05midas教程-预应力混凝土梁的施工阶段分析
迈达斯预应力连续梁桥PPT课件
40
第七步 查看结果
施工阶段1(CS1)中下缘应力曲线
41
在整个施工阶段发生的最大、最小应力图
42
由徐变和收缩引起的弯矩
43
定义荷载组合
44
施工阶段荷载和移动荷载叠加的应力图
45
特定位置随施工阶段的应力变化图形
46
生成应力变化图形的文本文件
54
桥梁电算
1
桥梁结构计算分析的一般步骤
2
3.3桥梁计算分析（预应力混凝土梁 桥施工阶段分析）
简要
本题使用一个简单的两跨连续梁模型（图1）来重点掌握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。
•
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
8
使用的材料及其容许应力
9
10
荷载
11
12
建模及分析步骤： 第一步 设立操作环境
13
第二步 定义材料和截面1
14
第二步 定义材料和截面2
15
第二步 定义材料和截面3 定义材料的时间依存性并连接
16
第二步 定义材料和截面4 连接时间依存材料特性
53
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Midas预应力混凝土连续箱梁分析算例课件
定义主梁截面
14
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
定义主梁截面
15
2.7m
12.7/2=6.35m
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
定义主梁模型
16
在原点建立节点1
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
先定义一般支撑，再定义跨度信息
23
节点选择区
在节点选择区键入1 31 61按回车键， 即选择节点1、节点31和节点61
建立边界约束，Dx(开)等 这里可随意，仅配合跨度信 息的支撑定义
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
设置表单可以采用不同的参考线
32
2.7m
参考线s1
58m
7.13m
62m
2.7m
参考线s2 7.13m
-60m
-2m 2m
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
截面控制参数的含义
33
新版引入参考线：截面距离以参考线参定位
距离：距参考线的距离 尺寸：当前位置的截面尺寸 对称面距离：输入对称轴至参考线的距离
定义主梁模型单元
17
将节点1通过扩展单元 建立60个2m长的单元
窗口选择节点1
材料>1:C50
截面>1:跨中 复制和移动>等间距 dx,dy,dz>(2,0,0) 复制次数>60
MIDAS进行预应力混凝土桥梁设计计算步骤
a. 定义混凝土和钢束的材料模型>材料和截面特性>材料。
b. 定义截面的几何尺寸模型>材料和截面特性>截面。
c. 建立桥梁模型(节点、单元、边界条件)d. 定义结构组、边界组在模型>组中定义组名称，考虑施工阶段的过程定义结构组合边界组的内容。
e. 定义自重在荷载>自重中定义，可单独定义为一个荷载组，并一定要在第一个施工阶段开始步骤激活。
f. 定义其他施工阶段荷载挂篮、湿重、二期恒载、其他荷载，同时定义所属的荷载组。
g. 定义移动荷载和人群荷载在荷载>移动荷载分析数据中定义车辆(人群)、车道。
h. 定义温度作用在荷载>温度荷载>系统温度中定义整体温升、温降在荷载>温度荷载>梁截面温度中定义温度梯度作用i. 定义支座沉降在荷载>支座沉降分析数据中定义。
j. 定义钢束截面荷载>预应力荷载>预应力钢束特性值。
k. 布置纵向预应力钢筋荷载>预应力荷载>预应力钢束钢束形状。
l. 布置纵向普通钢筋、弯起钢筋、腹板竖筋、抗扭钢筋、箍筋模型>材料和截面特性>PSC截面钢筋。
m. 定义各纵向预应力钢筋的张拉控制应力荷载>预应力荷载>钢束预应力。
n. 定义各纵向预应力钢筋的张拉控制应力在荷载>预应力荷载>钢束预应力定义，同时定义所属荷载组。
注意注浆阶段。
o. 定义施工阶段在荷载>施工阶段分析数据>定义施工阶段中定义p. 定义分析内容在分析>施工阶段分析控制中选择分析方法和输出选项。
在分析>移动荷载分析控制中选择移动荷载分析方法、冲击计算方法、输出选项。
q. 运行分析分析>运行分析。
r. 建立荷载组合在结果>和荷载组合的一般和“混凝土”中定义。
s. 查看分析结果在结果>反力中各施工阶段、使用阶段的反力在结果>位移中各施工阶段、使用阶段的位移在结果>内力中各施工阶段、使用阶段的内力在结果>应力>梁应力(PSC)中查看法向应力、剪切应力、主应力。
Midas预应力混凝土连续箱梁分析算例课件
MIDAS软件是一款功能强大的有限元 分析软件，可以对预应力混凝土连续 箱梁进行精确的建模和分析，为桥梁 设计提供可靠的技术支持。
预应力混凝土连续箱梁的设计和施工 需要综合考虑多种因素，包括结构形 式、材料特性、施工方法等，以确保 桥梁的安全性和经济性。
