MIDAS梁格法建模算例

2022-10-06 12:33:02 字數 4397 閱讀 2388

北京邁達斯技術****

概要 2

設定操作環境 6

定義材料和截面 7

建立結構模型 11

psc截面鋼筋輸入 13

輸入荷載 19

定義施工階段 33

輸入移動荷載資料 39

輸入支座沉降 43

執行結構分析 45

檢視分析結果 46

psc設計 64

概要梁格法是目前橋梁結構分析中應用的比較多的

在本例題中將介紹採用梁格法建立一般梁橋結構的分析模型的方法、施工階段分析的步驟、橫向剛度的設定以及檢視結果的方法和psc設計的方法。本例題中的橋梁模型如圖1所示為一三跨的連續梁橋,每跨均為32m。

圖1. 簡支變連續分析模型

橋梁的基本資料

為了說明採用梁格法分析一般梁橋結構的分析的步驟,本例題採用了比較簡單的分析模型——預應力t梁,可能與實際橋梁設計的內容有所不同。

本例題的基本引數如下:

橋梁形式:三跨連續梁橋

橋梁等級:i級

橋梁全長:3@32=96m

橋梁寬度:15m

設計車道:3車道

圖2. t型梁跨中截面圖圖3. t樑端部截面圖

分析與設計步驟

預應力混凝土梁橋的分析與設計步驟如下。

1. 定義材料和截面特性

材料截面

定義時間依存性材料(收縮和徐變)

時間依存性材料連線

2. 建立結構模型

建立結構模型

修改單元依存材料特性

3. 輸入psc截面鋼筋

4. 輸入荷載

恆荷載(自重和二期恆載)

預應力荷載

鋼束特性值

鋼束布置形狀

鋼束預應力荷載

溫度荷載

系統溫度

節點溫度

單元溫度

溫度梯度

梁截面溫度

5. 定義施工階段

6. 輸入移動荷載資料

選擇規範

定義車道

定義車輛

移動荷載工況

7. 支座沉降

定義支座沉降組

定義支座沉降荷載工況

8. 執行結構分析

9. 檢視分析結果

10. psc設計

psc設計引數確定

psc設計引數

psc設計材料

psc設計截面位置

執行設計

檢視設計結果

使用材料以及容許應力

> 混凝土

採用jtg04(rc)規範的c50混凝土

>普通鋼筋

普通鋼筋採用hrb335(預應力混凝土結構用普通鋼筋中箍筋、主筋和輔筋均採用帶肋鋼筋既hrb系列)

>預應力鋼束

採用jtg04(s)規範,在資料庫中選strand1860

鋼束(φ15.2 mm)(規格分別有6束、8束、9束和10束四類)

鋼束型別為:後張拉

鋼筋鬆弛係數(開),選擇jtg04和0.3(低鬆弛)

超張拉(開)

預應力鋼筋抗拉強度標準值(fpk):1860n/mm^2

預應力鋼筋與管道壁的摩擦係數:0.3

管道每公尺區域性偏差對摩擦的影響係數:0.0066(1/m)

錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值:

開始點:6mm

結束點:6mm

張拉力:抗拉強度標準值的75%

>徐變和收縮

條件水泥種類係數(bsc): 5 (5代表普通矽酸鹽水泥)

28天齡期混凝土立方體抗壓強度標準值,即標號強度(fcu,f):50n/mm^2

長期荷載作用時混凝土的材齡:5天

混凝土與大氣接觸時的材齡:3天

相對濕度:

大氣或養護溫度:

構件理論厚度:程式計算

適用規範:中國規範(jtg d62-2004)

徐變係數: 程式計算

混凝土收縮變形率: 程式計算

荷載靜力荷載

>自重由程式內部自動計算

>二期恆載

橋面鋪裝、護牆荷載、欄杆荷載、燈桿荷載等

具體考慮:

橋面鋪裝層:厚度80mm的鋼筋混凝土和60mm的瀝青混凝土,鋼筋混凝土的重力密度為25kn/m3, 瀝青混凝土的重力密度為23kn/m3。每片t梁寬2.

