midas施工阶段分析
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MIDAS/Civil 中施工阶段分析后自动生成的荷载工况说明CS: 恒荷载:除预应力、徐变、收缩之外的在定义施工阶段时激活的所有荷载的作用效应CS: 施工荷载为了查看CS: 恒荷载中部分恒荷载的结果而分离出的荷载的作用效应。
分离荷载在“分析>施工阶段分析控制数据”对话框中指定。
输出结果(对应于输出项部分结果无用-CS:合计内结果才有用) No.荷载工况名称 反力 位移 内力 应力 1CS: 恒荷载 O O O O 2CS: 施工荷载 O O O O 3CS: 钢束一次 O O O O 4CS: 钢束二次 O X O O 5CS: 徐变一次 O O O O 6CS: 徐变二次 O X O O 7CS: 收缩一次 O O O O 8CS: 收缩二次 O X O O 9CS: 合计 O O O O CS: 合计中包含的工况 1+2+4+6+8 1+2+3+5+7 1+2+3+4+6+8 1+2+3+4+6+8CS: 钢束一次反力: 无意义位移: 钢束预应力引起的位移(用计算的等效荷载考虑支座约束计算的实际位移) 内力: 用钢束预应力等效荷载的大小和位置计算的内力(与约束和刚度无关)应力: 用钢束一次内力计算的应力CS: 钢束二次反力: 用钢束预应力等效荷载计算的反力内力: 因超静定引起的钢束预应力等效荷载的内力(用预应力等效节点荷载考虑约束和刚度后计算的内力减去钢束一次内力得到的内力)应力: 由钢束二次内力计算得到的应力CS: 徐变一次反力: 无意义位移: 徐变引起的位移(使用徐变一次内力计算的位移)内力: 引起计算得到的徐变所需的内力(无实际意义---计算徐变一次位移用)应力: 使用徐变一次内力计算的应力(无实际意义)CS: 徐变二次反力: 徐变二次内力引起的反力内力: 徐变引起的实际内力(参见下面例题中收缩二次的内力计算方法)应力: 使用徐变二次内力计算得到的应力CS: 收缩一次反力: 无意义位移: 收缩引起的位移(使用收缩一次内力计算的位移)内力:引起计算得到的收缩所需的内力(无实际意义---计算收缩一次位移用)应力: 使用收缩一次内力计算的应力(无实际意义)CS: 收缩二次反力: 收缩二次内力引起的反力内力: 收缩引起的实际内力(参见下面例题)应力: 使用收缩二次内力计算得到的应力例题1:PR2e sh:收缩应变(Shrinkage strain) (随时间变化)P: 引起收缩应变所需的内力 (CS: 收缩一次)因为用变形量较难直观地表现收缩量,所以MIDAS程序中用内力的表现方式表现收缩应变.∆: 使用P计算(考虑结构刚度和约束)的位移 (CS: 收缩一次)e E:使用∆计算的结构应变F: 收缩引起的实际内力 (CS: 收缩二次)R1, R2: 使用F计算得收缩引起的反力 (CS: 收缩二次)应注意的问题:1.使用阶段的荷载工况后面均有ST符号2.将施工阶段分析结果与使用阶段的荷载效应进行组合时,一定要注意不要重复组合。
目录Q1、施工阶段荷载为什么要定义为施工阶段荷载类型 (2)Q2、 POSTCS阶段的意义 (2)Q3、施工阶段定义时结构组激活材龄的意义 (2)Q4、施工阶段分析独立模型和累加模型的关系 (2)Q5、施工阶段接续分析的用途及使用注意事项 (2)Q6、边界激活选择变形前变形后的区别 (3)Q7、体内力体外力的特点及其影响 (4)Q8、如何考虑对最大悬臂状态的屈曲分析 (4)Q9、需要查看当前步骤结果时的注意事项 (5)Q10、普通钢筋对收缩徐变的影响 (5)Q11、如何考虑混凝土强度发展 (5)Q12、从施工阶段分析荷载工况的含义 (5)Q13、转换最终阶段内力为POSTCS阶段初始内力的意义 (6)Q14、赋予各构件初始切向位移的意义 (6)Q15、如何得到阶段步骤分析结果图形 (6)Q16、施工阶段联合截面分析的注意事项 (6)Q17、如何考虑在发生变形后的钢梁上浇注混凝土板 (7)Q1、施工阶段荷载为什么要定义为施工阶段荷载类型A1.“施工阶段荷载”类型仅用于施工阶段荷载分析,在POSTCS阶段不能进行分析。
