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Midas例题(梁格法)


预应力混凝土连续T梁桥的分析与设计 (梁格法)

北京迈达斯技术有限公司





概要 .......................................................................................................

......................................................................... 3 设置操作环境............................................................................................................................................................... 10 定义材料和截面特性 ................................................................................................................................................... 11 建立结构模型............................................................................................................................................................... 21 PSC截面钢筋输入......................................................................................................................................................... 42 输入荷载 ...................................................................................................................................................................... 44 定义施工阶段............................................................................................................................................................... 63 输入移动荷载数据....................................................................................................................................................... 73 运行结构分析 .............................................................................................................................................................. 80 查看分析结果............................................................................................................................................................... 81

4-2

概要
梁格法是目前桥梁结构分析中应用的比较多的 在本例题中将介绍采用梁格法建立一般梁桥结构的分析模型的方法、 施工阶段分析的步骤、 横向刚度的设定以及查看结果的方法和PSC设计的方法。 本例题中的桥梁模型如图1所示为一三 跨的连续梁桥,每跨均为32m。

图1. 简支变连续分析模型

4-3

桥梁的基本数据 为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构的分析步骤,本例题采用了一个比较简单的分 析模型——一座由五片预应力T梁组成的3×32m桥梁结构, 每片梁宽2.5m。 桥梁的基本数 据取自实际结构但和实际结构有所不同。 本例题的基本数据如下: 桥梁形式:三跨连续梁桥 桥梁等级:I级 桥梁全长:3@32=96m 桥梁宽度:12.5m 设计车道:3车道

图2. T型梁跨中截面图

图3. T梁端部截面图

4-4

使用材料以及容许应力 > 混凝土
采用JTG04(RC)规范的C50混凝土

>普通钢筋 普通钢筋采用HRB335(预应力混凝土结构用普通钢筋中箍筋、主筋和辅筋均采用带肋钢 筋既HRB系列) >预应力钢束 采用JTG04(S)规范,在数据库中选Strand1860
钢束(φ 15.2 mm)(规格分别有6束、8束、9束和10束四类) 钢束类型为:后张拉 钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛) 超张拉(开) 预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:0.0066(1/m) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:6mm 结束点:6mm

张拉力:抗拉强度标准值的75% >徐变和收缩
条件 水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥) 28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2 长期荷载作用时混凝土的材龄: t o 混凝土与大气接触时的材龄: t s 相对湿度:
RH = 70 %
T = 20 ° C ? ?

5天

3天

大气或养护温度:

构件理论厚度:程序计算 适用规范:中国规范(JTG D62-2004) 徐变系数: 程序计算 混凝土收缩变形率: 程序计算

4-5

荷载 静力荷载 >自重 由程序内部自动计算 >二期恒载 桥面铺装、护墙荷载、栏杆荷载、灯杆荷载等 具体考虑: 桥面铺装层:厚度80mm的钢筋混凝土和60mm的沥青混凝土,钢筋混凝土的重力密 度为25kN/m , 沥青混凝土的重力密度为23kN/m 。每片T梁宽2.5m,所以铺装层的单位 长度质量为: (0.08×25+0.06×23)×2.5=8.45kN/m . 护墙、栏杆和灯杆荷载:以3.55kN/m 计。 二期恒载=桥面铺装+护墙、栏杆和灯杆荷载=8.45+3.55=12kN/m 。 >预应力荷载
2 2 2 3 3

全桥结构的预应力索分成正弯矩钢束和负弯矩钢束,全桥共65束钢束,其中正弯矩钢 束45束,负弯矩钢束20束。在本文中不一一列出每根钢束的具体坐标,只列出典型的几束 钢束的坐标。

4-6

表1.典型几束钢束的具体数据 钢束 名称 X 0 7.6 1t1-1 23.85 31.45 0 5.9 1t1-3 25.55 31.45 32.55 40.15 2t1-2 55.85 63.45 64.55 72.15 3t1-1 88.4 96 64.55 72.15 3t1-3 88.4 96 56
23t1-1

坐 (m) Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.62 -0.62



钢束 R 0 40 40 0 0 40 40 0 0 40 40 0 0 40 40 0 0 正弯矩 钢束7 正弯矩 钢束8 正弯矩 钢束9 正弯矩 钢束7 类型

钢束 名称 X 0 6.8 1t1-2 24.65 31.45 32.55 40.15 2t1-1 55.85 63.45 32.55 40.15 2t1-3 55.85 63.45 64.55 72.15 3t1-2 88.4 96 24
12t1-1

坐 (m) Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.62 -0.62 0.62 0.62 0.62 0.62



钢束 R 0 40 40 0 0 40 40 0 0 40 40 0 0 40 40 0
负弯矩 钢束10 负弯矩 钢束10 负弯矩 钢束10

Z 1.72 0.22 0.22 1.72 0.96 0.12 0.12 0.96 1.36 0.17 0.17 1.36 1.76 0.22 0.22 1.76 0.96 0.12 0.12 0.96 1.825 1.825

Z 1.36 0.17 0.17 1.36 1.76 0.22 0.22 1.76 0.96 0.12 0.12 0.96 1.36 0.17 0.17 1.36 1.825 1.825 1.825 1.825 1.825 1.825

类型

正弯矩 钢束8

正弯矩 钢束7

正弯矩 钢束9

正弯矩 钢束8

40 40 0

正弯矩 钢束9
12t1-2

40 24 40

负弯矩 钢束10

56
23t1-2

72

72

各参数的说明如下: 在本例题中预应力钢束的编号处理有两类,分别是AtB-C和EDt-F两类,具体表示如下: AtB-C: A表示第几跨; B表示该跨的第几根主梁,主梁编号从桥梁纵向左侧开始编号,最右为1,以次及彼; C表示第几根预应力索,索编号从Z向由上到下编号,总共3根索。 EDtG-F: ED表示:E是第E跨和D是第D跨,ED表示的是E跨和D跨两跨相联; G表示该跨的第几根主梁,主梁编号同AtB-C类; F表示第几根索,其中1表示主梁右侧的索,2表示主梁左侧的索 正弯矩钢束7表示的是7φ j15.24,正弯矩钢束8表示的是8φ j15.24,正弯矩9表示的是9 φ j15.24,负弯矩钢束10表示的是10φ 15.24。 4-7

在本例题中,表中仅列出了正负弯矩的各跨中的最典型的部分,其余的钢束坐标如下:正 弯矩部分钢束,每跨的钢束只是横向坐标不同,其余坐标相同,横向坐标即为各主梁的横向坐 标;负弯矩部分钢束,每根主梁的钢束只是横向坐标不同,横向坐标差即为各主梁之间的横向 坐标差。 移动荷载
适用规范:公路工程技术标准(JTG B01-2003)

荷载种类:公路I级,车道荷载,即CH-CD

4-8

分析与设计步骤
预应力混凝土梁桥的分析与设计步骤如下。

1.

定义材料和截面特性 材料 截面 定义时间依存性材料(收缩和徐变) 时间依存性材料连接

2.

建立结构模型 建立结构模型 修改单元依存材料特性

3. 4.

输入PSC截面钢筋 输入荷载 恒荷载(自重和二期恒载) 预应力荷载 钢束特性值 钢束布置形状 钢束预应力荷载 温度荷载 系统温度 节点温度 单元温度 温度梯度 梁截面温度

5. 6.

定义施工阶段 输入移动荷载数据 选择规范 定义车道 定义车辆 移动荷载工况

7. 8.