5m,所以鋪裝層的單位長度質量為:

(0.08×25+0.06×23)×2.5=8.45kn/m2.

護牆、欄杆和燈桿荷載:以3.55kn/m2計。

二期恆載=橋面鋪裝+護牆、欄杆和燈桿荷載=8.45+3.55=12kn/m2。

>預應力荷載

分成正彎矩鋼束和負彎矩鋼束

典型幾束鋼束的具體資料:

在本例題中預應力鋼束的編號處理如下

atb-c:

a表示第幾跨;

b表示該跨的第幾根主梁,主梁編號從橋梁縱向右側開始編號,最左為1,以次及彼;

c表示第幾根預應力索,索編號從z向由上到下編號。

在本例題中,表中僅列出了正負彎矩的各跨中的最典型的部分,其餘的鋼束座標如下:正彎矩部分鋼束,每跨的鋼束只是橫向座標不同,其餘座標相同,橫向座標即為各主梁的橫向座標;負彎矩部分鋼束,每根主梁的鋼束只是橫向座標不同,橫向座標差即為各主梁之間的橫向座標差。

移動荷載

適用規範:公路工程技術標準(jtg b01-2003)

荷載種類:公路i級,車道荷載,即ch-cd

開啟新檔案(新專案),以 『簡支變連續』 為名儲存(儲存)。

將單位體系設定為 『tonf』和『m』。該單位體系可根據輸入資料的種類任意轉換。

檔案 / 新專案

檔案 / 儲存 ( psc beam )

工具 / 單位體系

長度》 m ; 力》tonf

圖4. 單位體系設定

定義結構所使用的混凝土和鋼束的材料特性。

模型 / 材料和截面特性 / 材料

型別》混凝土 ; 規範》 jtg04(rc)

資料庫》 c50

名稱(strand1860 ) ; 型別》鋼材 ; 規範》 jtg04(s)

資料庫》 strand1860

圖5. 定義材料對話方塊

定義截面

本例題的橋梁結構的截面型式採用的是比較簡單的預應力t梁結構,本結構採用的t梁的中間16m是等截面部分,而在兩端各8m的範圍內是變截面。

模型 /材料和截面特性 / 截面

資料庫/使用者》 截面號 (1) ; 名稱 (端部變截面左)

截面型別》變截面》psc-工形

尺寸對稱:(開)

拐點: jl1(開)

尺寸is1-自動(開), s2-自動(開), s3-自動(開), t-自動(開)

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js1-自動(開), s2-自動(開), s3-自動(開), t-自動(開)

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軸變化:一次方程

y軸變化:一次方程

考慮剪下變形(開)

偏心》中-下部

圖6. 端部變截面截面資料

模型 /材料和截面特性 / 截面

資料庫/使用者》 截面號 (2) ; 名稱 (跨中等截面)

截面型別》psc-工形

截面名稱:none

對稱:(開) ; 變截面拐點: jl1(開) ;

剪下驗算:

z1自動:(開); z2自動: (開)

抗剪用最小腹板厚度

t1:自動(開); t2:自動(開); t3:自動(開)

抗扭用: (開)

hl1:0.20 ; hl2:0.06 ; hl3:1.28 ; hl4:0.17 ; hl5:0.29

bl1:0.12 ; bl2:1.25 ; bl4:0.27 ;

考慮剪下變形(開)

偏心》中-下部

圖7. 跨中等截面

模型 /材料和截面特性 / 截面

資料庫/使用者》 截面號 (3) ; 名稱 (端部變截面右)

截面型別》變截面》psc-工形

尺寸對稱:(開)

拐點: jl1(開)

尺寸is1-自動(開), s2-自動(開), s3-自動(開), t-自動(開)

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 ;

MIDAS梁格法學習小結及疑問

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