1、结构电算课程设计设计题目：桥梁结构计算学院：轨道交通学院专业：交通工程班级：XXXXXXXX学号：XXXXXXXXXX姓名：XXX上海应用技术大学实践课程任务书课程名称 结构电算课程设计 课程代码 B7150033设计题目 桥梁结构计算 课程序号 1705150设计时间 20172018 第一学期 第 13 周第 15 周系（院） 轨道交通学院 专业 交通工程 班级 XXXXXXXX1、课程设计任务（条件） 、具体技术参数（指标）已知某桥上部结构为（20+425+20 ）m 的混凝土连续板（图 3） ，荷载等级为公路-级。采用桥下满堂支架施工。当连续板成桥后进行桥面现浇防水混凝土和沥青铺展层施
2、工。现不计外测护墙和内侧护栏基座的作用。（1）试求连续板承载能力极限状态下 0 号墩3 号墩各墩顶截面，第 13 跨跨中截面的弯矩、剪力以及各支座的支承反力。（2）现欲扩大桥下净宽，将原桥 2 号墩拆除，即对已建成的（20+425+20）m 的连续板改建成 20+50+225+20）m 的连续板，上部结构恒载保持不变（a）试求各控制截面的弯矩、剪力以及各支座反力设计值。（b）试求各跨跨中挠度（恒载挠度、活载挠度）（3）仍按（2）的拆除 2 号墩方法，但在拆除 2 号墩之前，铲除原桥的沥青混凝土铺展和 C30 的防水混凝土，试求各控制截面的恒载弯矩与各支座反力。提示：用梁单元进行建模，截面积 A
3、=4505475.8771 mm2，周长 L=30140.7517 mm，惯性矩 Ix=0.787m4，C40 混凝土弹性模量 E=3.31010 Pa，沥青自重 g1=13.455 kN/m，C30 混凝土自重 g2=18.125 kN/m，C40 混凝土自重 g3=121.635 kN/m。本题用 MIDAS 软件计算，必须提交输入说明，计算图式，节点单元划分，再提交结果。号 墩 支 点 号 墩 支 点 号 墩 支 点第 1跨 第 2跨 第 3跨 号 墩 支 点 桥梁中心线外 侧 护 墙 30防 水 混 凝 土沥 青 混 凝 土 内 侧 护 栏 基 座泄 水 孔图 3（尺寸单位：cm）二、
4、对课程设计成果的要求（包括课程设计说明书、图纸、图表、实物等软硬件要求）要求有完整的设计计算书，计算书内容包括：1、节点单元划分2、计算参数3、计算图式4、计算结果。3、课程设计工作进度计划：2017.11.272017.11.29 熟悉软件2017.11.302017.12.6 完成桥梁结构分析中的第 1、2 题2017.12.72017.12.11 完成桥梁结构分析中的第 3 题2017.12.122017.12.14 撰写课程设计报告2017.12.15 答辩四、主要参考资料MIDAS 教程 指导教师（签名）： 教研室主任（签名）： 2017 年 12 月 15 日 2017 年 12
5、月 15 日目录一、建模过程 .11 工程介绍 .12 模型建立 .13 施加静力荷载 .64 施加移动荷载 .7二、施工过程 .9三、数据结果 .10（1）.10（2）.12（3）.14四、数据分析 .16五、实习总结 .16第 1 页一、建模过程1 工程介绍1.1 工程简介已知某桥上部结构为（20+425+20）m 的混凝土连续板（图 1） ，荷载等级为公路-级。当连续板成桥后进行桥面现浇防水混凝土和沥青铺展层施工。现不计外测护墙和内侧护栏基座的作用。 号 墩 支 点 号 墩 支 点 号 墩 支 点第 1跨 第 2跨 第 3跨 号 墩 支 点 桥梁中心线外 侧 护 墙 30防 水 混 凝
6、土沥 青 混 凝 土 内 侧 护 栏 基 座泄 水 孔图 1（尺寸单位：cm）1.2 施工方式采用桥下满堂支架施工。1.3 设计资料(1)沥青自重 g1=13.455 kN/m；(2)C30 防水混凝土自重 g2=18.125 kN/m；(3)C40 混凝土自重 g3=121.635 kN/m；(4)二期恒载 g4=13.455+18.125=31.58kN/m。2 模型建立2.1 定义材料和截面2.1.1 定义材料此次桥梁设计用到的是 C40 混凝土，所以只需在材料中选择 C40 混凝土，相应的数值软件内都有的，不需要额外输入（图 2）。第 2 页图 2 材料数据2.1.2 定义截面设计书中
7、的主梁截面为 5 个圆形，然而软件中并没有相对应的截面设计，因此需要把 5 个圆形替换成 1 个面积相等的矩形，而外部的轮廓尺寸还是按照原来的截面设计，只需要改变部分的内部轮廓尺寸。S 矩形=S 圆=5r=5*40=8000 cmBI1=BI3=5d/2=5*80/2=200cm=2mHI3=S 矩形/（2*BI1）=8000/2/200=62.831cm=0.628mHI1=1.2-0.628-0.21=0.362m第 3 页图 3 设计截面2.2 建立节点/单元2.2.1 建立节点一般每个节点之间的间隔是 2-3m，这次的桥梁的 6 个跨度分别是20m，25m，25m，25m，25m 和
8、20m。为了操作方便，所以每个节点的间隔设计为2.5m，这样的话 20m 和 25m 分别是 8 个节点和 10 个节点。于是总共 140m 长的桥梁就分为了 57 个节点（图 4）。图 4 节点平面图第 4 页2.2.2 建立单元每 2 个节点联结形成 1 个单元，最后得到了 56 个连续单元（图 5）。图 5 单元平面图2.3 组的定义这时候定义组有利于施工阶段的分析，避免到后面做过多的修改。2.3.1 结构组的定义结构定义结构组设计名称添加，之后在菜单中把结构组作用在所有的节点上（图 6）。图 6 定义结构组第 5 页2.3.2 边界组的定义在第二问及第三问中，都需要把 2 号墩给拆掉，这说明了另外的 0 号墩，1 号墩，3 号墩，4 号墩，5 号墩和 6 号墩都是永久固定的，只有 2 号墩是一个临时墩，所以需要把 2 号墩设计成一个组，另外的 6 个墩墩要设计成另一个组加以区分（图 7）。图 7 定义边界组2.3.3 荷载组的定义第三问中，在拆除 2 号墩之前，需要先铲除原桥的沥青混凝土铺展和 C30 的防水混凝土，因此跟定义边界组一样，也需要把自重恒载和二期恒载分组（图 8）。图 8 定义荷载组
