迈达斯、预应力混凝土T梁的分析与设计

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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

Midas例题(梁格法):预应力混凝土连续T梁桥的分析与设计
4-6
钢束 名称 1t1-1
1t1-3
2t1-2
3t1-1
3t1-3 23t1-1
X 0 7.6 23.85 31.45 0 5.9 25.55 31.45 32.55 40.15 55.85 63.45 64.55 72.15 88.4 96 64.55 72.15 88.4 96 56 72
坐标 (m)
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
12t1-2
0
40 0.62 1.825
负弯矩
56
钢束10 23t1-2 72
0.62 1.825 0.62 1.825
钢束 类型 R 0 40 正弯矩 40 钢束8 0 0 40 正弯矩 40 钢束7 0 0 40 正弯矩 40 钢束9 0 0 40 正弯矩 40 钢束8 0 负弯矩 钢束10
负弯矩 钢束10
图4. 单位体系设定 4-10
定义材料和截面特性
同时定义多种材料
特性时,使用 键可以连续输入。
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 / 材料 类型>混凝土 ; 规范> JTG04(RC) 数据库> C50
名称(Strand1860 ) ; 类型>钢材 ; 规范> JTG04(S) 数据库> Strand1860
图2. T型梁跨中截面图

迈达斯Midas civil 梁格法建模实例

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北京迈达斯技术有限公司目录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的步骤,本例题采用了比较简单的分析模型——预应力T梁,可能与实际桥梁设计的内容有所不同。

本例题的基本参数如下: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:15m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?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.输入PSC截面钢筋4.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.定义施工阶段6.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.支座沉降定义支座沉降组定义支座沉降荷载工况8.运行结构分析9.查看分析结果10.PSC设计PSC设计参数确定PSC设计参数PSC设计材料PSC设计截面位置运行设计查看设计结果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 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(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:管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:(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:=t5天o混凝土与大气接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %RH=70大气或养护温度: CT=°20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/m3, 沥青混凝土的重力密度为23kN/m3。

迈达斯Midas-civil 梁格法建模实例

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北京迈达斯技术有限公司目录概要 (3)设置操作环境........................................................................................................... 错误!未定义书签。

定义材料和截面....................................................................................................... 错误!未定义书签。

建立结构模型........................................................................................................... 错误!未定义书签。

PSC截面钢筋输入 ................................................................................................... 错误!未定义书签。

输入荷载 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。

定义施工阶段. (61)输入移动荷载数据................................................................................................... 错误!未定义书签。

输入支座沉降........................................................................................................... 错误!未定义书签。

迈达斯Midascivil梁格法建模实例

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迈达斯M i d a s c i v i l梁格法建模实例公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]司目录概要......................................................... 设置操作环境 ................................................. 定义材料和截面 ............................................... 建立结构模型 ................................................. PSC截面钢筋输入 .............................................. 输入荷载 ..................................................... 定义施工阶段 ................................................. 输入移动荷载数据 ............................................. 输入支座沉降 ................................................. 运行结构分析 ................................................. 查看分析结果 ................................................. PSC设计......................................................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。

迈达斯midascivil 梁格法建模实例

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北京迈达斯技术有限公司目录概要 (2)设置操作环境........................................................................................................... 错误!未定义书签。

定义材料和截面....................................................................................................... 错误!未定义书签。

建立结构模型........................................................................................................... 错误!未定义书签。

PSC截面钢筋输入 ................................................................................................... 错误!未定义书签。

输入荷载 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。

定义施工阶段. (59)输入移动荷载数据................................................................................................... 错误!未定义书签。

输入支座沉降........................................................................................................... 错误!未定义书签。

迈达斯Midas-civil梁格法建模实例

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迈达斯技术目录概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料和截面 (7)建立结构模型 (11)PSC截面钢筋输入 (13)输入荷载 (19)定义施工阶段 (33)输入移动荷载数据 (39)输入支座沉降 (43)运行结构分析 (45)查看分析结果 (46)PSC设计 (64)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的步骤,本例题采用了比较简单的分析模型——预应力T梁,可能与实际桥梁设计的容有所不同。

