预应力混凝土T梁的分析与设计.docx

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1、预应力混凝土连续T梁的分析与设计概要2设置操作环境6定义材料和截面7建立结构模型11PSC截面钢筋输入17输入荷载18定义施工阶段26输入移动荷载数据31运行结构分析35查看分析结果36PSC设计51概要本例题使用一个简单的预应力混凝土两跨连续梁模型（图1）来重点介绍MIDAS/Civil软件的PSC截面钢筋的输入方法、施工阶段分析功能、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、设计数据的输入方法和查看设计结果的方法等。Xff) M) AflOq) T AWtSB l 中小dEE3电田工lcy 1Iwu*1 IT b23图1.分析模型桥梁概况及一般截面分析模型为个两跨连

2、续梁，其钢束的布置如图2所示，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=30e2=60.Om图2.立面图和剖面图注：图2中B表示设置的钢绞线的圆弧的切线点。预应力混凝土梁的分析步骤如下。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使用的材料及其容许应力混凝土采用JTG04(RC)规范的C50混凝土钢材采用JTG04(三)规范，在数据库中选StrandI8

3、60荷载恒荷载自重在程序中按自重输入预应力钢束(巾15.2mm31)截面面积：Au=4340mm2孔道直径：130mm钢筋松弛系数(开)，选择JTGO4和0.3(低松弛)超张拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860Nun-2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(lun)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%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(feu,f):50000KN/m*2长期荷载作用时混凝土的材龄

4、：/o=5天混凝土与大气接触时的材龄：4=3天相对湿度：RH=7O%大气或养护温度：T=20构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTGD62-2004)徐变系数：程序计算混凝土收缩变形率：程序计算移动荷载适用规范：公路工程技术标准(JTGB01-2003)荷载种类：公路I级，车道荷载，即CkCD设置操作环境打开新文件（口新项目），以PSCBeam为名保存（。保存）。将单位体系设置为KM和n。该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。ui小位体系还可以通过 点击画面下端状态 条的单位选择键（国） 来进行转换.文件/新项目文件/0保存（T-PSC-Beam）工具/单位体系金图3.设置单位体系长

5、度m;力KNJ定义材料和截面下面定义PSCBeaIn所使用的混凝十.和钢束的材料特性。I同时定义多种材料特性时，使用网键可以连续输入.模型/材料和截面特性/材料类型混凝土；规范JTG04(RC)数据库C50J&名称(StrandI860);类型钢材；规范JTG04(三)数据库Strand1860林XX。倒mm*s)MMOIttI)I关tag图4.定义材料对话柜定乂截面PSCBeanl的截而使用比较简单的T形截面来定义。模型/材料和截面特性/工截面数据库/用户截面号（1）；名称（T-BeamSection）截面类型PSC-工形截面名称:None对称：（开）；剪切验算：（开）；ZI自动：（开）；Z

6、2自动：（开）抗剪用最小腹板厚度：（开）tl:自动（开）；t2:自动（开）；t3:自动（开）抗扭用：（开）IILl:0.2;IIL2:0.05;HL3:1.15;IIL4:0.25;HL5:0.25BL1:O.11;BL2:0.75;BL4:0.35;考虑剪切变形（开）偏心中一下部IM二JM）号IYXXJr臼名怀卜一SemItM做矶性恒网格尺寸I.微面名彝e三wcIJlJUaJUIi1-2l-2-1-21-2HBllel2-HB2-HK3KM*HKBRl戒gBR?-峋瓯BB中下也图5.定义截面的对话框I椒面形状比较复杂时，可模型 材料和兼面特性 值 修改单元材料时间依存 特性的功能来输入ML摩

7、度水龙W浓IHcOxm QTC K2-2004)MM CUa QW 02-4)H夭制m;文方体It压Rflt行IM，Qe k) f t3F)定义材料时间依存特性并连接为了考虑徐变、收缩以及抗压强度的变化，下面定义材料的时间依存特性。材料的时间依存特性参照以下数据来输入。28天强度：f,5000KNm2O相对湿度：RH=70%理论厚度：lm(采用程序自动计算)O拆模时间：3天模型/材料和截面特性/圆时间依存性材料(徐变和收缩)名称(ShrinkandCreep);设计标准China(JTGD62-2004)28天材龄抗压强度(50000)环境年平均相对湿度(4099)(70)构件的理论厚度(1)