运行结构分析 查看分析结果

4-9

设置操作环境
打开新文件( 新项目),以 ‘简支变连续’ 为名保存( 保存)。

将单位体系设置为 ‘tonf’和‘m’ 。该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。

文件 / 文件 /

新项目 保存 ( PSC Beam )
?

?

单位体系还可以通 过点 击画面下端 状态 条的单位选择键( ) 来进行转换。

工具 / 单位体系 长度> m ;

力>tonf

?

图4. 单位体系设定

4-10

定义材料和截面特性
定义结构所使用的混凝土和钢束的材料特性。

模型 / 材料和截面特性 / 类型>混凝土 ; ?

材料

规范> JTG04(RC)
?

?

同时定义多种材料 特性时,使用 键可以连续输入。

数据库> C50

名称(Strand1860 ) ; 数据库> Strand1860

类型>钢材

;

规范> JTG04(S)

图5. 定义材料对话框

4-11

定义截面
本例题的桥梁结构的截面型式采用的是比较简单的预应力T梁结构,本结构采用的T梁 的中间16m是等截面部分,而在两端各8m的范围内是变截面。 定义左端截面

模型 /材料和截面特性 /

截面 ; 名称 (端部变截面左)

数据库/用户> 截面号 (1) 截面类型>变截面>PSC-工形 尺寸 对称:(开) 拐点: JL1(开) 尺寸I

S1-自动(开), S2-自动(开), S3-自动(开), T-自动(开) HL1:0.20 ; HL2:0.06 ;HL2-1: 0 ; HL3:1.15 ; HL4:0.19 ; HL5:0.40 BL1:0.24 ; BL2:1.25 ; BL2-1:0.69 ; BL4:0.33 ; 尺寸J S1-自动(开), S2-自动(开), S3-自动(开), T-自动(开) HL1:0.20 ; HL2:0.06 ;HL2-1: 0 ; HL3:1.28 ; HL4:0.17 ; HL5:0.29 BL1:0.12 ; BL2:1.25 ; BL2-1:0.69 ; BL4:0.27 ; X轴变化:一次方程 Y轴变化:一次方程 考虑剪切变形(开) 偏心>中-下部?

图6. 端部变截面截面数据

4-12

定义跨中等截面
模型 /材料和截面特性 / 截面类型>PSC-工形 截面名称:None 对称:(开) ; 变截面拐点: JL1(开) ; 剪切验算: Z1自动:(开); Z2自动: (开) 抗剪用最小腹板厚度 t1:自动(开); t2:自动(开); t3:自动(开) 抗扭用: (开) HL1:0.20 ; HL2:0.06 ; HL3:1.28 ; HL4:0.17 ; HL5:0.29 BL1:0.12 ; BL2:1.25 ; BL2-1:0.69;BL4:0.27 ; 考虑剪切变形(开) 偏心>中-下部? 截面 ; 名称 (跨中等截面)

数据库/用户> 截面号 (2)

图7. 跨中等截面

4-13

定义右端截面
模型 /材料和截面特性 / 截面 ; 名称 (端部变截面右)

数据库/用户> 截面号 (3) 截面类型>变截面>PSC-工形 尺寸 对称:(开) 拐点: JL1(开) 尺寸I

S1-自动(开), S2-自动(开), S3-自动(开), T-自动(开) HL1:0.20 ; HL2:0.06 ;HL2-1: 0 ; HL3:1.28 ; HL4:0.17 ; HL5:0.29 BL1:0.12 ; BL2:1.25 ; BL2-1:0.69 ; BL4:0.27 ; 尺寸J S1-自动(开), S2-自动(开), S3-自动(开), T-自动(开) HL1:0.20 ; HL2:0.06 ;HL2-1: 0 ; HL3:1.15 ; HL4:0.19 ; HL5:0.40 BL1:0.24 ; BL2:1.25 ; BL2-1:0.69 ; BL4:0.33 ; X轴变化:一次方程 Y轴变化:一次方程 考虑剪切变形(开) 偏心>中-下部?

图8. 端部变截面右

4-14

定义端部横梁
模型 /材料和截面特性 / 截面 ; 名称 (端部横梁)

数据库/用户> 截面号 (4) 截面类型>变截面>PSC-T形 尺寸 对称:(开) 左侧

HL1:0.2 ;HL3: 1.8; BL1:0.15 ;BL3: 1.850 ; BL4: 2 考虑剪切变形: (开) 剪切验算:Z1-自动(开); Z3-自动(开) 抗剪用最小腹板厚度:t1-自动(开); t2-自动(开); t3-自动(开) 抗扭用: 自动(开) 偏心>中-下部?

图9. 端部横梁

4-15

定义中横梁
模型 /材料和截面特性 / 截面 ; 名称 (中部横梁)

数据库/用户> 截面号 (5) 截面类型>变截面>PSC-T形 尺寸 对称:(开) 左侧

HL1:0.2 ; HL3: 1.8; BL1:0.09 ; BL3: 1.91 ; BL4: 2 考虑剪切变形: (开) 剪切验算:Z1-自动(开); Z3-自动(开) 抗剪用最小腹板厚度:t1-自动(开); t2-自动(开); t3-自动(开) 抗扭用: 自动(开) 偏心>中-下部?

图10. 中部横梁

4-16

调整截面特性参数 在梁格法分析中,端横梁和中横梁的质量只有其横梁部分的质量,所以需要对其的质 量参数进行调整。 调整端横梁截面特性 模型 /材料和截面特性/截面特性调整系数? 截面>端部横梁 调整系数:面积 1 ; Asy:1 ;Asz:1 ;Ixx:1; Iyy:1;Izz:1; : 自重:0.403

图11. 调整端横梁截面特性

4-17

调整中横梁截面特性 模型 /材料和截面特性/截面特性调整系数? 截面>中部横梁 调整系数:面积 1 ; Asy:1 ;Asz:1 ;Ixx:1; Iyy:1;Izz:1; : 自重:0.288

图12. 调整中横梁截面特性

4-18

定义材料时间依存特性并连接
?
理论厚度与结构模型 有关,只有在建立了结构 模型后才能确定理论厚 度, 所以此处先设定一个1 m的厚度, 在建立结构目新 后再对其进行修正。 ? 相对湿度根据结构所 处的实际环境来确定,此 处设定为70%。

为了考虑混凝土材料的徐变、收缩对结构的影响,下面定义材料的时间依存特性。 材料的时间依存特性参照以下数据来输入。

? 28天强度 : ? 相对湿度 : ? 理论厚度 :

fck = 5000 tonf/m RH = 70 %

2

1m(采用程序自动计算) 3天

? 水泥种类:普通硅酸盐水泥 5 ? 开始收缩时的混凝土材龄 :

模型 /材料和截面特性 / 28天材龄抗压强度

时间依存性材料(徐变和收缩) ; 设计标准>China(JTG D62-2004) (70) (5000)

名称 (Shrink and Creep)

环境年平均相对湿度(40 ~ 99)

?

截面形状比较复杂时, 可 使用 模型>材料和截面特性

构件的理论厚度

(1)

?

水泥种类系数(Bsc):5 开始收缩时的混凝土材龄 (3) ?

