基于Midascivil的3×20公路钢筋混凝土T型截面简支梁桥设计和实现 桥梁工程专业

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1、基于Midas/civil的320公路钢筋混凝土T型截面简支梁桥设计Midas/civil based 320m highway reinforced concrete T-section simply supported beam bridge design摘要桥梁是我们生活城市的重要组成部分，我所设计的是众多桥梁类型中的一种简支梁桥，它在中小跨度梁桥中适用广泛，受力和结构简单，施工方便。围绕公路钢筋混凝土T型的简支梁桥，本次毕业设计的内容，是关于运用Midas/civil软件所开展的设计活动。在桥梁设计方案的选取方面，必须做到对于水文地质条件的充分考量。将Midas/civil的320作为

2、重要基础的公路钢筋混凝土的T型截面简支梁桥的设计较为所确定的方案。其中，就重点而言，除了在有限元软件的辅助下，对桥梁机构在各种各样荷载组合之下的两个方面进行查看，设计之中对截面的尺寸还是实施了选择：其一为单元的应力和内力以及反力；其二为各个节点。除了依据相关规范实施了主梁的荷载的施加之外，对于这样的两种极限状态下的荷载，笔者依据相关的设计规范进行了桥梁方面的施加：其一为承载力；其二为正常使用。除了对于截面的几何特性值进行计算之外，还在对Midas/cicil软件充分利用的基础上，将结构的这些方面予以建立：一是支座；二是单元；三是节点；四是截面。另外，其中还包括调查研究，外文文献的查找和翻译。最

3、后，在配筋方面，所依据的为桥梁的截面形式和弯矩组合的设计值。关键词：T型截面有限元模型主梁设计荷载组合截面配筋AbstractBridgeisanimportantpartofourcity，Idesignisoneofthemanybridgetypes-simplysupportedbeambridge，itiswidelyusedinsmallspanbeambridge，stressandstructureissimple，easytobuild.ThisgraduationprojectisaboutusingMidas/civilsoftwaretodesignhighwayrei

4、nforcedconcretet-beambridge.Accordingtothehydrogeologicalconditions，areasonablebridgedesignschemewasselected，andthefinalschemewasdeterminedtobethedesignof320highwayreinforcedconcretet-sectionsimplysupportedbeambridgebasedonMidas/civil.Includinginvestigationandresearch，foreignliteraturesearchandtrans

5、lation;Reasonableselectionofsectionsize;Midas/cicilsoftwarewasusedtoestablishthestructuralsection，nodes，elementsandsupports，calculatethegeometriccharacteristicvalueofthesection，andgeneratethefiniteelementmodelofthestructureintheformofbeamelement.Loadthemainbeamaccordingtothecode;Accordingtothedesign

6、specificationofhighwaybridge，loadisappliedonthebridgeunderthelimitstateofnormaluseandthelimitstateofbearingcapacity.Thefiniteelementsoftwareisruntocheckthereactionforce，internalforceandstressofeachnodeandunitofthebridgestructureundervariousloadcombinations.Finally，accordingtothecombineddesignvalueof

7、bendingmomentandtheformofbridgesection，reasonablereinforcementiscarriedout.Keywords：t-sectionfiniteelementmodelmainbeamdesignloadcombinationsectionreinforcement目录第1章绪论51.1课题研究目的51.2课题研究背景51.2.1桥梁的现状和发展51.2.2桥梁的发展趋势71.3课题研究内容71.3.1研究内容71.3.2研究方法及手段71.3.3桥型的选择7第2章详细工程地质勘察说明92.1工程地质勘查的作用92.2工程地质勘查内容92.

8、3桥位区工程地质情况112.3.1关于地貌状况112.3.2地质构造情况及地震112.3.3水文地质条件112.4动力地质作用造成的工程地质问题112.5桥址地区工程地质评价112.5.1桥址地区稳定性评价112.5.2桥基岩土体工程地质分层与评价122.6结论122.6.1综合分析情况122.6.2桥料选择13第3章主梁设计及Midas/civil建立有限元模型143.1关于主梁的设计资料及尺寸143.1.1主梁的基本设计资料143.1.2主梁尺寸143.2建立有限元模型153.2.1对Midas的认识153.2.2建立T型梁模型163.3混凝土设计中的荷载组合23第4章T形梁模型运行分析及

