1、列表1橋梁概述-1-1.1主要設(shè)計(jì)指標(biāo)-1-1.2相關(guān)計(jì)算參數(shù)-1-1.3相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)-1-1.4一般結(jié)構(gòu)和鋼梁布置-1-1.4.1一般營(yíng)造-1-1.4.2鋼梁布局-2-1.5建筑工藝-4-2建模分析-5-2.1模型概覽-5-2.2建模要點(diǎn)-5-2.2.1定義材料和剖面-5-2.2.2定義節(jié)點(diǎn)、單元和邊界條件-7-2.2.3定義與時(shí)間相關(guān)的材料性質(zhì)-7-2.2.4靜態(tài)荷載情況定義-8-2.2.5預(yù)應(yīng)力載荷定義-9-2.2.6定義移動(dòng)負(fù)載-10-2.2.7定義支持結(jié)算-11-2.2.8定義構(gòu)造階段-12-2.2.9定義結(jié)構(gòu)質(zhì)量-12-2.2.10梁的有效寬度定義-12-2.3定義分析控制-13-

2、2.3.1定義構(gòu)造階段分析控制-13-2.3.2定義移動(dòng)荷載分析控制-13-2.3.3定義特征值分析控制-14-2.3.4定義托管數(shù)據(jù)-14-3合并設(shè)計(jì)規(guī)格-14-3.1定義荷載組合-14-3.2 PSC設(shè)計(jì)定義-15-3.2.1定義PSC設(shè)計(jì)參數(shù)-15-3.2.2定義PSC設(shè)計(jì)資料-15-3.2.3定義PSC設(shè)計(jì)剖面位置-15-3.2.4定義PSC設(shè)計(jì)帳單輸出-15-3.3 PSC設(shè)計(jì)結(jié)果-16-3.3.1正常截面彎曲強(qiáng)度檢查-16-3.3.2斜截面剪切強(qiáng)度檢查-16-3.3.3扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度檢查-16-3.3.4正截面抗裂性檢查-17-3.3.5斜截面抗裂檢查-17-3.3.6施工階段的應(yīng)力檢查

3、-17-3.3.7在拉伸區(qū)域中檢查預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉伸應(yīng)力-18-3.3.8正常截面壓力應(yīng)力檢查-18-3.3.9斜截面壓力應(yīng)力檢查-18-一橋概述1.1主要設(shè)計(jì)指標(biāo)這座橋是一級(jí)公路上一個(gè)(25米35米25米)鋼筋混凝土等截面連續(xù)梁橋，橫橋采用12.5米寬和2柱框架橋墩，承臺(tái)采用鉆孔樁基。1)橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期限100年；2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全水平，a類組件；3)水平布局：雙橋，雙向四車道；4)橋梁總寬度：0.5m(外側(cè)扶手)11.5m(車道)0.5m(內(nèi)側(cè)扶手)0.4m(中央分隔帶)0.5m(內(nèi)側(cè)扶手)11.5m(車道)0.5m(外側(cè)扶手)5)設(shè)計(jì)洪水頻率：1/300，設(shè)計(jì)流：7150 m3/s；6)設(shè)計(jì)

4、恒荷載：鋼結(jié)構(gòu)容重78.5 kn/m3；鋼筋混凝土容重26 kn/m3；混凝土路面和瀝青混凝土路面容重24 kn/m3；7)可變負(fù)載：汽車載荷：道路-車道載荷的均布載荷標(biāo)準(zhǔn)值kn/m；車道載荷集中載荷標(biāo)準(zhǔn)值，KN，計(jì)算車道載荷中的剪切效果時(shí)的系數(shù)1.2，KN；汽車沖擊：根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG D60-2004)取值。1.2相關(guān)計(jì)算參數(shù)該橋使用的是后張法預(yù)應(yīng)力施工，結(jié)構(gòu)檢查考慮了施工和使用階段的預(yù)應(yīng)力損失，以及預(yù)應(yīng)力、溫度、混凝土收縮和徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。相關(guān)計(jì)算參數(shù)包括：1)第二階段時(shí)間表：橋面鋪裝：0 . 111 . 524=27.6 kn/m；碰撞擋墻：0.32526=8.5 k