值>修改单元材料时间依存 特性 的功能来输入h值。

图13. 定义材料的徐变和收缩特性

4-19

参照图13将一般材料特性和时间依存材料特性相连接。即将时间依存材料特性赋予相应的 材料。

模型 / 材料和截面特性 /

时间依存材料连接 选择的材料

时间依存材料类型>徐变和收缩>徐变和收缩 选择指定的材料>材料>1:C50

图14. 时间依存性材料连接

4-20

建立结构模型
采用建立节点和建立单元的常规步骤来建立结构模型 建立纵梁 建立节点
点格(开) ; 正面 ; 模型>节点> 捕捉点(关) 自动对齐 建立节点 ; 捕捉轴线(关) 单元(开)

坐标 (0,0,0) 复制次数:0 距离: 0 0 0

图15. 建立节点

4-21

建立节点 模型>节点> 移动/复制节点 形式:复制 复制和移动:任意间距 方向:X (开) ; 间距: 8 16 8 8 16 8 8 16 8

图16. 复制形成全桥节点

4-22

建立单元 模型>单元> 建立单元 单元类型:一般梁/变截面梁 材料:号 1 名称 C50 端部变截面右 端部变截面 跨中等截面 端部变截面右 端部变截面左 截面:号 2 截面:号 3 截面:号 1 截面:号 2 节点连接:8 9 名称 名称 跨中等截面 节点连接:2 3 端部变截面右 端部变截面 跨中等截面 节点连接:4 5 名称 名称 节点连接:6 7 截面:号 3 截面:号 1 截面:号 2 截面:号 3 截面:号 1 名称 名称 名称 名称 名称

节点连接: 1 2 节点连接: 3 4 节点连接: 5 6 节点连接: 7 8 节点连接: 9 10

图17. 最右边纵向T梁

4-23

分割单元 现在建立的每个单元长度都很长,现在对单元进行分割,分割的标准是根据结构的实 际布置来确定。
单元/分割单元 分割/分割类型: 线单元(开) 任意间距(开) X:0.55,1.45,2,2(选择1号单元)

图18. 分割1号单元

4-24

分割单元(2) 单元/分割单元 分割/分割类型: 线单元(开) 等间距: X方向分割数量(8)(选择2、5、8号单元) X方向分割数量(4) (选择3、4、6、7、9号单元) 任意间距: X:1.45(选择23、38、53号单元) X:0.55(选择4、7号单元)

图19. 分割其余单元

4-25

建立变截面组 对于目前的结构,每跨T梁的端部是变截面的。
单元/变截面组 组名:第一跨变截面左(选择1 10to13单元) 组名:第一跨变截面右(选择3 21to24单元) 组名:第二跨变截面左(选择4 25to28单元) 组名:第二跨变截面右(选择6 36to39单元) 组名:第三跨变截面左(选择7 40to43单元) 组名:第三跨变截面右(选择9 51to54单元) Z轴: 线性; y轴: 线性

图20.

建立变截面组

4-26

复制单元 全桥为5片2.5m的T梁组成,所以在建立好一片T梁的基础上采用复制的方法建立剩余的四片主 梁。 单元:移动/复制 形式: 复制(开) 等间距: dx,dy,dz:0,2.5,0 复制次数:4 全选,

图21. 复制单元

4-27

建立横梁
在本结构中对结构进行简化处理后,设定两种横梁:端横梁和中横梁,端横梁为各跨的端 部,中横梁为除端横梁以外的部分横梁。 建立端横梁 模型>单元> 建立单元 单元类型:一般梁/变截面梁 材料:号 1 截面号:4 交叉分割: 节点连接: 名称 C50 单元(开) (25 250) (44 234) (29 228) (55 274) 名称: 4:端部横梁 节点 (开) (11 222) (40 262)

图22. 建立端部横梁

4-28

建立中横梁 模型>单元> 建立单元 单元类型:一般梁/变截面梁 材料:号 1 截面号:4 交叉分割: 节点连接: 名称 C50 单元(开) 名称: 5:中部横梁 节点 (开) (13 240) (27 252) (42 264)

图21.

建立中横梁

图23. 建立中部横梁

4-29

复制中横梁 模型>单元>移动/复制单元 单元类型:一般梁/变截面梁 形式: 复制(开) 移动和复制:等间距(开) dx, dy, dz:4, 0, 0 复制次数:6 交叉分割: 节点 (开) 单元(开) 复制节点属性(开),复制单元属性(开) 选择:295to306单元

图24.

复制建立全部中横梁

4-30

定义结构组、边界条件组、荷载组和钢束组

为了进行施工阶段分析, 将在各施工阶段(construction stage)所要激活和钝化的单元、 边界条 件和荷载定义为组,并利用组来定义施工阶段。 建立结构组 组>结构组>新建? 定义结构组>名称(先简支) 定义结构组>名称(合拢段) 定义结构组>名称(横梁) 定义结构组>名称(纵梁左边) 定义结构组>名称(纵梁右边)

图25. 建立结构组

4-31

建立边界组 组>边界组>新建? 定义边界组>名称(两端临时支座) 定义边界组>名称(两端永久支座) 定义边界组>名称(中跨永久支座) 定义边界组>名称(中跨临时支座)(后缀1to2)

图26. 建立边界组

4-32

建立荷载组
组>荷载组>新建? 定义荷载组>名称(自重) 定义荷载组>名称(二期恒载) 定义荷载组>名称(预应力1) 定义荷载组>名称(预应力2)

图27. 建立荷载组

4-33

建立钢束组 组>钢束组>新建? 定义钢束组>名称(正弯矩7) 定义钢束组>名称(正弯矩8) 定义钢束组>名称(正弯矩9) 定义钢束组>名称(负弯矩10)

图28. 建立钢束组

4-34

定义结构组 组>结构组> 单元号 (on) 窗口选择: (1to3 5to221by54 6to222by54 8to23 25to38 40to57 62to77 79to92 94to111 116to131 133to146 148to165 170to185 187to200 202to219 224to239 241to254 256to270) 组>结构组> 先简支 (拖&放) 窗口选择: (4to220by54 7to223by54 24to240by54 39to255by54) 组>结构组>合拢段 (拖&放) 窗口选择: (271to378) 组>结构组>横梁 (拖&放) 窗口选择: (217to270) 组>结构组>纵梁左边 (拖&放) 窗口选择: (1to54) 组>结构组>纵梁右边 (拖&放)

图29. 定义结构组

4-35

输入边界条件
输入两端临时支座 组>边界组 模型 /边界条件 / 一般支承 窗口选择 (11 57 167 222) 边界组名称: 两端临时支座 支承条件类型> Dx, Dy, Rx (开) 窗口选择 (112) 边界组名称: 两端临时支座 支承条件类型> Dx, Rx (开) 窗口选择 (55 109 219 274) 边界组名称: 两端临时支座 支承条件类型> Dx, Dy, Rx (开) 窗口选择 (164) 边界组名称: 两端临时支座 支承条件类型> Dx, Rx (开)

图30. 输入两端临时支座

4-36

输入两端永久支座 组>边界组 模型 /边界条件 / 一般支承 窗口选择 (11 57 167 222) 边界组名称: 两端永久支座 支承条件类型> Dz (开) 窗口选择 (112) 边界组名称: 两端永久支座 支承条件类型> Dy, Dz (开) 窗口选择 (55 109 219 274) 边界组名称: 两端永久支座 支承条件类型> Dz (开) 窗口选择 (164) 边界组名称: 两端永久支座 支承条件类型> Dy, Dz (开)

