長江公路大橋引橋a6聯(lián)單箱雙室截面混凝土梁橋設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫吧

【正文】 3L1/4 彎矩影響線L1 彎矩影響線L2/2（75m跨）彎矩影響線L2 彎矩影響線L3/2 彎矩影響線L3 彎矩影響線L6/2彎矩影響線圖31 部分截面彎矩影響線 內(nèi)力計(jì)算根據(jù)上面求得的彎矩影響線，在影響線為正值處滿布均布荷載，在正的最大值處加載集中荷載，計(jì)算出該截面的彎矩及為最大彎矩，反之即可得到最小彎矩，本聯(lián)設(shè)計(jì)通過邁達(dá)斯軟件完成內(nèi)力的計(jì)算。表31 控制截面最大最小彎矩及對應(yīng)剪力截面0L/4L/23L/4L第一跨Mmax（）0對應(yīng)V（kN）Mmin（）0對應(yīng)V（kN）第二跨Mmax（）對應(yīng)V（kN）Mmin（）對應(yīng)V（kN）第三跨Mmax（）對應(yīng)V（kN）Mmin（）對應(yīng)V（kN） 最大、最小剪力及其對應(yīng)彎矩 剪力影響線，利用邁達(dá)斯設(shè)計(jì)軟件計(jì)算各截面的剪力影響線，截面較多，下面只列出典型的截面，如圖32。L1 左邊支點(diǎn)Fz影響線L1/2 剪力影響線L1右邊支點(diǎn)剪力影響線L2/2 剪力影響線L2 右支點(diǎn)剪力影響線L3 左邊支點(diǎn)剪力影響線L3/2 剪力影響線L3 右邊支點(diǎn)剪力影響線L6左邊支點(diǎn)剪力影響線圖32 計(jì)算截面部分影響線 內(nèi)力計(jì)算根據(jù)上面求得的剪力影響線，在影響線正值處滿布均布荷載，在正影響線最大值處布置集中力，計(jì)算出該截面的最大剪力，反之即可得到最小剪力。本聯(lián)使用邁達(dá)斯軟件進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算如下表。表32 控制界面最大最小剪力及對應(yīng)彎矩截面左隔板邊L/4L/23L/4右隔板邊第一跨Qmax20646對應(yīng)M0Qmin對應(yīng)M0第二跨Qmax14190對應(yīng)M76243Qmin對應(yīng)M第三跨Qmax對應(yīng)M49749Qmin對應(yīng)M第四章 次內(nèi)力計(jì)算 溫度次內(nèi)力計(jì)算計(jì)算溫度效應(yīng)時(shí)，105/℃。按照任務(wù)書的要求，體系升溫20℃，體系降溫20℃，主梁上下緣溫差按BS5400取值，本橋計(jì)算溫度次內(nèi)力的溫度梯度如圖41所示。h1= T1=℃ h1= T1=℃h2= T2=℃ h2= T2=℃h3= T3=℃ h3= T3=℃ h4= T4=℃圖41 計(jì)算溫度梯度 計(jì)算原理本設(shè)計(jì)計(jì)算溫度次內(nèi)力采用的是力法原理，為了簡化計(jì)算而采用了單元等曲率的假設(shè)，即劃分的每個(gè)小單元的自由溫度變形都可以看作一個(gè)圓弧。本橋在前面已經(jīng)對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了節(jié)段劃分，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行溫度次內(nèi)力計(jì)算(計(jì)算只考慮溫度自身的影響，不考慮自重)。計(jì)算方法有二：第一種方法是先求出兩端簡支時(shí)(去掉中間四個(gè)支座)梁體在溫度作用下，自由變形時(shí)中間支座的豎向位移，然后把這種位移在原來的計(jì)算模型中強(qiáng)加給中間支座而算得溫度次內(nèi)力；第二種方法是把連續(xù)梁化成簡支梁，利用位移協(xié)調(diào)條件建立平衡方程，直接求出了溫度作用下的中間支座處的彎矩效應(yīng)，進(jìn)而求得剪力效應(yīng)。本聯(lián)采用邁達(dá)斯橋梁建模，所以溫度梯度由程序自動計(jì)算，下面首先將第一種方法的原理寫出。 升溫計(jì)算計(jì)算參見參考文獻(xiàn)[2]附錄B關(guān)于溫差作用效應(yīng)的計(jì)算公式。圖42 溫差計(jì)算如上圖所示，某桿件截面上的溫度梯度分布已知，則根據(jù)結(jié)構(gòu)變形的平行截面假設(shè)，其截面的變形曲率為： (41) (42)則單元兩端相對轉(zhuǎn)角為： (43)式中 κi—第i個(gè)單元的自由變形曲率；Ii—第i個(gè)單元截面的慣性矩；ty—單元面積Ay內(nèi)溫度梯度平均值，均以正值代入；αc—混凝土溫度線膨脹系數(shù)，105/℃；Ec—結(jié)構(gòu)材料彈性模量；ey—計(jì)算應(yīng)力點(diǎn)至截面重心軸的距離；li—第i個(gè)單元的長度。