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概要1橋梁概況及一般截面2
預應力混凝土梁的分析順序3
使用的材料及其容許應力4
荷載5設定操作環境6
定義材料和截面7
定義截面8
定義材料的時間依存性並連線9
建立結構模型11
定義結構組、邊界條件組和荷載組12
輸入邊界條件15
輸入荷載16
輸入恆荷載17
輸入鋼束特性值18
輸入鋼束形狀19
輸入鋼束預應力荷載22
定義施工階段24
輸入移動荷載資料29
執行分析33
檢視分析結果34
通過圖形檢視應力34
定義荷載組合38
利用荷載組合檢視應力39
檢視鋼束的分析結果43
檢視荷載組合條件下的內力46
概要本例題使用乙個簡單的兩跨連續梁模型(圖1)來重點介紹midas/civil的施工階段分析功能、鋼束預應力荷載的輸入方法以及檢視分析結果的方法等。主要包括分析預應力混凝土結構時定義鋼束特性、鋼束形狀、輸入預應力荷載、定義施工階段等的方法,以及在分析結果中檢視徐變和收縮、鋼束預應力等引起的結構的應力和內力變化特性的步驟和方法。
圖1. 分析模型
橋梁概況及一般截面
分析模型為乙個兩跨連續梁,其鋼束的布置如圖2所示,分為兩個階段來施工。
橋梁形式:兩跨連續的預應力混凝土梁
橋梁長度:l = 2@30 = 60.0 m
圖2. 立面圖和剖面圖
預應力混凝土梁的分析步驟
預應力混凝土梁的分析步驟如下。
1. 定義材料和截面
2. 建立結構模型
3. 輸入荷載
恆荷載鋼束特性和形狀
鋼束預應力荷載
4. 定義施工階段
5. 輸入移動荷載資料
6. 執行結構分析
7. 檢視結果
使用的材料及其容許應力
混凝土設計強度:
初期抗壓強度:
彈性模量:ec=3.000wc1.5 √fck+ 70.000 = 3.07×105kgf/cm2
容許應力:
預應力鋼束 (astm a416-92低鬆弛270級,φ15.2mm (0.6" strand)
屈服強度:→
抗拉強度:→
截面面積:
彈性模量:
張拉力: fpi=0.7fpu=133kgf/mm2
錨固裝置滑動:
磨擦係數:
容許應力
荷載 恆荷載
自重 在程式中按自重輸入
預應力鋼束(φ15.2 mm×31 (φ0.6" - 31))
截面面積 : au = 1.387 × 31 = 42.997 cm2
孔道直徑 : 133 mm
張拉力 : 抗拉強度的70%
fpj = 0.7 fpu = 13,300 kgf/cm2
pi = au × fpj = 405.8 tonf
張拉後的瞬間損失(程式自動計算)
摩擦損失 :
, 錨固裝置滑動引起的損失 :
彈性收縮引起的損失 : 損失量
最終損失(程式自動計算)
鋼束的鬆弛(relaxation)
徐變和收縮引起的損失
徐變和收縮
條件水泥 : 普通矽酸鹽水泥
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 :
適用規範 :中國規範
徐變係數 : 程式計算
混凝土收縮變形率 : 程式計算
活荷載適用規範:城市橋梁設計荷載規範
荷載種類:c-al
c-ad(150)
設定操作環境
開啟新檔案(新專案),以 『psc beam』 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3. 設定單位體系
定義材料和截面
下面定義psc beam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》gb-civil(rc)
資料庫》40
名稱( 鋼束 ) ; 型別》使用者定義 ; 規範》無
分析資料
彈性模量 (2.1e7)
0圖4. 定義材料對話方塊
定義截面
psc beam的截面使用比較簡單的矩形截面來定義。
模型 /材料和截面特性 / 截面
資料庫/使用者》 截面號 ( 1 ) ; 名稱 (beam)
截面型別》實腹長方形截面》使用者
h ( 3 ) ; b ( 2 )
偏心》中-下部
圖5. 定義截面的對話方塊
定義材料的時間依存性並連線
為了考慮徐變、收縮以及抗壓強度的變化,下面定義材料的時間依存特性。
材料的時間依存特性參照以下資料來輸入。
28天強度 : fck = 400 kgf/cm2
相對濕度 : rh = 70 %
理論厚度 : 1.2m ( 2ac / u= 2 x 6 / 10 = 1.2 )
拆模時間 : 3天
模型 /材料和截面特性 / 時間依存性材料(徐變和收縮)
名稱 (徐變和收縮) ; 設計標準》中國規範
28天材齡抗壓強度 (4000)
相對濕度 (40 ~ 99) (70)
構件的理論厚度 (1.2)
開始收縮時的混凝土材齡 (3)
圖6. 定義材料的徐變和收縮特性
參照圖7將一般材料特性和時間依存材料特性相連線。即,將時間依存材料特性賦予相應的材料。
模型 / 材料和截面特性 / 時間依存材料連線
時間依存材料型別》徐變和收縮》徐變和收縮
選擇指定的材料》材料》1:40 選擇的材料
圖7. 連線時間依存材料特性
建立結構模型
利用建立節點和擴充套件單元的功能來建立單元。
點格(關) ; 捕捉點(關) ; 捕捉軸線(關)
正面 ; 自動對齊
模型》節點》 建立節點
座標 (0,0,0)
模型》單元》 擴充套件單元
全選擴充套件型別》節點線單元
單元型別》梁單元 ; 材料》1:40 ; 截面》 1: beam
生成形式》複製和移動
預應力混凝土梁施工階段分析
北京邁達斯技術 contents 概要 1 橋梁概況及一般截面 2 預應力混凝土梁的分析順序 3 使用的材料及其容許應力 4 荷載 5 設定操作環境 6 定義材料和截面 7 定義截面 8 定義材料的時間依存性並連線 9 建立結構模型 12 定義結構組 邊界條件組和荷載組 13 輸入邊界條件 16 輸...
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