桥梁横向分布系数截面几何性质计算1

计算过上部的人都知道，在计算横向力分布系数和冲击系数的时候都需要计算截面的抗弯惯距和抗扭惯距，下面就介绍几种方法来计算抗弯惯距和抗扭惯距（本教程拿30米简支转连续箱梁截面做样例）： 一、在AUTOCAD中有一个命令massprop可以计算截面的面积、周长、质心、惯性矩 操作简介：1、首先在CAD中画出如下图的图形；2、用region命令将图形转化成内外两个区域；3、用subtract命令求内外区域的差集；4、用move命令将图形移动至（0，0，0），用scale命令将图形单位调整为米；5、用massprop命令计算截面性质（可惜这个命令不能计算抗扭惯距） Command: mas MASSPROP Select objects: 1 found Select objects: ---------------- REGIONS ---------------- Area（面积）: 1.2739 Perimeter（周长）: 13.7034 Bounding box（边缘）: X: -1.7000 -- 1.7000 Y: 0.0000 -- 1.6000 Centroid（质心）: X: 0.0000 Y: 1.0458 Moments of inertia: X: 1.7883 Y: 0.7922 Product of inertia: XY: 0.0000 Radii of gyration: X: 1.1848 Y: 0.7886 Principal moments and X-Y directions about centroid: I: 0.3950 along [1.0000 0.0000]这就是惯距 J: 0.7922 along [0.0000 1.0000] 结果： 第二种方法：采用桥博计算截面惯距 操作简介：本人使用的是桥博3.03，大家可以新建一个项目组，在新建项目上右键选择截面设计，选择C:\Program Files\TongHao\DoctorBridge30\EXAMPLES\Tool\DbDebug2.sds,当前任务类型选择截面几何特征，在截面描述中清除当前截面（包括附加截面还有主截面里面的钢筋），选择“斜腹板单箱单室”（大家在可根据自己计算的截面选择相应的截面，如果桥博内置的截面没有的话，可以选用从CAD中导入，ＣＡＤ导入将在后面的教程中介绍）输入截面相应的数据（附图） 输出结果附后 <<桥梁博士>>---截面设计系统输出 文档文件: C:\Program Files\TongHao\DoctorBridge30\EXAMPLES\Tool\DbDebug2.sds 文档描述: 桥梁博士截面设计调试 任务标识: 任务类型: 截面几何特征计算 ------------------------------------------------------------ 截面高度:      1.6 m ------------------------------------------------------------ 计算结果: 基准材料:      中交85混凝土:50号混凝土 基准弹性模量:  3.5e+04 MPa 换算面积:      1.27 m**2 换算惯矩:      0.396 m**4 中性轴高度:    1.04 m 沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下): 主截面:      点号:       高度(m):    静矩(m**3):        1            1.6            0.0        2            1.2          0.314        3            0.8          0.307        4            0.4          0.243        5            0.0            0.0 ------------------------------------------------------------ 计算成功完成 第三种方法：采用midas/SPC计算截面性质，也是编者向大家推荐采用的方法！！他不仅可以计算抗弯惯距而且可以计算抗扭惯距！！ 操作简介： 1、首先需要大家把画好的截面存成dxf文件格式（需要把截面的内外区域放到一个图层里，截面单位与刚进SPC里选用的单位统一，本教程选用的单位为米，坐标系为大地坐标系） 2、在File菜单中选择import/AUTOCAD DXF,然后选择文件，这时候大家就可以看到你画的截面就被导入SPC中了；3、选择model菜单中Section/Generate,用鼠标框选截面（被选择后线型变成红色）； 4、这一步最关键，在apply正上方，有一个Caculate  Properties Now复选框，勾选他，然后选择Aplly； 5、选择Property菜单中的Display可以查阅Asx和Asy（抗剪面积）、Ixx和Iyy（这两项是抗弯惯距）、Ixy、J（抗扭惯距）。