【行业】联合截面(标准)施工阶段分析.doc

利用联合截面的桥梁的施工阶段分析目 录概要 错误!未定义书签截面尺寸 错误!未定义书签使用材料 错误!未定义书签荷载 错误!未定义书签施工阶段的构成 错误!未定义书签设定建模环境、定义截面及材料 10设定建模环境 错误!未定义书签定义材料 错误!未定义书签定义截面 错误!未定义书签定义时间依存材料特性 错误!未定义书签桥梁模型 错误!未定义书签定义组 错误!未定义书签建立桥梁模型 错误!未定义书签输入边界条件 错误!未定义书签输入支撑点 错误!未定义书签输入有效宽度 错误!未定义书签输入荷载 错误!未定义书签定义施工阶段 错误!未定义书签指定结构组 错误!未定义书签建立施工阶段 错误!未定义书签定义各个施工阶段的联合截面 错误!未定义书签运行分析 错误!未定义书签查看分析结果 错误!未定义书签查看内力 错误!未定义书签查看应力 错误!未定义书签합성단면을 이용한 교량의 시공단계해석概要两种以上材料组成的联合截面，要进行考虑联合效果后的结构分析特别是包含混凝土的联合截面必需要考虑混凝土的收缩和徐变 本例题为混凝土桥面板和工字钢梁组成的联合截面桥梁，使用联合截面功能和施工阶段功能建立模型和查看结果。

桥梁基本数据如下：桥 梁 类 型 : I-girder 联合截面三跨连续桥梁(PSC桥面板)桥 梁 长 度 : L = 45.0 + 55.0 + 45.0 = 145.0 m桥 梁 宽 度 : B = 12.14 m 斜 交 角 度 : 90˚(直桥)图 1. 分析模型 在MIDAS/Civil为了进行联合截面施工阶段的的分析，提供了施工阶段联合界面功能通过本例题学习包括施工阶段和联合截面同时存在的结构分析方法 联合截面桥梁的施工阶段分析步骤如下：1. 定义材料及截面2. 定义结构组、边界组、荷载组3. 定义施工阶段4. 各个施工阶段的边界组、荷载组的激活5. 各个施工阶段的桥面板的激活6. 查看各个施工阶段的结果截面尺寸[单位 : mm]图 2. 标准断面图在本例题为了建模方便，主梁或横梁都采用等截面 材料 构件内容비고主梁SM520钢材横梁SM490钢材桥面板C400混凝土(강도발현 함수에 따른 강성을 사용함.)荷载 联合前恒载- 钢材自重 : 用程序的自重功能自动输入- 桥面板自重 : 用梁单元荷载功能输入 联合后恒载-用梁单元荷载功能输入施工阶段的构成 定义荷载工况及荷载组图 3. 桥面板的浇筑顺序及范围在主梁的转弯点（距离内部支座0.2L的位置）即应力最小的位置做桥面板的新旧混凝土的连接点。

荷载工况名称荷载组荷载类型备注DL(BC)1DL(BC)1自重主梁自重DL(BC)2DL(BC)2梁单元荷载0.8 L1的桥面板自重DL(BC)3DL(BC)3梁单元荷载0.2 L1 + 0.8 L2的桥面板自重DL(BC)4DL(BC)4梁单元荷载0.2 L2 + L3的桥面板自重DL(AC)DL(AC)梁单元荷载2期荷载(桥面铺装, 栏杆, 防撞墙) 定义边界组边界条件边界条件种类备注BGroup一般支撑支座E_Width1有效宽度系数对有效宽度和全宽的截面惯性矩之比，CS2 区段(第一跨跨中)E_Width2有效宽度系数对有效宽度和全宽的截面惯性矩之比，CS3 区段(第一个支座，第二跨跨中)E_Width3有效宽度系数对有效宽度和全宽的截面惯性矩之比，CS4 区段(第二个支座，第三跨跨中) 施工阶段的构成施工阶段结构组边界组荷载组(激活)持续时间备注组步骤CS1SGroupBGroupDL(BC)1DL(BC)2第一步骤第一步骤5非联合截面CS2-E_Width1 DL(BC)3第25天(用户步骤)30CS2阶段联合CS3-E_Width2DL(BC)4第25天(用户步骤)30CS3阶段联合CS4-E_Width3DL(AC)第一步骤10,000CS4阶段联合※ SGroup为包含所有单元（主梁、横梁）的结构组。

