MIDAS连续梁有限元分析案例(二)

目录

第一部分逐跨施工模型 (1)

1.1预应力钢束布置 (1)

1.2施工阶段定义 (3)

1.3调整模型 (4)

第二部分应力分析 (5)

2.1施工阶段的应力 (5)

2.2成桥阶段应力(恒+活+支座沉降) (6)

2.3移动荷载 (6)

第三部分PSC验算结果 (7)

3.1施工阶段的法向压应力验算 (7)

3.2受拉区钢筋的拉应力验算 (11)

3.3使用阶段正截面压应力验算 (12)

3.4使用阶段斜截面主压应力验算 (13)

3.5结论 (14)

第一部分逐跨施工模型

1.1预应力钢束布置

图1-1 第一跨钢筋布置

图1-2 第二跨钢筋布置

图1-3 第三跨钢筋布置

图1-4 第四跨钢筋布置

本次桥梁的总体布置，四跨连续梁桥，跨度分别是29.95m+30m+30m +29.95m图如下所示：

图1-5-8 桥梁整体布置图

汇总的预应力张拉表格，张拉控制应力为0.75的高强钢绞线，控制应力为1395MPa，具体的表格如下所示：

1.2施工阶段定义

逐跨施工，我们采用满堂支架的方法，依次从梁一施工到四号梁，中间存在从简支梁到连续梁的体系转换，为本次设计修改的难点。我们的施工过程定义为三个步骤满堂支架的施工和主梁施工、预应力张拉、拆除满堂支架，最后完成全线的浇筑。从midas中提取的施工阶段细节具体如下：

NAME=主梁1-浇筑, 20, YES, NO

AELEM=主梁1, 7, 节点1, 7

ABNDR=满堂1, DEFORMED, 支座1, DEFORMED, 支座2,

DEFORMED

ALOAD=自重, FIRST

NAME=主梁1-张拉, 1, YES, NO

ALOAD=预应力1, FIRST

NAME=主梁1-拆除支架, 2, YES, NO

DELEM=节点1, 100

DBNDR=满堂1

NAME=主梁2-浇筑, 20, YES, NO

AELEM=主梁2, 7, 节点2, 7

ABNDR=支座3, DEFORMED, 满堂2, DEFORMED

NAME=主梁2-张拉, 1, YES, NO

DELEM=节点2, 100

ALOAD=预应力2, FIRST

NAME=主梁2-拆除支架, 2, YES, NO

DELEM=节点2, 100

DBNDR=满堂2

NAME=主梁3-浇筑, 20, YES, NO

AELEM=主梁3, 7, 节点3, 7

ABNDR=满堂3, DEFORMED, 支座4, DEFORMED

NAME=主梁3-张拉, 1, YES, NO

ALOAD=预应力3, FIRST

NAME=主梁3-拆除支架, 2, YES, NO

DELEM=节点3, 100

DBNDR=满堂3

NAME=主梁4-浇筑, 20, YES, NO

AELEM=主梁4, 7, 节点4, 7

ABNDR=支座5, DEFORMED, 满堂4, DEFORMED

NAME=主梁4-张拉, 5, YES, NO

ALOAD=预应力4, FIRST

NAME=拆除满堂支架, 10, YES, NO

DELEM=节点4, 100

DBNDR=满堂4

NAME=二期恒载, 10, YES, NO

ALOAD=二期, FIRST

NAME=工后100, 100, YES, NO

NAME=工后3600, 3600, YES, NO

1.3调整模型

通过调整预应力的束数，来调整结构在施工中出现的简支梁体系（跨中弯矩增大的影响），以及在体系转换中连续梁顶的拉力。通过查看施工过程的应力，通过适当的加减得到我们的计算结果。（完全通过我们需验算的五个验算）

第二部分应力分析

2.1施工阶段的应力

逐跨施工中，体系的转换带来的应力的影响，所以我们这里给出施工中应力的控制情况，全桥在施工过程中都处于受压状态如以下所示：

图2-1第一跨施工完成应力图

图2-2第二跨施工完成应力图

图2-3第三跨施工完成应力图

图2-4第四跨施工完成应力图

2.2成桥阶段应力(恒+活+支座沉降)

施加了二期恒载后的应力，再考虑荷载组合(恒+活+支座沉降)得到的应力最大最小应力如下图所示：

图2-4恒+活+支座沉降应力图

2.3移动荷载

图2-5移动荷载图

第三部分PSC验算结果3.1施工阶段的法向压应力验算

3.2受拉区钢筋的拉应力验算

3.3使用阶段正截面压应力验算

3.4使用阶段斜截面主压应力验算

3.5结论

由以上各项验算结果可知，预应力钢束布置较合理，结构设计满足要求。