载的横向分布系数,而与所填入的车道数无关(如果有的话)。
对于预制、拼装的T梁、空心板等结构,其横向分布系数可能是小于1的小数;对于整体箱梁、整体板梁等结构,其分布系数就是其所承受的汽车总列数,考虑横向折减、偏载后的修正值。
例如,对于一个桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数)x 1.15(经计算而得的偏载系数)= 3.082。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
人群效应和满人效应对于人群效应和满人效应,程序进行加载时,既考虑了人行道宽度(或满人总宽度),又考虑了横向系数。
对于整体箱梁、整体板梁等结构,若如实填写了人行道宽度(或满人总宽),则横向分布系数只需填1。
对于预制、拼装的T梁、空心板等结构,用户应区分计算而得的横向分布系数是否包含了宽度的影响,若已含宽度影响,则宽度值填1即可。
用桥梁博士工具中计算所得的人群横向分布系数是包括了宽度影响的。
其它荷载的横向分布系数与此相似。
关键是用户应该理解上面所列的对最终效应的解释。
2. 如果是横向加载,则效应计算如下:汽车效应= 多列汽车加载的效应x汽车横向分布系数x折减系数。
常见问题解答第一节直线桥梁设计计算一、一般步骤1 利用本系统进行设计计算一般需要经过:离散结构划分单元,施工分析,荷载分析,建立工程项目,输入总体信息、单元信息、钢束信息、施工阶段信息、使用阶段信息,进行项目计算,输出计算结果等几个步骤。
2 结构离散的一般原则:参考使用手册P36。
二、总体信息1 极限组合计预应力与极限组合计预二次矩V3.0中预应力二次矩的计算方法仅适用于连续梁,其他结构形式不适用。
程序仅考虑竖向边界条件对变形的约束影响(次竖向力产生的弯矩),没有考虑次水平力和次弯距的影响。
一般情况下,对于连续梁,应只选择“计入二次矩”,但应保证在形成超静定结构后不能有体系转化;对于一次落架或逐孔施工的结构体系,可以采取一次落架的模型计算。
对于大跨度连续刚构体系的桥梁,由于结构的线刚度比较小,二次效应的比重比较小,对于梁体,计不计二次效应对极限组合内力基本影响不大。
但对于墩身的计算应分计入预应力和不计预应力两种工况进行偏安全的计算(墩身中没有预应力通过,预应力对墩身的效应就是二次效应了)。
2 累计初位移选择此项表示新安装的工作节点将根据邻近节点的累计位移作为本节点的初始位移,对于除悬臂拼装以外的结构在计算时不应勾选该项。
一般情况下,对于悬臂施工的结构,要输出位移图的时候,同一节点处,由于施工缝的影响,位移会不连续(有突变)。
如果想输出连续的位移图时,可选择此项,此时,输出位移图时,新单元的左节点位移以已浇筑单元右节点累计位移为准来进行输出,这样就可以得到一张连续的位移图(慎用仅用于出图)三、单元信息1 单元的自重:单元的自重是根据用户指定的截面大小和自重系数在单元安装阶段自动计入的,如果不计入自重,则将自重系数置为0。
附加截面的自重是根据附加截面中指定的计自重阶段来计算的。
2 附加截面:附加截面用来模拟结构单元截面的分次施工或不同材料等情况的,附加截面与主截面共同形成有效断面参与结构受力。
输入数据图形显示中主、附加截面的横向(自重系数同时影响主、附截面)位置有时出现重叠现象,由于系统没有输入主、附截面的横向相对位置,因此会出现此类情况,这并不影响结构的计算,因为平面杆系计算中不考虑截面对竖直轴的几何特性,因此横向位置没有影响。
横向分布调整系数取值a)汽车荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数,考虑纵横向折减、偏载后的修正值。
例如,对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4x0.67(四车道的横向折减系数)x1.15(经计算而得的偏载系数)x0.97(大跨径的纵向折减系数)=2.990。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
2多片梁取一片梁计算时按桥工书中的几种算法计算即可,也可用程序自带的横向分布计算工具来算。
计算时中梁边梁分别建模计算,中梁取横向分布系数最大的那片中梁来建模计算。
b)人群荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构人群集度,人行道宽度,公路荷载填所建模型的人行道总宽度,横向分布系数填1即可。
因为在桥博中人群效应=人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
城市荷载填所建模型的单侧人行道宽度,若为双侧人行道且宽度相等,横向分布系数填2,因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度计算。
2多片梁取一片梁计算时人群集度按实际的填写,横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写,一般算横向分布时,人行道宽度已经考虑了,所以人行道宽度填1。
c)满人荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度,横向分布调整系数填1。
与人群荷载不同,城市荷载不对满人的人群集度折减。
2多片梁取一片梁计算时满人宽度填1,横向分布调整系数填求得的。
注:1、由于最终效应:人群效应=人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
满人效应=人群集度x满人总宽度x满人横向分布调整系数。
所以,关于两项的一些参数,也并非一定按上述要求填写,只要保证几项参数乘积不变,也可按其他方式填写。
2、新规范对满人、特载、特列没作要求。
所以程序对满人工况没做任何设计验算的处理,用户若需要对满人荷载进行验算的话,可以自定义组合。
二、进行桥梁的横向计算时a)车辆横向加载分三种:箱梁框架,横梁,盖梁。
