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刘美兰-梁桥PSC设计与RC设计专题讲义


主讲人:刘美兰

midas Civil 2010梁桥专题—PSC与RC设计
Integrated Solution System for Bridge and Civil Strucutres





1、根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)进行荷载组合


2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

3、结合规范JTG D62-2004进行 RC设计

1、根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)进行荷载组合
荷载组合 1、 midas Civil自动生成荷载组合完全与规范规定相吻合(例如:按照04规范做公路混凝土桥梁设计,那 么自动生成的荷载组合就是按照04通规生成的)。 2、如果要结合规范,做混凝土设计的话,程序只调取混凝土设计中的荷载组合列表中荷载组合,然后结合 规范进行设计。 ? 结果 > 荷载组合 承载能力荷载组合用来进行结构的承载力验算 (正截面抗弯、斜截面抗剪等)。

使用性能荷载组合不勾选E用来进行结构 的截面抗裂验算(对于A类预应力混凝土 构件进行正截面抗裂验算时,要考虑在 荷载长期效应组合下的验算,但此时规 定的荷载长期效应系指结构恒载和直接 施加于桥上的活荷载产生的效应组合, 不考虑间接施加于桥上其他作用效应。 此时程序在验算时,会自动屏蔽掉间接 荷载效应)。 使用性能荷载组合勾选E(表示弹性验算荷载组合) 用来进行结构的正截面压应力、斜截面主压应力 验算、受拉区钢筋的拉应力验算。





2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
2.1、 PSC设计定义 2.2、施工阶段法向压应力验算 2.3、受拉区钢筋拉应力验算 2.4、使用阶段正截面抗裂验算 2.5、使用阶段斜截面抗裂验算

2.6、使用阶段正截面压应力验算
2.7、使用阶段斜截面主压应力验算 2.8、使用阶段正截面抗弯验算 2.9、使用阶段斜截面抗剪验算 2.10、使用阶段抗扭验算 2.11、输出PSC设计计算书

预应力混凝土连续梁桥关键点说明

预应力混凝土连续梁桥模型模拟与设计关键点

预应力混凝土连续梁桥设计时,预应力钢束线形的确定是设计的关键。因 此在进行预应力结构计算的关键就是通过钢束线形的调整,来满足设计要求。

1、对结构进行初算时,可使用标准钢束功能。程序在计算预应力荷载时
按照标准钢束的n倍来计预应力荷载大小,计算截面特性时也会按n个孔道和n束 钢束来计算换算截面特性。定义好桥梁中线上的钢束后执行分析,判断钢束布置 形状(主要是竖向形状)、钢束数量、预应力荷载是否满足结构的验算要求。 2、对结构进行精确分析时,根据钢束的横桥向位置布置每根钢束(可通 过钢束的复制移动功能实现)。

桥梁有限元模型

预应力混凝土连续梁桥关键点说明

预应力混凝土连续梁桥模型模拟时,采用钢束形状生成器功能生成钢束
? 从CAD图形中导入钢束线形,快速定义钢束形状

?工具> 钢束形状生成器

导入Mct命令流生成钢束形状

钢束形状生成器对话框

模型中的钢束形状

预应力混凝土连续梁桥关键点说明

钢束形状生成器使用说明
1、精度匹配问题 建议用户用毫米为单位来绘制钢束线(比方1m绘制时按照1000毫米的数值来绘制),这样可 以避免后期生成的钢束线形数据精度与模型的数值精度不匹配的问题。

2、钢束绘制时分层设置
为了快速进行钢束的分类批量生成(如:顶板束、底板束、腹板束等),以便后期的钢束名称 可识别,建议用户在绘制钢束时,根据钢束的布置位置进行分层。 3、钢束形状生成器工具使用步骤说明 1)打开dxf文件 2)选择钢束图层 3)钢束名称定义(最好是可识别的名称,便于后期钢束识别) 4)钢束特性值名称(一定要与模型中的钢束特性值名称对应,否则无法生成) 5)分配单元(目前只能分配给通过的单元,后期这个功能会再完善的) 6)批量选择竖弯钢束和平弯钢束(此图中腹板左侧钢束共有8条,可一次批量生成) 7)对于插入点坐标定义原则(cad图形中参考点坐标-模型中参考点坐标)

8)对于生成的钢束可以进行钢束特性值、分配单元号的批量修改以及钢束的批量删除。

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.1、 PSC设计定义
? 设计 > PSC设计>PSC设计参数

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.1、 PSC设计定义
PSC设定义操作流程: PSC设计参数> PSC设计材料> PSC设计截面位置> PSC设计计算书输出内容>运行P SC设计。 ? 设计 > PSC设计>PSC设计材料

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.1、 PSC设计定义
? 设计 > PSC设计>PSC设计截面位置

? 设计 > PSC设计>PSC设计计算书输出内容

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.1、 PSC设计定义
? 设计 > PSC设计>运行PSC设计>梁的设计
查看验算结果表格方法一: 通过树形菜单中的表格,双击施工阶段法向压应力验算,弹出相应表格。

查看验算结果表格方法二: ? 设计 > PSC设计>PSC设计结果表格>施工阶段法向压应力验算

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.2、施工阶段法向压应力验算
? 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格>施工阶段法向压应力验算

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.3、 受拉区钢筋拉应力验算
? 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 受拉区钢筋拉应力验算

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.4、 使用阶段正截面抗裂验算
? 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段正截面抗裂验算

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.5、 使用阶段斜截面抗裂验算
? 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段斜截面抗裂验算

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.6、 使用阶段正截面压应力验算
? 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段正截面压应力验算

