【《某预应力连续刚构桥的荷载组合查找案例分析》3200字】

某预应力连续刚构桥的荷载组合查找案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u2167某预应力连续刚构桥的荷载组合查找案例分析 1164691.1概述 1258191.2承载能力极限状态 1115421.2.1基本组合 193261.2.2设计桥梁最不利基本组合选取 2148461.2.3设计桥梁基本组合内力图 48791.3正常使用极限状态 6209721.3.1频遇组合 6190651.3.2设计桥梁最不利频遇组合选取 6182931.3.3设计桥梁频遇组合内力图 893571.3.4准永久组合 10146721.3.5设计桥梁最不利准永久组合选取 10159571.3.6设计桥梁准永久组合内力图 11202341.4小结 131.1概述公路桥涵设计的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用。根据《公路桥涵设计通用规范》规定，结构自重、收缩荷载、徐变荷载、变位为永久作用；温度荷载、汽车荷载、人群荷载、升温温差、降温温差为可变作用。公路桥涵设计时，对不同作用采用不同的代表值。永久作用采用标准值作为代表值；可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。1.2承载能力极限状态1.2.1基本组合《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）4.1.5规定:作用基本组合的效应设计值可按下式(5-1)计算：S(5-1)式中：Sud——承载能力极限状态下作用的基本组合的效应设计值；、γ0——结构重要性系数，设计安全等级一级、二级、三级分别取1.1、1.0和0.9；γGi——第i个永久作用的分项系数；Gik、Gid——第i个永久作用的标准值和设计值；γQ1——汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）的分项系数。采用车道荷载计算时取γQ1=1.4，采用车辆荷载计算时，其分项系数取γQ1=1.8。当某个可变作用在组合中其效应值超过汽车荷载效应时，则该作用取代汽车荷载，其分项系数取γQ1=1.4；对专为承受某作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取γQ1=1.4；计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载，其分项系数也取γQ1=1.4；Q1k、Q1d——汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)的标准值和设计值；γQj——在作用组合中汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第j个可变作用的分项系数，取γQj=1.4，但风荷载的分项系数取γQj=1.1；Qjk、Qjd——在作用组合中除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外的第j个可变作用的标准值和设计值；ψc——在作用组合中除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外的其他第j个可变作用组合；ψcQjk——在荷载组合中除去汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外的第j个可变作用值；γLj——第j个可变作用的结构设计使用年限何在调整系数。公路桥涵结构的设计使用年限按现行的《公路工程技术标准》（JTGB01）取值时，可变作用的设计使用年限荷载调整系数γLj=1.0，否则，γLj取值应按专题研究确定。1.2.2设计桥梁最不利基本组合选取从MIDAS输出的桥梁单元内力图表格中，找出三个特征截面最不利的组合。见表1.2-1,、1.2-2、1.2-3。根据表1.2-1得出，基本组合(4)是跨中截面最不利基本组合。M中max=95606.88kN·mM中min=78972.84kN·m根据表1.2-2得出，基本组合(4)是边跨跨中截面最不利基本组合。M边max=86301.39kN·mM边min=67577.98kN·m根据表1.2-3得出，基本组合(4)是支点截面最不利基本组合。M支max=-526168.45kN·mM支min=-599300.24kN·m表1.2-1基本组合下跨中截面的内力单元荷载位置轴向(kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)扭矩(kN*m)弯矩-y(kN*m)弯矩-z(kN*m)301I[30]-7486.830-544.1079360.510302(最大)I[30]-6188.1464.56723.585246.8694788.911211.32303(最大)I[30]-7327.1411.96-464.36536.6580451.13203.08304(最大)I[30]-6068.3773.53783.395649.3495606.881367.63305I[30]-6239.030-453.42066133.760306(最大)I[30]-4940.3364.56814.275246.8681562.151211.32307(最大)I[30]-6079.3311.96-373.68536.6567224.38203.08308(最大)I[30]-4820.5673.53874.085649.3482380.131367.63302(最小