图31. 输入两端永久支座

4-37

输入中跨临时支座1 组>边界组 模型 /边界条件 / 一般支承 窗口选择 (25 29 63 85 173 195 228 250) 边界组名称: 跨中临时支座1 支承条件类型> Dz (开) 窗口选择 (118 140) 边界组名称: 跨中临时支座1 支承条件类型> Dy, Dz (开) 窗口选择 (40 44 69 97 179 207 234 262) 边界组名称: 跨中临时支座1 支承条件类型> Dz (开) 窗口选择 (124 152) 边界组名称: 跨中临时支座1 支承条件类型> Dy, Dz (开)

图32. 跨中临时支座1

4-38

输入中跨临时支座2 组>边界组 模型 /边界条件 / 一般支承 窗口选择 (25 40 85 97 195 207 250 262) 边界组名称: 跨中临时支座2 支承条件类型> Dy (开) 窗口选择 (118) 边界组名称: 跨中临时支座2 支承条件类型> Dx, Rx (开) 窗口选择 (29 44 63 69 173 179 228 234) 边界组名称: 跨中临时支座2 支承条件类型> Dy (开) 窗口选择 (124 ) 边界组名称: 跨中临时支座2 支承条件类型> Dx, Rx (开)

图33. 中跨临时支座2

4-39

输入中跨永久支座 组>边界组 模型 /边界条件 / 一般支承 窗口选择 (4 62 172 227) 边界组名称: 中跨永久支座 支承条件类型> Dz (开) 窗口选择 (117) 边界组名称: 中跨永久支座 支承条件类型> Dy, Dz (开) 窗口选择 (7 68 178 233) 边界组名称: 中跨永久支座 支承条件类型> Dz (开) 窗口选择 (123) 边界组名称: 中跨永久支座 支承条件类型> Dx, Dy, Dz (开)

图34. 输入跨中永久支座

4-40

修改单元的理论厚度
模型/材料和截面特性/修改单元的材料时间依存特性 选项>添加/替换 单元依存材料特性>构件的理论厚度 自动计算(开) 规范>中国标准 公式为:a(0.5)

图35. 修改理论厚度

4-41

PSC截面钢筋输入
结构PSC截面的钢筋的数量见下表: 表2.PSC截面钢筋

截面

直径

数量

Ref.Y
中央 中央 中央 中央 中央 中央 中央 中央 中央 中央

Y (m)
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Ref.Z
上部 下部 上部 下部 上部 下部 上部 下部 上部 下部

Z (m)
0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06

间距 (m)
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

I1 跨中等截面 I2 I1 梁端变截面左 I2 J1 J2 I1 I2 梁端变截面右 J1 J2

d22 d22 d22 d22 d22 d22 d22 d22 d22 d22

25 6 25 6 25 6 25 6 25 6

说明: 实际结构中PSC截面的钢筋数量在不同的截面位置有所不同,但是本例题中做了 简化处理,认为其钢筋布置相同。在本设计中箍筋数量不作考虑,仅仅以纵向主筋来考虑。

4-42

PSC截面钢筋输入方法如下
模型>材料和截面特性>PSC截面钢筋? 截面列表>跨中等截面 纵向钢筋 (i,j)两端钢筋信息相同(开) I端 1 直径(d22) 数量(25) Ref.Y(中央) Y(0) Ref.Z(上部) Z(0.06) 间距(0.10) 2 直径(d22) 数量(6) Ref.Y(中央) Y(0) Ref.Z(下部) Z(0.06) 间距(0.10)?

图36. PSC截面钢筋输入 注:其余的钢筋输入同图36,具体的参数见表1。

4-43

输入荷载
输入施工阶段分析中的荷载(自重、二期恒载和预应力荷载)和非施工阶段的荷载(温度荷载)。

输入荷载工况 荷载/ 静力荷载工况 名称 (自重) 名称 (二期恒载) 名称 (预应力1) 名称 (预应力2) 名称 (系统温度升) 名称 (系统温度降) 名称 (节点温度) 名称 (单元温度) 名称 (梁截面温度) 类型 类型 类型 类型 类型 类型 类型 类型 类型 (施工阶段荷载(cs)) (施工阶段荷载(cs)) (施工阶段荷载(cs)) (施工阶段荷载(cs)) (温度荷载(T)) (温度荷载(T)) (温度荷载(T)) (温度荷载(T)) (温度梯度(TPG)) ? ?

图37. 定义荷载工况

4-44

输入恒荷载
使用 自重 功能输入恒荷载。

荷载 / 自重 荷载工况名称> 自重 荷载组名称 > 自重 自重系数 > Z (-1)

图38. 输入自重

4-45

输入二期恒载
使用 梁单元荷载 功能输入二期恒载。

荷载 / 梁单元荷载(连续) 荷载工况名称> 二期恒载 荷载组名称 > 二期恒载 荷载类型>均布荷载 荷载作用的单元>两点间直线 方向>整体坐标系Z 数值> 相对值(开) X1(0) X2(1) 加载区间(两点)>(1 10) 复制荷载(开) 方向:y(开) 距离: 4@2.5 W(-1.2) 投影>否(开)

图39. 输入二期恒载

4-46

输入预应力荷载 输入钢束特性值
输入正弯矩钢束7(7φ j15.24)
荷载/ 预应力荷载 / 预应力钢束的特性值 预应力钢束的名称 (Tendon1) 材料>2: Strand1860 钢束总面积 (0.00098) 或者 钢铰线公称直径>15.2mm(1x7) 钢铰线股数 ( 7) 导管直径 (0.08) 超张拉(开) 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数: 0.0066(1/m) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:0.006m 结束点:0.006m 粘结类型>粘结 ? ; 0.3
?

;

预应力钢束的类型>内部(后张)

?

钢束松弛系数(开):JTG04

图40. 钢束特性值1

4-47

输入正弯矩钢束8(8φ j15.24)

荷载/ 预应力荷载 / 预应力钢束的特性值 预应力钢束的名称 (Tendon2) 材料>2: Strand1860 钢束总面积 (0.00112) 或者 钢铰线公称直径>15.2mm(1x7) 钢铰线股数 ( 8 ) 导管直径 (0.08) 超张拉(开) 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数: 0.0066(1/m) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:0.006m 结束点:0.006m 粘结类型>粘结 ? ; 0.3
?

;

预应力钢束的类型>内部(后张)

?

钢束松弛系数(开):JTG04

图41. 钢束特性值2

4-48

输入正弯矩钢束9(9φ j15.24)

荷载/ 预应力荷载 / 预应力钢束的特性值 预应力钢束的名称 (Tendon3) 材料>2: Strand1860 钢束总面积 (0.00126) 或者 钢铰线公称直径>15.2mm(1x7) 钢铰线股数 ( 9 ) 导管直径 (0.08) 超张拉(开) 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数: 0.0066(1/m) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:0.006m 结束点:0.006m 粘结类型>粘结 ? ; 0.3
?

;

预应力钢束的类型>内部(后张)

?

钢束松弛系数(开):JTG04

图43. 输入钢束特性值3

4-49

输入负弯矩钢束10(10φ j15.24)

荷载/ 预应力荷载 / 预应力钢束的特性值 预应力钢束的名称 (Tendon4) 材料>2: Strand1860 钢束总面积 (0.0014) 或者 钢铰线公称直径>15.2mm(1x7) 钢铰线股数 ( 10 ) 导管直径 (0.08) 超张拉(开) 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数: 0.0066(1/m) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:0.006m 结束点:0.006m 粘结类型>粘结 ? ; 0.3
?