展望
随着科技的不断进步和工程实 践的积累，预应力混凝土连续 箱梁的设计和施工将不断得到
预应力体系
通过在混凝土浇筑前施加 预压应力，改善了结构的 受力性能，提高了梁的承 载能力和稳定性。
横向联系
连续箱梁采用横隔板和横 梁等横向联系构件，确保 了结构的整体稳定性。
预应力混凝土连续箱梁的设计原理
力学分析
根据结构力学原理，对连 续箱梁进行受力分析，确 定各截面的弯矩、剪力和 扭矩等。
预应力设计
特殊情况处理
针对模型中可能出现的特殊情况， 如施工阶段、预应力张拉等，说明 处理方法。
计算结果分析
01
02
03
04
变形分析
分析模型在受力后的变形情况 ，包括挠度、转角等。
应力分析
分析模型中的应力分布和大小 ，包括正应力和剪应力。
预应力张拉分析
针对预应力张拉的情况，分析 张拉后的应力分布和损失。
结果对比
优化和完善。
未来可以进一步研究新型材料 和结构形式在预应力混凝土连 续箱梁中的应用，以提高桥梁
的性能和耐久性。
有限元分析软件的功能和精度 将不断提升，为预应力混凝土 连续箱梁的分析和设计提供更 加可靠的技术支持。
未来可以通过加强科研合作和 技术交流，推动预应力混凝土 连续箱梁领域的创新和发展， 为我国桥梁事业的发展做出更 大的贡献。
05 参考文献
CHAPTER
midas建模计算(预应力混凝土连续箱梁桥)
midas建模计算（预应力混凝土连续箱梁桥）midas建模计算（预应力混凝土连续箱梁桥）纵向计算模型的建立1.设置操作环境1.1打开新项目，输入文件名称，保存文件1.2在工具-单位体系中将单位体系设置为“m”,“KN”,“kj”和“摄氏”。
2．材料与截面定义2.1 材料定义右键-材料和截面特性-材料。
C50材料定义如下图所示。
需定义四种材料：主梁采用C50混凝土，立柱、盖梁及桥头搭板采用C30混凝土，基桩采用C25混凝土。
预应力钢绞线采用1860级高强低松弛s 15.24钢绞线。
钢绞线定义时，设计类型：钢材；规范：JTG04（S）；数据库：strand 1860,名称：预应力钢筋2.2 截面定义2.2.1 利用SPC（截面特性值计算器）计算截面信息（1）在CAD中x-y平面内，以mm为单位绘制主梁所有的控制截面，以DXF 格式保存文件；绘图时注意每个截面必须是闭合的，不能存在重复的线段，并且对于组成变截面组的线段，其组成线段的个数应保持一致。
（2）在midas工具中打开截面特性计算器（SPC），在Tools-Setting中将单位设置为“KN”和“mm”；（3）从File-Import-Autocad DXF导入DXF截面；（4）从Model-Section-Generate中选择“Type-Plane”；不勾选“Merge Straight Lines”前面的复选框；Name-根据截面所在位置定义不同的截面名称从而生成截面信息；（5）在Property-Calculate Section Property 中设置划分网格的大小和精度，然后计算各截面特性；（6）从File-Export-MIDAS Section File导出截面特性文件，指定文件目录和名字，以备使用。
2.2.2 建立模型截面（1）右键-材料和截面特性-截面-添加-设计截面，选择设计用数值截面。
单击“截面数据”选择“从SPC导入”，选择刚导出的截面特性文件，并输入相应的设计参数。
预应力混凝土梁施工阶段分析
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471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图2. 立面图和剖面图2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 /k gf 400=f 初期抗压强度：2ci cm /k gf 270=f弹性模量：Ec=3,000Wc1.5 √fck+ 70,000 = 3.07×105kgf/cm 2 容许应力：❑预应力钢束 (KSD 7002 SWPC 7B-Φ15.2mm (0.6˝strand)屈服强度： 2py mm /k gf 160=f →strand /tonf 6.22=P y 抗拉强度： 2pu mm /k gf 190=f →strand /tonf 6.26=P u 截面面积： 2387.1cm A p = 弹性模量： 26p cm /k gf 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=k5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)。
midas例题演示(预应力砼连续梁)
完成建模和定义施工阶段后，在施工阶段分析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。
2
④ 时间依存效果 ⑤ 徐变 和收缩 (开) ; 类型
>徐变和收缩⑥ 源自变分析时得收敛把握 ⑦ 迭代次数 ( 5 ) ; 收敛误
4
)
5
② 模型 /边界条件 / 一般支
撑
③ 单项选择(节点 : 1)
2
④ 边界组名称>B-G1