本例题的基本参数如下:桥梁形式:三跨连续梁桥桥梁等级:I级桥梁全长:332=96m桥梁宽度:15m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.输入PSC截面钢筋4.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.定义施工阶段6.输入移动荷载数据选择规定义车道定义车辆移动荷载工况7.支座沉降定义支座沉降组定义支座沉降荷载工况8.运行结构分析9.查看分析结果10.PSC设计PSC设计参数确定PSC设计参数PSC设计材料PSC设计截面位置运行设计查看设计结果使用材料以及容许应力> 混凝土采用JTG04(RC)规的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,在数据库中选Strand1860钢束(φ15.2 mm)(规格分别有6束、8束、9束和10束四类)钢束类型为:后拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超拉(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:=t5天o混凝土与大气接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %RH=70大气或养护温度: CT=°20构件理论厚度:程序计算适用规:中国规(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算荷载静力荷载>自重由程序部自动计算>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2 5kN/m3, 沥青混凝土的重力密度为23kN/m3。

迈达斯Midas-civil-梁格法建模实例

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定义材料和截面....................................................................................................... 错误!未定义书签。

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输入荷载 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。

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输入支座沉降........................................................................................................... 错误!未定义书签。

迈达斯预应力混凝土T梁分析与设计

迈达斯预应力混凝土T梁分析与设计

24.000
3844.06065 : 3844.06065
26.000
345.41605 :
345.41605
28.000
-3123.92165 : -3123.92165
30.000
-6621.29281 : -6621.29281
CS3, CS: 收缩一次 / My
**
CS3/最后
Dist(m)
Force Values
------------- -----------------------------------
0.000
0.00000 :
0.00000
2.000
0.00000 :
0.00000
4.000
0.00000 :
Stress, CBall: gLCB2 / Sbz(-)
**
PostCS/Max
Dist(m)
Stress Values
------------- -----------------------------------
0.000
0.00000 :
0.00000
2.000
4315.55140 : 4315.55140
18.000
3235.72416 : 3235.72424
20.000
2565.07325 : 2565.07329
22.000
1697.38149 : 1697.38150
24.000
631.08305 :
631.08304
26.000
-636.74265 : -636.74270
28.000
-2110.43218 : -2110.43202

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定义施工阶段 (61)输入移动荷载数据.............................................. 错误!未定义书签。

输入支座沉降.................................................. 错误!未定义书签。

运行结构分析.................................................. 错误!未定义书签。

查看分析结果.................................................. 错误!未定义书签。

PSC设计....................................................... 错误!未定义书签。

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。

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司目录概要......................................................... 设置操作环境 ................................................. 定义材料和截面 ............................................... 建立结构模型 ................................................. PSC截面钢筋输入 .............................................. 输入荷载 ..................................................... 定义施工阶段 ................................................. 输入移动荷载数据 ............................................. 输入支座沉降 ................................................. 运行结构分析 ................................................. 查看分析结果 ................................................. PSC设计......................................................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。

迈达斯软件应用之预应力混凝土梁的施工阶段分析_secret

迈达斯软件应用之预应力混凝土梁的施工阶段分析_secret

预应力混凝土梁的施工阶段分析CONTENTS概要1桥梁概况及一般截面2预应力混凝土梁的分析顺序3使用的材料及其容许应力4荷载5设置操作环境6定义材料和截面7定义截面8定义材料的时间依存性并连接9建立结构模型12定义结构组、边界条件组和荷载组13输入边界条件16输入荷载17输入恒荷载18输入钢束特性值19输入钢束形状20输入钢束预应力荷载23定义施工阶段25输入移动荷载数据30运行分析34查看分析结果35通过图形查看应力35定义荷载组合39利用荷载组合查看应力40查看钢束的分析结果44查看荷载组合条件下的内力47概要本例题使用一个简单的两跨连续梁模型(图1)来重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。

主要包括分析预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法,以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的步骤和方法。

图1. 分析模型1212 m 6 m 6 mL=30 m L=30 mCS1CS23 m1.5 m0.2 m0.2 m0.2 m0.2 m1.8 m2 m桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁,其钢束的布置如图2所示,分为两个阶段来施工。