)I[30]-9778.39-64.56-1918.57-5246.8678997.99-1211.32续表1.2-1303(最小)I[30]-7741.7-11.96-631.54-536.6579326.97-203.08304(最小)I[30]-9969.54-73.53-1984.15-5649.3478972.84-1367.63306(最小)I[30]-8530.58-64.56-1827.89-5246.8665771.24-1211.32307(最小)I[30]-6493.89-11.96-540.86-536.6566100.22-203.08308(最小)I[30]-8721.73-73.53-1893.47-5649.3465746.09-1367.63表1.2-2基本组合下边跨跨中截面的内力单元荷载位置轴向(kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)扭矩(kN*m)弯矩-y(kN*m)弯矩-z(kN*m)32(最小)I[2]0-51-6068.38-548860301.31-421.833(最小)I[2]0-9.19-4489.38-487.0761530.08-82.6734(最小)I[2]0-57.89-6131.67-5853.367577.98-487.8136(最小)I[2]0-51-5334.22-548850021.12-421.837(最小)I[2]0-9.19-3751.22-487.0751249.88-82.6738(最小)I[2]0-57.89-5397.5-5853.349907.8-487.8131I[2]00-4405061681.17032(最大)I[2]051-3728.51548876026.78421.833(最大)I[2]09.19-4377.57487.0762656.682.6734(最大)I[2]057.89-3707.935853.386301.39487.8135I[2]00-3670.84051400.97036(最大)I[2]051-2994.34548865746.58421.837(最大)I[2]09.19-3643.4487.0752376.4182.6738(最大)I[2]057.89-2973.775853.366478.16487.81表1.2-3基本组合下支点截面的内力单元荷载位置轴向(kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)扭矩(kN*m)弯矩-y(kN*m)弯矩-z(kN*m)631I[61]-7486.830-31634.260-532707.330632(最大)I[61]-6188.1464.56-31417.6511751.98-526592.293014.57633(最大)I[61]-7327.1411.96-31616.041797.96-532142.2602.18634(最大)I[61]-6068.3773.53-31403.9813104.45-526168.453466.21635I[61]-6239.030-26361.880-443922.770636(最大)I[61]-4940.3364.56-26141.2711751.98-437807.743014.57续表1.2-3637(最大)I[61]-6079.3311.96-26343.661797.96-443357.64602.18638(最大)I[61]-4820.5673.53-26131.613104.45-437383.893466.21632(最小)I[61]-9778.39-64.56-35353.89-11751.98-594039.07-3014.57633(最小)I[61]-7741.7-11.96-31998.98-1797.96-539722.22-602.18634(最小)I[61]-9969.54-73.53-35627.43-13104.45-599300.24-3466.21636(最小)I[61]-8530.58-64.56-30081.51-11751.98-505254.52-3014.57637(最小)I[61]-6493.89-11.96-26726.61-1797.96-450937.66-602.18638(最小)I[61]-8721.73-73.53-30351.06-13104.45-510511.68-3466.211.2.3设计桥梁基本组合内力图(1)轴力包络图图1.2-1基本组合(4)轴力包络图(2)剪力包络图图1.2-2基本组合(4)剪力包络图(3)弯矩包络图图1.2-3基本组合(4)弯矩包络图1.3正常使用极限状态1.3.1频遇组合根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）4.1.6规定:作用频遇组合的效应设计值下式计算：S(5-2)式中：Sfd——作用频遇组合的效应设计值；ψf1——汽车荷载(不计汽车冲击力)频遇值系数，取0.7。1.3.2设计桥梁最不利频遇组合选取从MIDAS输出的桥梁单元内力图表格中，找出三个特征截面最不利的组合。见表1.3-1,、1.3-2、1.3-3。根据表1.3-1得出，频遇组合(11)是跨中截面最不利基本组合。M中max=73854.86kN·mM中min=65947.2kN·m根据表1.3-2得出，频遇组合(11)是边跨跨中截面最不利基本组合。M边max=65858.51kN·mM边min=56949.31kN·m根据表1.3-3得出，频遇组合(11)是支点截面最不利基本组合。