如果将在施工阶段作用的荷载定义为其他荷载类型,则该荷载既在施工阶段作用,也在成桥状态作用。
在施工阶段作用的效应累加在CS合计中,在成桥状态作用的荷载效应以“ST荷载工况名称”的形式体现。
因此为了避免相同的荷载重复作用,对于在施工阶段作用的荷载,其荷载类型最好定义为施工阶段荷载。
注:荷载类型“施工荷载”和“恒荷载”一样,都属于既可以在施工阶段作用也可以在POSTCS阶段独立作用的荷载类型。
Q2、P OSTCS阶段的意义A2.POSTCS是以最终分析阶段模型为基础,考虑其他非施工阶段荷载作用的状态。
通常是成桥状态,但如果在施工阶段分析控制数据中定义了分析截止的施工阶段,则那个施工阶段的模型就是POSTCS阶段的基本模型。
沉降、移动荷载、动力荷载(反应谱、时程)都是只能在POSTCS阶段进行分析的荷载类型。
1)问: 在MIDAS软件中施工阶段分析采用何种模型?答: 施工阶段模拟中的模型概念有两种,一种是累加模型概念,一种是独立模型概念。
累加模型的概念就是下一个阶段模型继承了上一个阶段模型的内容(位移、内力等),累加模型比较容易解决收缩和徐变问题。
但较难解决非线性问题。
举例说,当下一个施工阶段荷载加载时,上一个阶段已发生位移的模型容易发生挠动时(比如悬索桥模型),上一阶段的荷载也应同时参与该施工阶段的非线性分析中,而此时累加模型很难解决该类问题。
独立模型的概念就是每施工阶段均按当前施工阶段的所有荷载、当前模型进行分析,然后作为当前施工阶段的分析结果,两个施工阶段分析结果的差作为累加结果。
此类模型较容易使用于大位移等非线性分析中。
但不能正确反应收缩和徐变。
目前MIDAS的施工阶段模拟实际上隐含了这两种模型的选择。
在分析>施工阶段分析控制中,当选择"考虑非线性分析"选项时,程序按独立模型计算,当没有选择该项时,按累加模型分析。
至于具体的工程,应选择哪种模型,应由用户判断。
MIDAS软件目前正考虑升级的部分:1. 将施工阶段采用模型,由隐式改为用户选择。
这不是单纯的改文字。
2. 在帮助文件中尽量对各种结构的施工阶段模拟提供分析模式。
2)问: 在MIDAS软件中静力荷载工况定义中的类型中包括了所有的荷载,为什么菜单下面还有移动荷载工况和支座荷载工况等内容呢?答: 静力荷载工况中的荷载类型正如它的名字为"静力"类型。
当用户需要分析移动荷载处于某一个位置时的情况,即手动决定移动荷载位置后,再做静力分析时,需要在此定义相应的移动荷载工况,也为后处理中自动生成荷载组合做准备。
支座沉降分析数据中的支座荷载工况其实与移动荷载的概念差不多。
举例说明,当有9个支座时,每个支座都可能发生沉降时,该功能可以由自动计算所有可能的沉降组合,因此提供的也是相当于"动态"的结果。
本例题使用一个简单的两跨连续梁模型(图 1)来重点介绍MIDAS/Civil 的施工阶
段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。
主要包括分析 预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的 方法,以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变 化特性的步骤和方法。
图1.