桥梁形式:两跨连续的预应力混凝土梁 桥梁长度:L = 2@30 = 60.0 m区 分 钢束坐标x (m) 0 12 24 30 36 48 60 钢束1 z (m) 1.50.2 2.6 1.8 钢束2z (m)2.02.80.21.5图2. 立面图和剖面图1.5 m0.2 m0.20.2 m3 m2 m预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。

1.定义材料和截面2.建立结构模型3.输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载4.定义施工阶段5.输入移动荷载数据6.运行结构分析7.查看结果34使用的材料及其容许应力❑ 混凝土设计强度:2ck cm /kgf 400=f 初期抗压强度:2ci cm /kgf 270=f弹性模量:Ec=3,000Wc1.5 √fck+ 70,000 = 3.07×105kgf/cm 2 容许应力:容许应力 预应力作用后(瞬间)预应力损失发生后(最终)抗 拉 抗 压 2ci 'ca cm /kgf 5.148=f 55.0=f 2ci 'ta cm /kgf 1.13=f 8.0=f2ck ca cm /kgf 0.160f 4.0f == 2ck ta cm /kgf 0.32=f 6.1=f❑预应力钢束 (KSD 7002 SWPC 7B-Φ15.2mm (0.6˝strand)屈服强度: 2py mm /kgf 160=f →strand /tonf 6.22=P y 抗拉强度: 2pu mm /kgf 190=f →strand /tonf 6.26=P u 截面面积: 2387.1cm A p = 弹性模量: 26p cm /kgf 10×0.2=E 张 拉 力: fpi=0.7fpu=133kgf/mm 2 锚固装置滑动: mm 6=s Δ 磨擦系数: rad /30.0=μ m /006.0=k 张拉时的最大应力 锚固瞬间(po f ) 应力损失后使用状态 2py mm /kgf 144=f 9.02pu mm /kgf 133=f 7.02py mm /kgf 128=f 8.05荷载❑ 恒荷载自重在程序中按自重输入❑预应力钢束(φ15.2 mm ×31 (φ0.6˝- 31))截面面积 : Au = 1.387 × 31 = 42.997 cm 2 孔道直径 : 133 mm 张拉力 : 抗拉强度的70%fpj = 0.7 fpu = 13,300 kgf/cm 2 Pi = Au × fpj = 405.8 tonf 张拉后的瞬间损失(程序自动计算)摩擦损失 :)(0)(kL X e P P +⋅=μα30.0=μ, 006.0=k锚固装置滑动引起的损失 : mm 6=I Δc 弹性收缩引起的损失 : 损失量 SP P E A f P ⋅∆=∆ 最终损失(程序自动计算)钢束的松弛(Relaxation ) 徐变和收缩引起的损失❑徐变和收缩条件水泥 : 普通硅酸盐水泥长期荷载作用时混凝土的材龄 : =o t 5天 混凝土与大气接触时的材龄 : =s t 3天 相对湿度 : %70=RH 大气或养护温度 : C °20=T 适用规范 : CEB-FIP 徐变系数 : 程序计算 混凝土收缩变形率 : 程序计算❑活荷载适用规范:城市桥梁设计荷载规范 荷载种类:C-ALC-AD(20)6设置操作环境打开新文件(新项目),以 ‘PSC beam ’ 为名保存(保存)。

