juicy_fruit1210
New Member
Download miễn phí Đề tài Tính nội lực Bản mặt cầu theo phương pháp chính xác (phương pháp phần tử hữu hạn) bằng phần mềm Midas civil
Cho một khổcầu Bê tông cột thép Dầm I được chếtạo tại nhà máy đúc dầm Bê
tông Châu Thới 620 căng trước nhưhình :
Chiều dài nhịp L = 33 m.
Chiều rộng Lan can trái / phải B1= 0,5 m
Chiều rộng dải phân cách B2= 1,1 m
Chiều rộng phần xe chạy W = 3,5 x 4 = 14 m
Tổng bềrộng cầu là : B = 2xB1+ W + B2= 15,1 m
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
hiết kế• Xe tải hai trục :
Xe đặc biệt gồm hai trục, mỗi trục 110 KN cách nhau 1200 mm
• Tải trọng làn :
Tải trọng làn thiết kế bao gồm tải trọng rải đều 9,3 N/mm xếp theo
phương dọc cầu. Theo chiều ngang được giả thiết phân bố đều trên
chiều rộng 3000 mm. Hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế không xét
lực xung kích .
1.3.1.2.2 Hệ số làn xe
Nếu trên cầu đồng thời có một số làn xe thì phải nhân với hệ số làn
xe để xác suất xảy ra hiệu ứng cựa đại .
Bảng 1.4 . Hệ số làn xe “m”
Số làn xe Hệ số làn
1 1,20
2 1,00
3 0,85
> 3 0,65
1.3.1.2.3 Lực xung kích
35KN 145KN 145KN
4.3m 4.3 tíi 9.0m 1800mm600mm
Nãi chung
Lμn thiÕt kÕ 3.6m
mót thõa cña mÆt cÇu
Báo Cáo Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: TS.Lê Bá Khánh
KS. Lê Văn Phúc
SVTH: Cáp Trọng Biên 14
Bảng 1.5 . Lực xung kích IM
Cấu Kiện IM
Mối nội bản mặt cầu
Tất cả các trạng thái giới hạn
75%
Tất cả kết cấu khác
Trạng thái giới hạn mỏi và đứt gãy
Các trạng thái giới hạn khác
15%
25%
II . Các phương pháp tính nội lực bản mặt cầu
2.1 .Phương pháp tính dải tương đương ( phương pháp tính gần đúng )
2.1.1 Phương làm việc của Bản mặt cầu (theo 4.6.2.1.5 )
Nếu khoảng cách của các cấu kiện đỡ theo hướng phụ lớn hơn 1.5 lần theo
hướng chính, thì phương làm việc của bản mặt cầu theo phương ngang của cầu (
vuông góc với hướng xe chạy ) ngược lại thì mặt cầu được mô hình hóa như một
hệ các dải giao nhau .
2.1.2 Khái quát :
Mô hình tính toán coi mặt cầu như các dải bản vuông góc với các cấu kiện
đỡ .
Khi tính toán hiệu ứng lực trong bản, phân tích một dải rộng 1m theo
phương ngang cầu. Các cấu kiện kê được giả thiết là cứng tuyệt đối.
2.1.3 Sơ đồ tính :
Ta có hai sơ đồ tính, phần hẫng ở dầm biên được tính theo sơ đồ công son,
các bản mặt cầu phía trong tính theo sơ đồ dầm lien tục kê trên các gối cứng tại
các vị trí dầm chủ. Cũng có thể sử dụng sơ đồ bản ngàm tại hai sườn dầm chủ với
đường lối phân tích gần đúng như sơ đồ bản giản đơn kê 2 cạnh được tính như
dầm giản đơn sau đó xét hệ số điều chỉnh cho ngàm .
Báo Cáo Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: TS.Lê Bá Khánh
KS. Lê Văn Phúc
SVTH: Cáp Trọng Biên 15
Hình 2.1 – Các sơ đồ tính toán của Bản mặt cầu
2.1.3.1 Tính toán nội lực bản hẫng .
+ Tĩnh tải tác dụng cho dải bản rộng 1m theo phương ngang cầu
Hình 2.2 – Mô hình tải trọng tác dụng lên cánh hẫng
• Tĩnh tải do trọng lượng bản than bản mặt cầu :
Báo Cáo Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: TS.Lê Bá Khánh
KS. Lê Văn Phúc
SVTH: Cáp Trọng Biên 16
DC1 = 1m x ts x γbt = (KN/m)
• Tĩnh tải do trọng lượng lan can :
DC2 = 1m x Alan can x γbt = (KN) (lực tập trung)
• Tĩnh tải do gờ chắn bánh xe :
DC3 = 1m x Agờ chắn x γbt = (KN) (lực tập trung)
• Tĩnh tải do lớp phủ :
DW = 1m X hphủ x γl.phủ = (KN/m)
+ Hoạt tải tác dụng cho dải bản rộng 1m theo phương ngang cầu
Hoạt tải tác dụng gồm tất cả các tải trọng được quy định như trong điều
3.6.1, trong đó tải trọng bánh xe được mô hình hóa như tải trong tập trung hay
tải trọng vệt mà chiều dài dọc theo nhịp sẽ là chiều dài của diện tích tiếp xúc của
lốp xe với mặt đường
• Diện tích phân bố của bánh xe lên bề mặt bản
- Chiều rộng (làm việc theo phương ngang cầu) b +ts = 510 + ts
- Chiều dài (làm việc theo phương dọc cầu) :
l = 2.28 x 103 γn + P100
IM1 ×⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ + +ts
γ n – Hệ số tải trọng
IM – Lực xung kích
P – tải trọng xe 72.5 KN cho tải trọng xe thiết kế, 55 KN cho xe hai trục
ts – Chiều dày bản mặt cầu
Để thuận lợi cho mô hình tính toán theo sơ đồ phẳng, tác dụng của tải
trọng bánh xe có thể quy đổi về 1 băng tải chiều dài (b + ts) theo phương ngang
cầu có cường độ phân bố cho 1m chiều rộng bản :
Báo Cáo Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: TS.Lê Bá Khánh
KS. Lê Văn Phúc
SVTH: Cáp Trọng Biên 17
Hình 2.3 – Phân bố tải trọng bánh xe
LL = ( ) Etb
P
s ×+
Với E = 1140 + 0.833 x (mm) : Chiều rộng dải bản chịu ảnh hưởng của
bánh xe ở phần hẫng
Ví trí tác động của bánh xe lên bản hẫng : tim bánh xe cách mép đá vỉa
300 mm (3.6.1.3.1).