也可以用List列查询，或者输出成文本文件，下面列出的就是文本文件： ==================================================== =            MIDAS SPC TEXT OUTPUT FILE            = =            (Sat Jun 07 00:05:29 2008)            = =            - http://www.midasIT.com -            = ==================================================== ==================================================== UNIT: KN . M ==================================================== ==================================================== * Section-P1 (PLANE)                               ==================================================== *     A   :                           1.273881453070 *    Asx  :                           0.706829629623 *    Asy  :                           0.470480363253 *    Ixx  :                        0.394983378948（抗弯惯距） *    Iyy  :                           0.792165028718 *    Ixy  :                          -0.000000000000 *     J   :                       0.446936754149（抗扭惯距） ---------------------------------------------------- *   (+)Cx :                           1.700000000000 *   (-)Cx :                           1.700000000000 *   (+)Cy :                           0.554169989802 *   (-)Cy :                           1.045830010198 ---------------------------------------------------- * (+)1/Sx :                           4.303978573800 * (-)1/Sx :                           4.303978573800 * (+)1/Sy :                           0.699563815255 * (-)1/Sy :                           1.320217343969 ==================================================== 第四种方法是简化计算截面来计算抗扭惯矩： 对于象简支转连续这种小箱梁，计算截面抗扭惯距时，闭合截面以外的板可以忽略不计，大约为总扭矩的1%左右，结果主梁简化成为一个对称的梯形，简化图形见附件简化截面        计算公式:It1=4×b^2×h1^2/(2×h/t+b/t1+b/t2)                        其中：t,t1,t2为各板厚度                 h,b为板沿中心线长度                 h为上下板中心线距离 It1= 4×((1.605+0.865)/2)^2×1.48^2/(2×1.5255/0.1746+0.865/0.18+1.605/0.22)    =0.4518 m4 计算出抗扭惯矩为0.4518，而用midas计算抗扭惯矩0.4469，两者之间相差不多！！完全可以用简化模型计算 也许大家还知道有其他更好更快捷的办法来计算截面的性质，欢迎大家把自己知道的办法发出来，供大家学习！！ 计算截面性质是基础，在后续的横向力分布系数、冲击系数、主梁强度计算都会用到它，对于论坛中很多新注册的朋友或者是刚刚接触计算的朋友，希望能够掌握以上的方法！！仓促之间难免有疏漏或错误之处，欢迎大家批评指正！！！ Spc： 选择model菜单中Section-Generate后： 简化截面： 现浇箱梁横向力分布系数计算我正在做一个教程，请期待 这次我想介绍一下冲击系数计算： 首先，我们来看看规范中对冲击系数计算的描述：采用结构基频来计算桥梁结构的冲击系数 而结构基频，在条文说明中给出了相应的计算公式，由于实际当中大家经常遇到的是简支梁和连续梁 所以重点介绍这两种结构！！ 在这里还要向大家推荐一种计算软件，mathcad2001，不知道大家有没有用过，他的强大的计算功能对于我们搞工程非常实用，大家可以在网络搜索下载一个！！ 为什么向大家介绍这个软件呢？因为我现在用的冲击系数计算就是用mathcad2001做的 这里需要输入计算跨径、混凝土的弹模、跨中截面面积、跨中截面的抗弯惯矩（上面的教程讲到过）、单位长度的质量，前几项没有什么可说的，主要说说单位长度的质量，公式中Ac*26是主梁每延米重，后面的部分是铺装重，本次例题是现浇箱梁，只有沥青铺装，对于小箱梁、板梁结构，上面除了沥青铺装外，还有整体化混凝土，都需计入！！！（有些时候我们计算的时候需要把整体化混凝土计入附加截面，这时候计算主梁的抗弯惯矩及面积的时候考虑的是两者联合的截面，剩余部分的整体化按力的形式加入），由于准备的时间较短，很多地方讲的不是很细致，希望大家有什么不明白跟帖！！仓促之间难免有错误和疏漏，欢迎大家批评指正！！ 问：非常感谢楼主变截面计算冲击系数的时候怎么简化呢 答：我们基本上取最不利的情况！！ 按照靠近边支点跨中计算一个冲击系数 再按照靠近中支点截面计算一个冲击系数 两者计算取大者，保守了一点！！ 问：你一般在计算横向分布系数时候用到的界面特性是包括了湿接缝的宽度了? 