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1、西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)1一、节点的建立(1)截面的适当简化(机动处理)本例根据给定的设计图纸,先对截面细部进行适当的简化,简化前后对比如图:即:将端部的实心段截面修改为与8B截面相同西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)2即:将中支点处加入0z截面,此截面取1z的形状和中支点截面的梁高。(2)节段划分图纸已经划分好了节段,只需在细部进行适当调整,支座中心处、跨中合龙处应划分节段。全桥由两个主墩分别对称悬臂浇筑7个节段,边跨满堂支架施工浇筑2个节段(400cm),中跨跨中及边跨分别设计200cm合龙段。(3)Civil中建立节点打开civil,在右下角位置选定
2、力和长度的单位 ,选择菜单栏“节点/单元”“建立节点”西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)3在蓝色输入框内输入需要建立节点的坐标,x为纵桥向,y为横桥向,z为竖桥向。也可以点击 将整理好的节点坐标复制到节点表格中。如下表为整理好的节点坐标。x y z0 0 060 0 0400 0 0600 0 0西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)41050 0 01500 0 01900 0 02300 0 02700 0 03100 0 03500 0 03825 0 04000 0 04175 0 04500 0 04900 0 05300 0 05700 0 06100 0
3、06500 0 06950 0 07400 0 07500 0 07600 0 08050 0 08500 0 08900 0 09300 0 09700 0 010100 0 010500 0 010825 0 011000 0 011175 0 011500 0 011900 0 012300 0 012700 0 013100 0 013500 0 013950 0 014400 0 014600 0 014940 0 015000 0 0建立好节点后,单击 显示节点号,如图西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)5二、定义材料、建立单元单击菜单栏中“特性”“材料特性值”“建立单
4、元”,西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)6选择刚才定义好的材料“C50”,截面可以不选择,后面再定义。单击“节点连接”输入框,框变为蓝色,鼠标点选需要建立单元的两端节点(1-45)。单击 显示单元号,如图,共建立了44个单元。同理定义墩的材料C40,选中13、33号单元向下复制(0,0,-400)cm,为墩顶节点,假设墩高300cm,选中46、47号节点向下复制300cm,并建立单元。三、截面的定义(1)经简化处理后,只需要定义跨中截面和1z截面。“特性” “添加”。输入截面名称选择根据图纸选择变截面拐点,对照设计截面视图输入实际尺寸,“剪切验算”和“抗剪用的最小腹板厚度”采用自
5、动计算,“抗扭用的最小腹板厚西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)7度”为箱梁腹板厚度。数据输入完毕后,点击“修改偏心”。 西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)8(2)定义变截面和变截面组由于梁体下沿按二次抛物线渐变,梁段两端截面形状大小不同,故需要定义变截面。同样“特性” “添加”,选择 “变截面”选项卡,如图选择“单箱单室”截面形状。西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)9左边跨从左到右(局部坐标系i端-j端),从z8截面渐变到z1截面,西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)10故在“截面数据”表单中,“尺寸1”导入定义好的“跨中(8z)”截面,“
6、尺寸2”导入定义好的“1z”截面,“Z轴变化”选择二次方程,修改偏心,点击确认。同理,1#主墩右边悬臂部分,截面由1z截面渐变为8z截面(i端-j端),故在“截面数据”表单中,“尺寸1”导入定义好的“1z”截面,“尺寸2”导入定义好的“跨中(8z)”截面,“Z轴变化”选择二次方程,修改偏心,点击确认。西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)11(3)给单元赋予截面Civil中给单元赋予截面可以采用选中单元后拖放指定截面的功能。选中图中单元(选中后显示为红色),将左边树形菜单中的“跨中(8z)”截面拖放到显示区即对所选单元赋予了指定截面。选中下图单元,赋予z1截面,点击 消隐,显示如下,
7、选中4-11,24-31号单元,拖放“跨中-1z”变截面,如下图西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)12选中14-21,34-41号单元,拖放“1z-跨中”变截面,如下图(4)定义变截面组由于赋予变截面的单元,截面形状变化不平顺,故需要定义变截面组。“特性” ,输入组名称,选中需要生成变截面组的单元(分四组添加),如下图单击“添加”后,左边跨变截面段变化连续平顺,如下图西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)13以同样的方式定义其他三组变截面,最后如图,最后,选中四组变截面组,点击“转化为变截面”,如下图西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)14假设墩为矩形实心墩
8、:四、边界条件主梁几何模型建立完成后,需要模拟支座,对主梁相应位置施加边界条件。单击 显示节点号如下,西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)15需要在2、13、33、44号单元处施加边界条件。跨中梁高180cm,中墩处梁高380cm,假设支座高20cm。如图:定义左中墩边界条件:建立节点如下图48、50、52、54,节点48、50为梁底节点,节点52、54为支座底部(桥墩上部)。西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)16定义刚性连接,按下图连接节点13、50,13、48:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)17定义一般连接,按下图连接50、54: 定义一般连接,
9、按下图连接48、52定义完显示如图:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)18定义右中墩边界条件:首先同坐中墩方式相同,复制支座节点,如图:同样方法建立刚性连接,33、51,33、49。建立一般连接:如下图,点选51、55 如下图,点选49、53西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)19最后右中支座完成,显示如图:定义左边墩边界条件:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)20刚性连接2、58,2、59。如下图,连接58、60: 如下图,连接59、61:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)21定义右边墩边界条件:同左边墩一样。添加一般支承:选中节点54、
10、52、55、53、60、61、64、65(支座底端节点和墩底节点),如下图添加边界条件:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)22西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)23五、静力荷载添加静力荷载工况:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)24自重:选中主梁单元,点击添加:二期荷载:选中主梁,添加单元荷载。此处,二期荷载算法q=铺装层横截面积材料容重,见桥梁工程,假设此桥算得二期为65KN/m3:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)25西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)26体系升降温:假设体系整体升温20度,降温20度,选中主梁适用显示如
11、图:温度梯度:参看规范公路桥涵设计通用规范中关于温度梯度的部分,西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)27此桥桥面为100mm沥青混凝土铺装,T1=14,T2=5.5,如下设置正温度梯度:如下设置负温度梯度:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)28六、移动荷载选择中国规范本桥为双车道,分偏载和中载布置:中载:偏载:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)29定义车道荷载:中载1: 中载2:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)30偏载1: 偏载2:显示如图:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)31定义车辆荷载:定义移动荷载工况:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)32中载工况:偏载工况:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)33七、时间依存材料特性收缩徐变:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)34抗压强度:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)35材料连接:修改构件理论厚度:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)36选中主梁适用:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)37八、分析添加移动荷载分析数据西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)38运行模型:查看梁单元内力图自重下主梁弯矩图:西南交大希望学院2010级毕业设计指导(曾晓茜)39自重下主梁剪力图: