迈达斯-预应力混凝土连续箱梁的分析与设计

1、 预应力混凝土连续箱梁的分析与设计预应力混凝土连续箱梁的分析与设计 北京迈达斯技术有限公司 北京迈达斯技术有限公司 MIDAS Information Technology（Beijing） Co., LtdMIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd 目目 录录 概要概要.2 设置操作环境设置操作环境.6 定义材料和截面定义材料和截面.7 建立结构模型建立结构模型.9 PSC桥梁桥梁.10 输入荷载输入荷载.17 定义施工阶段定义施工阶段.23 输入移动荷载数据输入移动荷载数据.27 运行结构分析运行结构分析.31 定义荷载组合定义荷载组合.32 查看结果查看结果.34 PSC设计设计.35 横向分析横向分析.42 任意截面的导入任意截面的导入.44 MIDAS Information Technology（Beijing） Co., LtdMIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd 概要 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

2、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 图1. 分析模型 MIDAS Information Technology（Beijing） Co., LtdMIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd 2 桥梁概况及一般截面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 = 602 = 120.0 m ? 材料： 材料： 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 ? 截面： 截面： 图2. 截面尺寸 图2. 截面尺寸 OF BOXLC450 1.2501.8501.8501.250 450 7.1002502502503252755.6808507.130250350801.840260 2.700250350801.0501.7504501.7501.3501.3501.7504501.7501.05012.700 6002.0003.

3、5005003.5002.000600250275MIDAS Information Technology（Beijing） Co., LtdMIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd 3 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 10横向分析 11任意截面导入 MIDAS Information Technology（Beijing） Co., LtdMIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd 4 使用的材料及其容许应力使用的材料及其容许应力 ? 混凝土 混凝土 采用JTG04（RC）规范的C50混凝土 ? 钢材钢材 采用JTG04（

4、S）规范，在数据库中选Strand1860 荷载 荷载 ? 恒荷载 恒荷载 自重 在程序中按自重自重输入 ? 预应力 预应力 钢束1 (15.2 mm31) 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/mm2 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:6mm 结束点:6mm 张拉力:抗拉强度标准值的75% 钢束2 (15.2 mm31) 截面面积：277.4 mm2 孔道直径 20mm 钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛) ? 徐变和收缩 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):50000KN/m2 长期荷载作用时混凝土的材龄:=ot5天 混凝土与大气接触时的材龄:=st3天 相对湿度: %70=RH 大气或养护温度: C20=T 构件理论厚

5、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 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 MIDAS Information Technology（Beijing） Co., LtdMIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd 5 设置设置操作操作环环境境打开新文件(新项目新项目)，以 PSC Beam PSC Beam 为名保存(保存保存)。 将单位设置为 KNKN和m m 。该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。 文件 / 文件 / 新项目 新项目 文件 / 文件 / 保存 ( PSC-Beam ) 保存 ( PSC-Beam ) 工具 / 单位体系 工具 / 单位体系 ?长度 m ; 力KN 长度 m ; 力KN ? 单位体系还可以通 过点击画面下端状态 条的单位选择键(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。 ) 来进行转换。 图3. 设置单位体系 图3. 设置单位体系 MIDAS Information Technology（Beijing） Co., LtdMIDAS Information Technology（Beijing） Co., Ltd 6 定义材料和截面 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 / 模型 / 材料和截面特性 / 材料 材料 类型混凝土 ; 规范类型混凝土 ; 规范 JTG04（RC） 数据库 C50 数据库 C50 ?名称(Strand1860 ) ; 类型钢材 ; 规范名称(Strand1860 ) ; 类型钢材 ; 规范 JTG04（S） 数据库 Strand1860 数据库 Strand1860 ? 同时定义多种材料 特性时，使用同时定义多种材料 特性时，使用 键可以连续输入。 键可以连续输入。 图4. 定义材料对话框 图4.

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