Khi tính toán thiết kế bản hẫng thường chỉ bố trí một làn xe nên phải nhân
thêm hệ số làn xe m = 1,2
Theo điều 3.6.1.3.4 khi chiều dài hẫng không quá 1800 mm và có lan can
bằng bê tông liên tục, tải trọng của dãy bánh xe ngoài cùng được thay thế bằng
tải phân bố đều có cường độ 14,6 N/mm = 1640 N/m đặt cách mút hẫng 0,3 m
• Công thức tính nội lực bản hẫng :
Mô men tại ngàm :
( ) ⎥⎥
⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎢⎢
⎣
⎡
×+×+××
+××+××+××
=
××= ∑−
2
LIMLLγm
2
LDWγ
LDCγLDCγ
2
LDCγ
η
QγηM
2
5
n
2
4
p2
33p132p1
2
1
1p1
ii
Báo Cáo Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: TS.Lê Bá Khánh
KS. Lê Văn Phúc
SVTH: Cáp Trọng Biên 18
2.1.3.2 Tính toán nội lực bản kiểu dầm .
+ Tính toán mô men dương :
Đối với bản cầu dầm có thể phân tích như dải bản liên tục kê trên các
dầm chủ
Trị số mô men tại mặt cắt giữa nhịp của bản hai đầu ngàm xác định
theo công thức :
M +0.5L = k 00.5LM×
Với M +0.5L - Mô men do ngoại tải gây ra tại mặt cắt giữa nhịp bản giản
đơn
k – hệ số điều chỉnh lấy bằng 0,5
Hình 2.4 – Sơ đồ đơn giản hóa
• Tĩnh tải tác dụng :
Các bộ phận kết cấu được tính cho 1 m chiều rộng bản .Hệ số tải trọng
tĩnh tra theo bảng sau :
Bảng 1.6
Báo Cáo Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: TS.Lê Bá Khánh
KS. Lê Văn Phúc
SVTH: Cáp Trọng Biên 19
• Hoạt tải tác dụng :
Chiều rộng dải tương đương của bánh xe ở vùng mô men dương :
E+ = 660 + 0,55.S (mm)
9 Tác dụng của bánh xe tải thiết kế :
LL = ( ) Etb
P
s
tr
×+ với E ≥1000 mm
Với Ptr = ( )KN72,52
145 =
9 Tác dụng của bánh xe hai trục :
Tùy thuộc vào trị số chiều rộng của dải bản tương đương E :
- E < 1,2 m chỉ có 1 bánh xe của xe hai trục đặt trong phạm vi chiều rộng
của dải bản tương đương nên hoạt tải do bánh xe gây ra có trị số:
LL = ( ) Etb
P
s
ta
×+ với E ≥1000 mm
- E ≥ 1,2 m chỉ có 2 bánh xe của xe hai trục đặt trong phạm vi chiều rộng
của dải bản tương đương nên hoạt tải do bánh xe gây ra có trị số:
LL = ( ) Etb
2.P
s
ta
×+
Với Pta = ( )KN 552
110 =
Hình 2.5 -Phân bố bánh xe trên dải mặt cầu
Báo Cáo Nghiên Cứu Khoa Học GVHD: TS.Lê Bá Khánh
KS. Lê Văn Phúc
SVTH: Cáp Trọng Biên 20
So sánh chọn giá trị lớn của áp lực bánh xe trong các trường hợp trên để
đưa vào tính toán thiết kế.
9 Tác dụng của tải trọng làn :
- Khi dải cơ bản là ngang (phương chịu lực theo phương ngang cầu) có
chiều dài nhịp tính toán không vượt quá 4600 mm - các dải bản ngang
phải được thiết kế theo các bánh xe của trục nặng xe tải 145 KN
- Khi dải cơ bản là ngang có chiều dài nhịp tính toán vượt quá 4600 mm -
các dải bản ngang phải được thiết kế theo các bánh xe của trục nặng xe
tải 145 KN và tải trọng làn.
Công thức tính toán mô men dương tại mặt cắt giữa nhịp bản kiểu dầm :
( ) ⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡
×××+×+×+
××+×××= ∑ ∑
+
M
L1p
M
Pn
M
Dp2
M
D1p1
0
ΩLLγmΩIMLLγm
ΩDWγΩDCγ
ηM
Trong đó :
p1γ - hệ số tải trọng của tĩnh tải bản thân kết cấu = 1,25.
p2γ - hệ số tải trọng củ...