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桥梁常见设计问题汇总

1.行车道与车道的关系行车道是指供各种车辆纵向排列、安全顺适地行驶的公路带状部分。

行车道由车道组成,车道就是供单一纵列车辆行驶的部分。

行车道中的车道只包括行车车道和超车车道,而不包括其它起特殊作用的爬坡车道、变速车道等,由于它们的功能和作用不同,未计人行车道当中,所以我国的行车道是车道数乘以车道宽度。

车道数是根据预测规划的交通量和单车道设计通行能力等因素确定。

在我国,二级和三级公路基本上采用双车道,对于平原微丘区的二级公路,当混合交通量较大、并且将慢车道分开又有困难时,可划线分快、慢车道,但仍属双车道。

四级公路宜设计为双车道,交通量小的路段可采用单车道。

设计速度为120km/h的高速公路,按通行能力需要可设单向二车道、三车道、四车道即双向四车道、六车道、八车道。

设计速度l00km/h的高速公路和一级公路,当交通量超过四个车道的通行能力时,其车道数可按双数增加。

一级公路紧靠行车道布设慢车道时,可利用路基宽度中的硬路肩和土路肩部分,作为非机动车道使用。

2.桥梁通制动力控制系数与制动力墩台分配系数的不同制动力控制系数是指上部结构梁板上车辆列数的制动力传递给盖梁的力,要区分车道是同向行驶与对向行驶,例如,双车道同向行驶,则一列车时系数为1,两列车时系数为2;如果对向行驶,两列车时的控制系数也是1,车道数多于两列时,要考虑折减。

而这个车道制动力系数是指传给车道所在的一联的制动力。

这个系数对墩的配筋计算极其敏感。

制动力墩台分配系数是指制动力在这一联中分配给每个墩台的比例。

3.关于三跨连续刚构箱梁桥底板开裂问题的探讨个人认为从以下几个方面控制:1、从配筋上控制,调节各个方向的配筋比例。

2、预应力上控制,当预应力施加完成后,底部受压,受压不能太大,也不能太小。

3、设计时,尽量避免出现应力集中的部位。

构件截面设计中厚度差也易产生裂缝。

将一薄与一厚的砼部件相连总是危险的,因为与厚部构件相比,薄构件更易受到温度、收缩和棣变的影响,所以薄部件更易出现裂缝具有厚腹板的箱粱,薄底板会产生严重的横向裂缝,较大的厚度差别也会引起箱粱中较大的约束力矩,它将导致腹板产生水平裂缝4、混凝土上控制。

有的预应力连续箱粱桥的设计文件中只对砼的强度作出规定,而对砼的弹性模量没作具体的规定为了控制粱体在自重下产生的徐度、膺架的弹性变形以及预应力张拉后粱体的变形,试验选择粱部砼配合比时,必须采取强度与弹性模量指标双重控制,也就是说设计上除了对砼的强度应作出明确要求外,砼的弹性模量也应作出具体的规定5、施工原因:预应力砼连续箱粱骨架钢筋多,施工难度大,骨架钢筋的安装位置,箍筋的制作、安装等均难达到设计要求。

特别是内盖粱、端横粱处的钢筋密度大,制作与安装更难达到设计要求。

箱梁骨架钢筋多,间距小,肋板、横梁、内盖粱处的砼难以振实,且骨架处的砼多为砂浆,导致抗拉区砼强度低于设计标号,砼的包裹力大为降低,砼的抗拉力也随之降低。

现浇箱粱支架地基强度不够,在箱粱砼浇注初期支架下沉而导致箱粱产生不规则的裂缝。

6、桥墩刚度不应过大。

4.桥梁通车道与车辆荷载的关系对于车辆荷载来说,顺桥向是一辆,但是横桥向规范没说明,但有理解是横向车辆也可以布多辆。

横桥向车道荷载是有几道算几道。

最保守的是车道多列,车辆多辆。

车辆多辆也是参照车道来布载。

横向布载多列采用说明--------------------------------------------------04规范没有明确规定车辆荷载横向布载时,可以按车道总数布载,还是仅1辆布载。