分析模型
桥梁概况及一般截面
分析模型为一个两跨连续梁,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 = 2@30 = 60.0 m
区分
钢束艮坐标
x (m)0122430364860钢束1z (m) 1.50.2 2.6 1.8
钢束2z (m) 2.0 2.80.2 1.5
图2.立面图和剖面图
——1
mJ
m
3
CS2
6 m 6 m
L=30 m L=30 m m
5
1
CS1
12 m。
北京迈达斯技术有限公司CONTENTS概要1桥梁概况及一般截面 2 预应力混凝土梁的分析顺序 3 使用的材料及其容许应力 4 荷载5设置操作环境6定义材料和截面7定义截面8 定义材料的时间依存性并连接9建立结构模型12定义结构组、边界条件组和荷载组13 输入边界条件16输入荷载17输入恒荷载18 输入钢束特性值19 输入钢束形状20 输入钢束预应力荷载23定义施工阶段25输入移动荷载数据30运行分析34查看分析结果35通过图形查看应力35 定义荷载组合39 利用荷载组合查看应力40 查看钢束的分析结果44 查看荷载组合条件下的内力475-1概要本例题使用一个简单的两跨连续梁模型(图1)来重点介绍MIDAS/Civil 的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。
主要包括分析预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法,以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的步骤和方法。
图1. 分析模型桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁,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 = 2@30 = 60.0 m图2. 立面图和剖面图5-2预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。
1.定义材料和截面2.建立结构模型3.输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载4.定义施工阶段5.输入移动荷载数据6.运行结构分析7.查看结果5-35-4使用的材料及其容许应力❑ 混凝土(c40)设计强度:2/400cm kgf f ck =初期抗压强度:2/270cm kgf f ci =弹性模量:Ec=3,000Wc1.5 √fck+ 70,000 = 3.07×105kgf/cm 2 容许应力:❑ 预应力钢束 (ASTM A416-92低松弛270级,Φ15.2mm (0.6" strand)屈服强度: 2py mm /kgf 160=f →strand /tonf 6.22=P y 抗拉强度: 2pu mm /kgf 190=f →strand /tonf 6.26=P u 截面面积: 2387.1cm A p = 弹性模量: 26p cm /kgf 10×0.2=E 张 拉 力: fpi=0.7fpu=133kgf/mm 2锚固装置滑动: mm s 6=∆ 磨擦系数: rad /30.0=μ m /006.0=k5-5荷载❑ 恒荷载自重在程序中按自重输入❑ 预应力钢束(φ15.2 mm ×31 (φ0.6" - 31))截面面积 : Au = 1.387 × 31 = 42.997 cm 2 孔道直径 : 133 mm 张拉力 : 抗拉强度的70%fpj = 0.7 fpu = 13,300 kgf/cm 2 Pi = Au × fpj = 405.8 tonf 张拉后的瞬间损失(程序自动计算)摩擦损失 :)(0)(kL X eP P +⋅=μα30.0=μ, 006.0=k锚固装置滑动引起的损失 : mm 6=I Δc 弹性收缩引起的损失 : 损失量 SP P E A f P ⋅∆=∆ 最终损失(程序自动计算)钢束的松弛(Relaxation )徐变和收缩引起的损失❑ 徐变和收缩条件水泥 : 普通硅酸盐水泥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 : %70=RH大气或养护温度 : C T ︒=20 适用规范 : CEB-FIP 徐变系数 : 程序计算混凝土收缩变形率 : 程序计算❑ 活荷载适用规范:城市桥梁设计荷载规范 荷载种类:C-ALC-AD(20)5-6设置操作环境打开新文件(新项目),以 ‘PSC beam ’ 为名保存(保存)。
施工阶段联合截面分析大汇总施工阶段联合截面分析\施工阶段联合建模midas建模\施工阶段联合截面建模\钢混结合梁midas建模一:施工阶段联合截面分析的疑问:(1) 不能随施工阶段显示分层截面的逐步形成过程。
(2) 同一施工阶段内不能激活多个分层截面。
(3) 不能同时考虑非线性,PSC设计、梁单元细部分析、温度自应力也有问题。