迈达斯预应力混凝土T梁的分析与设计

迈达斯预应力混凝土T梁的分析与设计

迈达斯预应力混凝土T梁的分析与设计引言:T梁是一种常用的预应力混凝土构件,在桥梁结构中得到广泛应用。

本文将对迈达斯软件进行使用,以一个具体实例,来分析和设计迈达斯预应力混凝土T梁。

1.T梁的结构特点T梁是由梁身、侧翼和上承板组成的横截形状呈T形的梁体。

其结构特点是能够充分利用混凝土的抗压性能,通过预应力钢束的预应力作用将梁的应力状态转变为受拉偏心梁的应力状态,提高了T梁的承载能力和抗裂性能。

2.T梁的有限元建模为了对T梁进行分析与设计,需要先进行有限元建模。

使用迈达斯软件,可以通过输入梁的几何尺寸、材料参数和荷载情况等数据,来构建T梁的有限元模型。

3.荷载计算在设计T梁时,首先要进行荷载计算,包括自重荷载、活载、温度荷载等。

自重荷载是梁本身的重量,可以通过迈达斯软件自动计算得到。

活载是指桥梁上行驶的车辆和行人产生的荷载,需要按照规范要求进行计算。

温度荷载是由于温度变化引起的梁体的伸缩产生的,也需要按照规范要求进行计算。

4.预应力设计T梁采用预应力设计,通过预应力钢束施加预压力,使混凝土受到压应力,从而提高梁体的承载能力和抗裂性能。

预应力设计需要进行预应力计算,包括计算预应力的大小和施加预应力的位置。

5.抗剪设计T梁在使用过程中,由于荷载和温度的变化,会产生剪力效应。

为了提高梁体的抗剪性能,需要进行抗剪设计。

抗剪设计主要包括梁体截面尺寸的确定和钢筋配筋的设计。

6.设计结果分析通过迈达斯软件进行T梁的分析与设计,可以得到梁体的应力和变形等结果。

通过对结果的分析,可以评估设计的合理性,并进行必要的修改和优化。

7.结论通过对迈达斯预应力混凝土T梁的分析与设计,可以得到合理的梁体结构和钢筋配筋,满足桥梁工程的要求,提高其承载能力和抗裂性能。

同时,通过分析结果,可以对设计进行优化和修改,提高工程的经济性和可行性。

总结:本文主要介绍了迈达斯预应力混凝土T梁的分析与设计方法,以及使用迈达斯软件进行有限元建模、荷载计算、预应力设计和抗剪设计等步骤。

迈达斯Midas-civil 梁格法建模实例

迈达斯Midas-civil 梁格法建模实例

司目录概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料与截面 (7)建立结构模型 (11)PSC截面钢筋输入 (13)输入荷载 (19)定义施工阶段 (33)输入移动荷载数据 (39)输入支座沉降 (43)运行结构分析 (45)查瞧分析结果 (46)PSC设计 (64)概要梁格法就是目前桥梁结构分析中应用得比较多得在本例题中将介绍采用梁格法建立一般梁桥结构得分析模型得方法、施工阶段分析得步骤、横向刚度得设定以及查瞧结果得方法与PSC设计得方法。

本例题中得桥梁模型如图1所示为一三跨得连续梁桥,每跨均为32m.图1、简支变连续分析模型桥梁得基本数据为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构得分析得步骤,本例题采用了比较简单得分析模型——预应力T梁,可能与实际桥梁设计得内容有所不同。

本例题得基本参数如下:桥梁形式:三跨连续梁桥桥梁等级:I级桥梁全长:332=96m桥梁宽度:15m设计车道:3车道图2、T型梁跨中截面图图3、T梁端部截面图分析与设计步骤预应力混凝土梁桥得分析与设计步骤如下。

1.定义材料与截面特性材料截面定义时间依存性材料(收缩与徐变)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.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载(自重与二期恒载)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.定义施工阶段6.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.支座沉降定义支座沉降组定义支座沉降荷载工况8.运行结构分析9.查瞧分析结果10.PSC设计PSC设计参数确定PSC设计参数PSC设计材料PSC设计截面位置运行设计查瞧设计结果使用材料以及容许应力〉混凝土采用JTG04(RC)规范得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、主筋与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(φ15、2 mm)(规格分别有6束、8束、9束与10束四类)钢束类型为:后张拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04与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得摩擦系数:0、3管道每米局部偏差对摩擦得影响系数:0、0066(1/m)锚具变形、钢筋回缩与接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力:抗拉强度标准值得75%〉徐变与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得材龄:5天混凝土与大气接触时得材龄:3天相对湿度: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得钢筋混凝土与60mm得沥青混凝土,钢筋混凝土得重力密度为25kN/m3,沥青混凝土得重力密度为23kN/m3。

迈达斯Midas-civil 梁格法建模实例

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迈达斯技术. 资目录概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料和截面 (7)建立结构模型 (11)PSC截面钢筋输入 (13)输入荷载 (19)定义施工阶段 (33)输入移动荷载数据 (39)输入支座沉降 (43)运行结构分析 (45)查看分析结果 (46)PSC设计 (64)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的步骤,本例题采用了比较简单的分析模型——预应力T梁,可能与实际桥梁设计的容有所不同。