5、n/m；波形圍欄：0.2526=6.6 kn/m；梁實(shí)體：4.41026=114.66 kn/m；2)每米局部偏差對(duì)預(yù)應(yīng)力管道摩擦的影響系數(shù)：3)預(yù)應(yīng)力鋼筋和管壁的摩擦系數(shù)：4)鋼筋松弛系數(shù)，級(jí)(低松弛)，5)錨變形和接縫壓縮值： (單端)；6)混凝土收縮年齡3天，載荷年齡7天；7)考慮不均勻軸承沉降：側(cè)跨6.25mm，中跨8.75mm；8)箱梁有效寬度為公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D62-2004第4.2.3條；9)垂直日光溫差：c，c，垂直日光溫差等于正溫差乘以-0.5。10)年度最高氣溫：34；最低年溫度：-23；施工溫度為10 。整體溫度溫差：24；整體冷卻溫差

6、：-33；1.3相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1 1)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003)；)；2 2)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)；)；3 3)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)；)；4 4)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D63-2007)；)；1.4一般結(jié)構(gòu)和鋼梁布置1.4.1一般結(jié)構(gòu)C50混凝土、橋面混凝土鋪裝C50防水混凝土。軸抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為Mpa，軸抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為Mpa，彈性系數(shù)為Mpa。橋梁結(jié)構(gòu)的整體布局如圖1-1和圖1-2所示。圖1-1側(cè)跨距25m配置圖圖1-2中的35m配置圖1.4.2鋼梁布局預(yù)應(yīng)力鋼絞線的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為Mpa，

7、張力控制應(yīng)力為1395Mpa，彈性系數(shù)為Mpa。鋼絞線通道使用預(yù)埋橋梁的塑料波紋管，波紋管的外徑D=77mm。預(yù)應(yīng)力筋和管壁摩擦系數(shù)、管局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)、預(yù)應(yīng)力鋼絞線松弛系數(shù)0.3。R235，使用HRB335等級(jí)的常規(guī)鋼筋。R235拉伸，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，均為195Mpa，彈性系數(shù)為Mpa。HRB335拉伸，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，均為285Mpa，彈性系數(shù)Mpa。結(jié)構(gòu)剖面配置和預(yù)應(yīng)力鋼梁配置如圖1-3、1-4和1-5所示。圖1-3面跨度25m鋼梁布局圖圖1-4中的35m鋼梁布局圖圖1-5角截面鋼梁布局圖1.5構(gòu)造過(guò)程結(jié)構(gòu)由拉支架結(jié)構(gòu)組成，如圖1-6所示。圖1-6結(jié)構(gòu)施工流程圖2建模分析2.1模

8、型概述本章根據(jù)桿理論進(jìn)行了整個(gè)橋梁的整體結(jié)構(gòu)分析，構(gòu)件類型為a型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。設(shè)計(jì)安全水平為1級(jí)，零部件制作方法為現(xiàn)澆。使用梁?jiǎn)挝粍?chuàng)建模型。其中光束單元共80個(gè)，節(jié)點(diǎn)97個(gè)，結(jié)構(gòu)離散度如圖2-1所示。圖2-1全橋結(jié)構(gòu)離散圖結(jié)構(gòu)的邊界條件如圖2-2所示，在實(shí)際支撐位置設(shè)置節(jié)點(diǎn)，然后將主梁節(jié)點(diǎn)和支撐頂部節(jié)點(diǎn)連接為“剛性連接”，然后將支撐節(jié)點(diǎn)向下復(fù)制20cm，這兩者通過(guò)彈性連接模擬支撐，最后將支撐底部節(jié)點(diǎn)約束為固定支撐。圖2-2結(jié)構(gòu)邊界條件圖整個(gè)橋梁使用整個(gè)支架將現(xiàn)澆混凝土澆在支架上，保持固定強(qiáng)度后預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉為止，最后進(jìn)行橋面施工，具體施工步驟見(jiàn)表2-1。表2-1施工階段No .周期(d)說(shuō)明13

