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PSC变截面箱梁施工阶段及PSC设计例题北京迈达斯技术有限公司2007年3月19日一、结构描述 (2)二、结构建模 (4)三、分步骤说明 (4)1、定义材料和截面特性 (4)2、建立上部梁单元并赋予单元截面属性 (7)3、定义结构组并赋予结构组单元信息 (11)4、定义边界组并定义边界条件 (12)5、定义荷载工况和荷载组 (13)6、定义施工阶段 (14)7、分阶段定义荷载信息 (15)8、分析及后处理查看 (20)9、按照JTG D62规范的要求对结构进行PSC设计 (21)PSC变截面箱梁施工阶段及PSC设计例题对于常规的PSC连续梁桥我们通常可以参考建模助手建立的模型,对于特殊的桥型或有特殊要求的结构我们需要按照一般方法建立有限元模型，施加边界和荷载进行分析。
这个例题主要说如何使用一般方法建立PSC连续梁桥并定义施工阶段进行施工阶段分析和按照JTG D62规范对结构进行设计验算.一、结构描述这是一座50+62+50的三跨预应力混凝土连续箱梁桥，这里仅模拟其上部结构.施工方法采用悬臂浇注，跨中截面和端部截面如图1所示.图1—1 跨中截面示意图1-2 支座截面示意桥梁立面图如图2所示。
图2 连续梁立面图图3 钢束布置形状二、结构建模对于施工阶段分析模型，通常采用的建模方法是：1、定义材料和截面特性（包括混凝土收缩徐变函数定义）;2、建立上部梁单元并赋予单元截面属性；3、定义结构组并赋予结构组信息;4、建立边界组并定义边界条件；5、定义荷载工况和荷载组；6、定义施工阶段;7、分阶段定义荷载信息（分施工阶段荷载和成桥荷载两部分)；8、分析,分析完成后定义荷载组合进行后处理结果查看；9、定义设计验算参数按照JTG D62对结构进行长短期及承载能力验算.下面就每个步骤分别详述如下——三、分步骤说明1、定义材料和截面特性本模型中涉及的材料包括混凝土主梁(C40）、预应力钢绞线(Strand1860）。
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11、MIDAS/Civil软件的使用方法-变截面与变载
11.1.1变截面与变载菜单
11.1.2
11.1.3实腹长方形变截面
11.1.4回到工作窗口
利用拖放功能，拖着变截面名称，拖到窗口中释放，这时候这个截面特性就已经赋予给了这些单元，我们单击视图—消隐查看效果。
11.2.1变截面组
11.2.2输入变截面组数据：选择全部单元、单击添加即可。
11.2.3显示变截面组
11.2.4变截面组转换成变截面
11.2.5将新开始截面号改大以便不和前面的号发生冲突
112.6查看新转换的变截面
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赠人玫瑰，手留余香。
midas变截面及变截面组的定义变截面是指在一种材料中，其截面形状会随着某种因素的变化而改变。
这种变化可以是材料的外力加载、温度变化或其他物理因素的影响所导致的。
而变截面组则由具有不同形状的变截面构件组成的一种结构，可以根据材料的不同应变和受力情况来实现不同的力传递和形变效果。
Midas变截面学说在结构工程领域具有重要的意义。
它的提出源于人们对结构材料变形特性的研究和对结构设计的需求。
传统上，结构工程师通常将结构中的截面形状设计为固定不变的，以便于计算和施工。
然而，在某些情况下，固定形状的截面可能无法满足结构的要求，或者在材料的受力和形变过程中，会产生一些不必要的损失和不良效果。
Midas变截面学说通过引入变截面的概念，有效地解决了这个问题。
变截面可以根据外部条件和材料响应的变化而改变其形状。
这样，结构在不同的受力和形变情况下，可以采用不同的截面形状来适应需求，并使结构在满足强度和稳定性要求的同时，尽可能减少材料的损失和良好效果。
变截面的设计需要考虑到结构材料的特性和受力情况。
根据不同的变形要求，可以设计出各种形状的变截面，如折叠截面、伸缩截面、螺旋截面等。
这些变截面可以通过定制的机械结构或材料特性实现。
变截面组是由多个具有不同形状的变截面构件组成的一种结构。