9、截面配筋254.1 T形梁模型运行结果数据254.1.1支座反力254.1.2 T形梁主梁的内力264.1.3 T形梁主梁的应力284.2 T形截面配筋计算294.2.1配筋中的截面计算314.2.2复核配筋是否正确32第五章结束与展望34致谢35参考文献：36第1章绪论1.1课题研究目的以Midas/civil为前提，笔者在这个桥梁的设计之中，开展了320m公路钢筋混凝土对T型截面简支梁桥的设计，通过毕业设计这一环节，经过学习Midas/civil软件建立有限元模型，提高自己设计计算、理论分析、编写科技论文等基本技能。深化总结专业技能，获取独立解决问题的能力，进一步掌握专业软件的使用，夯实基

10、础，更考验我们的专业水平和运用能力，做到精益求精，以此发现不足之处。培养分析解决实际工程问题的能力，并提出设计方案。 1.2课题研究背景1.2.1桥梁的现状和发展不管是就综合国力的彰显，还是就对外展示的靓丽名片而言，我们国家跨越四海的桥梁，都正以快速的发展速度，展示在世人面前，为人类的桥梁建设作出巨大的贡献。悬索桥方面，在全球已经建成的28座跨度千米以上的桥梁之中，我们国家就有11座。而就在建的主跨一千米以上的这种桥而言，中国就以9座而占据了全球13座之中的绝大部分。而就六百米以上的斜拉桥而言，我们国家也以17座而占了全球21座之中的大多数。中国的桥梁承载着经济民生和科技进步。修桥筑路促进地方

11、经济发展、便利百姓出行，是实实在在的民生之举。借助于一道又一道的桥梁，那些世世代代生活于大山深处的老百姓，能够走出其所居住的闭塞而的世界。而对于“近在眼前，远在天边”的隔水相望的相邻地域来说，穿江跨海的桥梁能够使得便捷的通达带来人们之间方便的物资的交流和人员的流动。对于工艺国家来说，对于桥梁的建设的能力，特别是其中的科技含量，更是其国立彰显的一个重要方面。正是依赖于强大的施工能力，一座又一座的桥梁拔地而起。自图纸的设计，到建筑施工，桥梁集中了当代最先进的理念和技术，展示的是综合国力。对于这样两个方面非同一般的跨越，我们国家的各种各样大大小小的桥梁起到了很大的连接作用：其一为现实；其二为历史。五

12、千年文化积淀，使得我们中华民族留下的许许多多在世界上特别有名的经典的桥梁方面的艺术品。这之中的代表既有卢沟桥，也有赵州桥。而到了近代，在国立衰微的情况下，桥梁建设也因此而落后于世界先进水平。而在新中国成立之后。我们国家的桥梁事业又一次的焕发出生机而在世界桥梁建设舞台上有了自己的一席之地。这之中典型的即为建造在长江之上的诸如九江长江大桥和南京长江大桥以及武汉长江大桥等飞架南北的著名桥梁。而到了我们国家实行改革开放的基本国策之后，特别是近10年来，中国桥梁更是厚积薄发实现跨越，不断将全球的桥梁行业的桂冠给摘取了下来。作为我们国家跟外部世界的纽带，我们中国的桥梁建造正在世界各地生成了累累硕果。作为“

13、中国地标”的“走出去”的桥梁，正在为这样两个方面的走出去作为有效的载体而发挥巨大的作用：其一为“中国装备”；其二为“中国制造”。而诸如马来西亚槟城二二桥而美国的旧金山新海湾大桥以及孟加拉帕德玛大桥等，这些已经建成或在建的桥梁，连接中国与世界的纽带，成为“中国制造”矗立在海外的“名片”。除了自身的实用价值和观赏价值之外，中国的桥梁，在现今社会，既是通向未来的合作之桥和友谊之桥，又是发展之桥。从对我们国家桥梁发展历程的既全面又直观地展示的角度，我按时间线的方式把桥梁的发展状况做成下表：时间线发展状况中国古代桥梁的辉煌成就举世瞩目，曾在东西方桥梁发展史中占有崇高的地位，为世人所公认。但是自从鸦片战争

14、开始到新中国成立的近代我国处在内外交困的环境中，这阶段我国桥梁的自主发展几乎停滞，绝大多数桥梁都是外国人所设计和建造。远远落后于西方社会。新中国成立以来特别是改革开放以来随着我国公路交通的迅速发展，桥梁的发展也得到进一步扩大，它已不在局限于河流之上大峡谷、城市路面以上以及岛陆连接都开始修建桥梁，对桥梁的技术和外形也有了更严格的要求。中国近代桥梁主要是由外国人建造。黄河上的三座桥梁津浦铁路济南铁路桥，京汉铁路郑州铁路桥和兰州市黄河桥以及上海、天津、广州等大城市中的一些桥梁也无一不是由洋商承建的。只有少数是国人自行建造的，如茅以升先生主持兴建的杭州钱塘江大桥等。当时水平最高的中国桥梁工程队伍当推由