;

预应力钢束的类型>内部(后张)

?

钢束松弛系数(开):JTG04

图44. 钢束特性值4

4-50

输入钢束形状
首先输入第一跨最右边的一个T梁片的钢束形状。 第一根钢束:1t1-1 隐藏(开) ; 单元号 (开) ; ; 节点号 (关)

荷载/ 预应力荷载 / 预应力钢束形状 钢束名称 (1t1-1) 钢束特性值>Tendon1 窗口选择 (单元 : 2 3 10to23) 输入类型>2-D (开) 钢束直线段>开始点 (0) 布置形状 y轴 1>x ( 0 ), y ( 0 ), R( 0 ),倾斜(无) 2>x ( 31.45 ), y ( 0 ), R ( 0 ), 倾斜(无) Z轴 1>x ( 0 ), Z ( 1.76 ), R ( 0 ) 2>x ( 7.6 ), Z ( 0.22 ), R ( 40 ) 3>x ( 23.85), Z ( 0.22 ), R ( 40 ) 4>x ( 31.45), Z ( 1.76), R ( 0 ) 对称点>最后;钢束形状>直线 钢束布置插入点 ( 0, 0, 0) ;假想x轴方向>X 绕x轴旋转角度>0,投影(开)
?

组: ( 正弯矩钢束7)

曲线类型>圆弧 (开)
; 结束点(0)

绕主轴旋转角度>(Y),(0) ?

图45. 1t1-1钢束

4-51

第二根钢束:1t1-2 隐藏(开) ; 单元号 (开) ; ; 节点号 (关)

荷载/ 预应力荷载 / 预应力钢束形状 钢束名称 (1t1-2) 钢束特性值>Tendon2 窗口选择 (单元 : 2 3 10to23) 输入类型>2-D (开) 钢束直线段>开始点 (0) 布置形状 y轴 1>x ( 0 ), y ( 0 ), R( 0 ),倾斜(无) 2>x ( 31.45 ), y ( 0 ), R ( 0 ), 倾斜(无) Z轴 1>x ( 0 ), Z ( 1.36 ), R ( 0 ) 2>x ( 6.8 ), Z ( 0.17 ), R ( 40 ) 3>x ( 24.65), Z ( 0.17 ), R ( 40 ) 4>x ( 31.45), Z ( 1.36), R ( 0 ) 对称点>最后;钢束形状>直线 钢束布置插入点 ( 0, 0, 0) ;假想x轴方向>X 绕x轴旋转角度>0,投影(开)
?

组: ( 正弯矩钢束8)

曲线类型>圆弧 (开)
; 结束点(0)

绕主轴旋转角度>(Y),(0) ?

图46. 1t1-2钢束

4-52

第三根钢束:1t1-3 隐藏(开) ; 单元号 (开) ; ; 节点号 (关)

荷载/ 预应力荷载 / 预应力钢束形状 钢束名称 (1t1-3) 钢束特性值>Tendon3 窗口选择 (单元 : 2 3 10to23) 输入类型>2-D (开) 钢束直线段>开始点 (0) 布置形状 y轴 1>x ( 0 ), y ( 0 ), R( 0 ),倾斜(无) 2>x ( 31.45 ), y ( 0 ), R ( 0 ), 倾斜(无) Z轴 1>x ( 0 ), Z ( 0.96 ), R ( 0 ) 2>x ( 5.9 ), Z ( 0.12 ), R ( 40 ) 3>x ( 25.55), Z ( 0.12 ), R ( 40 ) 4>x ( 31.45), Z ( 0.96), R ( 0 ) 对称点>最后;钢束形状>直线 钢束布置插入点 ( 0, 0, 0) ;假想x轴方向>X 绕x轴旋转角度>0,投影(开)
?

组: ( 正弯矩钢束9)

曲线类型>圆弧 (开)
; 结束点(0)

绕主轴旋转角度>(Y),(0) ?

图47. 1t1-3钢束

4-53

负弯矩钢束:12t1-1 隐藏(开) ; 单元号 (开) ; ; 节点号 (关)

荷载/ 预应力荷载 / 预应力钢束形状 钢束名称 (12t1-1) 钢束特性值>Tendon4 窗口选择 (单元 : 3 4 21to28) 输入类型>2-D (开) 钢束直线段>开始点 (0) 布置形状 y轴 1>x ( 24 ), y ( -0.62 ), R( 0 ),倾斜(无) 2>x ( 40 ), y ( -0.62), R ( 0 ), 倾斜(无) Z轴 1>x ( 24 ), Z ( 1.825 ), R ( 0 ) 2>x ( 40 ), Z ( 1.825 ), R ( 0 ) 对称点>最后;钢束形状>直线 钢束布置插入点 ( 0, 0, 0) ;假想x轴方向>X 绕x轴旋转角度>0,投影(开)
?

组: ( 负弯矩钢束10)

曲线类型>圆弧 (开)
; 结束点(0)

绕主轴旋转角度>(Y),(0) ?

图48. 12t1-1钢束

4-54

其余各束钢束根据实际情款输入 钢束输完后,实际的钢束布置如何采用如下方式进行查看: 显示 综合>钢束形状名称(开) 钢束形状控制点(开)

图49. 查看钢束

4-55

输入钢束预应力荷载
定义完钢束的形状后,在各施工阶段施加相应的预应力荷载。 输入正弯矩钢束荷载 荷载/ 预应力荷载/ 钢束预应力荷载 荷载工况名称>预应力1 荷载组名称>预应力1 选择加载的预应力钢束 预应力钢束>

?

选择两端张拉时的 先张拉端。

1t1-1,1t1-2,1t1-3; 1t3-1,1t3-2,1t3-3; 1t5-1,1t5-2,1t5-3; 2t1-1,2t1-2,2t1-3; 2t3-1,2t3-2,2t3-3; 2t5-1,2t5-2,2t5-3; 3t1-1,3t1-2,3t1-3; 3t3-1,3t3-2,3t3-3; 3t5-1,3t5-2,3t5-3;
已选钢束 张拉力>应力 先张拉>两端
?

1t2-1,1t2-2,1t2-3; 1t4-1,1t4-2,1t4-3; 2t2-1,2t2-2,2t2-3; 2t4-1,2t4-2,2t4-3; 3t2-1,3t2-2,3t2-3; 3t4-1,3t4-2,3t4-3;

开始点 (1395 )

;

结束点 (1395 ) (单位体系改为N,mm)

?

定义对钢束孔道注 浆的施工阶段。 注浆前 的应 力按实际截 面计 算, 注浆后按组合成的 截面来计算。 在注浆中 输入了1意味着在张拉 钢束 之后的施工 阶段 注浆。

注浆 : 下 ( 1 )

?

图50. 输入正弯矩预应力荷载

4-56

输入负弯矩钢束荷载 荷载/ 预应力荷载/ 钢束预应力荷载 荷载工况名称>预应力1 荷载组名称>预应力1 选择加载的预应力钢束 预应力钢束>

12t1-1,12t1-2;12t2-1,12t2-2; 12t3-1,12t3-2;12t4-1,12t4-2; 12t5-1,12t5-2; 23t1-1,23t1-2;23t2-1,23t2-2; 23t3-1,23t3-2;23t4-1,23t4-2; 23t5-1,23t5-2;
已选钢束 张拉力>应力 先张拉>两端
?

开始点 (1395 ) 注浆 : 下 ( 1 )
?