9、0倒入混凝土，拉伸鋼梁。230倒入混凝土并拉伸鋼梁。330橋面鋪裝施工、拆除支架；4365010年收縮和蠕變；2.2建模點(diǎn)2.2.1定義材料和截面模型材質(zhì)和剖面屬性材質(zhì)定義了“C50”的混凝土材質(zhì)、預(yù)應(yīng)力鋼梁材質(zhì)，如圖2-3中所示。在“模型材料”和“截面特性”截面中，分別定義結(jié)構(gòu)的中間和支承截面，如圖2-4所示。圖2-3結(jié)構(gòu)材料定義圖圖2-4截面定義圖注意：要合并規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)PSC，定義截面時(shí)必須選擇“設(shè)計(jì)截面”，并定義截面的“剪切截面檢查位置”和“檢查腹板厚度”。否則，將顯示消息“PSC設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)失敗”。對(duì)于中間和支承截面特定參數(shù)，如圖2-5所示，最后定義了支承-中間和中間-支承的可變截面，如圖

10、2-6所示。圖2-5中間和支承截面圖圖2-6支承-中-可變截面圖2.2.2定義節(jié)點(diǎn)、單元和邊界條件可以在程序中交互輸入節(jié)點(diǎn)和單位，或使用“與Excel數(shù)據(jù)交換”功能建模。我們建議使用可以顯著提高建模和分析效率的方法。復(fù)制Excel表中的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)(顯示在表2-2中)數(shù)據(jù)，然后將其粘貼到樹(shù)菜單表節(jié)點(diǎn)中，以生成相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，如圖2-7所示。表2-2 Excel中的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)表備注：匯入資料時(shí)，您必須保證兩個(gè)單位的統(tǒng)一性。否則，導(dǎo)入后的計(jì)算將出錯(cuò)。從CAD匯入平面線型時(shí)，您可以打開(kāi)抑制，在MIDAS Civil中將其顯示為x-y平面，然后將其調(diào)整為x-z平面，方法是將節(jié)點(diǎn)-表格中的資料復(fù)制到Excel，交

11、換y和z座標(biāo)，然后將修改后的座標(biāo)貼回節(jié)點(diǎn)-表格。此外，使用表格功能定義負(fù)載、邊界條件也很方便。圖2-7模型的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)連接節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)81，設(shè)置單位，交叉分割，生成整個(gè)橋單元，給出相應(yīng)的截面，最后根據(jù)支撐的位置創(chuàng)建支撐的空間節(jié)點(diǎn)，并定義相應(yīng)的邊界條件(參見(jiàn)圖2-8)。圖2-8節(jié)點(diǎn)單元和邊界定義附注：在端梁和中間梁中，最好模擬旁邊的母模仁剖面，而不模擬實(shí)體剖面，實(shí)體部分會(huì)被等效負(fù)載取代。如果替換為實(shí)體截面，則此處中性軸上存在大變化，反而會(huì)影響計(jì)算結(jié)果的讀取，您可以參考公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D62-2004)中的4.2.6段。2.2.3定義依賴時(shí)間的材料屬性在模型材料和

12、截面特性時(shí)間相關(guān)材料(蠕變/收縮)中，定義C50混凝土收縮蠕變特性，如圖2-9所示。圖2-9定義了混凝土收縮和徐變屬性附注：定義收縮變形時(shí)，請(qǐng)小心不要錯(cuò)誤地失去標(biāo)簽強(qiáng)度。對(duì)于C50混凝土定義，許多工程師經(jīng)常輸入5000KN/m2，以便在以后的計(jì)算中產(chǎn)生奇形怪狀或警告等信息。此外，由于組件的理論厚度不同，因此在此處首先輸入非零值，然后使用單元時(shí)間相關(guān)材料特性修改功能(如圖2-10所示)重新計(jì)算組件的理論厚度。圖2-10修正單元的組件理論厚度2.2.4靜態(tài)荷載工況定義在負(fù)載靜態(tài)負(fù)載情況下，定義負(fù)載情況類型，如圖2-11所示。施工階段載荷(CS)僅在分析施工階段工作，不在橋梁形成階段工作。為了避免在