15、赵祖康先生领导的上海市工务局，他们在解放前已设计建造了几座跨苏州河的钢筋混凝土悬臂梁桥，至今仍发挥作用。新中国成立后特别是改革开放以来，随着我国国力迅速增强，交通事业的快速发展，我国的桥梁事业得到了空前的大发展，取得了举世瞩目的成就。目前我国在桥梁建设方面，已经跻身世界先进水平。中国桥梁的类型已经不在局限于传统的木质结构、圬工结构的小跨径桥梁。各种类型的大跨径桥梁如混凝土梁桥、悬索桥、斜拉桥等不断涌现。20世纪初钢筋混凝土的应用以及30年代兴起的预应力混凝土技术，使桥梁建设获得了廉价、耐久、且刚度和承载力均很大的建筑材料。进入20世纪80年代，对称平衡悬臂法施工的大跨度预应力混凝土箱型截面连续

16、梁得到了迅速发展，1991年建成的云库怒江大桥主跨径为85m+154m+85m预应力混凝土连续梁，2001年7月建成通车的南京长江第二大桥北汉桥，其主跨径为90m+3165m+90m，是我国目前跨度最大的预应力混凝土连续梁桥。1.2.2桥梁的发展趋势在目前看来，我国的公路桥梁水平已经在世界先进行列，随着计算机软件的不断发展，现在从建立模型再到施工管理，可以准确得将桥梁的数据误差降到最低，我相信我国的桥梁发展会日渐壮大。近年来国家大兴土建，尤其是交通方面，我认为我国的桥梁建设有着更大的发展空间，最重要的是我们的科研人员总在不辞辛苦地探索和发现，所以我相信在桥梁技术方面会取得更大的突破。我认为在桥

17、梁的发展方面，这样几个“更”的发展的总趋势所在：其一是更为美观；其二是更为环保；其三是更为耐久；其四是更为经济；其五是更为安全。我们中国，在不久的将来，一定会在桥梁方面为人类做出更大贡献。要成为世界桥梁强国需做到（1）提高桥梁的寿命期（2）桥梁建设应遵循以人为本，做到安全更可靠（3）做到可持续发展，节省资源（4）环境保护应该贯穿于人类生产和生活的始终。（5）美观而大方的桥梁，即为所在地的一道风景线。因此，在桥梁建设我们，要做到实用和美观的有机结合。1.3课题研究内容1.3.1研究内容本毕业设计主要是关于运用Midas/civil软件设计公路钢筋混凝土T型简支梁桥。对于各种各样的中小跨度的桥梁来

18、说，以施工方便并且结构节点为基本特点的简支梁桥是非常适合的。笔者在这次的毕业设计中，研究内容是这样的：在运用Midas/cicil软件的基础上，将这样结构方面建立了起来：其一为支座；其二为单元；其三为节点；其四为结构截面。在此基础上，对截面的几何特性值予以了精确计算。而其结构，则在运用了梁单元形式的情况下，使得有限元模型得以生成；在相关规范的要求下，笔者实施了主梁荷载的施加；而在相关的公路桥梁设计规范要求之下，笔者所施加的为两种极限状态之下的荷载：其一为承载力；其二为正常使用。而有限软件，也得以运行。最终，借助于这样两方面的数据，笔者还进行了合理配筋：其一为桥梁截面的形式；其二为弯矩组合设计值

19、。而对于桥梁结构来说，在在各种各样荷载组合之下的各个单元和节点的三种力，则也因此而得到查看：其一为应力；其二为内力；其三为反力。在采用了钢筋混凝土的基础，作为T型梁桥的本设计的重要数据为：(520)m：1.30m：1.30m。1.3.2研究方法及手段1.根据水文地质环境，确定合理的布置方案2.确定该桥梁截面的尺寸3.在将有限元空间模型建立起来的基础上，依据相关的规范，对主梁结构施加活载和恒载。而对于截面之中的内力、应力、支座反力、配筋等进行查看。4.截面配置普通钢筋。 1.3.3桥型的选择无论是设计成什么样的类型，还是哪些因素必须考虑，抑或是桥梁的怎么样设计，都是在桥梁的设计之中要加以全面考虑