;

结束点 (1395 ) (单位体系改为N,mm)

图51. 输入负弯矩钢束荷载

4-57

温度荷载 系统温度 荷载/温度荷载/系统温度

?

初始温度定义为0, 其余 的荷载都是 相对 初始 温度荷载的 相对 值。

荷载工况名称>系统温升 荷载组名称>默认 温度>最终温度(10)

?

温度梯度有非 线性温度和线性温 度,线性温度是指 温度梯度,非线性 温度指梁截面温 度,

图52. 系统温升

4-58

系统温度 荷载/温度荷载/系统温度 荷载工况名称>系统温降 荷载组名称>默认 温度>最终温度(-10)

图53. 系统温降

4-59

节点温度 荷载/温度荷载/节点温度 荷载工况名称>节点温度 荷载组名称>默认 温度>最终温度(20) 选择117号节点

图54. 节点温度

4-60

单元温度 荷载/温度荷载/单元温度 荷载工况名称>单元温度 荷载组名称>默认 温度>最终温度(15) 选择(112 115 131 132 136 146 147 151 276to288by4 277to289by4)单元

图55. 单元温度

4-61

梁截面温度 荷载 / 温度荷载>梁截面温度 荷载工况名称> 梁截面温度 荷载组名称 > 默认 单元类型>梁 方向:局部-Z(开) 参考位置:-边(底) 1.B(1.5) H1(1.7) T1(7) H2(1.95) T2(10) 1.B(0.86) H1(1.65) T1(4) H2(1.7) T2(7) 1.B(0.22) H1(1.2) T1(0) H2(1.65) T2(4) 单元(1to270)

图56.

梁截面温度

4-62

定义施工阶段
本例题的施工阶段如表1所示。 表3. 施工 阶段 持续时间 (天) 结构组 激活 钝化 各施工阶段的施工信息 边界组 激活 两端临时支 座两端永久 支座 自重 CS1 40 先简支 中跨临时支 座1 中跨临时支 座2 CS2 CS3 40 40 合拢段 横梁 中跨临 时支座2 预应力2 两端临 CS5 20 中跨永久支 座 时支座 中跨临 时支座1 施工合拢段 施工横梁,拆除 中跨临时支座2 张拉负弯矩预 应力索 添加中跨永久 支座、 拆除两端 临时支座和中 跨临时支座1 铺装桥面铺装 CS6 20 二期恒载 层和桥面附属 设施 CS7 3650 考虑10年的收 缩徐变 预应力1 浇注简支梁段 钝化 荷载组 备注 激活 钝化

CS4

20

4-63

第一施工阶段的主窗口如下所示

荷载 /施工阶段分析数据 /

定义施工阶段

图57. 施工阶段输入窗口 施工阶段分析模型的阶段是由基本、施工阶段、最后阶段(PostCS)组成的。 基本阶段是对单元进行添加或删除、定义材料、截面、荷载和边界条件的阶段,可以说与实际施 工阶段分析无关,且上述工作只能在基本阶段进行。 施工阶段是进行实际施工阶段分析的阶段,在这里可以更改荷载状况和边界条件。 最后阶段(PostCS)是对除施工阶段荷载以外的其他荷载进行分析的阶段, 在该阶段可以将一般荷 载的分析结果和施工阶段分析的结果进行组合。最后阶段可以被定义为施工阶段中的任一阶段。

4-64

第一施工阶段 (浇注简支混凝土梁段) 荷载 /施工阶段分析数据 / 施工阶段 名称 ( CS1 ) 保存结果 施工阶段(开) 单元 组列表> 先简支 激活>材龄 ( 5 ) 边界 组列表> 两端临时支座、两端永久支座、中跨临时支座1和中跨临时支座2 激活>支承条件/ 弹性支承位置>变形后 ; 荷载 组列表> 自重和预应力1 激活>激活时间>开始 ; ; ; 施工步骤(开) ; 持续时间 ( 40 ) 定义施工阶段

图58. 定义第一施工阶段(CS1)

4-65

第二施工阶段 (施工简支边连续的合拢段) 荷载 /施工阶段分析数据 / 施工阶段 名称 ( CS2 ) 保存结果 施工阶段(开) 单元 组列表> 合拢段 激活>材龄 ( 5 ) ; ; 施工步骤(开) ; 持续时间 ( 40 ) 定义施工阶段

图59. 施工合拢段

4-66

第三施工阶段 (施工五片T梁之间的横向联系-横梁和拆除中跨临时支座2) 荷载 /施工阶段分析数据 / 施工阶段 名称 ( CS3 ) 保存结果> 施工阶段(开) 添加子步 时间(30) 单元 组列表> 横梁 激活>材龄 ( 5 ) 边界 组列表> 中跨临时支座2 钝化> ; ; 施工步骤(开) ; ; 持续时间 ( 40 ) 定义施工阶段

图60. 第三施工阶段

4-67

第四施工阶段 (张拉负弯矩预应力索) 荷载 /施工阶段分析数据 / 施工阶段 名称 ( CS4 ) 保存结果 施工阶段(开) 荷载 组列表> 预应力2 激活>激活时间>开始 ; ; 施工步骤(开) ; 持续时间 ( 20 ) 定义施工阶段

图61. 第四施工阶段

4-68

第五施工阶段 (施工中跨永久支座和拆除两端临时支座以及中跨临时支座1)

荷载 /施工阶段分析数据 / 施工阶段 名称 ( CS5 ) 保存结果 施工阶段(开) 边界 ; ;

定义施工阶段 持续时间 ( 20 ) 施工步骤(开)

组列表> 中跨永久支座 激活>支承条件/ 弹性支承位置>变形后 ; 组列表>两端临时支座和中跨临时支座1 钝化>

图62. 第五施工阶段

4-69

第六施工阶段 (铺装桥面铺装层以及桥面附属设施)

荷载 /施工阶段分析数据 / 施工阶段 名称 ( CS6 ) 保存结果 施工阶段(开) 荷载 组列表> 二期恒载 ; ;

定义施工阶段 持续时间 ( 20 ) 施工步骤(开)

激活>激活时间>开始 ;

图63. 第六施工阶段

4-70

第七施工阶段 (考虑十年的混凝土收缩徐变) 荷载 /施工阶段分析数据 / 施工阶段 名称 ( CS6 ) 保存结果 施工阶段(开) 添加子步: 时间:1 2 3 4 5 6 8 10 28 36 72 100 250 365 550 730 1100 1450 1830 2190 3000 ; 施工步骤(开) ; 持续时间 ( 20 ) 定义施工阶段

图64. 第7施工阶段 全部定义完7个施工阶段后,可以得到7个施工阶段的列表,如下图所示:

图65. 全部施工阶段列表

4-71

定义施工阶段分析控制数据
完成建模和定义施工阶段后, 在施工阶段分析控制选项中选择是否考虑材料的时间依存特性和弹 性收缩引起的钢束应力损失, 并指定分析徐变时的收敛条件和迭代次数。如果想查看当前阶段的结果 则需要打开“保存当前阶段的结果(梁/桁架)”这一项。 分析 / 施工阶段分析控制

?

最后阶段可指定为 任一阶段, 通过选择其 它阶段来指定。

最终施工阶段>最后施工阶段 时间依存效果 徐变和收缩(开) ;

?

分析选项>考虑时间依存效果 (开) 类型>徐变和收缩 ; 收敛误差 ( 0.01 )
?

徐变分析时的收敛控制 迭代次数 ( 5 )

?