M支max=-440776.25kN·mM支min=-476351.96kN·m表1.3-1频遇组合下跨中截面的内力单元荷载位置轴向(kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)扭矩(kN*m)弯矩-y(kN*m)弯矩-z(kN*m)309(最大)I[30]-6131.337.76-401.64348.4766841.96131.873010(最大)I[30]-5648.7129.35122.82384.9473146.66552.423011(最大)I[30]-5541.0137.11174.582733.4173854.86684.29309(最小)I[30]-6404.53-7.76-510.2-348.4766111.98-131.873010(最小)I[30]-7280.64-29.35-1078.18-2384.9465968.97-552.423011(最小)I[30]-7446.14-37.11-1134.96-2733.4165947.2-684.29表1.3-2频遇组合下边跨跨中截面的内力单元荷载位置轴向(kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)扭矩(kN*m)弯矩-y(kN*m)弯矩-z(kN*m)39(最小)I[2]0-1.96-3721.63-316.2851302.86-53.68310(最小)I[2]0-23.18-4426.92-2494.5450773.77-193.55311(最小)I[2]0-29.15-4481.71-2810.8256949.31-247.2339(最大)I[2]01.96-3653.02316.2852034.3753.68310(最大)I[2]023.18-3363.342494.5457921.71193.55311(最大)I[2]029.15-3341.522810.8265858.51247.23表1.3-3频遇组合下支点截面的内力单元荷载位置轴向(kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)扭矩(kN*m)弯矩-y(kN*m)弯矩-z(kN*m)639(最大)I[61]-6131.337.76-26350.051167.51-443551.81391.036310(最大)I[61]-5648.7129.35-26263.425343.63-441143.211370.266311(最大)I[61]-5541.0137.11-26251.596511.14-440776.251761.29639(最小)I[61]-6404.53-7.76-26598.72-1167.51-448477.9-391.036310(最小)I[61]-7280.64-29.35-28052.62-5343.63-471800.84-1370.266311(最小)I[61]-7446.14-37.11-28289.46-6511.14-476351.96-1761.291.3.3设计桥梁频遇组合内力图(1)轴力包络图图1.3-1频遇组合(11)轴力包络图(2)剪力包络图图1.3-2频遇组合(11)剪力包络图(3)弯矩包络图图1.3-3频遇组合(11)弯矩包络图1.3.4准永久组合根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）4.1.6规定:作用准永久组合的效应设计值下式计算：S(5-3)式中：Sqd——作用于准永久组合的效应设计值；ψqi——汽车荷载(不计汽车冲击力)准永久值系数，取0.4。1.3.5设计桥梁最不利准永久组合选取从MIDAS输出的桥梁单元内力图表格中，找出三个特征截面最不利的组合。见表1.3-4,、1.3-5、1.3-6。根据表1.3-4得出，准永久组合(14)是跨中截面最不利基本组合。M中max=70424.41kN·mM中min=66030.88kN·m根据表1.3-5得出，准永久组合(14)是边跨跨中截面最不利基本组合。M边max=62296.93kN·mM边min=57349.8kN·m根据表1.3-6得出，准永久组合(14)是支点截面最不利基本组合。M支max=-442187.67kN·mM支min=-461671.14kN·m表1.3-4准永久组合下跨中截面的内力单元荷载位置轴向(kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)扭矩(kN*m)弯矩-y(kN*m)弯矩-z(kN*m)3012(最大)I[30]-6197.553.11-432.71139.3966417.0452.753013(最大)I[30]-5901.716.77-124.151362.8270141.13311.673014(最大)I[30]-5860.2219.88-103.441502.2170424.41368.423012(最小)I[30]-6301.23-3.11-476.13-139.3966121.04-52.753013(最小)I[30]-6834.24-16.77-810.42-1362.8266039.59-311.673014(最小)I[30]-6900.44-19.88-833.14-1502.2166030.88-368.42表1.3-5准永久组合下边跨跨中截面的内力单元荷载位置轴向(kN)剪力-y(kN)剪力-z(kN)扭矩(kN*m)弯矩-y(kN*m)弯矩-z(kN*m)312(最大)I[2]02.39-3663.71126.5151654.3321.47313(最大)I[2]013.25-3491.121421.4555127.11110.6314(最大)I[2]011.63-348815