20、的。在参考了桥梁的结构知识的情况下，笔者所设计的为：320m的公路钢筋混凝土T型截面的简支梁桥1.3.3.1.主梁截面的确定(1)主梁高度 就标准的设计而言 ，其所运用到的高跨比往往为1/181/191。就主梁而言，在设计里面的最合适高度是130cm。(2)主梁截面细部尺寸就T梁翼板而言，其厚度确定因素为桥面板所能够承受车轮局部的荷载。就主梁受弯条件而言，上翼板受到的压强度是不是满足相关要求是关键性的。就这个设计而言，其所采用的即为160mm1。就这样的结构而言，不管是就安全而言，是在承重方面，亦或是在别的诸多方面，都是具有极大优势的。1.3.2.2.材料及工艺(1)。(2)。(3)。第2章详

21、细工程地质勘察说明2.1工程地质勘查的作用工程地质勘察是工程建设中关键性步骤之一。正是因为对于工程地质工作忽视或重视不够，使一些严重的地质问题未被发现或出现了而未进行可靠的处理，都会给工程建设造成或重或轻的损失，轻则修改方案，增加投资，延误工期，重则使建成的建筑物存在安全隐患，酿成重大灾害。桥位勘察的基本要求为：首先无论是有活动可能的断裂带，还是未胶接的断层破碎带，抑或是大的断裂带，都不能造桥；其次，在地段方面，不管是没有不良地质现象的，还是地基条件良好的，都要成为首选。而就桥梁勘察而言，没有作好桥墩的勘察设计就会导致严重的事故。通过对工程地质的认识，及其在工程中的破坏性，我们在进行工程地质勘

22、查时，一定要科学严谨，不要马虎大意。2.2工程地质勘查内容勘察的四个阶段见下表：选址勘察可行性研究的目的是对拟建场地稳定性和适用性作出评价。可行性研究的主要内容是收集场址地区的地质（地形地貌、地震、矿产），资料和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验，在搜集后分析研究资料的基础上，了解场地的地层，地质构造，岩土性质及地下水等工程地质条件。初步勘察初步勘察的目的是对场地内各不同建筑地段的稳定性和地基土的岩土技术条件，做出岩土工程评价，并为建筑物总平面布置，选择主要建筑物地基基础方案和不良地质现象防治对策提供依据，对可能采取的建筑物地基基础设计方案进行论证，初步勘察的内容是初步查明地层，地质构造，

23、岩石和土的物理学性质，初步查明水文地质条件及冻结深度，查明场地不良地质现象的类型成因，规模分布范围，对场地稳定性的影响程度及其发展趋势，对设计烈度为7度及7度以上的建筑物，应判定场地和地基的地震效应。详细勘察详细勘察的目的是对建筑物地基做出施工图设计阶段所需的工程地质评价，并为地基基础设计，地基处理与加固，深基坑开挖，不良锡渣现象的整（防）治工程提供资料和建议。施工勘察施工勘察主要是与设计、施工单位相结合进行的基槽检验，桩基工程和地基处理的质量效果检验，施工中的岩土工程现场检测和必要的补充勘察，解决与施工有关的岩土工程问题，并为施工阶段地基基础的设计变更提出相应的岩土工程资料。2.3桥位区工程

24、地质情况2.3.1关于地貌状况地貌状况良好的拟建桥地区，作为河套盆底的该区域，不但交通较为便利，而且地貌单元单一，地形也非常平坦。2.3.2地质构造情况及地震(1)地质构造情况(2)相关地震情况.2.3.3水文地质条件在地表水方面，对于本建筑场地来说，是存在暂时性季节的暴雨和大雨的。就季节变化幅度而言，并不是很明显的。不过，地下水并未检测到。而就地面流水而言，一般情况下有这样两种：其一为常年性的；其二为暂时性的。本地则属于后者，也就是暂时性地面流水。2.4动力地质作用造成的工程地质问题对于城市建筑场地来说，在稳定性方面受到这样的一些方面的影响：其一为冻结；其二为地震；其三为地面的沉降；其四为水

25、库塌岸；其五为岩溶；其六为滑坡；其七为河流的侵蚀；其八为泥石流。在开展城市建设工程规划设计之中，由于地质的动力作用造成土层厚度变化强烈、基岩顶面不平等，所以要尽可能避开活动作用区。而此处桥梁选址动力地质问题很小，对于建桥来说，是非常适宜的。根据区域地质资料，在拟建场地范围内未发现隐伏断裂。场地内未发现影响本工程场地稳定性的动力地质。根据地质调查、物探勘察成果以及钻探的资料，我们所得到的结论为：无论是溶洞，还是泥石流，抑或是滑坡等现象，在桥位区都是不存在的。2.5桥址地区工程地质评价2.5.1桥址地区稳定性评价2.5.2桥基岩土体工程地质分层与评价地质层的确定对于建桥来说，也是非常重要的一步，本