选择“自动分割时 间”的话,程序会对持 续一 定时间以上 的施 工阶段, 在内部自动生 成时 间步骤来考 虑长 期荷载的效果。

自动分割时间 (开)

钢束预应力损失 (徐变和收缩) (开) 考虑钢筋的约束效果和转换截面(开) 抗压强度的变化 (开) 钢束预应力损失 (弹性收缩) (开) 保存当前阶段的结果?

图66. 确定施工阶段分析控制数据 在施工阶段分析得到的结果中,将自重和二期恒载等的效应在恒载里面体现,如果想得到自重在施 工荷载的效应, 则需要在 “从施工阶段分析结果的 “CCS:恒荷载” 工况分离出荷载工况(CS:施工荷载)” 。

4-72

输入移动荷载数据
在施工阶段分析中,对于没有将类型定义为施工阶段荷载的一般静力荷载或移动荷载的分析结 果,可在最后阶段进行查看。本例题将在最后阶段查看对于移动荷载的分析结果。 本例题前面部分只是输入了静力荷载工况的荷载,对于移动荷载通过移动荷载分析数据来输入。 全桥宽12.5m,所以根据规范在桥面布置三个车道,两边各有一个1.5m的人行道。 选择规范和定义车道 定义第一个车道 荷载 / 移动荷载分析数据 移动荷载规范/china 荷载 / 移动荷载分析数据 车道 车道名称 ( 第一车道 )

?

该项为移动荷载加 载方向的选项。

车道荷载的分布>车道单元 车辆移动方向>往返(开) 偏心距离 ( 0.7 ) 桥梁跨度 ( 32 )
? ?

?

输入数据时也可输 入数式。

选择>两点 ( 56, 110 )? 跨度始点:单元1(开) ?

图67. 布置第一车道

4-73

定义第二个车道 荷载 / 移动荷载分析数据 车道 车道名称 ( 第二车道 ) 车道荷载的分布>车道单元 车辆移动方向>往返(开) 偏心距离 ( 0.1 ) 桥梁跨度 ( 32 )
? ?

选择>两点 ( 111, 165 )? 跨度始点:单元1(开) ?

图68. 定义第二车道

4-74

定义第三个车道 荷载 / 移动荷载分析数据 车道 车道名称 ( 第三车道 ) 车道荷载的分布>车道单元 车辆移动方向>往返(开) 偏心距离 ( -0.5 ) 桥梁跨度 ( 32 )
? ?

选择>两点 ( 166, 220 )? 跨度始点:单元1(开) ?

图69. 定义第三车道

4-75

定义车辆 荷载 / 移动荷载分析数据 车辆 添加标准车辆 规范名称:公路工程技术标准(JTG B01-2003) 车辆荷载: 车辆荷载名称:CH-CD 车辆荷载类型: CH-CD

图70. 定义车辆

4-76

定义移动荷载工况 荷载 / 移动荷载分析数据 移动荷载工况 荷载工况名称:moving load 组合选项:单独(开) 荷载工况数据: 车辆组:VL:CH-CD 系数:1 加载的最少车道数:1 加载的最多车道数:3 分配的车道: 选择的车道:第一车道、第二车道、第三车道

图71. 定义移动荷载工况

4-77

定义移动荷载分析控制数据 分析 / 移动荷载分析控制 荷载控制选项: 加载位置:影响线加载 每个线单元上影响线点数量:3 计算位置: 杆系单元:内力(最大值+当前其他内力)(开) 应力(开) 计算选项: 反力(开),全部(开) 位移(开),全部(开) 内力(开),全部(开) 桥梁等级(JTG B01-2003)(开) 公路I级(开) 冲击系数: 规范类型:JTG D60-2004 结构基频方法:用户输入 F[HZ]=3.62

图72. 移动荷载分析控制数据

4-78

定义分析用主控数据 分析 / 主控数据 约束桁架/平面应力/实体单元的旋转自由度(开) 约束板的旋转自由度(开) 在应力计算中考虑截面刚度调整系数(开) 在计算截面刚度时考虑钢筋(仅适用与PSC截面)

图73. 主控数据

4-79

运行结构分析
建模、定义施工阶段、移动荷载数据和支座沉降数据全部输入结束后,运行结构分析。 分析/ 运行分析

4-80

查看分析结果
?
对于MIDAS/Civil施工阶段分析的结果,可查看到某一施工阶段为止所累积的全部构件的应力和
参照联机帮助的 “桥梁内力图” 。

位移 ,也可查看某一单元随施工阶段应力和位移的变化。

?

?

查看结果有多种方法,可以有图形的方式查看,也可以有表格的方式来查看,本文中分别从图形 和表格的两个方式来查看计算结果。

利用图形查看应力和构件内力
?
参照联机帮助的 “阶段/步骤时程图 形” 。

利用桥梁内力图查看施工阶段1(CS1)截面下缘的应力。 阶段>CS1 结果 / 桥梁内力图

?

合计是对于恒荷载、 施工荷载、 徐变和收缩、 钢束等分析结果的和。

步骤列表>最后; 荷载工况/荷载组合>CS: 合计(开) 图形类型>应力 ; 组合 组合(开) ; 3(+y, -z) 容许应力线>画容许应力线 (开) 抗压 (1600) 抗拉 ( 320 ) 一般选项 当前施工阶段-步骤 x轴刻度>距离 桥梁单元组>纵梁左边

?

图74. 桥梁内力图

4-81

对于桥梁结构,在进行分析后在荷载组合前查看结构在各个施工阶段的反力、位移、内力和应 力。 查看反力 阶段>CS7 结果 / 反力 荷载工况/荷载组合>CS:合计 步骤:最后 反力>FXYZ(开) 显示类型>数值(开)

图75. 最后施工阶段桥梁支座反力

4-82

查看位移 阶段>CS7 结果 / 位移 荷载工况/荷载组合>CS:合计 步骤:最后 位移>DXYZ(开)

图76. 桥梁位移

4-83

查看内力 阶段>CS5 结果 / 内力/梁单元内力图 荷载工况/荷载组合>CS:合计 步骤:最后 内力>My(开) 显示类型:等值线(开)

图77. 桥梁施工阶段内力图

4-84

查看应力 阶段>CS3 结果 / 应力/梁单元应力图 荷载工况/荷载组合>CS:合计 步骤:最后 应力>组合应力(开) 3(+y,-z) 填充类型:线(开) 显示类型:等值线(开)

图78. 桥梁第五施工阶段应力图

4-85

定义荷载组合
对于未定义成为施工阶段荷载的其他荷载, 将在最后施工阶段进行结构分析, 并对其结果进行组 合。在这里将与移动荷载的分析结果进行组合,查看其容许应力(Com1),而且会定义施工阶段荷载的 分项系数来查看其极限强度(Com2)。荷载组合的定义步骤如下。 对于荷载组合:查看计算结果是采用一般荷载组合;结构设计采用设计的组合(钢结构设计、混凝 土设计和SRC设计)。而对于每种组合均可以采用手动组合和自动组合两种方法来生成荷载组合。

一般荷载组合(手动)

?

荷载 组合的定 义 和删除只能在基本 阶段和最后阶段进 行,故需将阶段转换 为最后阶段。

阶段>PostCS

?