8、$水泥种类系数(BSC):5开始收缩时的混凝土材龄(3)J图6.定义材料的徐变和收缩特性参照图8将一般材料特性和时间依存材料特性相连接。即将时间依存材料特性赋予相应的材料。模型/材料和截面特性/造时间依存材料连接时间依存材料类型徐变和收缩徐变和收缩选择指定的材料材料l：C50Ii选择的材料添加/编辑时间依存性材料连接图&连接时间依存材料特性建立结构模型利用建立节点和扩展单元的功能来建立单元。眼点格(关)；疆捕捉点(关)：翱捕捉轴线(关)里正面；自动对齐模型节点嬲建立节点坐标(0,0,0)模型单元将扩展单元全选扩展类型节点今线单元单元类型梁单元；材料l:C50;截面1:T-Beamsection

9、生成形式复制和移动复制和移动等间距dx,dy,dz(2,0,0)复制次数(30)J三IDASCvlV.7.0-(E:iTShapeBcaafftlV(H照文Na)*flX)IuBa)2!1)X幅物Qp一团XlDtHQaTt,F/yS七%；J泉tt)0lIfiMXA22片际一 g I 节点.凡Ia界妥件 IMfclS5s3节ABe: e.I*5utt |5-Ii aTt AW(35 HS* fi ” 今 泣 rmss广 ffswe. ir.i P，。MWitB | -jMwm, isasQrlxa喳 aQ*t* 上哂E1I0 ax*tzy C oeA小* 超电自动口存功电存项目. 用日动保存功a

10、买存厚白.ILiUG a Oj 00T*lB*1 4 七I IImoTtI 叵 l33图7.建立几何模型修改单元的理论厚度模型/材料和截面特性/修改单元的材料时间依存特性选项添加/替换单元依存材料特性构件的理论厚度自动计算(开)规范中国标准公式为：a(0)5WASZCivilV6.7.0-(E:1TShapeBea三)IF元依衣材料ktn目叵*&文修中修编聊三(J)模型荀曦Q)分析结果我计0)：Qli98)Aa)v0l)WftQfJ-lfrl三AB0mfiflSJjqIGFaI闺基本dyIdl-3熟%为Uav除S单元的材耐间依存2性，口节点珈1号短.Ite用.I单元Ifi用关即I8相杵的塔色演

11、9构件的理论厚度10构件的理论鼻凄U构件的理论厚12构件的谩论厚度Ij构件的理讫再度14构件的理论鼻慢15构件的理论16构件的理论离度11构件的理论鼻裁18构件的理论厚现19构件的理论厚度20构件的理论月度21构件的理论彩以22构件的理论厚质23构件的理论与度24构件的理论与凄25楼”的理论与发26构件的理论厚演2?构件的理论庠度28构件的理论鼻覆29枚件的理论厚质30构件的理论厚度Wtt如学查我相助,SF1WU)0.240.240.240.240.240.240.240.240.240.240.240.248240.240.240.240.240.240.240.240.240.240.24

12、Ws缶)0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00I国国Ig油的工需弓IITrn命令Ua人丽丽7u：aO,OG:0.Ov0IliLJ上Iunl*IR*1至JM三ITJ/2图8.修改单元理论厚度定义结构组、边界条件组和荷载组为了进行施工阶段分析，将在各施工阶段（ConStrUetionStagC）所要激活和钝化的单元和边界条件定义为组，并利用组来定义施工阶段。为组结构租新建定义结构组名称（Structure）;后缀（lto2）添加Ut为了利用桥梁内力S助能杳看分析结果 而将其定义为组。定义结构组）名称（AII）U4添加单元号（on）电窗口选择（单元:1to18）组结构组Structurel（拖&放）凶I窗口选择（单元：19to30）组结构组Structure2（拖&放）I全选组结构组A11（拖&放）图10.定义结构组(StrUCtUreGroup)