预应力混凝土连续梁具有以下特点:
(1) 由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩大大减小,恒载、活载均有卸载作用,跨越能力增大。
(2) 梁的内力值可以调整相邻跨比值;将数据输入变高度梁;调整冗余力改善受力情况。
(3) 部分梁截面具有正、负弯矩,预应力效率差。
(4) 超静定结构,会有各力产生。
(5) 行车条件好。
混凝土连续梁桥的竖向布置,有各种各样的形式。根据不同的垂直布局和结构形式,有不同的分类方法。
根据桥梁跨径的相互关系来分:分为等跨连续梁和不等跨连续梁。
根据桥梁的梁高来分:分为等高连续梁和变高度连续梁。
根据下部结构支承体系来分:分为普通的单式桥墩、V型桥墩、双薄壁柱式桥墩。
根据受力钢筋来分:分为预应力混凝土连续梁桥和钢筋混凝土连续梁桥。
不等跨形式的梁桥一般用于多跨连续梁桥。若采用等跨布置梁桥,则边跨的内力(包括边支墩处梁截面的负弯矩)将牵扯着全桥设计,这样是不经济的。另外,边跨设计过长,将减少边跨的刚度,从而增大活载在中跨跨中截面处的弯矩变化幅值,更明显的是会增加预应力筋数量。
等高连续梁主要是指梁高保持不变,大部分梁端采用等截面,连续梁采用等高布置,具有构造、制造和施工简便的特点。然而,当桥跨增大时,连续梁桥的中间支点截面处将承受较大的负弯矩。在这个时候,变截面梁的高度(支点处梁高增大,跨中处梁减小,两者之间,按照曲线或直线过渡)能适应结构的内力分布。另一方面,大跨度连续梁悬臂施工,变截面梁成桥时的恒载受力状态又和悬臂施工时的内力状态基本符合,从统计资料看,我国跨度大于60 m的铁路混凝土连续梁桥,基本上选用变截面形式[5]。所以,本设计选用变截面形式。
1.4 有限元软件Midas试用版简介
本次毕业设计将会设计到有限元分析,因此将会运用有限元软件Midas进行分析。利用有限元软件的试用版的设计,Midas是一个空间有限元分析软件,分析和设计可以应用于桥梁结构,地下结构,工业建筑,大坝,机场,港口和其他结构。尤其是对桥梁结构来说,Midas结合了国内的规范与习惯,在建模、分析、后处理、设计等方面提供了很多的便利功能。目前已为各大公路、铁路部门的设计院所采用。
Midas 的主要特点如:
(1) 提供菜单、文本、表格、导入CAD和部分其他程序文件等灵活多样的建模功能,并尽可能使鼠标在画面上的移动量达到最少,从而使用户的工作效率达到最高。
(2) 其中提供刚构桥、板型桥、箱型暗渠、顶推法桥梁、悬臂法桥梁、移动支架/满堂支架法桥梁、悬索桥、斜拉桥的建模助手。
(3) Midas由于跨国际,所以不同国家需要不同国家的自由选择规范以及建模注意事项,其供给中国、欧洲、德国、英国、美国、日本等国家的材料、截面数据库、混凝土收缩和徐变规范以及移动荷载规范供。
(4) 提供工程实际时所需的各种有限元模型包括桁架、一般梁或者变截面梁、平面应力或者平面应变、只受拉或者只受压、间隙、钩、索、加劲板轴对称、板(厚板或者薄板、面内或者面外厚度、正交各向异向)、实体单元(优尔面体、楔形、四面体)等。
(5) 供应静力分析、动力分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析、动力边界非线形分析、几何非线形分析、优化索力、屈曲分析、移动荷载分析(影响线)、支座沉降分析、热传导分析、水化热分析、施工阶段分析、联合截面施工阶段分析等功能。
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