本例题的基本参数如下:桥梁形式:三跨连续梁桥桥梁等级:I级桥梁全长:332=96m桥梁宽度:15m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.输入PSC截面钢筋4.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.定义施工阶段6.输入移动荷载数据选择规定义车道定义车辆移动荷载工况7.支座沉降定义支座沉降组定义支座沉降荷载工况8.运行结构分析9.查看分析结果10.PSC设计PSC设计参数确定PSC设计参数PSC设计材料PSC设计截面位置运行设计查看设计结果使用材料以及容许应力> 混凝土采用JTG04(RC)规的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,在数据库中选Strand1860钢束(φ15.2 mm)(规格分别有6束、8束、9束和10束四类)钢束类型为:后拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超拉(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^2t5天长期荷载作用时混凝土的材龄:=ot3天混凝土与大气接触时的材龄:=s相对湿度: %RH=70大气或养护温度: CT=°20构件理论厚度:程序计算适用规:中国规(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算荷载静力荷载>自重由程序部自动计算>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/m3, 沥青混凝土的重力密度为23kN/m3。

迈达斯预应力混凝土T梁的分析与设计

迈达斯预应力混凝土T梁的分析与设计

北京迈达斯技术有限公司目录概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料和截面 (7)建立结构模型 (12)PSC截面钢筋输入 (17)输入荷载 (18)定义施工阶段 (26)输入移动荷载数据 (31)运行结构分析 (35)查看分析结果 (36)PSC设计 (51)概要本例题使用一个简单的预应力混凝土两跨连续梁模型(图1)来重点介绍MIDAS/C ivil软件的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC截面钢筋的输入方法、设计数据的输入方法和查看分析结果的方法等。

图1. 分析模型桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁,其钢束的布置如图2所示,分为两个阶段来施工。

桥梁形式:两跨连续的预应力混凝土梁桥梁长度:L = 30@2 = 60.0 m图2. 立面图和剖面图注:图2中B表示设置的钢绞线的圆弧的切线点。

预应力混凝土梁的分析与设计步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。

1.定义材料和截面2.建立结构模型3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据定义车道定义车辆移动荷载工况7.运行结构分析8.查看分析结果9.PSC设计PSC设计参数确定运行设计查看设计结果使用的材料及其容许应力❑混凝土采用JTG04(RC)规范的C50混凝土❑钢材采用JTG04(S)规范,在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重在程序中按自重输入❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340 mm2孔道直径: 130 mm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:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)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):5000tonf/m^2长期荷载作用时混凝土的材龄:=t5天o混凝土与大气接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %=RH70大气或养护温度: CT=°20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❑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设置操作环境打开新文件(新项目),以 ‘PSC Beam ’ 为名保存(保存)。

迈达斯T梁梁格分析

迈达斯T梁梁格分析

T梁梁格分析北京迈达斯技术有限公司2007年8月目录1. 综论 (1)2. 梁格法基本原理 (1)3. T梁格理论要点 (1)4. 模型实例 (2)4.1 结构概述 (2)4.2 计算参数 (2)5. 建模内容及重点关注 (3)5.1 定义材料和截面 (3)5.2 定义主梁、盖梁和桥墩混凝土的收缩徐变 (4)5.3 边界条件 (4)5.4 静力荷载 (5)5.5 定义钢束 (5)5.6 移动荷载 (5)5.7 施工阶段 (6)6. 程序后处理及结果查看 (6)1. 综论中国的桥梁建设已步入全新的阶段,桥梁设计、施工、检测技术水平也随着时间推移不断提高,以往多采用的平面程序在实际使用中将逐渐为三维空间程序所取代,通过三维的分析可以不用像二维程序那样计算横向分布系数,建模及后处理更加直观。

T形梁在实际工程中广泛采用,现存数量巨大,T梁格单元划分简单,基本概念清晰,受力明确,较易为初学梁格法者掌握,对进一步将复杂结构离散为力学模型及应用力学原理解决问题很有帮助。

2. 梁格法基本原理用等效梁格代替桥梁上部结构,将分散在板、梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内,实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内,横向刚度集中于横向梁格内。