⑤ 选择>添加
⑥ 支撑条件类型> Dy, Dz,
6
Rx (开)
⑦ 同上操作
⑧ 单项选择 (节点 : 16) ⑨ 边界组名称>B-G1 ⑩ 选择>添加 ⑪ 支撑条件类型>Dx, Dy,
Dz, Rx (开) ⑫ 单项选择 (节点 : 31) ⑬ 边界组名称>B-G2 ⑭ 选择>添加 ⑮ 支撑条件类型> Dy, Dz,
5 6
7 8
9
步骤 3.1 定义构造组
操作步骤 ① 模型>组>定义构造租 ② 定义构造组>名称( S-G )
; 后缀 ( 1to2 ) ③ 定义构造组>名称 ( All ) ④ 单元号显示 (on) ⑤ 窗口选择 (单元 : 1 to
18)
3
⑥ 组>构造组>S_G1 (拖& 放)
⑦ 同上操作 ⑧ 窗口选择 (单元 : 19 to
(N, R)
⑦ 开头收缩时的混凝土材龄
(3)
23 45 67
步骤 2.3 定义材料的时间依存性并连接
操作步骤 ① 模型 / 材料和截面特性 /
迈达斯-预应力混凝土连续箱梁的分析与设计
桥梁概况及一般截面
分析模型为一个两跨连续梁，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 = 60@2 = 120.0 m
材料： 混凝土 钢材
采用JTG04（RC）规范的C50混凝土 采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860
截面：
600 2.000 1.050 1.750
模型>单元> 扩展单元
全选
扩展类型>节点 Æ线单元
单元类型>梁单元 ; 材料>1:C50 ; 截面> 1: span
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>(60) ↵
模型>单元>复制和移动
单选 (节点:31)
等间距>dx,dy,dz>(0,0,-7.13)
MIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd
概要
本例题使用一个简单的预应力混凝土两跨连续梁箱模型（图1）来重点介 绍MIDAS/Civil 2006 软件的新增功能，PSC桥梁建模助手、横向分析、任意 截面显示等的输入方法。
图1. 分析模型
2
MIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd
单选 (节点:1,61)
等间距>dx,dy,dz>(0,0,-2.7)
9
MIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd
PSC桥梁
图7. 建立几何模型
图4. 定义材料对话框
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)。
midas施工阶段分析
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
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
钢束艮坐标
x (m)0122430364860钢束1z (m) 1.50.2 2.6 1.8
钢束2z (m) 2.0 2.80.2 1.5
图2.立面图和剖面图
——1
mJ
m
3
CS2
6 m 6 m
L=30 m L=30 m m
5
1
CS1
12 m。
maidas预应力混凝土梁的施工阶段分析
北京迈达斯技术有限公司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475-1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图2. 立面图和剖面图5-2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5-35-4使用的材料及其容许应力❑ 混凝土（c40）设计强度：2/400cm kgf f ck =初期抗压强度：2/270cm kgf f ci =弹性模量：Ec=3,000Wc1.5 √fck+ 70,000 = 3.07×105kgf/cm 2 容许应力：❑ 预应力钢束 (ASTM A416-92低松弛270级，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 s 6=∆ 磨擦系数： rad /30.0=μ m /006.0=k5-5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 eP 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 T ︒=20 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)5-6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梁桥悬臂施工阶段分析专题
midas Civil 2010
梁桥专题—预应力混凝土梁桥悬臂施工阶段分析