26、工程场地的地质层有5个，我以表格的形式把地质层的特性呈现出来，具体见下表：黏土类型颜色密度成分、i黄土状粉质粘土(Q41al+pl)黄褐色稍湿稍密其中含有少量植物根系，土质较均匀，厚1.75.7m120kPa，i=50kPa粉细砂(Q41al+pl)褐黄色、灰白色稍密中密有少量碎石与云母，一般粒径1.17.2cm，有些粉质黏土存在局部中120kPa，i=100kPa粉质黏土(Q3al+pl)黄褐色可塑坚塑局部含有粉细砂薄层和粉土，厚度为2.98.1m160kPa，i=55kPa卵砾土(Q3al+pl)黄、灰褐色密实，饱和卵砾石成份主要为石英岩、砂岩，厚度1.35.3m320kPa，i=150k

27、Pa黏土(Q2al+pl)黄褐色可塑硬塑含有少量圆砾，厚度为03.5m200kPa，i=55kPa2.6结论2.6.1综合分析情况2.6.2桥料选择上述相关资料表明，我们在选择卵砾土(Q3al+pl)的情况下，必须以相关资料的获取以桥料选择的前提。第3章主梁设计及Midas/civil建立有限元模型3.1关于主梁的设计资料及尺寸3.1.1主梁的基本设计资料在对各种各样荷载进行支撑的情况下，还将其传递给墩台的梁的主梁在上部结构之中的重要性不言而喻。这次设计相关数据是这样的：20.00m，：19.50m，：19.96m，：1.3m， 在主梁的纵向，我们可以设置为这些：2个，：4个；就桥面而言，净宽

28、要以这样的数据为基础进行计算：，：3.5m，：0.75m，在桥梁左右两车道对称的情况下，我们可以得到：8.5m；：公路II级：3.0，：=1；通常的环境之下，桥梁的施工所用的相关标准为：C30：，：，：，：，：；依照（）以及别的规范方面要求，对桥梁进行精心地设计。3.1.2主梁尺寸(1)梁肋以对于施工和稳定等的相关需要予以满足为基本条件，梁肋宽度应该为：150-180mm(2)翼缘板相对较大的这方面宽度，使得厚度在向翼缘板的深处的情况下，是逐渐呈加厚趋势的。(3)综合看梁肋和翼缘板为确保连接的整体性，就两者连接处而言，其厚度范围要在主梁高度的1/10以上。这样，无论是稳定性和安全感的增加，还是

29、连接的平顺性，都能够得以确保。图3-1就全断面的5片主梁而言，20m跨径设计5根横梁。每根横梁间距在4-6米之间。(4)受压翼缘有效宽度的计算就T形截面梁而言，其受压翼缘有效宽度，依照相关规范，为下述三者最小值：；所以，就受压区有效宽度而言，所取的为1500mm。就结构而言，只有在正常使用极限状态之下，才能够确保安全。3.2建立有限元模型3.2.1对Midas的认识要做工程设计，掌握一款简单易用的有限元软件对于工作效率的提升是必不可少的。Midas/civil这款软件可以作为刚刚接触有限元程序人们的一款起步软件，它简单易懂的界面设置和灵活多样的建模功能可以帮助初学者更为迅速地步入有限元程序殿堂

30、。 在结构分析和设计之中，能够使用的范围有：其一为飞机场；其二为地下结构；其三为桥梁工程；其四为工业建筑。不管是设计和后处理，还是在建模和分析方面，它都有非常实用性的功能。3.2.2建立T型梁模型3.2.2.1 建立模型的步骤 (1)定义材料和截面。 下图所表示的，即为T型截面简支梁截面数据的情况。3.2.2.4建立结构梁节点和单元模型就结构模型里面的105个节点而言，其所连成的单元为124个。下图所表示的，即为单元和梁模型节点。图3-4 3.2.2.5边界条件的确定就各种各样的节点而言，其支座方向所设置Dx、Dy、Dz情况是这样的：；，。图3-5 支座情况图就T形梁初步模型而言，在上述的步骤

31、完成的情况下是这样的：图3-6 T形梁初步模型图3.2.2.6荷载组的种类在借助于线荷载前提下，就自重和二期恒载而言，相关情况我们能够予以计算的。而就梁桥的线荷载集度而言，在自重的情况下，实际上截面面积A跟水泥混凝土容重的乘积，即：(3-1)图3-7 3-8 就二期恒载和自重而言，在静力荷载工况之中，都是恒荷载。就沥青混凝土的桥面铺装材料而言，其是2cm。垫层材料：C30水泥混凝土，其平均厚度是9cm，由公路桥涵设计通用规范（JTG D06-2004）查得：沥青混凝土容重：24，素混凝土容重：254。(3-2)下图所表示的，即为二期恒载具体数值：图3-9 车道荷载图是这样的：图3-10 车道荷