理想的刚度等效原则是:当原型实际结构和对应的等效梁格承受相同的荷载时,两者的挠曲将是恒等的,并且每一梁格内的弯矩、剪力和扭矩等于该梁格所代表的实际结构部分的内力。

由于实际结构和梁格体系在结构特性上的差异,这种等效只是近似的,但对一般的设计,梁格法的计算精度是足够的。

3. T梁格理论要点Ⅰ、T梁计算前应先对有效宽度进行计算,结构翼板拟定尺寸时尽量控制在有效宽度范围内。

――有效宽度计算参考规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》P16,4.2.2条。

Ⅱ、对于非密排的T梁,可取单个T梁为一个纵向梁格。

若T梁未设横隔板则纵向弯曲由T形截面承受,横向视为通过翼板连接的板条。

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北京迈达斯技术有限公司目录概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料和截面 (7)建立结构模型 (11)PSC截面钢筋输入 (17)输入荷载 (18)定义施工阶段 (26)输入移动荷载数据 (31)运行结构分析 (35)查看分析结果 (36)PSC设计 (51)概要本例题使用一个简单的预应力混凝土两跨连续梁模型(图1)来重点介绍MIDAS/C ivil软件的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC截面钢筋的输入方法、设计数据的输入方法和查看分析结果的方法等。

图1. 分析模型桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁,其钢束的布置如图2所示,分为两个阶段来施工。

桥梁形式:两跨连续的预应力混凝土梁桥梁长度:L = 30@2 = 60.0 m图2. 立面图和剖面图注:图2中B表示设置的钢绞线的圆弧的切线点。

预应力混凝土梁的分析与设计步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。

1.定义材料和截面2.建立结构模型3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据定义车道定义车辆移动荷载工况7.运行结构分析8.查看分析结果9.PSC设计PSC设计参数确定运行设计查看设计结果使用的材料及其容许应力❑混凝土采用JTG04(RC)规范的C50混凝土❑钢材采用JTG04(S)规范,在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重在程序中按自重输入❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340 mm2孔道直径: 130 mm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:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)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):5000tonf/m^2长期荷载作用时混凝土的材龄:=t5天o混凝土与大气接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %=RH70大气或养护温度: C°T20=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❑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设置操作环境打开新文件(新项目),以 ‘PSC Beam ’ 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 / 新项目文件 /保存 ( T-PSC-Beam )工具 / 单位体系长度> m ; 力>tonf图3. 设置单位体系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。

定义材料和截面下面定义PSC Beam 所使用的混凝土和钢束的材料特性。

模型 / 材料和截面特性 / 材料类型>混凝土 ; 规范> JTG04(RC )数据库> C50名称(Strand1860 ) ; 类型>钢材 ; 规范> JTG04(S ) 数据库> Strand1860图4. 定义材料对话框同时定义多种材料特性时,使用键可以连续输入。

定义截面PSC Beam的截面使用比较简单的T形截面来定义。

模型 /材料和截面特性 / 截面数据库/用户> 截面号 ( 1 ) ; 名称 (T-Beam Section)截面类型>PSC-工形截面名称:None对称:(开) ;剪切验算:(开);Z1自动:(开); Z2自动: (开)抗剪用最小腹板厚度: (开)t1:自动(开); t2:自动(开); t3:自动(开)抗扭用: (开)HL1:0.2 ; HL2:0.05 ; HL3:1.15 ; HL4:0.25 ; HL5:0.25BL1:0.11 ; BL2:0.75 ; BL4:0.35 ;考虑剪切变形(开)偏心>中-下部图5. 定义截面的对话框定义材料时间依存特性并连接为了考虑徐变、收缩以及抗压强度的变化,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 : f ck = 5000 tonf/m 2 相对湿度 : RH = 70 %理论厚度 : 1m(采用程序自动计算) 拆模时间 : 3天模型 /材料和截面特性 /时间依存性材料(徐变和收缩)名称 (Shrink and Creep) ; 设计标准>China(JTG D62-2004) 28天材龄抗压强度 (5000)环境年平均相对湿度(40 ~ 99) (70)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)图6. 定义材料的徐变和收缩特性截面形状比较复杂时,可使用模型>材料和截面特性值>修改单元材料时间依存特性 的功能来输入h 值。