※ 因结构物的几何形状不随施工阶段变化，故只定义一个结构组※ 随桥面板的浇筑顺序变化的截面联合/非联合情况，用施工阶段联合截面功能输入※ 桥面板的拼装模板时间为25天，桥面板的初期强度龄期为5天，总施工时间为30天※ 以梁单元荷载施加的桥面板的自重，在拼装模板结束的时间（第25天）激活l CS1 n 建立全垮桥梁的钢梁和横梁n 施加主梁的自重，CS2区段（图4）桥面板的自重以梁单元荷载施加 l CS2 n CS2 区段的截面联合n 输入CS2 区段的有效宽度比n CS3区段（图3）桥面板的自重以梁单元荷载施加l CS3 n CS3区段的截面联合 n 输入CS3区段的有效宽度比 n CS4区段(图3)桥面板的自重以梁单元荷载施加l CS4 n CS4区段的截面联合 n CS4区段的有效宽度比 n 2期荷载以梁单元荷载施加图 4. 各个施工阶段的板自重及2期荷载施加设定建模环境及定义截面/材料为了建立桥梁模型，首先打开新项目( 新项目)以‘I-Girder Composite Bridge’为名字保存( Save)文件 文件 / 新项目文件 / 保存( I-Girder Composite Bridge )设定建模环境单位体系设置为tonf(Force)，m(Length)。

工具 / 单位体系 长度>m ; 力>tonf 图 5. 设定单位体系对话框 定义材料利用MIDAS/Civil程序内部材料数据库定义主梁和横梁及桥面板的材料 模型/ 材料和截面特性/ 材料 类型>钢材 ; 规范>KS-Civil(S) 数据库>SM520 ; 数据库>SM490 类型>混凝土 ; 规范>KS-Civil(RC) 数据库>C400 图 6. 输入材料数据定义截面 在主梁的情况为了考虑施工阶段，各个阶段定义不同名字的截面特性值本例题主梁采用等截面，所以截面特性相同，只名称不同(Sect 1, Sect 2, Sect 3, Sect 4)横梁使用用户的功能输入数据[단위 : mm]图 7. 截面数据 截面区段内容备注主梁H 32008009002032/34联合截面横梁H 8004002020/20用户类型截面模型 /特性值 / 截面联合截面截面号 (1) ; 名称 (Sect 1) ; 偏心>中心-中心截面类型>钢-工字型 ; 板宽度 (12.14) ;梁数量> (2) ; CTC (6.15) 使用联合截面时，混凝土的自重是以梁单元荷载施加，所以为了在考虑材料自重时防止重复考虑混凝土的自重，所以输入为”0”。

钢筋混凝土板>Bc (6.07) ; tc (0.25) ; Hh (0.028) 梁>Hw (3.2) ; tw (0.02) ; B1 (0.8) ; tf1 (0.032) ; B2 (0.9) ; tf1 (0.034) 材料>混凝土材料>数据库>KS-Civil(RC) ; 名称>C400钢材>数据库>KS-Civil(S) ; 名称>SM520 Ds/Dc (0) 截面号 (2) ; 名称 (Sect 2) 截面号 (3) ; 名称 (Sect 3) 图 8. 输入截面对话框数据库/用户表单截面号 (4) ; 名称 (CBeam) ; 偏心>中心-中心截面形状>工字型截面 ; 用户 H (0.84) ; B1 (0.4) ; tw (0.02) ; tf1 (0.02) 时间依存材料特性 为了考虑弹性模量变化及收缩、徐变对混凝土强度的影响，需要另外定义时间依存材料特性值本例题时间依存材料特性值采用CEB-FIP标准中的规定构件理论厚度(Notational size of member)计算时，桥面板的厚度假定为25cm。

28天混凝土抗压强度: 4000 tonf/m2 相对湿度 : 70% 几何形状指数 : 2Ac/u = (212.140.25) / (12.14+0.25)/2 = 0.245 水泥种类 : 普通水泥 拆模时间 : 浇筑后3天(开始收缩时间) 计算输入桥面板的构件理论厚度模型 / 特性值 / 时间依存材料(徐变和收缩)名称 (Mat-1) ; 设计标准>CEB-FIP28天材龄抗压强度 (4000) 相对湿度 (40 ~ 99) (70) 构件理论厚度 (0.245) 水泥种类>普通或早强水泥(N, R) 混凝土开始收缩时间 (3) 点击可以查看定义的徐变和收缩图形图 9. 定义混凝土时间依存材料特性（收缩/徐变）浇筑混凝土后，随时间的推移混凝土逐渐硬化，强度也逐渐在增加本例题使用是CEP-FIP标准中定义的混凝土强度进展函数，输入的数据为定义徐变和收缩时使用的数据 模型 /特性值 / 时间依存材料特性(Comp. Strength)名称 (Mat-1) ; 类型>设计规范强度进展>规范>CEB-FIP混凝土28天抗压强度(S28) (4000) 水泥种类(a)>N, R : 0.25 ; 。