结构矩阵分析作业模板

结构矩阵分析结构矩阵分析 课程作业课程作业 题目 题目 3535 m 55m 35mm 55m 35m 连续梁结构分析连续梁结构分析 班级 班级 土木工程土木工程 079079 班班 学号 学号 200702613200702613 姓名 姓名 郑郑 康康 20112011 年年 3 3 月月 2222 日日 1 桥梁资料 桥梁资料 1 1 设计资料设计资料 某三跨连续公路桥梁 桥宽 12 5m 双车道 无人行道 设计荷载为公路 I 级 设计参数如下 1 截面为单箱单室 截面高度沿梁长按二次抛物线变化 腹板 顶板 底板厚度不变 2 铺装层厚度为 0 08m 沥青混凝土 每侧防撞拦体积为 0 18m3 m 混凝 土 3 桥梁采用 C50 混凝土 4 设计活载为公路 I 级 1 2 桥梁布置桥梁布置 桥梁跨度和梁高参数如表 1 所示 结构总体布置图如图 2 所示 表 1 桥梁参数 边跨 m 中跨 m 边跨 m 支点梁高 m 跨中梁高 m 3555354 01 4 a 桥梁立面图 b 桥梁断面图 图 1 结构总体布置图 图中数字代表单元号 2 恒载内力计算 恒载内力计算 2 1 有限元模型有限元模型 采用 Midas Civil 软件建立桥梁不考虑施工过程的有限元模型 根据桥梁结 构特点 全桥共划分单元250 个 节点 255 个 有限元模型如图 2 所示 图 2 桥梁有限元模型 2 2 最大内力最大内力 桥梁在恒载下的最大弯矩和剪力如表 2 和表 3 所示 表2 最大恒载剪力 部位边跨支点边跨 1 4边跨 3 4中支点中跨 1 4 剪力值剪力值 kN 1573 5678 86301 4 9357 1 3584 9 表3 最大恒载弯矩 部位边跨 1 4边跨跨中边跨 3 4中支点中跨 1 4中跨中 弯矩值弯矩值 kN m17365 117818 6 26048 1 79890 3 2892 629381 6 2 3 恒载弯矩图和剪力图恒载弯矩图和剪力图 通过计算 得到恒载作用下桥梁弯矩和剪力如图 3 和 4 所示 图 3 桥梁恒载弯矩图 kN m 图 4 桥梁恒载剪力图 kN 3 活载内力计算 活载内力计算 3 1 最大内力最大内力 桥梁在活载下的最大弯矩和剪力如表 4 和表 5 所示 表4 最大活载剪力 部位边跨支点边跨 1 4边跨 3 4中支点中跨 1 4 最大剪力 kN 358 5479 11147 81444 7232 8 最小剪力 kN 1197 4 781 0 186 3 1500 4 1110 2 表5 最大活载弯矩 部位边跨 1 4边跨跨中边跨 3 4中支点中跨 1 4中跨中 最大弯矩最大弯矩 kN m6128 57319 34532 12474 44582 27096 7 最小弯矩最小弯矩 kN m 2760 5 5683 4 8692 1 13517 4 3983 3 1815 2 3 2 活载弯矩图和剪力图包络图活载弯矩图和剪力图包络图 通过计算 得到活载作用下桥梁弯矩和剪力包络图如图 5 和 6 所示 图 5 桥梁活载弯矩包络图 kN m 图 6 桥梁活载剪力包络图 kN 4 组合内力计算 组合内力计算 4 1 最大内力最大内力 桥梁在恒载和活载下的最大弯矩和剪力如表 6 和表 7 所示 表6 最大组合剪力 部位边跨支点边跨 1 4边跨 3 4中支点中跨 1 4 最大剪力 kN 1371 0 485 85059 97556 8 2963 4 最小剪力 kN 2926 8 876 33736 36033 0 4291 3 表7 最大组合弯矩 部位边跨 1 4边跨跨中边跨 3 4中支点中跨 1 4中跨中 最大弯矩最大弯矩 kN m13449 57138 1 22462 1 66987 6 3133 123302 2 最小弯矩最小弯矩 kN m4700 7 6777 2 35686 3 82979 4 11621 814425 6 4 2 组合弯矩图和剪力图包络图