(4) 各分层截面的理论厚度如何考虑?(5) [截面特征调整系数]与施工阶段联合截面中的[刚度系数]是什么关系?(6) 能否进行PSC设计?使用阶段截面应力验算中的P1~P10对应联合截面的什么位置?您好!现就您提出的几个问题逐一回复如下:1、如果您采用的是标准的联合截面建模,是可以分阶段显示结构形状的,除此以外只能显示建模用截面形状;2、同一阶段只能激活一种截面,如果要激活两种截面,可以另定义一个空阶段;3、PSC设计可以执行,但对于施工过程的应力验算不能做,对于成桥的抗力验算是按建模用截面进行验算的,因此我们始终建议用联合后截面建立模型。
不能给出梁单元细部分析结果,因此施工阶段联合截面的计算结果是分位置输出的,因此结果内容相对于单梁的梁单元内力和应力结果内容要详细。
温度计算时,注意建模截面要采用联合后截面,否则得到的温度计算结果是错误的。
(这种情况同样适用于施工阶段联合截面的动力分析中。
)4、构件理论厚度在施工阶段联合截面分析中只能指定一次,因此不同分层的不同构件理论厚度问题现在还不能模拟,建议使用联合后截面的构件理论厚度,毕竟施工过程的持续时间不是很长。
这个问题我们会再做研究。
5、两者都用于对所指定截面的特性的调整,不同的是刚度系数仅用于施工阶段联合截面,针对的是当前激活截面的特性的调整;而截面特性调整针对的是该阶段所有的截面,因此如果既在刚度系数中定义了调整系数,也在截面特性值系数中定义了调整系数,这两个系数取叠加作用。
6、可以进行PSC设计,但得到的结果不完整,没有关于施工阶段过程的验算。
目录概要 1桥梁基本数据 2荷载 2设定建模环境 3定义材料和截面特性值 4成桥阶段分析 6建立模型 7建立加劲梁模型 8建立主塔 9建立拉索 11建立主塔支座 12输入边界条件 13索初拉力计算 14定义荷载工况 18输入荷载 19运行结构分析 24建立荷载组合 24计算未知荷载系数 25查看成桥阶段分析结果 29查看变形形状 29正装施工阶段分析 30正装施工阶段分析 34正装施工阶段分析 34正装分析模型 36定义施工阶段 38定义结构组 41定义边界组 48定义荷载组 53定义施工阶段 59施工阶段分析控制数据 64运行结构分析 65查看施工阶段分析结果 66查看变形形状 66查看弯矩 67查看轴力 68查看计算未闭合配合力时使用的节点位移和内力值 69成桥阶段分析和正装分析结果比较 70概要斜拉桥是塔、拉索和加劲梁三种基本结构组成的缆索承重结构体系,桥形美观,且根据所选的索塔形式以及拉索的布置能够形成多种多样的结构形式,容易与周边环境融合,是符合环境设计理念的桥梁形式之一。
为了决定安装拉索时的控制张拉力,首先要决定在成桥阶段恒载作用下的初始平衡状态,然后再按施工顺序进行施工阶段分析。
一般进行斜拉桥分析时首先通过倒拆分析计算初张拉力,然后进行正装施工阶段分析。
在本例题将介绍建立斜拉桥模型的方法、计算拉索初拉力的方法、施工阶段分析方法、采用未闭合配合力功能只利用成桥阶段分析张力进行正装分析的方法。
本例题中的桥梁模型为三跨连续斜拉桥(如图1),主跨110m、边跨跨经为40m。
图 1. 斜拉桥分析模型桥梁基本数据 为了说明斜拉桥分析步骤,本例题采用了较简单的分析模型,可能与实际桥梁设计内容有所差异。
本例题桥梁的基本数据如下。
桥梁形式 三跨连续斜拉桥 桥梁跨经 40.0 m + 110.0 m + 40.0 m = 190.0 m 桥梁高度 主塔下部 : 20m ,主塔上部 : 40m 图 2. 立面图 荷载 分 类 荷载类型 荷载值 自重 自重 程序内部自动计算 索初拉力 初拉力荷载 满足成桥阶段初始平衡状态的 索初拉力 挂篮荷载 节点荷载 80 tonf 支座强制位移 强制位移 10 cm使用MIDAS/Civil 软件内含的优化法则计算出索初拉力。
联合截面施工阶段分析方法(针对用户定义截面)联合结构是指由钢材和混凝土两种不同材料的构件,或者即使是一种材料但强度和材龄(如混凝土)不同的构件联合所构成的结构。
从前的分析方法是对联合前的各构件分别建立不同的模型,联合时对各构件进行刚性连接。
这种方法在进行静力分析时误差比较少,但考虑徐变和收缩等进行时间依存性分析时,就会产生很大的误差。
为了提高考虑材料时间依存特性时,对于联合截面分析结果的准确性,MIDAS/Civil提供了对联合截面进行施工阶段分析的方法。
进行联合截面施工阶段分析时,定义联合截面的方法有两种,Normal type和User type。
Normal type是指利用截面数据库中提供的联合截面(Composite section)或组合截面(SRC section)等已知联合前后各截面特性值的截面来定义的方法。
User type是指由用户来定义任意截面的特性值并将其在不同的施工阶段进行联合的方式。
关于Normal type的分析方法请参照技术资料「工字型钢混联合梁桥的施工阶段分析」,这里主要介绍一下在使用用户定义的方式进行联合截面施工阶段分析时,需要注意的事项和查看结果的方法。
下图为定义联合截面施工阶段的对话框。
(荷载>施工阶段分析数据>施工阶段联合截面)Normal type User type图1. 定义联合截面施工阶段的对话框Note!! 以上画面只有在定义了施工阶段和截面后才可以显示。
输入步骤建模步骤与一般的施工阶段分析建模步骤类似,只需在此基础上再定义联合截面的施工阶段即可。
其定义步骤如下。
1. 定义材料和截面2. 定义时间依存性材料特性 (选项)3. 建立结构模型 (几何形状、边界条件、荷载)4. 定义施工阶段5. 定义施工阶段联合截面这里结合例题重点介绍根据施工阶段定义联合截面的方法。