那这样的话,边梁和中梁要分别计算了吧 答：计算截面特性的时候，截面包括湿接缝，如果有附加截面，附加截面也应该考虑 边梁和中梁要分别计算！！！ 问：楼主还有一个问题想探讨一下: 在CAD方法得到截面惯性矩: 该行为引用楼主的文字说明:4、用move命令将图形移动至（0，0，0），用scale命令将图形单位调整为米； 想问一下用MOVE移动命令:是把整个截面的形心点移动至(0,0,0)吧?即整个截面对自身的形心轴的惯性矩. 还有就是下面惯性矩结果中红色显示是什么意思? Principal moments and X-Y directions about centroid:4 b8 f0 q8 ?, n) y. v                       I: 0.3950 along [1.0000 0.0000]这就是惯距                       J: 0.7922 along [0.0000 1.0000] 答：1、其实移动图形至（0，0，0）对于计算惯矩没有什么用，只是要查看对X、Y方向的静距有用。 2、对于惯性矩结果中的（1，0），我自我感觉就是沿着（1，0）方向的惯矩，具体来说就好像x=1,y=0表示x轴似的！！纯粹个人理解！！欢迎大家讨论 下面是我查看矩形（长边2，短边1）惯性矩的结果： 1、以水平方向为X轴： ----------------   REGIONS   ---------------- Area:                    2.0000 Perimeter:               6.0000 Bounding box:         X: -1.0000  --  1.0000                       Y: 0.0000  --  1.0000 Centroid:             X: 0.0000                       Y: 0.5000 Moments of inertia:   X: 0.6667                       Y: 0.6667 Product of inertia:  XY: 0.0000 Radii of gyration:    X: 0.5774                       Y: 0.5774 Principal moments and X-Y directions about centroid:                       I: 0.1667 along [1.0000 0.0000]                       J: 0.6667 along [0.0000 1.0000] 2、水平方向是Y轴、数值方向是X轴（通过旋转坐标系）： ----------------   REGIONS   ---------------- Area:                    2.0000 Perimeter:               6.0000 Bounding box:         X: 0.0000  --  1.0000                       Y: -1.0000  --  1.0000 Centroid:             X: 0.5000                       Y: 0.0000 Moments of inertia:   X: 0.6667                       Y: 0.6667 Product of inertia:  XY: 0.0000 Radii of gyration:    X: 0.5774                       Y: 0.5774 Principal moments and X-Y directions about centroid:                       I: 0.1667 along [0.0000 1.0000]                       J: 0.6667 along [-1.0000 0.0000] 从上面我们可以看出其中方向的区别。 问：有几个问题想请教一下楼主 1、公路桥梁中，平曲线半径小于多少时上部不适合用T型梁； 2、T梁的承载能力的计算应不应该考虑桥面铺装厚度; 3、先简支后连续的T梁结构桥面张拉不足会出现那些病害； 4、悬浇的箱梁在合拢段附近由于底板钢绞线比较密集经常出现张拉时底板拉崩的情况，有什么方法可使钢绞线不减少混凝土标号不提高让底板正常工作； 5、30mT梁吊装施工中，如果采用兜底吊，极限的吊装安全点是在距跨中多远的位置； 6、悬浇箱梁施工中，如果有22个节段（不计合拢段）箱梁施工到最后一个节段的时候，1号节段顶板预应力钢束损失的预应力大概有多少； 感谢！！！！！！！ 答：最近瞎忙，耽误了大家的提问，在这里说声“对不起” 1、公路桥梁中，平曲线半径小于多少时上部不适合用T型梁； 我们一般设计时考虑跨中处主梁悬臂长在±10cm,这样就可以直做，否则不太适合做。 2、T梁的承载能力的计算应不应该考虑桥面铺装厚度 对于承载能力计算到底应不应该考虑桥面铺装厚度，现在各个省院也不太统一，现在大家趋向于不考虑居多，因为这样配的钢束较多，耐久性高。 3、先简支后连续的T梁结构桥面张拉不足会出现那些病害 没太研究过，请通过计算减少桥面板钢束就可知道 4、悬浇施工的箱梁在合拢段附近由于底板钢绞线比较密集经常出现张拉时底板拉崩的情况，有什么方法可使钢绞线不减少混凝土标号不提高让底板正常工作； 悬浇结构做的比较少，sorry! 5、30mT梁吊装施工中，如果采用兜底吊，极限的吊装安全点是在距跨中多远的位置； 请通过计算 6、悬浇箱梁施工中，如果有22个节段（不计合拢段）箱梁施工到最后一个节段的时候，1号节段顶板预应力钢束损失的预应力大概有多少； 请通过计算