13、自動(dòng)荷載組合期間重復(fù)相同的荷載，建議將在營(yíng)造階段工作的荷載定義為營(yíng)造階段荷載(CS)。圖2-11定義了靜態(tài)荷載工況然后定義自重、二期、梁自重、溫度和其他荷載工況，如設(shè)計(jì)模型中連續(xù)大梁中所述。注意：在模型中，定義整體提升報(bào)警截面溫度時(shí)，建議為初始溫度選擇0c以避免錯(cuò)誤。對(duì)于Midas Civil，混凝土重量為25KN/m3，要將其更改為26KN/m3，可以在自重條件下考慮-1.04的系數(shù)，如圖2-12所示。圖2-定義12字中條件2.2.5預(yù)應(yīng)力載荷定義負(fù)載預(yù)應(yīng)力負(fù)載鋼梁唯一值定義鋼梁唯一值，如圖2-13所示。圖2-13定義了鋼梁的特征值注意：定義鋼纜束特征值時(shí)，為了避免在導(dǎo)管直徑方面出錯(cuò)，許多工

14、程師將導(dǎo)管直徑定義為0.9m，從而導(dǎo)致計(jì)算中出現(xiàn)模糊，檢查對(duì)計(jì)算者的誤導(dǎo)、邊界條件，并注意不到鋼纜束特征值問(wèn)題。負(fù)載預(yù)應(yīng)力負(fù)載鋼梁配置造型中，首先定義中間腹板鋼梁，然后根據(jù)鋼梁線型選取線，以輸入座標(biāo)資料。然后，定義邊腹板的鋼束，如圖2-14所示，使用相同的方法定義邊跨腹板鋼束，以執(zhí)行左右復(fù)制。注：定義鋼梁造型時(shí)，沒(méi)有應(yīng)力的現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)度在國(guó)外相關(guān)規(guī)范中說(shuō)明，根據(jù)中國(guó)規(guī)范進(jìn)行分析時(shí)無(wú)需定義。圖2-14鋼束形狀定義荷載預(yù)應(yīng)力荷載鋼梁預(yù)應(yīng)力表值如圖2-15所示，對(duì)結(jié)構(gòu)中跨鋼梁使用兩端張力，對(duì)橫向跨鋼梁使用連接、單端張力，對(duì)抗拉控制應(yīng)力為1395MPa的鋼梁定義抗拉控制應(yīng)力。圖2-15定義了鋼梁張力控制應(yīng)力

15、圖2-16鋼梁張力控制應(yīng)力表2.2.6定義移動(dòng)負(fù)載在“指定載荷移動(dòng)載荷分析數(shù)據(jù)移動(dòng)載荷”下，選擇中國(guó)移動(dòng)載荷規(guī)范，如圖2-17所示。圖2-17選擇移動(dòng)負(fù)載規(guī)格在負(fù)荷行程負(fù)荷分析數(shù)據(jù)車道中，定義行程負(fù)荷車道，如圖2-18所示。圖2-18行程負(fù)載車道定義注意事項(xiàng)：定義車道時(shí)，對(duì)于單一梁模型，請(qǐng)使用車道單位方法定義車道。對(duì)于梁軸網(wǎng)模型，建議使用“側(cè)連接梁”方法定義車道。如果采用新的模式進(jìn)行檢查，“跨度”將整個(gè)橋梁作為最不利的跨度，可能沒(méi)有定義“跨度的起點(diǎn)”?！翱缍取本哂袃煞N影響，用于確定車道載荷集的載荷大小。移動(dòng)載荷的縱向減小系數(shù)大小也確定。在負(fù)載移動(dòng)負(fù)載分析數(shù)據(jù)車輛中定義標(biāo)準(zhǔn)車輛負(fù)載，如圖2-19所示。圖2-19移動(dòng)載荷標(biāo)準(zhǔn)車輛定義荷載移動(dòng)荷載分析資料移動(dòng)荷載情況下，定義移動(dòng)荷載情況，如圖2-20所示。圖2-20定義了移動(dòng)荷載工況定義移動(dòng)荷載工況時(shí)，如果只有一個(gè)荷載子條件，選擇“組合”或“單獨(dú)”對(duì)結(jié)果沒(méi)有影響，只有存在兩個(gè)子條件時(shí)才會(huì)有差異。在Midas Civil中，無(wú)需定義橫斷面分布系數(shù)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)是空間分析，車道定義為實(shí)際車道線。如果您要在程式中使用橫向分布系數(shù)演算法，可以在子負(fù)載情況下定義系數(shù)以解決此問(wèn)題。對(duì)于多車道橫斷面減少系數(shù)，程序根據(jù)指定要求提供默認(rèn)值，在特殊情況下，可以手動(dòng)修改橫斷面減少系數(shù)以滿足計(jì)