例题例题模型为一由主梁和桥面板构成的两跨连续梁桥,施工阶段如图2所示由4个阶段组成。
midas施工阶段联合截面分析大汇总————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:施工阶段联合截面分析大汇总施工阶段联合截面分析\施工阶段联合建模midas建模\施工阶段联合截面建模\钢混结合梁midas建模一:施工阶段联合截面分析的疑问:(1) 不能随施工阶段显示分层截面的逐步形成过程。
(2) 同一施工阶段内不能激活多个分层截面。
(3) 不能同时考虑非线性,PSC设计、梁单元细部分析、温度自应力也有问题。
(4) 各分层截面的理论厚度如何考虑?(5) [截面特征调整系数]与施工阶段联合截面中的[刚度系数]是什么关系?(6) 能否进行PSC设计?使用阶段截面应力验算中的P1~P10对应联合截面的什么位置?您好!现就您提出的几个问题逐一回复如下:1、如果您采用的是标准的联合截面建模,是可以分阶段显示结构形状的,除此以外只能显示建模用截面形状;2、同一阶段只能激活一种截面,如果要激活两种截面,可以另定义一个空阶段;3、PSC设计可以执行,但对于施工过程的应力验算不能做,对于成桥的抗力验算是按建模用截面进行验算的,因此我们始终建议用联合后截面建立模型。
不能给出梁单元细部分析结果,因此施工阶段联合截面的计算结果是分位置输出的,因此结果内容相对于单梁的梁单元内力和应力结果内容要详细。
温度计算时,注意建模截面要采用联合后截面,否则得到的温度计算结果是错误的。
(这种情况同样适用于施工阶段联合截面的动力分析中。
)4、构件理论厚度在施工阶段联合截面分析中只能指定一次,因此不同分层的不同构件理论厚度问题现在还不能模拟,建议使用联合后截面的构件理论厚度,毕竟施工过程的持续时间不是很长。
这个问题我们会再做研究。
5、两者都用于对所指定截面的特性的调整,不同的是刚度系数仅用于施工阶段联合截面,针对的是当前激活截面的特性的调整;而截面特性调整针对的是该阶段所有的截面,因此如果既在刚度系数中定义了调整系数,也在截面特性值系数中定义了调整系数,这两个系数取叠加作用。
一、施工步骤划分,计算内容及荷载取值1.施工步骤的划分根据施工总进度计划及主体结构施工方案,将整个施工过程划分为12个步骤来进行施工模拟分析,以外筒每两个竖向分段节点间距(每6层)作为一个施工步骤,核心筒在比外筒存在一定高差的前提下与外筒同步施工,楼板施工滞后外筒施工6个结构层,具体如下表所示。
施工步骤核心筒(楼层)外筒(楼层)楼板(楼层)幕墙(楼层)Stage1 F9 F2 ————Stage2 F15 F8 F2 ——Stage3 F20 F14 F8 ——Stage4 F26 F19 F14 ——Stage5 F31 F25 F19 ——Stage6 F37 F30M F25 ——Stage7 F43 F36 F30M F2Stage8 F48 F42 F36 F8Stage9 F54 F47 F42 F14Stage10 F60 F53 F47 F19Stage11 完成F59 F53 F25Stage12 ——屋顶屋顶F30M2.计算内容及原因计算各施工阶段结构变形的变化和发展过程。
由于施工顺序和加载条件不同,实际施工的建筑物的受力情况与建立整个模型后进行结构分析的分析结果是不同的。
导致产生这些误差的原因可大致分为两点:(1)对整个建筑物的模型同时施加荷载时,所施加的荷载会被传递到刚施工的上部楼层,这与实际施工条件不同,因此会产生误差。
(2)在各施工阶段的荷载会导致竖向构件的不同收缩。
因此必须进行施工阶段的变形,指导现场施工,确保施工阶段的安全。
3.算法及荷载概述根据施工顺序,本公司采用MIDAS/GEN进行施工阶段模拟分析,计算模型为一整体模型,按照施工步骤将结构构件、支座约束、荷载工况划分为若干个组,按照施工步骤、工期进度进行施工阶段定义,程序按照控制数据进行分析。
在分析某一施工步骤时,程序将会冻结该施工步骤后期的所有构件及后期需要加载的荷载工况,仅允许该步骤之前完成的构件参与运算,例如第一步骤的计算模型,程序冻结了该步骤之后的所有构件,仅显示第一步骤完成的构件(内筒第一节),参与运算的也只有内筒第一节,计算完成显示计算结果时,同样按照每一步骤完成情况进行显示。
本例题使用一个简单的两跨连续梁模型(图1)来重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。
主要包括分析预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法,以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的步骤和方法。
BliJU Elki EJI Laid 肛归旳F^siik Mida 口啊lads wndEw 屮「討]图1.分析模型-IOI »lSt IMvr ■・■桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁,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 = 2@30 = 60.0 m区分 钢束 艮坐标x (m) 0 1224 30 364860钢束1 z (m)1.50.22.61.8钢束2z (m)2.02.80.21.5图2.立面图和剖面图L=30 mL=30 m•-------- 10壬■ -•0 +«12 m 6 m CS1 CS26 mm预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。