为偏安全考虑,宜选择“车道多列,车辆多辆”计算。

即车道和车辆均从1列到N列分别计算取不利值。

当跨径较大时,车辆纵向力不控制时,可选择“车道多列,车辆一辆”计算。

当跨径较小时,车道纵向力不控制时,可选择“车道一列,车辆多辆”计算。

5.MIDAS关于混凝土材龄的说明混凝土是具有时间依存特性的材料,混凝土的强度、徐变和干缩系数都随时间而变化。

混凝土的材龄越小,混凝土的时间依存特性值的变化越大。

在施工阶段分析中,因为混凝土一般都处于早期材龄状态,为了正确地反映混凝土的材料时间依存特性,需要正确输入混凝土初始材龄的信息。

初始材龄是指在混凝土养生期间拆模之后,开始施加持续荷载时的混凝土材龄。

程序将利用输入的初始材龄计算混凝土的弹性系数、徐变系数、干缩系数。

主要构件的初始材龄从施工工序计划表中构件的施工持续时间里扣除支模和绑扎钢筋所需时间而得。

6.MIDAS时间荷载说明悬臂法的施工工期与桥墩数量和投入的作业车辆(挂篮等)有关。

因为各桥墩的悬臂部分并不是同时施工的,所以施工合龙段时合龙段两侧悬臂桥梁段的混凝土材龄是不同的。

由于两侧悬臂桥梁段混凝土材龄的差异,引起同一施工阶段内施工的悬臂桥梁段的徐变和干缩以及预应力钢束的预应力损失量的差异。

也就是说,施工合龙段时合龙段两侧的截面应力和位移是不同的,施工阶段分析时一定要考虑到这种情况。

在MIDAS/CIVIL中,通过施工阶段时间荷载功能决定单元的材料时间依存特性,合龙段两侧桥梁段的材龄差异,由施工完两桥墩的零号块之后施工第一个桥梁段的时间差异来体现。

在图11的预定施工工序中以一行为15天来表示施工桥梁所需时间以及预定的工序。

根据预定的工序,两桥墩第一个桥梁段的开始施工时间差为60天。

7.Midas各种边界条件比较Midas的提供的边界条件非常多,而且各有用途,初学Midas的朋友们都想看看到底不同边界条件之间有什么区别,下面在Midas帮助文件选取下来的,只是作一个比较,各种边界条件的具体使用参照MIDAS帮助文件。

1.定义一般弹性支承类型SDx-SDy整体坐标系X轴方向和Y轴方向(或已定义的节点局部坐标系x方向和y方向)的相关弹性支承刚度。

注一般弹性支承通常用于反映桩的支承刚度,结构分析时可以考虑与各个自由度有关的桩支承刚度。

在典型的建筑结构中,分析模型不包括桩基础。

而是假定在基础底面或桩帽处存在弹性边界。

下面的通用刚度给出了桩单元的实际刚度。

对斜桩,用节点局部坐标轴计算斜向的刚度。

2.一般弹性支承分配定义的一般弹性支撑类型,或输入节点通用刚度矩阵(6×6)。

其中包括选定的节点在整体坐标系或节点局部坐标系内各自由度之间相关的刚度,也可以替换或删除先前定义的弹性支承刚度SDxSDySDzSRxSRySRz注在一般弹性支承类型对话框中,上述6个弹性支承刚度值只表示6 x 6阶刚度矩阵中的6个对角线刚度值。