桥梁博士操作-横向分布系数的计算桥梁博士第二次上机作业横向分布系数的计算组长:学院:年级专业:指导教师:组员:完成日期:桥梁博士第二次上机作业一、作业组成二、作业合作完成情况本次作业由3组组员共同完成,任务分配情况如下:张元松完成实例一(“杠杆法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
郑宇完成实例二(“刚性横梁法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
计时雨完成实例三(“刚接板梁法”求横向分布系数),并对计算过程进行截图。
孙皓完成实例四(实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数),对计算过程进行截图,并进行本次实验报告的撰写任务。
三、上机作业内容1、任务分析与截面特性计算本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行,首先对图纸进行分析,确定荷载横向分布系数计算所对应的各个截面;然后求出所用到截面的界面特性(抗弯惯性矩和抗扭惯性矩);最后用“桥梁博士”的横向分布计算功能求出各主梁的横向分布系数,为接下来的简支T 梁的配筋计算和结构安全性验算做好准备。
(1)通过CAD绘图的方式求出截面特性用CAD绘制出桥梁设计图中的跨中截面与支点截面如图1所示。
对两个截面分布使用“reg”命令→“massprop”命令,求出两个截面的截面特性如图2所示。
图1 CAD绘制的桥梁单元截面(a) CAD算出的跨中截面特性 (b) CAD算出的支点截面特性图2 CAD计算出的桥梁截面特性(2)通过“桥梁博士”计算出截面图形进行验算步骤一:打开桥博,点击“新建”出现对话框,如图3所示。
点击“桥梁博士截面设计文件”,出现图4界面。
图3 “新建”对话框图4 “桥梁博士截面设计文件”界面步骤二:跨中截面特性验算在出现的设计文件界面中点击“截面描述”→“图形输入”并选择T形截面,在界面中输入数据如图5所示。
选择“材料类型”为“中交新混凝土:C40混凝土”,点击“确定”。
选用规范为“中交04规范”。
在“当前任务标识”输入栏力输入“跨中截面截面特性计算”,点击“添加任务”按钮,将任务添加上。
桥梁博士关于横向分布调整系数
一、进行桥梁的纵向计算时:
a) 汽车荷载
1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构
其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数,考虑纵横向折减、偏载后的修正值。
例如,对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数)x 1.15(经计算而得的偏载系数)x0.97(大跨径的纵向折减系数)= 2.990。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
2多片梁取一片梁计算时
按桥工书中的几种算法计算即可,也可用程序自带的横向分布计算工具来算。
计算时中梁边梁分别建模计算,中梁取横向分布系数最大的那片中梁来建模计算。
b) 人群荷载
1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构
人群集度,人行道宽度,公路荷载填所建模型的人行道总宽度,横向分布系数填 1 即可。
因为在桥博中人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
城市荷载填所建模型的单侧人行道宽度,若为双侧人行道且宽度相等,横向分布系数填2,因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度计算。
2多片梁取一片梁计算时
人群集度按实际的填写,横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写,一般算横向分布时,人行道宽度已经考虑了,所以人行道宽度填1。
c) 满人荷载
1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构
满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度,横向分布调整系数填1。
与人群荷载不同,城市荷载不对满人的人群集度折减。
2多片梁取一片梁计算时
满人宽度填1,横向分布调整系数填求得的。
注:
1、由于最终效应:
人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
满人效应= 人群集度x满人总宽度x满人横向分布调整系数。
所以,关于两项的一些参数,也并非一定按上述要求填写,只要保证几项参数乘积不变,也可按其他方式填写。
2 、新规范对满人、特载、特列没作要求。
所以程序对满人工况没做任何设计验算的处理,用户若需要对满人荷载进行验算的话,可以自定义组合。
二、进行桥梁的横向计算时
a) 车辆横向加载分三种:箱梁框架,横梁,盖梁。
1计算箱形框架截面,实际是计算桥面板的同时考虑框架的影响,汽车横向分布系数=轴重/顺桥向分布宽度;
2横梁,盖梁,汽车荷载横向分布调整系数可取纵向一列车的最大支反力(该值可由纵向计算时,使用阶段支撑反力汇总输出结果里面,汽车MaxQ对应下的最大值,除以纵向计算时汽车的横向分布调整系数来算得),进行最不利加载。
b) 对于人群(或满人)效应,在“横向加载有效区域”中已经填入了人行道分布区域,程序会据此进行影响线加载。
人行道宽度填1。
横梁、盖梁计算时,这里的人群横向分布系数与汽车的相似,是指单位横向人行道宽度(1m)
的支反力。
在计算支反力时,这个系数已经考虑人群集度的大小,所以此时窗口中的“人群集度”应该填1。
c) 横向加载最终效应
(假设汽车车道数输入为3)如果计入车道折减系数则折减系数=0.78(公路技术规范),不计入则=1.0。
汽车效应=三辆汽车加载的效应(每辆汽车的总重为1,每轮重1/2)x汽车横向分布系数x车道折减系数。
汽车冲击力=汽车效应x冲击系数。
(此时用户应自己输入汽车冲击系数,因为横向加载不知道桥梁的实际纵向跨径,但冲击系数是根据纵向跨径计算的。