悬臂施工
1、桥梁概要
1.1 桥梁概况
本桥为60+100+60 三跨预应力混凝土连续梁铁路桥。主梁为单箱单室结构，梁宽 12.2m ，桥梁
采用挂篮悬臂灌注法施工。 通过本例题重点介绍midas Civil 软件的施工阶段仿真模拟、施工预拱度的确定等。
定义C26 混凝土的时间依存材料（收缩徐变）
模型 > 材料和截面特性 >时间依存材料>时间依存材料连接
模型 > 材料和截面特性 >时间依存材料>修改单元的材料依存特性
材料的依存特 性与构件的理
论厚度有关
系，而构件的 理论厚度又与
构件的截面有
关系，不同截 面的构件理论
厚度有可能不 同。
8 / 26
定义端支点截面
定义中支点截面
5 / 26
midas Civil 2010
2.2定义截面
梁桥专题—预应力混凝土梁桥悬臂施工阶段分析
悬臂施工
模型 > 材料和截面特性 >截面>设计截面
模型 > 建模助手 >PSC桥 >跨度信息
定义跨中横隔板截面
模型 > 建模助手 >PSC桥 >截面和钢筋>截面
定义C26 混凝土的时间依存材料（收缩徐变）
模型 > 材料和截面特性 >时间依存材料>时间依存材料连接
模型 > 材料和截面特性 >时间依存材料>修改单元的材料依存特性
材料的材料依 存特性与构件
的理论厚度有
关系。
7 / 26
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
midas-预应力连续梁的施工阶段分析
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。
类型(施工阶段荷载)
图14.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>恒荷载
荷载组名称>自重
自重系数> Z (-1)
图15.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(钢束);预应力钢束的类型>内部
材料>2:钢束
预应力钢束总面积(0.0042997)
激活>支撑条件/弹性支撑位置>变形后;
荷载
组列表>钢束2
激活>激活时间>开始;
图24.定义施工阶段2(CS2)
下面定义施工阶段3(CS3)。在施工阶段3中结构体系、边界条件、荷载没有变化，只是进行持续时间为10,000天的时间依存性分析。
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
预应力钢束(KSD 7002 SWPC 7B-Φ15.2mm (0.6˝strand)
屈服强度： →
抗拉强度： →
截面面积：
弹性模量：
张 拉 力：fpi=0.7fpu=133kgf/mm2
锚固装置滑动：
磨擦系数：
容许应力
MIDAS_FEA_预应力梁施工阶段分析
操作步骤
1 边界组 : [BC 1]
1
2 选择标有[ O ]的1个节点
(参见右图)
2
3 点击[铰支] 键
4 点击[适用] 键
3 4
预应力梁
Step
19 分析 > 边界条件 > 约束…
操作步骤
1 边界组 : [BC 2]
1
2 选择标有[ O ]的2个节点
(参见右图)
Step
00
概要
三维施工阶段分析
模型 - 单位 : tonf, m - 各向同性弹性材料 - 收缩和徐变 - 钢筋单元 - 实体单元
荷载和边界条件 - 自重 - 钢筋预应力 - 约束 - 施工阶段
输出结果 - 变形 - 钢筋应力
预应力梁
预应力梁
Step
01 分析 > 分析控制 – 控制 表单
7 网格组 : “Tendon”
8 点击[确认] 键
4
6
1
3 5 7
8
预应力梁
Step
15 前处理工作目录树 : 网格 > 网格组
操作步骤
1 选择[Beam] & [Beam 2] 2 点击鼠标右键并选择
[显示模式 > 渲染]
12预应力梁 Nhomakorabeatep16 分析 > 边界条件 > 约束 …
操作步骤
1 边界组 : [BC 1]
点击[适用] 键
3
4
5
预应力梁
Step
23 分析 > 荷载 > 钢筋预应力…
操作步骤
1 荷载组 : [Tendon 2]
1
Midas例题(梁格法)：预应力混凝土连续T梁桥的分析与设计
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
40.15 0
0.12
40
钢束8
2t1-3 55.85
0
0.12
0
63.45 0
0.96
0
64.55 0
1.36
40 正弯矩
72.15 0
0.17
40
钢束7 3t1-2 88.4
0
0.17
0
96
0
1.36
0
24 -0.62 1.825
12t1-1
40 正弯矩
40 -0.62 1.825
40 钢束9
24 0.62 1.825
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
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。
预应力混凝土梁施工工序
预应力混凝土梁施工工序预应力混凝土梁施工是建筑工程中非常重要且常见的工序之一。