32、载图表3-1 集中荷载PK取值550就桥梁的设计而言，所选择的为公路级荷载，并且跨径为。这符合上述第二种情况：550，故，3.2.2.7关于移动荷载(1)就呈对称形式的左右两车道而言，其方向分别为向前和向后。其桥梁跨度结合偏心距离分别为20m和0m。就节点选择而言，左右车道分别是22 to 42和64 to 84。图311所表示的，即为左右两车道具体情况。图3-11 (2) 就具体的名称类型而言，车辆荷载都是CH-CD。其中：在和的情况下，取值分别是和。对于定义标准车辆荷载而言，相关的具体数值内容是这样的：图3-12 添加车辆荷载(3)就移动荷载而言，其中加载最大和最小车道数分别是2和1。(4

33、)就移动荷载而言，其分析控制数据在fHz=1.2的情况下是这样的。图3-13 移动荷载相关数据3.3混凝土设计中的荷载组合在自动生成的情况下，混凝土设计里面荷载组合列表的基本组合为四种。各种各样的荷载组合实际上为不同荷载的相加。根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015)，按正常使用极限状态和承载力极限状态分别进行荷载组合4。并非随意得到的四种荷载的组合，就混凝土而言，有着如下图这样的具体表现形式。图3-14 在荷载组合之中，要对诸如桥梁的结构特点等方面予以考虑。各种各样组合情况对设计影响并不一样2。 就极限状态而言，这样的两种组合计算方式并不一样：对于偶然组合S2ud=1.2SG+1

34、.4SQ1+0.6(SQ2+SQ3+SQ4) (3-4)基本组合S1ud=1.2SG+1.4(SQ1+0.8SQ2) (3-3)其中，就这样两方面而言，基本组合是较为适合的：一是各种各样的状况；二是相关的计算结果。 正常使用极限状态下进行设计时，根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015)，应采用两种作用效应进行组合4。分别为作用短期效应组合和永久作用标准值效应与可变作用频率值效应相组合4， 公式分别为：(3-5)公式中，效应组合为：(3-6)公式中，(1)基本组合的两种表达式形式作为共同组合的它，在设计值方面既有可变作用的，也有永久的。(2)结构重要性系数在依照这样三种安全等级的情况

35、下，我们可以得到结构重要性系数的相应值：4一级：1.1二级：1.0三级：0.9第4章T形梁模型运行分析及截面配筋4.1 T形梁模型运行结果数据在基本模型结束的情况下，对其本身的运行分析是必不可少的。除了对相关力的位置是不是正确进行分析之外，在模型的运行分析之中，还有对力的性质进行剖析。4.1.1支座反力在设有10个支座的情况下，以借助于表格和图的为前提，对于主梁的所有移动荷载是能够一一地表示的。详细情况见下图。图4-1 支座反力图表4-1 支座反力支座节点荷载类型1移动荷载(all)34.5081.821移动荷载(all)0081.822移动荷载(all)26.50223.142移动荷载(al

36、l)00222.843移动荷载(all)6.5049.863移动荷载(all)0049.764移动荷载(all)26.40221.684移动荷载(all)00224.285移动荷载(all)34.711.085.2105移动荷载(all)011.078.34.1.2 T形梁主梁的内力就自重这样的一个具体条件而言，我们可以得到这样的数据：、0。对于每一个位置的弯矩和剪力，下面的表格和图形予以了形象说明。图4-2 剪力图表4-2 剪力表单元荷载位置剪力y方向 (KN)剪力z方向 (KN)弯矩-y (KN*m)弯矩-z (KN*m)1自重I1-0.03-109.800.46-0.121自重J2-0.

37、03-100.05105.38-0.0920自重I20-0.05100.12105.130.0320自重J21-0.05100.870.130.0828自重I29-0.04-35.57514.780.0028自重J30-0.04-25.82545.480.0439自重I40-0.0691.08201.590.0039自重J41-0.06100.84105.630.0650自重I520.00-9.76560.690.0050自重J530.00-0.00565.570.0063自重I660.05-91.13201.490.0663自重J670.05-81.37287.740.0075自重J780.

