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桥 梁 电 算 课程讲义 编者：张宇辉 目录 第一章 绪论 1.1 课程与职业的关系（重要性） 1.2 课程的特点（难点） 1.3 学习目的 1.4 学习内容 1.5 学习要求 第二章 常用桥梁结构分析软件概述 2.1 结构力学计算器SM-SOLVER 2.2 桥梁博士Dr.bridge 2.3 迈达斯Midas Civil 2.4 Ansys 2.5 其它 2.6 工程实例演示 第三章 桥梁数值计算分析 3.1 建模 3.2 桥梁荷载介绍 3.3 桥梁计算分析 3.4 桥梁作用效应组合 3.5 桥梁正常使用极限状态验算（自学） 3.6桥梁承载能力极限状态验算（自学） 第四章 上机实践 4.1 简支梁桥建模 4.2 拱桥建模加载 4.3 预应力混凝土梁桥施工阶段分析 绪论 1.1 课程与职业的关系（重要性） 1.2 课程的特点（难点） 1.3 学习目的 1.4 学习内容 1.5 学习要求 1.1 课程与职业的关系（重要性） 1 直接相关：本课程将直接应用于以后的生产实践。 2 实践性强 只有通过实践解决实际问题，才能学会。 1.3学习目的 掌握桥梁结构分析的基本理论 了解桥梁结构分析的一般流程 初步了解计算分析软件Midas 1.4 学习内容 常用桥梁计算软件概述 Midas初级功能 桥梁平面杆系模型的建立 掌握桥梁荷载效应 影响线、恒载内力、活载内力计算 荷载效应组合 结构强度验算和正常使用性能验算 参考教材：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 MIDAS2006使用说明书 1.5 学习要求 独立完成常规桥梁的计算分析 考核要求：理论课成绩=70%随堂测验+30%平时考勤 上机课成绩=70%上机考核+30%平时考勤 第二章 常用桥梁结构分析软件概述 2.1 桥梁结构分析的杆系有限单元法 2.2 结构力学计算器SM-SOLVER 2.3 桥梁博士Dr.bridge 2.4 迈达斯Midas Civil 2.5 Ansys 2.6 其它 2.7 工程实例演示 2.1 桥梁结构分析的杆系有限单元法 桥梁结构分析，可分为总体分析和局部分析两大部分。 从总体受力来看，桥梁的特点是长而不宽（长宽比一般大于2，特别是大跨度桥梁），它的受力特性与杆系结构相符，因此用杆系有限元对其总体受力情况作分析就抓住了事物的主要矛盾。对于局部受力问题，如异形块、墩梁塔固结处、拉索或预应力筋锚固点的局部应力等，一般需用板壳、块体有限元等方法进行分析计算。 杆系有限元分析可归纳为如下步骤：首先是“化整为零”，即将结构离散为有限个的梁单元，研究各单元的性质，形成单元刚度矩阵，然后“集零为整”，按照结构的几何条件（包括结点处的变形连续条件和支承条件）及平衡条件，将各个单元集合成原来的结构，形成总体刚度矩阵和总体刚度方程，求解得到结构的位移和内力。 有限元法的求解步骤如表2-1-1所示。 有限元法的分析步骤 表2-1-1 有限元法步骤 一、结构离散——将求解区域变成有限元模型 1．用所选单元划分有限元网格，给节点、单元编号 2．选定整体坐标系，测量节点坐标 3．准备好单元几何尺寸、材料常数 二、单元分析——建立单元平衡方程组 1．在典型单元内选定位移函数，并将它表示成节点位移的插值形式 2．用虚功原理或变分法推导单元平衡方程 3．求每个单元的单元刚度矩阵 三、整体分析——形成和求解整体平衡方程组 1．单元组合集成整体刚度矩阵、节点位移列向量和节点载荷列向量，形成整体平衡方程组 2．引入边界条件，求解节点位移 3．后处理计算。根据需要计算变形、应力和反力等 下面我们介绍几种本专业的