实际分配给节点的刚度值为6 x 6阶刚度。

3.面弹性支承输入平面或实体单元单位支承面上的弹簧刚度形成弹性支承。

并可同时形成弹性连接的单元。

该功能主要用于在基础或地下结构分析中考虑地基的弹性支承条件。

弹性连接长度:弹性连接单元的长度。

该数据对分析结果没有影响,只是为在分析中定义一个内部矢量。

只受拉,只受压:选中选项指定弹性连接为只受拉或只受压单元。

4.弹性连接形成或删除弹性连接。

由用户定义弹性连接及其弹性连接的两个节点。

SDxSDySDzSRxSRySRz。

5.一般连接特性值建立、修改或删除非线性连接的特性值。

一般连接功能应用于建立减隔振装置、只受拉/受压单元、塑性铰、弹性支撑等模型。

一般连接可利用弹簧的特性,赋予线性或非线性的特性。

一般连接的作用类型分为单元类型和内力类型。

单元类型一般连接在进行分析过程中,用更新单元刚度矩阵直接反映单元的非线性。

内力类型的一般连接不更新单元刚度矩阵,而是根据非线性的特性计算出来的内力置换成外部荷载,间接的考虑非线性。

单元类型的一般连接提供的类型有弹簧、线性阻尼器、弹簧和线性阻尼器3种类型的连接单元。

内力类型的一般连接提供的类型有粘弹性消能器(ViscoelasticDamper)、间隙(Gap)、钩(Hook)、滞后系统(HystereticSystem)、铅芯橡胶支承隔震装置(LeadRubberBearingIsolator)、摩擦摆隔震装置(FrictionPendulumSystemIsolator)等六种类型的连接单元。

6.一般连接添加或删除一般连接。

由用户定义一般连接及其一般连接的两个节点。

一般连接特性值:选择非线性连接的特性。

当需要建立或编辑非线性连接的特性值时,可以点击右面的,将弹出非线性连接特性值对话框。

7.释放梁端约束输入梁两端的梁端释放条件(铰接,滑动,滚动,节点和部分固定),或替换或删除先前输入的梁端释放条件。

8.设定梁端部刚域定义GCS或梁单元局部坐标系下梁两端的刚域长度或考虑节点偏心。

该功能主要适用于梁单元(梁、柱)间的偏心设定。

当梁单元间倾斜相交,用户要考虑节点刚域效果时,需使用该功能进行设定。

在主菜单中的模型>边界条件>刚域效果只能考虑梁柱直交时的效果。

9.刚性连接强制某些节点(从属节点)的自由度从属于某节点(主节点)。

包括从属节点的刚度分量在内的从属节点的所有属性(节点荷载或节点质量)均将转换为主节点的等效分量。

10.刚域效果自动考虑杆系结构中柱构件和梁构件(与柱连接的水平单元)连接节点区的刚域效应,刚域效应反映在梁单元中,平行于整体坐标系Z轴的梁单元将被视为柱构件,整体坐标系X-Y平面内的梁单元将被视为梁构件。

11.有效宽度系数在计算梁截面应力时,对截面强轴的惯性矩(Iy)的调整系数。

该功能主要使用于预应力箱型梁的剪滞效应(shear lag)分析,即考虑上下板的有效宽度(受压区)后,对截面惯性矩进行相应的调整,最后进行应力计算。

该功能对内力计算没有影响。

8.桥梁博士中估算载面配筋面积在桥梁博士中,选择估算载面配筋面积,选择好普通钢筋与预应力钢筋的类型,如果结构是普通砼结构,则估算出来的是普通钢筋的面积,如果是预应力结构,则估算出来的是预应力钢筋的面积。

9.挂篮荷载的算法GQJS对挂蓝的模拟仅仅是考虑重量和支撑点,因为挂蓝的作用位置和重量仅仅影响施工阶段的控制,因此通常就是按照经验定一个集中力作用的点,按照挂蓝的重量加上去,挂蓝的重量通常要和施工单位的机具大致相当,等施工单位确定挂蓝重量了,然后在反算施工过程是否安全。

我做的时候一般是把集中力的作用点加在距离节段线50cm处。

一般挂蓝的取值是0.4倍的1号块重量。

GQJS对挂蓝的模拟,对于设计考虑前后支点间距以不小于3.5m距离为宜,且前支点离前端之距我一般考虑50cm, 然后按阶段施工自重重心力的平衡分配力及力矩到前端端点。

下一阶段去除之。

10.边界条件的设计你好,我想请教一下,对于多跨简支梁桥,如图桥墩上的节点A,怎样和梁端的节点B、C连接,模型的结构类型是3-D,B的支座是固定支座,C的支座是单向滑动支座。

如果对A和B、A和C建立一般弹性连接应该怎样输入刚度?或是选择别的边界条件!答;您好!AB间、AC间用一般弹性连接模拟。

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