38、0345.32474.340.0475自重J790.0355.07424.150.0281自重J850.03-109.800.460.1281自重J860.03-100.05105.380.09100自重J1040.05100.12105.13-0.03100自重J1050.05109.870.13-0.08就二期恒载条件而言，在仅仅选择方向的情况下，做该方向的表和弯矩图，我们就能够得到这样的结果：图4-3 弯矩图表4-3 弯矩表单元荷载位置剪力y 方向(KN)剪力z方向 (KN)弯矩-y (KN*m)弯矩-z (KN*m)1二期I10.00-117.280.000.001二期J20.00-1

39、05.55111.420.0020二期I200.00105.55111.420.0020二期J210.00117.280.000.0028二期I290.00-35.18533.620.0028二期J300.00-23.46562.940.0039二期I400.0093.82211.100.0039二期J410.00105.55111.420.0050二期I520.00-11.73580.540.0050二期J530.000.00586.400.0063二期I660.00-93.82211.100.0063二期J670.00-82.10299.060.0075二期J780.0046.91492.

40、580.0075二期J790.0058.64439.800.0081二期J850.00-117.280.000.0081二期J860.00-105.55111.420.00100二期J1040.00105.55111.420.00100二期J1050.00117.280.000.00在选择这样数据的情况下，我们仅仅在My方向作组合状态下的弯矩。下面的表格和图形即为这方面具体的数据：图4-4组合状态下弯矩图表4-4 组合状态下弯矩表单元荷载位置剪力-y (KN)剪力-z (KN)弯矩-y (KN*m)弯矩-z (KN*m)1cLCB2(最大)I11.24-268.8729.055.521cLCB

41、2(最大)J21.24-243.09350.584.6520cLCB2(最大)I201.70367.19361.443.4020cLCB2(最大)J211.70392.977.985.1031cLCB2(最大)I323.98171.242077.742.1831cLCB2(最大)J333.98256.102028.501.8345cLCB2(最大)I474.92-140.251161.7912.26续表4-4单元荷载位置剪力-y (KN)剪力-z (KN)弯矩-y (KN*m)弯矩-z (KN*m)45cLCB2(最大)J484.92-114.471315.728.0055cLCB2(最大)I

42、574.83165.711462.511.7955cLCB2(最大)J584.83191.491316.273.4771cLCB2(最大)I744.83171.252077.743.0171cLCB2(最大)J754.83256.102028.491.3485cLCB2(最大)I892.25-150.461292.077.6985cLCB2(最大)J902.25-124.681477.115.70100cLCB2(最大)J1042.17367.17361.432.56100cLCB2(最大)J1052.17392.957.974.084.1.3 T形梁主梁的应力在下述数据为组合情况下的选择的时

43、候，等值线和应力图分别为应力显示类型和组合状态之下的组合应力。具体情况如下面的表和图所示。图4-5应力图表4-5应力表单元荷载位置Cb1(-y+z)(KN/m2)Cb2(+y+z)(KN/m2)Cb3(+y-z)(KN/m2)Cb4(-y-z)(KN/m2)1cLCB2(全部)I18.72e+0001.82e+0005.87e+0005.09e+0001cLCB2(全部)J21.63e+0031.62e+0033.49e+0033.49e+0034cLCB2(全部)I44.38e+0034.38e+0039.42e+0039.42e+0034cLCB2(全部)J55.51e+0035.51e+

44、0031.19e+0041.19e+0048cLCB2(全部)I87.83e+0037.83e+0031.69e+0041.69e+0048cLCB2(全部)J98.28e+0038.28e+0031.78e+0041.78e+00412cLCB2(全部)I128.52e+0038.52e+0031.83e+0041.83e+00412cLCB2(全部)J138.28e+0038.28e+0031.78e+0041.78e+00416cLCB2(全部)I166.45e+0036.45e+0031.39e+0041.39e+00416cLCB2(全部)J175.51e+0035.51e+0031

45、.19e+0041.19e+00420cLCB2(全部)I201.62e+0031.62e+0033.49e+0033.49e+00320cLCB2(全部)J211.04e+0003.62e+0001.55e+0002.08e+000在组合情况下是CBC全部分别选择cLCB4和cLCB2的数据情况下，我们可以得到这样的应力表：表4-6应力表单元荷载位置Cb(min/max)(KN/m2)Cb1(-y+z)(KN/m2)Cb2(+y+z)(KN/m2)Cb3(+y-z)(KN/m2)1cLCB4(全部)I17.26e+0007.26e+0001.52e+0004.89e+0001cLCB4(全部

46、)J22.91e+0031.36e+0031.35e+0032.91e+0034cLCB4(全部)I47.85e+0033.65e+0033.65e+0037.85e+0034cLCB4(全部)J59.89e+0034.60e+0034.60e+0039.89e+0038cLCB4(全部)I81.40e+0046.53e+0036.53e+0031.40e+0048cLCB4(全部)J91.49e+0046.90e+0036.90e+0031.49e+00412cLCB4(全部)I121.53e+0047.10e+0037.10e+0031.53e+00412cLCB4(全部)J131.49e