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.7、 使用阶段斜截面主压应力验算
? 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段斜截面主压应力验算

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.8、 使用阶段正截面抗弯验算
? 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段正截面抗弯验算

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.9、 使用阶段斜截面抗剪验算
? 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段斜截面抗剪验算

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.10、 使用阶段抗扭验算
? 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段抗扭验算

2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计

2.11、输出PSC设计计算书
? 设计 > PSC设计>输出PSC设计计算书

设计基本资料

设计验算文本内容

设计验算表格


3.1、 RC设计定义 3.2、梁-施工阶段法向压应力验算 3.3、梁- 受拉区钢筋拉应力验算



3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.4、梁- 施工阶段中性轴处主拉应力验算

3.5、梁- 使用阶段裂缝宽度验算
3.6、梁- 使用阶段正截面抗弯承载力验算 3.7、梁- 使用阶段斜截面抗剪承载力验算 3.8、梁- 使用阶段抗扭承载力验算 3.9、柱- 使用阶段裂缝宽度验算 3.10、柱- 使用阶段正截面轴心/偏心抗压承载力验算 3.11、柱- 使用阶段正截面轴心/偏心抗拉承载力验算

3.12、输出RC设计计算书

混凝土拱桥关键点说明

混凝土拱桥模型模拟与设计关键点 混凝土拱桥设计时,一般混凝土拱圈是设计的重点,而拱上填料的传力模 拟是否合理,又是混凝土拱桥模型模拟的关键点。

桥梁有限元模型

混凝土拱桥关键点说明

混凝土拱桥模型模拟与设计关键点 模型建立时,拱上填料的合理模拟
拱上填料在整个结构中起到竖向传递桥面系荷载的作用,因此是否正确模拟拱上填料, 是建模成败关键点。 拱上填料模拟方法一:采用弹性连接进行模拟,不考虑面外荷载效应,所以可以模拟 成Sry=0的弹性连接,轴向刚度模拟时要合理; 拱上填料模拟方法二:采用立柱单元进行传力模拟,此单元用梁单元进行模拟,不考 虑面外荷载效应,所以可以对它采用释放梁端My的约束进行等效传力模拟。 如果考虑面外荷载效应时,三维模型的等效上述方法就不可行,结构就得要另外处理 了。

混凝土拱圈进行钢筋混凝土设计时,根据受力特点,可分别进行梁和柱的设计 第一步 拱圈进行梁的设计
关键点:1)将曲线拱圈单元(设计>一般设计参数>编辑构件类型)强制定义为梁构件 类型。2)将拱圈单元的截面定义为设计截面类型,否则没法进行RC梁设计验算

第二步 拱圈进行柱的设计
关键点:1)将曲线拱圈单元(设计>一般设计参数>编辑构件类型)强制定义为柱构件 类型。2)将拱圈单元的截面定义为数据库截面类型,否则没法进行RC柱设计验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.1、 RC设计定义
RC设定义操作流程: RC设计参数> RC设计材料> RC设计截面钢筋> RC设计截面位置> RC设计计算书输出 内容>运行RC设计。

? 设计 > RC设计>RC设计参数

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.1、 RC设计定义
? 设计 > RC设计>RC设计材料

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.1、 RC设计定义
? 设计 > RC设计>RC设计截面钢筋

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.1、 RC设计定义
? 设计 > RC设计>RC设计截面位置

? 设计 > RC设计>RC设计计算书输出内容

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.1、 RC设计定义
? 设计 > RC设计>运行RC设计>梁的设计(柱的设计)
查看验算结果表格方法一: 通过树形菜单中的表格,双击施工阶段法向压应力验算,弹出相应表格。 查看验算结果表格方法二: ? 设计 > RC设计>RC设计结果表格>施工阶段法向压应力验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.2、梁-施工阶段法向压应力验算
? 设计 > RC设计> RC设计结果表格>梁-施工阶段法向压应力验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.3、梁- 受拉区钢筋拉应力验算
? 设计 > RC设计> RC设计结果表格>梁- 受拉区钢筋拉应力验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.4、梁- 施工阶段中性轴处主拉应力验算
? 设计 > RC设计> RC设计结果表格>梁- 施工阶段中性轴处主拉应力验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.5、梁- 使用阶段裂缝宽度验算
? 设计 > RC设计> RC设计结果表格>梁- 使用阶段裂缝宽度验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.6、梁- 使用阶段正截面抗弯承载力验算
? 设计 > RC设计> RC设计结果表格>梁- 使用阶段正截面抗弯承载力验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.7、梁- 使用阶段斜截面抗剪承载力验算
? 设计 > RC设计> RC设计结果表格>梁- 使用阶段斜截面抗剪承载力验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.8、梁- 使用阶段抗扭承载力验算
? 设计 > RC设计> RC设计结果表格>梁- 使用阶段抗扭承载力验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.9、柱- 使用阶段裂缝宽度验算
? 设计 > RC设计> RC设计结果表格>柱- 使用阶段裂缝宽度验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.10、柱- 使用阶段正截面轴心/偏心抗压承载力验 算
? 设计 > RC设计> RC设计结果表格>柱- 使用阶段正截面轴心/偏心抗压承载力验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.11、柱- 使用阶段正截面轴心/偏心抗拉承载力验 算
? 设计 > RC设计> RC设计结果表格>柱- 使用阶段正截面轴心/偏心抗拉承载力验算

3、结合规范 JTG D62-2004进行RC设计

3.12、输出RC设计计算书
? 设计 > RC设计>输出RC设计计算书

设计基本资料

设计验算文本内容

设计验算表格


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