1. 定义材料和截面2. 建立结构模型3. 输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载4. 定义施工阶段5. 输入移动荷载数据6. 运行结构分析7. 查看结果使用的材料及其容许应力混凝土设计强度: 2f ck = 400 kgf / cm初期抗压强度:f ci =270kgf/cm 2弹性模量: Ec=3,000Wc1.5 vfck+ 70,000 = 3.07 X 105kgf/cm 2容许应力:预应力钢束 (KSD 7002 SWPC 7B-① 15.2mm (0.6?strand)屈服强度: 2 f py = 160 kgf / mm T P y = 22.6 tonf / strand 抗拉强度: 2f pu =190kgf / mm T P = 26.6tonf / strand截面面积: 2A p =1.387 cm弹性模量: 6 2E p = 2.0X 0 kgf /cm张拉力:fpi=0.7fpu=133kgf/mm2锚固装置滑动: 空=6 mm磨擦系数:g = 0.30 / radk = 0.006 /m荷载恒荷载自重在程序中按自重输入预应力钢束(机5.2 mm X31 (©0.6?- 31))截面面积:Au = 1.387 X 31 = 42.997 cm2孔道直径:133 mm张拉力:抗拉强度的70%2fpj = 0.7 fpu = 13,300 kgf/cmPi = Au X fpj = 405.8 tonf张拉后的瞬间损失(程序自动计算)摩擦损失:P(X)=P0e kL)u=0.30, k =0.006锚固装置滑动引起的损失:4c=6mm弹性收缩引起的损失:损失量JP E -.f P A SP 最终损失(程序自动计算)钢束的松弛(Relaxation )徐变和收缩引起的损失徐变和收缩条件水泥:普通硅酸盐水泥长期荷载作用时混凝土的材龄:t o =5天混凝土与大气接触时的材龄:ts =3天相对湿度:RH = 70 %大气或养护温度:T = 20 °C适用规范:CEB-FIP徐变系数:程序计算混凝土收缩变形率:程序计算活荷载适用规范:城市桥梁设计荷载规范荷载种类:C-ALC-AD(20)设置操作环境打开新文件(口新项目),以PSC beam '为名保存(二保存)。
将单位体系设置为tonf '和m '。
该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。
File / - - New ProjectFile / ・ Save ( PSC beam )单位体系还可以通过点击画面下端状态条的单位选择键(•)来进行转换。
Tools / Unit SystemLength〉m ; Force>tonf : l图3.设置单位体系定义材料和截面下面定义PSC beam 所使用的混凝土和钢束的材料特性。
Model / Properties / MaterialType>Concrete ; Standard>KS-civil(RC)DB>C400Name ( Tendon ) ; Type>User Defined ; Standard>None Analysis DataModulus of Elasticity (2.1e7) :l图4.定义材料对话框TjigrENl會[舸Marterial DarlaGeneralMaterial Nmnribmr :『 Tsn(ton U&er DefinedCuncrate D BStandardStandardUser De^rn^d ConcrecsModulus oi Elasticity : 2.10006*007lonf/m?Pqi舞口酣拿;"THhtrnntl CotHicitnl :D.OOOOe-OOO|l/[TJWtighl D ・mi期riQn^/rn*姑咄阳IsDolaSpecrfic He 制 心CionduclitPi :卩kcal/m-lirlT]同时定义多种材料 特性时,使用■Jik _I 键可以连续输入。
定义截面PSC beam的截面使用比较简单的矩形截面来定义。