预应力混凝土梁具有较高的承载能力和抗震性能，在现代建筑中得到了广泛应用。
下面将介绍预应力混凝土梁的施工工序，帮助大家更好地了解该工艺流程。
1. 材料准备阶段在进行预应力混凝土梁施工之前，首先需要准备好所需的材料。
通常包括水泥、沙子、砾石以及预应力钢筋等。
这些材料的质量直接影响到梁的承载性能和使用寿命，因此在选择和搅拌材料时需要十分慎重。
2. 模板制作在开始施工前，需要按照设计要求制作好梁的模板。
模板的制作应符合设计要求，保证梁的截面尺寸和平整度。
模板的质量对梁的成型效果和使用性能有着重要影响，因此需要高标准完成模板的制作。
3. 预应力筋的铺设在模板搭建完成后，需要按照设计要求在模板内铺设预应力筋。
预应力筋是梁的主要受力构件，起着增强梁的承载能力和延缓裂缝扩展的作用。
因此，在铺设预应力筋时需要注意受力构件的布置和张拉预应力的要求。
4. 浇筑混凝土当预应力筋铺设完毕后，即可进行混凝土的浇筑。
在浇筑混凝土时，需要注意混凝土的拌合比和坍落度，确保混凝土的质量达到要求。
同时，还需要密实混凝土，避免气泡和空隙的出现。
5. 预应力筋张拉混凝土凝固后，即可进行预应力筋的张拉。
在张拉预应力筋时，需要根据设计要求施加预应力，使梁获得所需的预应力大小。
张拉后还需要进行锚固处理，确保预应力筋的受力传递和锚固效果。
6. 后续处理最后一步是梁的后续处理工作。
包括拆模、养护和检测等。
在拆模后，需要对梁的表面进行修整，保证梁的外观和尺寸满足设计要求。
养护是混凝土强度发展的重要环节，需要在养护期内保持梁的湿养护，确保混凝土的强度和耐久性。
最后是对梁进行检测，验证其质量和安全性能。
通过上述工序的介绍，相信大家对预应力混凝土梁施工工序有了更深入的了解。
预应力混凝土梁具有较高的承载能力和抗震性能，是现代建筑中不可或缺的结构形式。
在进行梁的施工时，需要按照标准工艺流程，确保梁的质量和使用性能，为建筑工程的安全和持久性提供保障。
midas--预应力混凝土连续梁桥设计1+RC设计验算说明
MIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd
概要
本例题使用一个简单的预应力混凝土两跨连续梁箱模型（图1）来重点介 绍MIDAS/Civil 2006 软件的新增功能，PSC桥梁建模助手、横向分析、任意 截面显示等的输入方法。
图1. 分析模型
2
MIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd
模型>单元> 扩展单元
全选
扩展类型>节点 Æ线单元
单元类型>梁单元 ; 材料>1:C50 ; 截面> 1: span
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>(60) ↵
模型>单元>复制和移动
单选 (节点:31)
等间距>dx,dy,dz>(0,0,-7.13)
3.500 450 1.750
12.700 500
1.350 1.350
3.500 1.750
2.000 600 450 1.750 1.050
CL OF BOX
275 250
325 250
275 250 260 1.840 350 80 2.700 250
250350 802源自05.680850
450 1.250
同时定义多种材料
特性时，使用 键可以连续输入。
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 ↵
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北京迈达斯技术有限公司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471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图2. 立面图和剖面图2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：❑预应力钢束 (KSD 7002 SWPC 7B-Φ15.2mm (0.6˝strand)屈服强度：2/160mm kgf f py =→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=k5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)。
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 ( 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。
7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>KS-civil(RC) 数据库>C400 ↵名称( Tendon ) ; 类型>用户定义 ; 规范>无 分析数据弹性模量 (2.1e7) ↵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矩形截面来定义。