参照图8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 选择的材料图8. 连接时间依存材料特性建立结构模型利用建立节点和扩展单元的功能来建立单元。

点格(关) ; 捕捉点(关) ; 捕捉轴线(关)正面 ; 自动对齐模型>节点>建立节点坐标 (0,0,0)模型>单元>扩展单元全选扩展类型>节点 线单元单元类型>梁单元 ; 材料>1:C50 ; 截面> 1: T-Beam section生成形式>复制和移动复制和移动>等间距>dx,dy,dz>(2, 0, 0)复制次数>(30)图7. 建立几何模型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 )图8.修改单元理论厚度定义结构组、边界条件组和荷载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和边界条件定义为组,并利用组来定义施工阶段。

组>结构租 >新建…定义结构组>名称( Structure ) ; 后缀 ( 1to2 )定义结构组>名称 ( All )单元号(on)窗口选择 (单元 : 1 to 18) 组>结构组> Structure1 (拖&放) 窗口选择 (单元 : 19 to 30) 组>结构组> Structure2 (拖&放) 全选组>结构组>All (拖&放)图10. 定义结构组(Structure Group)为了利用 桥梁内力图 功能查看分析结果而将其定义为组。

Structure1 Structure2 Drag & Drop新建边界组边界组名称的建立方法如下。

组>边界组>新建…定义边界组>名称 (Boundary ) ; 后缀( 1to2 )------------------------------------------------------------图11. 建立边界组(Boundary Group)新建荷载组恒荷载组和预应力荷载组名称的新建方法如下。

组>荷载组>新建…定义荷载组>名称 ( Selfweight )定义荷载组>名称 ( Prestress ) ; 后缀 ( 1to2 )图12. 建立荷载组(Load Group)输入边界条件边界条件的输入方法如下。

单元号(关) ; 节点号(开)模型 /边界条件 / 一般支承单选(节点 : 1)边界组名称>Boundary1选择>添加支承条件类型> Dy, Dz, Rx (开) ↵单选 (节点 : 16)边界组名称>Boundary1选择>添加支承条件类型>Dx, Dy, Dz, Rx (开) ↵单选 (节点 : 31)边界组名称>Boundary2选择>添加支承条件类型> Dy, Dz, Rx (开) ↵图13. 定义边界条件PSC截面钢筋输入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>T-Beam Section纵向钢筋(i,j)两端钢筋信息相同(开)I端1 直径(d16) 数量(14) Ref.Y(中央) Y(0) Ref.Z(上部) Z(0.06)间距(0.10)2 直径(d16) 数量(6) Ref.Y(中央) Y(0) Ref.Z(下部) Z(0.06)间距(0.10)抗剪钢筋(i,j)两端钢筋信息相同(开)I端弯起钢筋(开) 间距(1.5m) 角度(45) Aw(0.000509m^2)抗扭钢筋(开) 间距(0.2m) Awt(0.0002262m^2) Alt(0.0002262m^2)箍筋(开) 间距(0.2m) Aw(0.0002262m^2)图14. PSC截面钢筋输入输入荷载输入施工阶段分析中的自重荷载和预应力荷载。

荷载/ 静力荷载工况名称 (selfweight)类型 (施工阶段荷载) ↵名称 (Prestress1)类型 (施工阶段荷载) ↵名称 (Prestress2)类型 (施工阶段荷载) ↵↵图15. 输入静力荷载工况的对话框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> Selfweight荷载组名称 > Selfweight自重系数 > Z (-1)图16. 输入恒荷载输入钢束特性值荷载/ 预应力荷载 / 预应力钢束的特性值预应力钢束的名称 (Tendon ) ; 预应力钢束的类型>内部(后张)材料>2: Strand1860钢束总面积 (0.00434)或者钢铰线公称直径>15.2mm(1x7)钢铰线股数 ( 31 ) ↵导管直径 (0.13) ;钢束松弛系数(开):JTG04 1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/mm)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↵图17. 输入钢束特性值输入钢束形状首先输入第一跨的钢束形状。

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