迈达斯悬臂梁桥分析与设计实例
85页1、 工程软件实训工程软件实训 C C - Midas Civil Midas Civil 培训实例培训实例 悬臂梁桥分析与设计悬臂梁桥分析与设计 兰州理工大学土木工程学院兰州理工大学土木工程学院 2014 2014 年秋季学期年秋季学期 MidasMidas civilcivil 培训实例培训实例 目目 录录 1. 概要.1 2. 设置操作环境4 3. 定义材料和截面.5 4. 建立结构模型14 5. 非预应力钢筋输入.29 6. 输入荷载 .30 7. 定义施工阶段42 8. 输入移动荷载数据.48 9. 运行结构分析52 10. 查看分析结果52 11. PSC设计62 12. RC设计 .70 附录:关于温度荷载和支座沉降的模拟.79 1. 概要概要 本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥,其中中跨为挂孔结构,挂孔梁为普通钢筋混凝 土梁,梁长16m。墩为钢筋混凝土双柱桥墩,墩高15m。 (注:本例题并非实际工程,仅作为软件功能介绍的参考例题。 ) 在简化过程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。 通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工阶段分析功能、普通钢筋的输入方
2、法、钢 束预应力荷载的输入方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC设计及RC设 计数据的输入方法和查看设计结果的方法等。 图图1. 分析模型分析模型 桥梁概况及一般截面桥梁概况及一般截面 桥梁形式:三跨混凝土悬臂梁 桥梁长度:L = 30+50+30 = 110.0 m,其中中跨为挂孔结构,挂梁长16m, 为钢筋混凝土结构 施工方法:悬臂施工T构部分,满堂支架施工边跨现浇段,边跨合龙时,中跨 体系转换为简支单悬臂结构,拆除施工支架,然后施工中跨挂梁, 挂梁与中跨主梁铰接,施工桥面铺装,并考虑3650天收缩徐变。 预应力布置形式:T构部分配置顶板预应力,边跨配置底板预应力 截面形式如下 图图2. 跨中跨中箱梁截面箱梁截面 图图3. 墩顶箱梁截面墩顶箱梁截面 梁梁桥桥分析分析与设计与设计的一般的一般步骤步骤 1. 定义材料和截面 2. 建立结构模型 3. 输入非预应力钢筋 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 . 选择移动荷载规范 . 定义车道 . 定义车辆 . 移动荷载工况 7. 运行结构分析 8. 查
3、看分析结果 9. PSC设计(预应力混凝土梁) 10. RC设计(普混梁和柱) PSC设计参数确定 RC设计参数的确定 运行设计 运行RC梁设计/运行RC柱设计 查看设计结果表格和图形 查看设计结果表格和图形 输出PSC设计计算书 输出RC设计计算书 使用的材料使用的材料 混凝土混凝土 主梁采用JTG04(RC)规范的C50混凝土,桥墩采用JTG04(RC)规范的 C40混凝土 钢材钢材 采用JTG04(S)规范,在数据库中选Strand1860 荷载荷载 恒荷载恒荷载 自重,在程序中按自重输入,由程序自动计算 预应力预应力 钢束(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:0.25 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%,张拉控制应力1395MPa 徐变和收缩徐变和收缩
4、 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):50N/mm2 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: %70RH 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 移动移动荷载荷载 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 2. 设设置操作置操作环环境境 打开新文件(新项目新项目),以 混凝土混凝土悬臂悬臂梁梁 为名保存(保存保存)。 将单位体系设置为 KN和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 / 保存保存 (混凝土混凝土悬臂悬臂梁梁 ) 工具工具 / 单位体系单位体系 长度长度 m ; 力力KN 图图4. 设置单位体系设置单位体系 单位体系还可以单位体系还可以 通过点击画面下端通过点击画面下端 状态条的单位选择状态条的单位选择 键键( () )来进行转换来进行转换。
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