模型/材料和截面特性/截面数据库/用户> 截面号( 1 ); 名称(Beam)截面类型>实腹长方形截面>用户H ( 3 ); B ( 2 )偏心>中-下部图5. 定义截面的对话框89定义材料的时间依存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 = 400 kgf/cm 2 相对湿度 : RH = 70 %理论厚度 : 1.2m ( 2A c / u= 2 x 6 / 10 = 1.2 ) 混凝土种类 : 普通水泥 (N.R) 拆模时间 : 3天模型 /材料和截面特性/ 时间依存性材料(徐变& 渐变e)名称 (徐变/渐变) ; 设计标准>CEB-FIP 28天材龄抗压强度 (4000) 相对湿度 (40 ~ 99) (70)构件的理论厚度 (1.2)混凝土种类 >普通水泥 (N, R) 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>材料和街面特性值>修改单元材料时间依存特性 的功能来输入h值。
10混凝土浇筑后随时间变化而逐渐硬化，时间越长其强度越大。
本例题根据CEB-FIP 所规定的混凝土强度发展函数考虑了混凝土的这一特性。
模型 / 材料和截面特性/ 时间依存性材料(抗压强度)名称 (抗压强度) ; 类型>设计规范 强度发展>规范>CEB-FIP混凝土28天抗压强度 (S28) (4000) 混凝土类型(a) (N, R : 0.25)图7. 定义随时间变化的混凝土强度发展函数11参照图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/收缩>徐变/收缩强度进展>抗压强度选择指定的材料>材料>1:C400选择的材料图8. 连接时间依存材料特性12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 ; 材料>1:C400 ; 截面> 1: Beam 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9. 建立几何模型13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( S-G ) ; 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>S_G1 (拖&放)窗口选择 (单元 : 19 to 30) 组>结构组>S_G2 (拖 & 放) 全选组>结构组>All (拖 &放)图10. 定义结构组(Structure Group)Drag & DropS-G1S-G2为了利用 桥梁内力图 功能查看分析结果而将其定义为组。
14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 ( B-G ) ; 后缀( 1to2 )图11. 建立边界组(Boundary Group)15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>Name ( Tendon ) ; 后缀 ( 1to2 )图12. 建立荷载组(Load Group)16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 / 一般支撑单选(节点 : 1)边界组名称>B-G1 选择>添加支撑条件类型> Dy , Dz, Rx (开) ↵单选 (节点 : 16)边界组名称>B-G1 选择>添加支撑条件类型>Dx, Dy, Dz, Rx (开) ↵单选 (节点 : 31) 边界组名称>B-G2 选择>添加支撑条件类型> Dy , Dz, Rx (开) ↵图13. 定义边界条件输入荷载本例题针对恒荷载和预应力荷载进行施工阶段分析。
移动荷载分析则需另行输入移动荷载数据。
荷载/ 静力荷载工况名称(恒荷载)类型(施工阶段荷载)↵名称(预应力1)类型(施工阶段荷载)↵名称(预应力2)类型(施工阶段荷载)↵图14. 输入静力荷载工况的对话框17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> 恒荷载荷载组名称>自重自重系数> Z (-1)图15. 输入恒荷载1819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 ( 钢束 ) ; 预应力钢束的类型>内部 材料>2: 钢束预应力钢束总面积 (0.0042997)或者钢铰线公称直径>15.2mm(0.6＂) 钢铰线股数 ( 31 ) ↵钢束孔道直径 (0.133) ; 松弛系数 (45)预应力钢筋与孔道摩擦系数 (0.3) ; 孔道每米局部偏差摩擦系数 (0.0066)极限强度(190000) ; 屈服强度 (160000) 张拉方法>后张法锚具变性和钢筋内缩值>开始点 (0.006) ; 结束点(0.006) ↵图16. 输入钢束特性值当钢束施加张拉力，维持其一定的应变时，作用到钢束上的张拉应力随时间的推移逐渐减小，这个现象称之为松弛(Relax ation)。