Model / Properties / SectionDB/User> Section ID ( 1 ) ; Name (Beam)Section Type>Solid Rectangle〉UserH ( 3 ) ; B ( 2 )Offset〉Center-Bottom .」图5.定义截面的对话框定义材料的时间依存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 ck = 400 kgf/cm 2相对湿度:RH = 70 %理论厚度:1.2m ( 2A c / u= 2 x 6 / 10 = 1.2 ) 混凝土种类:普通水泥(N.R) 拆模时间:3天Model / Property /」Time Dependent Material(Creep & Shrinkage)Name (Creep/Shrinkage) ; Code>CEB-FIPCompressive strength of concrete at the age of 28 days (4000) Relative humidity of ambient environment (40 〜99)(70)Notational size of member (1.2)Type of cement>Normal or rapid hardening cements (N, R) Age of concrete at the beginning of shrinkage (3).」Narre - |' i -^-r ■-h ri-Codt : | ZLG-riF可CEBConnpnassl>M shvn^ih al i ;gniEratia Ai-lhia aga :卩珈tant/nvHelrfve Wurridiiy 时 ambiem 前诸伽胆皿 CO -瞰: P 3 暮NoBlkd”cf nt ember:厂^mh = 2 ■ Ac/ u (At: Section Set. u : Penmwer h 粧nftet 研 跡陽口也計Type al cementF Rapid haidcning high sbengllh cvmsnl (RS) e iMormel or^epid h^idenlng c^iriGni (N. 3)厂 Slowly lurdening ccrnbM(SLJA QU al cancrai]] jtliiD haginnhg oi shrinkaga ;[-图6.定义材料的徐变和收缩特性截面形状比较复杂时, 可使用模型〉材料和街面特 性值 > 修改单元材料时间依 存特性的功能来输入h 值。
Naw I Cade Cwep/SMnkase CEB-FlF混凝土浇筑后随时间变化而逐渐硬化,时间越长其强度越大。
本例题根据CEB-FIP 所规定的混凝土强度发展函数考虑了混凝土的这一特性。
Model / Property / 鬥Time Dependent Material(Comp. Strength)Name (Comp.Strength) ; Type>CodeDevelopment of Strength>Code> CEB-FIPConcrete Compressive Strength at 28 Days (S28) (4000)Cement Type(a) (N, R : 0.25) _______ ________________ I…Time D@p$ndenl MaterlaKComp, Strenglh)Mama1Typei匚o mp. Siren glh 匚odeDelolQ图7.定义随时间变化的混凝土强度发展函数精品word文档值得下载值得拥参照图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。
Model / Property / ■- Time Dependent Material LinkTime Dependent Material Type>Creep/Shrinkage> Creep/ShrinkageComp. Strength>Comp. Strength Select Material for Assign>Materials> 1:C400 —I Selected MaterialsAdd / Modify图8.连接时间依存材料特性图9.建立几何模型建立结构模型利用建立节点和扩展单元的功能来建立单兀。
Point Grid (off) ; Point Grid Snap (off) ; □ Line Grid Snap (off)◎ Front View ; Auto FittingModel>Nodes> J Create NodesCoordinates (0,0,0)Model>Elements> Extrude ElementsSelect AllExtrude Type>Node Line Element. Element Type>Beam General Type>TranslateTranslation>Equal Distance>dx,dy,dz> (2, 0, 0) Number of Times> (30): IMaterial 〉1:C400Section 〉1: Beamh^di "LN 呼 jMk- 如* t^P显界希* Q til 垃.厲*戟A 金口□7 -1耳|・|朮19匱直国乐乐药4 \\> 1- H>»|^□meTD U : 1 D.【vuEta ESi \轲也皿I Load 節曲訴申E 曲 ]jP a ; H v £?» 母fl 帝湘出>4fw.■^^^■叭^Enn^tel s芒[?罵£AMi HP p pninFI±1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(construction stage)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。