下面由軟件輸出升溫和降溫的位移計(jì)算表表41 位移計(jì)算表（升溫）桿件號荷載Dx（m）Dz（m）Ry（rad）1橋面板升溫02橋面板升溫3橋面板升溫4橋面板升溫5橋面板升溫6橋面板升溫7橋面板升溫8橋面板升溫9橋面板升溫10橋面板升溫11橋面板升溫12橋面板升溫13橋面板升溫14橋面板升溫15橋面板升溫16橋面板升溫17橋面板升溫18橋面板升溫19橋面板升溫20橋面板升溫21橋面板升溫022橋面板升溫23橋面板升溫24橋面板升溫25橋面板升溫26橋面板升溫27橋面板升溫28橋面板升溫29橋面板升溫30橋面板升溫31橋面板升溫32橋面板升溫33橋面板升溫34橋面板升溫35橋面板升溫36橋面板升溫37橋面板升溫38橋面板升溫39橋面板升溫40橋面板升溫41橋面板升溫42橋面板升溫43橋面板升溫044橋面板升溫45橋面板升溫46橋面板升溫47橋面板升溫48橋面板升溫49橋面板升溫50橋面板升溫51橋面板升溫52橋面板升溫53橋面板升溫54橋面板升溫55橋面板升溫56橋面板升溫57橋面板升溫058橋面板升溫59橋面板升溫60橋面板升溫61橋面板升溫62橋面板升溫63橋面板升溫64橋面板升溫65橋面板升溫66橋面板升溫67橋面板升溫068橋面板升溫69橋面板升溫0070橋面板升溫71橋面板升溫0072橋面板升溫73橋面板升溫074橋面板升溫75橋面板升溫076橋面板升溫77橋面板升溫078橋面板升溫79橋面板升溫0根據(jù)上圖數(shù)據(jù)，按照溫度次內(nèi)力的計(jì)算原理算得了中間支座的豎向位移后，在原來的計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，把位移反向強(qiáng)加在相應(yīng)的支座上而算得升溫時(shí)的溫度次內(nèi)力，內(nèi)力圖如圖43和圖44，計(jì)算結(jié)果如表42。表42 升溫次內(nèi)力匯總表截面0L/4L/23L/4L第一跨M（）+00+03+04+04+04V（kN）+02+02+02+02+02第二跨M（）+04+04+04+04+04V（kN）+02+01+01+01+01第三跨M（）+04+04+04+04+04V（kN）+01+01+01+01+01圖43 升溫彎矩圖圖44 升溫剪力圖降溫計(jì)算同升溫，具體數(shù)據(jù)如下：表43 位移計(jì)算表（降溫）桿件號荷載Dx（m）Dz（m）Ry（rad）1橋面板降溫02橋面板降溫3橋面板降溫4橋面板降溫5橋面板降溫6橋面板降溫7橋面板降溫8橋面板降溫9橋面板降溫10橋面板降溫11橋面板降溫12橋面板降溫13橋面板降溫14橋面板降溫15橋面板降溫16橋面板降溫17橋面板降溫18橋面板降溫19橋面板降溫20橋面板降溫21橋面板降溫022橋面板降溫23橋面板降溫24橋面板降溫25橋面板降溫26橋面板降溫27橋面板降溫28橋面板降溫29橋面板降溫30橋面板降溫31橋面板降溫32橋面板降溫33橋面板降溫34橋面板降溫35橋面板降溫36橋面板降溫37橋面板降溫38橋面板降溫39橋面板降溫40橋面板降溫41橋面板降溫42橋面板降溫43橋面板降溫044橋面板降溫45橋面板降溫46橋面板降溫47橋面板降溫48橋面板降溫49橋面板降溫50橋面板降溫51橋面板降溫52橋面板降溫53橋面板降溫54橋面板降溫55橋面板降溫56橋面板降溫57橋面板降溫58橋面板降溫59橋面板降溫60橋面板降溫61橋面板降溫62橋面板降溫63橋面板降溫64橋面板降溫65橋面板降溫66橋面板降溫9E0667橋面板降溫068橋面板降溫69橋面板降溫0070橋面板降溫71橋面板降溫0072橋面板降溫73橋面板降溫074橋面板降溫75橋面板降溫076橋面板降溫77橋面板降溫078橋面板降溫79橋面板降溫0表44 降溫次內(nèi)力總表截面0L/4L/23L/4L第一跨M（）+00+03+04+04+04V（kN）+02+02+02+02+02第二跨M（）+04+04+04+04+04V（kN）+02+02+02+02+02第三跨M（）+04+04+04+04+04V（kN）+02+01+01+01+01算得了中間支座的豎向位移后，在原來的計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，把位移反向強(qiáng)加在相應(yīng)的支座上而算得降溫時(shí)的溫度次內(nèi)力，內(nèi)力圖如圖45和圖46圖45 降溫彎矩圖圖46 降溫剪力圖 支座沉降次內(nèi)力計(jì)算按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，基礎(chǔ)不均勻沉降計(jì)算按隔墩1cm考慮。 計(jì)算原理由于本聯(lián)橋垮較多，進(jìn)行支座沉降組合計(jì)算較繁，故采用先單墩沉降，然后按最大值組合的方法計(jì)算，原理是小位移和疊加原理，即每個(gè)支座分別下沉1cm，然后把每次下沉影響的同一截面位置的內(nèi)力進(jìn)行迭加，正值加在一塊得最大值，負(fù)值加在一起得最小值。本聯(lián)設(shè)計(jì)利用邁達(dá)斯軟件計(jì)算支座沉降次內(nèi)力，按照設(shè)計(jì)書要求在邁達(dá)斯中為模型隔墩定義1cm的不均勻沉降。表45 支座隔墩沉降內(nèi)力表單元荷載位置軸向（KN）剪力Z（kN）彎矩Y（）1支座沉降I[1]01支座沉降 1/41支座沉降 1/21支座沉降 3/41支座沉降J