结果 / 荷载组合 激活 (开) ; 名称 ( gLCB1 ) 恒荷载(CS) 钢束二次(CS) 徐变二次(CS) 收缩二次(CS) 激活 (开) ; 名称(gLCB 2 ) 恒荷载(CS) 钢束二次(CS) 徐变二次(CS) 收缩二次(CS) Moving load ; ; : : : 荷载工况> 系数 ( 1.2 ) 系数 ( 1.2 ) 系数 (1.0) 系数 (1.0) 系数 (1.4) ; ; : : ; ; 类型>相加 荷载工况> 系数 ( 1.2 ) 系数 ( 1.2 ) 系数 (1.0) 系数 (1.0) 类型>相加

?

图79. 手动输入荷载组合

4-86

混凝土的自动荷载组合 阶段>PostCS
?

结果 / 荷载组合>一般>自动生成(A)?

图80. 自动荷载组合(一般)

4-87

混凝土的自动荷载组合 阶段>PostCS
?

结果 / 荷载组合>混凝土设计>自动生成(A)?

图81. 荷载组合(混凝土设计)

4-88

利用荷载组合查看结构反力、位移、内力和应力
查看结构在施工阶段和成桥阶段的支座反力 查看施工阶段支座反力 阶段>CS5 结果 / 反力/反力(R)? 荷载工况/荷载组合> CS:合计;步骤:最后 反力:Fxyz(开) 显示类型:数值(开) ,小数点以下位数(2); 图例(开)?

图82. CS5阶段支座反力

4-89

查看成桥阶段支座反力 阶段> PostCS 结果 /反力/反力(R)? 荷载工况/荷载组合> CB:gLCB1 反力:Fxyz(开) 显示类型:数值(开) ,小数点以下位数(2); 图例(开)?

图83. gLCB1组合下PostCS阶段支座反力

4-90

查看在施工阶段和成桥阶段的结构位移 查看施工阶段结构位移 阶段> CS6 结果 / 位移/位移形状(D)? 荷载工况/荷载组合> CS:合计; 步骤:最后 位移:Dz 显示类型:图例(开) ?

图84. CS6阶段Dz位移

4-91

查看成桥阶段结构位移 阶段> PostCS 结果 / 位移/位移形状(D)? 荷载工况/荷载组合> CBall: glCB19 位移:Dxyz 显示类型:图例(开) ?

图85. glCB19组合下PostCS阶段结构位移

4-92

查看在施工阶段和成桥阶段的结构内力 查看施工阶段内力图 阶段> CS3 结果 / 内力>梁单元内力图 荷载工况/荷载组合> CS:合计 ; 步骤: 最后 内力:My(开) 显示选项:线涂色(开) 显示类型:等值线(开) ; 图例(开) 当前步骤内力(开)?

图86. CS3阶段内力(当前步骤内力)

4-93

查看成桥阶段结构内力 阶段> PostCS 结果 / 内力>梁单元内力图 荷载工况/荷载组合> CBall: glCB19 Max/Min图(开); 内力:My(开) 填充类型:线涂色(开) 显示类型:等值线(开) ; 图例(开)?

图87. glCB19组合下PostCS阶段内力图

4-94

查看在施工阶段和成桥阶段的结构应力 查看施工阶段主应力图 阶段> CS4 结果 / 应力>梁单元应力图 荷载工况/荷载组合> CS:合计 步骤: 最后(开) 应力:组合应力(开) 组合(轴向+弯曲) 3(+y,-z)(开) 填充类型:线涂色(开) 显示类型:等值线(开) ; 图例(开)?

图88. CS4阶段主应力图

4-95

查看成桥阶段应力 阶段> PostCS 结果 / 应力>梁单元应力图 荷载工况/荷载组合> ST:系统温度升 应力:组合应力(开) 组合(轴向+弯曲) 3(+y,-z)(开) 填充类型:线涂色(开) 显示类型:等值线(开) ; 图例(开)? ?

图89. 系统温度升影响下PostCS阶段应力图

4-96

在最后施工阶段查看施工阶段分析结果和移动荷载分析结果叠加起来的应力图形。 阶段>PostCS 结果 / 桥梁内力图 荷载工况/荷载组合> CBall:gLCB8 图形类型 >应力 内力 ; X-轴刻度>距离 桥梁单元组>纵梁右边

-sbz(开)
容许应力线>画容许应力线 (关) ?

图90. 施工阶段荷载和移动荷载叠加的应力图

4-97

利用阶段/步骤时程图形 来查看受正、负弯矩的部位在各施工阶段的应力变化。

?

阶段/步骤时程图形

模型窗口

阶段>CS7

?

在模型窗口并处于施工 阶段才能被激活。

结果 / 阶段/步骤时程图形 定义函数>梁单元内力/应力 梁单元内力/应力>名称(正弯矩端) 点>J-节点 ; 包含轴向应力 (on) 点>J-节点 ; ? ; 单元号 ( 15 ) ; 应力 ; 单元号 ( 15 ) ; 应力 输出分量>弯曲应力(-z)

梁单元内力/应力>名称 (负弯矩端) 包含轴向应力(开) 模式>多个函数 ; ?

输出分量>弯曲应力(+z) 步骤选项>所有步骤; X-轴>阶段步骤 ; 负弯矩端(开)

选择输出的函数>正弯矩端(开) 荷载工况/荷载组合>合计 图形标题( Stress History )

图91. 特定位置随施工阶段的应力变化图形

4-98

阶段/步骤时程图形上点击鼠标右键会出现关联菜单, 利用关联菜单的以文本格式保存图表 可将 各施工阶段的应力变化结果以文本形式保存。 以文本格式保存图表 文件名(N) ( Stress History ) ?

图92. 生成应力变化图形的文本文

4-99

利用表格查看应力
利用表格查看施工阶段分析的结果时,可通过在激活纪录对话窗口对单元、荷载、施工阶段、单 元应力的输出位置等进行选择来分类查看。下面利用表格查看第一跨跨中(单元125 126)在施工阶段 的应力变化

结果 / 分析结果表格 /梁单元/应力? 激活记录: 节点或单元:125 126 荷载工况/荷载组合>合计(CS) 施工阶段/步骤>CS1:001(开始) ~ CS7:023(最后) (开) 位置号>位置 i (开) 位置 j (开) ?
?

?

按Shift键全选CS 1:001到CS7:023所 有的施工阶段。

图93. 各施工阶段应力结果表

4-100

查看钢束的分析结果

现在查看由于预应力损失而引起的各施工阶段的张力变化。预应力钢束预应力损失图表 只能对 当前施工阶段中所包含的钢束查看张力变化, 故应先将施工阶段转换到包含相应钢束的施工阶段后再 选择预应力钢束预应力损失图表。钢束在各施工阶段的应力变化还可通过点击 来查看。 结果/ 预应力钢束预应力损失变化图表? 预应力钢束:1t1-1, 施工阶段:CS7, 步骤:用户6 按动画

图94. 预应力钢束预应力损失图表

4-101

查看钢束坐标
MIDAS/Civil可在包含钢束的单元的4等分点,通过表格来查看该处钢束的坐标。

结果 / 分析结果表格 /预应力钢束/ 预应力钢束坐标

图95. 钢束坐标

4-102

查看钢束伸长量
对钢束的伸长量可通过表格查看。

结果/ 分析结果表格/ 预应力钢束 / 预应力钢束伸长量

图96. 钢束伸长量

4-103

查看钢束损失
对钢束的损失也可通过表格查看。

结果/ 分析结果表格/ 预应力钢束 /钢束预应力损失

图97. 钢束预应力损失

4-104


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