MIDAS跨江预应力箱梁桥设计计算书+CAD图纸(7)
5 建立模型
5.1 作用
5.1.1 永久作用
一期恒载C50混凝土容重 26KN/m3，
二期恒载为桥面（路缘石、防撞护栏、栏杆、灯柱、泄水管、桥面铺装等），梁内电缆、管线包含在内。桥面系将铺装6cm厚的钢筋混凝土层和10cm厚的沥青层。钢筋混凝土层的容重为26 KN/m3，沥青层的容重为24 KN/m3，因此桥面铺装的重力为：
=26×0.06×17+24×0.1×17
=67.32KN
式中： ——桥面铺装的重力；
——钢筋混凝土层厚度；
——沥青层厚度。
栏杆重： =1×2=2KN
二期恒载的数值： + =69.32KN
5.1.2 汽车荷载
采用公路－I 级车道荷载。 取值按照 JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》规定选取：公路－I 级车道荷载的均布荷载标准值为qk = 10.5KN/m；集中荷载标准值选取Pk = 360KN；计算剪应力时乘以1.2系数。
本桥布四车道，应进行多车道效应折减，折减系数取值：0.67
5.1.3 温度作用
桥址处平均气温16.1℃，最高有效温度40℃。最低有效气温0℃。
1. 系统温度：系统正温差取23.9℃，系统负温差取-16.1℃。
2. 温度梯度：桥面铺装形式为10cm沥青混凝土铺装+6cm钢筋混凝土铺装，故按《通用规范》4.3.10中第3条，梯度正温差（升温）：T1=14℃，T2＝5.5℃；梯度负温差（降温）：T1=-7℃，T2＝-2.75℃。
5.2 计算方法概述
整体静力计算采用空间有限元分析，分析软件采用MIDAS CIVIL。总体结构根据结构形成过程进行施工阶段计算，成桥分析根据荷载组合要求的内容进行内力、应力计算，通过对预应力的调整使结构在施工阶段和使用阶段的内力、应力及刚度均符合规范要求。
5.3 模型建立
桥主梁共划分了42个单元，共43个节点，在Midas程序中建模（包含了材料、截面、边界条件等），几何模型如图。
图5.1 梁桥主梁模型图
模型如图，桥梁主要构件的计算中，分18个施工阶段进行受力分析。
首先建立坐标系进行单元划分，然后输入单元的材料特性值与截面特性值后赋给相应的单元，添加约束，静力荷载，张拉钢束，移动荷载分析，最后进行施工阶段模拟，模型就创建完毕。
5.3.1 单元划分
采用Midas程序进行建模型，具体单元划分如下：
表5.1 单元划分
截面段 变截面段 等截面段
单元号 2、39、4~10、13~19、22~28、31~37 1~41、3、11~12、20~21、29~30、38、40~42
图5.2 单元划分模型图
5.3.2 材料和截面
图5.3 材料特性
5.4 截面特性（如边墩墩顶处）
5.5 变截面特性
特征截面特性值
特征截面 面积A（m^2） Ixx(m^4) Iyy(m^4) Izz(m^4) 截面中心y、z(m)
边墩墩顶截面 10.3932 13.8936 5.3129 188.064 8.5000 0.9581
中跨跨中截面 8.7060 12.7720 4.6375 176.197 8.4999 1.0560
中墩墩顶截面 13.3476 45.8469 22.3127 221.296 8.5000 1.6939
5.3.3 结构边界条件本结构边界条件如下表：
6 整体静力分析
6.1 恒荷载内力计算
此桥的恒载和附加荷载考虑以下几种情况：自重，二期恒载，移动荷载，温度荷载（系统升温，系统降温，截面升温，截面降温），支座沉降。以下计算得的轴力都是以压力为正，弯矩与剪力同材料力学。