算例02 -懸臂梁橋分析與設(shè)計.doc

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1、懸臂梁橋分析與設(shè)計2010-10-7目錄1.概要12.設(shè)置操作環(huán)境43.定義材料和截面54.建立結(jié)構(gòu)模型145.非預(yù)應(yīng)力鋼筋輸入296.輸入荷載307.定義施工階段428.輸入移動荷載數(shù)據(jù)489.運行結(jié)構(gòu)分析5210.查看分析結(jié)果5211.PSC設(shè)計6212.RC設(shè)計70附錄：關(guān)于溫度荷載和支座沉降的模擬791.概要本橋為30+50+30三跨混凝土懸臂梁橋，其中中跨為掛孔結(jié)構(gòu)，掛孔梁為普通鋼筋混凝土梁，梁長16m。墩為鋼筋混凝土雙柱橋墩，墩高15m。（注：本例題并非實際工程，僅作為軟件功能介紹的參考例題。）在簡化過程中省略

2、了邊跨合龍段模擬、成橋溫度荷載模擬。通過本例題重點介紹MIDAS/Civil軟件的施工階段分析功能、普通鋼筋的輸入方法、鋼束預(yù)應(yīng)力荷載的輸入方法、移動荷載的輸入方法和查看分析結(jié)果的方法、PSC設(shè)計及RC設(shè)計數(shù)據(jù)的輸入方法和查看設(shè)計結(jié)果的方法等。圖1.分析模型橋梁概況及一般截面橋梁形式：三跨混凝土懸臂梁橋梁長度：L=30+50+30=110.0m，其中中跨為掛孔結(jié)構(gòu)，掛梁長16m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工方法：懸臂施工T構(gòu)部分，滿堂支架施工邊跨現(xiàn)澆段，邊跨合龍時，中跨體系轉(zhuǎn)換為簡支單懸臂結(jié)構(gòu)，拆除施工支架，然后施工中跨掛梁，掛梁

3、與中跨主梁鉸接，施工橋面鋪裝，并考慮3650天收縮徐變。預(yù)應(yīng)力布置形式：T構(gòu)部分配置頂板預(yù)應(yīng)力，邊跨配置底板預(yù)應(yīng)力截面形式如下圖2.跨中箱梁截面圖3.墩頂箱梁截面梁橋分析與設(shè)計的一般步驟1.定義材料和截面2.建立結(jié)構(gòu)模型3.輸入非預(yù)應(yīng)力鋼筋4.輸入荷載①.恒荷載②.鋼束特性和形狀③.鋼束預(yù)應(yīng)力荷載5.定義施工階段6.輸入移動荷載數(shù)據(jù)①.選擇移動荷載規(guī)范②.定義車道③.定義車輛④.移動荷載工況7.運行結(jié)構(gòu)分析8.查看分析結(jié)果9.PSC設(shè)計（預(yù)應(yīng)力混凝土梁）10.RC設(shè)計（普混梁和柱）PSC設(shè)計參數(shù)確定RC設(shè)計參數(shù)的確定運行設(shè)

4、計運行RC梁設(shè)計/運行RC柱設(shè)計查看設(shè)計結(jié)果表格和圖形查看設(shè)計結(jié)果表格和圖形輸出PSC設(shè)計計算書輸出RC設(shè)計計算書使用的材料q混凝土主梁采用JTG04（RC）規(guī)范的C50混凝土，橋墩采用JTG04（RC）規(guī)范的C40混凝土q鋼材采用JTG04（S）規(guī)范，在數(shù)據(jù)庫中選Strand1860荷載q恒荷載自重，在程序中按自重輸入，由程序自動計算q預(yù)應(yīng)力鋼束(φ15.2mm×31)截面面積:Au=4340mm2孔道直徑:130mm鋼筋松弛系數(shù)(開),選擇JTG04和0.3(低松弛)超張拉(開)預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值(fpk):18

5、60N/mm^2預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù):0.25管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù):1.5e-006(1/mm)錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值:開始點:6mm結(jié)束點:6mm張拉力:抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值的75%，張拉控制應(yīng)力1395MPaq徐變和收縮條件水泥種類系數(shù)(Bsc):5(5代表普通硅酸鹽水泥)28天齡期混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值,即標(biāo)號強度(fcu,f):50N/mm^2長期荷載作用時混凝土的材齡:5天混凝土與大氣接觸時的材齡:3天相對濕度:構(gòu)件理論厚度:程序計算適用規(guī)范:中國規(guī)范(JTGD62-2004)徐變系數(shù):

6、程序計算混凝土收縮變形率:程序計算q移動荷載適用規(guī)范：公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01-2003)荷載種類：公路I級，車道荷載，即CH-CD2.設(shè)置操作環(huán)境打開新文件(新項目)，以‘混凝土懸臂梁’為名保存(保存)。將單位體系設(shè)置為‘KN’和‘m’。該單位體系可根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的種類任意轉(zhuǎn)換。文件/新項目文件/保存(混凝土懸臂梁)2單位體系還可以通過點擊畫面下端狀態(tài)條的單位選擇鍵()來進行轉(zhuǎn)換。工具/單位體系2長度>m;力>KN?圖4.設(shè)置單位體系3.定義材料和截面定義材料下面定義模型中所使用的混凝土和鋼束的材料特性。模型/材料和

7、截面特性/材料2同時定義多種材料特性時，使用鍵可以連續(xù)輸入。類型>混凝土;規(guī)范>JTG04（RC）數(shù)據(jù)庫>C50名稱〉主梁?2類型>混凝土;規(guī)范>JTG04（RC）數(shù)據(jù)庫>C40名稱〉橋墩?2名稱(Strand1860);類型>鋼材;規(guī)范>JTG04（S）數(shù)據(jù)庫>Strand1860圖5.定義材料對話框定義截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁通常采用箱梁截面，可以使用截面數(shù)據(jù)庫中的設(shè)計截面來定義。首先定義控制位置的一般截面，然后再使用一般截面定義變截面。（注：因為對于主梁要進行PSC設(shè)計和RC設(shè)計，因此主梁截面必須用設(shè)計截面來定義，而墩

8、截面必須用數(shù)據(jù)庫/用戶截面來定義。）模型/材料和截面特性/截面/添加截面類型>設(shè)計截面>單箱單室截面號(1);名稱(跨中)按照左圖輸入跨中位置處截面的各控制尺寸，并且打開程序自動定義剪切驗算位置和自動搜索腹板厚度功能考慮剪切變形(開)偏心>中-上部?圖6.定義跨中位置處截面按照左圖輸入支座位置處截面的各