47、+0046.90e+0036.90e+0031.49e+00416cLCB4(全部)I161.16e+0045.37e+0035.37e+0031.16e+00416cLCB4(全部)J179.89e+0034.60e+0034.59e+0039.89e+00320cLCB4(全部)I202.91e+0031.35e+0031.35e+0032.91e+00320cLCB4(全部)J213.02e+0008.68e-0013.02e+0001.29e+0004.2 T形截面配筋计算图4-6和4-7所表示的即为这个设计里面简支梁桥相关计算尺寸。计算宽度h=1.6m，截面高度h=130mm，选择混

48、凝土类型为C30，钢筋类型为HRB335级，环境条件选择I类环境2。依据这样的分析结果，我们所得到的弯矩计算值为：=2077.74=2078。这样，我们就能够随时配筋的计算。根据所用混凝土、钢筋类型可以知道，MPa，抗拉强度设计值，2。相应的。就配筋的具体计算过程而言，在计算之中必须改做（15+9）/2=12cm的情况下，别的数据维持不变。图4-6 图4-7 在T形截面相关数据得到的情况下，我们就能够展开配筋方面计算。4.2.1配筋中的截面计算(1)(2)值和值在设计的结构为焊接钢筋的情况下，是这样确定的：(3)对于T形截面要在这两者之间进行确认：第一类或者第二类。这样的计算结果说明，本次设计

49、T形截面为第一类。(4)压力区高度的确定在即的情况下我们可以得到：这样，(5)受拉钢筋面积的确定在的情况下，我们依据这样的公式得到：因此，截面配筋即为：828+620，。就混凝土保护层的厚度而言，我们可取的为横净距是这样的：因此，钢筋间是满足要求的。4.2.2复核配筋是否正确就本次桥梁设计而言，钢筋相关的数据是这样的：。因此，我们可以得到这样的式子：这样，实际有效高度即为：。1.对于T形截面是不是第一类T形截面，我们可以这样判断：在的情况下，分别将和计算出来并进行比较。因为：，所以：T形截面的第一类。(1)受压区高度x值是这样确认的：(2)正截面抗弯承载力大小是这样确认的：最后截面复核，在的情

50、况下，是满足规范以及实际情况方面要求的。第五章 结束与展望这门课程设计经过十六周左右的时间，多次计算和修改，终于按照学校给的要求完成定稿。在拿到这个课题的时候，我对Midas/civil一无所知，对相关软件和知识都有很模糊的定义。经过学习老师给的教学文件和自己查阅相关资料以后，我头脑中没有的概念逐渐建立起来，也对模型的建立有了新的认识。要利用这份软件做好一份模型，不仅仅需要我们的专业知识，更考验我们严谨的工作态度，这款软件有各种各样的建立模型的功能，只要输入和设置数据，就可以自动生成图形和表格，这样可以为工作者们省去很多繁琐的工序，提高工作效率。我的这门课程设计和结构力学桥梁工程结构设计原理等

51、课程息息相关。以前会为了应付考试而死记硬背，现在通过课程设计，对几年来所学的知识进行系统的全面的归纳，认识到自己在哪些方面的欠缺，还学习涉及了一些全新的领域。本课题和专业知识息息相关，是一次难得的实践机会。总而言之，接触这个课题以来，虽然困难重重，但这次经历会让我终身受益，成为一笔不可多得的财富。有的时候我因为这份论文身心俱疲，但是想到这是我大学最具挑战的一件事情，我就会继续深入研究。 本次毕设使我对所学专业的理论知识进行巩固，同时提高了我自学和独立开发的能力，也培养了我与团队共同探讨，团结协作的能力。在我们的毕业实习中，我参观了利越集团下的开发区特大桥，在目前看来，我国的公路桥梁水平已经在世

52、界先进行列，在此之后，我更加相信我国的桥梁发展会日渐壮大。随着计算机软件的不断发展，现在从建立模型再到施工管理，可以准确得将桥梁的数据误差降到最低。近年来国家大兴土建，尤其是交通方面，我认为我国的桥梁建设有着更大的发展空间，最重要的是我们的科研人员总在不辞辛苦地探索和发现，所以我相信在桥梁技术方面会取得更大的突破。虽然这份毕设预示着我大学生活的结束，但却是我步入工作岗位之前的一个良好开端。 参考文献1. 交通部颁：公路钢筋公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2012），交通部颁：公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2015），简称桥规；2结构力学、桥梁工程、结构设计原理等的教材、专著；3有关简支梁板桥的相关文献及相关论文