它可以根据结构需要和受力情况的变化，进行力传递和形变调节。
变截面组的设计需要考虑截面形状、材料特性和构件连接等因素。
通过灵活调整变截面的形状和构件的连接方式，可以实现结构的高效力学和减少材料的损失。
Midas变截面学说的应用领域非常广泛。
在建筑领域，通过采用变截面和变截面组的设计方法，可以实现更轻松、更节能的建筑结构。
在航空航天领域，变截面的设计可以提高飞机的空气动力性能和结构强度。
在交通运输领域，变截面的设计可以增加车辆的稳定性和乘坐舒适性。
总之，Midas变截面及变截面组的设计方法在结构工程领域具有重要的意义。
通过引入变截面的概念，可以灵活地调整结构的形状和材料的应变特性，使其适应不同的受力和形变需求。
16-MidasCivil应用—变截面预应力连续箱梁01Midas Civil应用—变截面预应力连续箱梁1、三跨预应力混凝土连续箱梁建模及分析(1)基本概况一座三跨预应力混凝土连续箱梁桥桥梁长度：L=30m+50m+30m=110m，为钢筋混凝土结构；预应力布置形式：T构部分配置顶板预应力，边跨配置底板预应力。
材料特性混凝土：主梁采用C50混凝土，桥墩C40混凝土；钢材：预应力采用“Strand1860”；荷载：自重，程序自动计算；恒荷载：自重；预应力：钢束(φs15.2mm×37)；截面积：Au=5180mm2，孔道直径：80mm；预应力与管道摩擦系数：0.17；张拉控制应力：1395MPa；移动荷载：适用规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003)荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD。
(2)Midas Civil 连续梁桥分析步骤三跨预应力混凝土连续箱梁分析步骤如下：①设置操作环境及项目信息②定义材料和截面③建立结构三维模型④输入静力荷载⑤输入移动荷载数据⑥输入荷载组合⑦运行结构分析⑧查看分析结果(3)设置操作环境及项目信息打开【工具】/【单位系】/将单位体系设为KN，mm。
该单位可以根据输入数据的种类任意转换。
打开【文件】 /【项目信息】/完善基本信息。
(4)定义材料和截面。
打开【特性】/【截面特性值】/【截面】/【添加】/【设计截面】/【截面类型：单箱单室】，截面号：1，名称：跨中；定义PSC截面钢筋。
打开【特性】/【截面特性值】/【截面管理器】/【钢筋】；添加纵向钢筋：1、类型直线，板顶，Z:0.06m，数量65根，间距0.14m，直径：φ16mm；2、类型直线，板底，Z:0.06m，数量33根，间距0.15m，直径：φ16mm；抗剪钢筋：两端i、j钢筋相同，弯起钢筋（间距1.5m，角度45°，Asb：0.0005㎡）；抗扭钢筋（间距：0.2m，箍筋Asv1：0.0004㎡，纵筋Ast：0.002㎡）；抗剪箍筋（间距：0.2，Asv：0.0008㎡），计算箍筋内表面包围的截面核芯面积（打开），保护层厚度：0.05m，包括翼缘和悬臂。
Basic TutorialsChapter 1. 二维隧道施工阶段分析二维隧道施工阶段分析1.1 学习目的隧道分析的主要目的是为了掌握特定设计及施工过程的可靠性及稳定性问题。
通过数值分析，识别隧道施工时在隧道周边发生的变形及下沉，综合分析喷射混凝土及锚杆的应力，可以在施工前预测施工时可能发生的问题。
分析上需要的输入材料有地面特征值、岩土的初始应力、支撑物特性值等，岩土的初始应力对隧道响应带来很大的影响，所以需要一边修改参数（侧压力系数）一边执行隧道的稳定性评估。
通过本例题可以学习如下主要功能及分析方法。
• 引入几何形状• 定义岩土/结构物性 • 网格设计• 初次支撑材料 喷混Shotcrete, 锚杆Rockbolt 的建模 • 修改物性(分析前, 分析中) • 定义施工阶段(勾选LDF) • 参数分析• 输出结果分析 – 施工阶段分析结果图及表。
Section 1学习目的及概要Chapter 1. 二维隧道施工阶段分析Basic Tutorials1.2 模型及分析概要本模型是内部有一个隧道的山地地形的切面形状。
地层由上部分布4m 层厚的粉砂、下部为风化岩、二等级岩的地层构成。
在初始地应力状态上形成开挖后，设置初次支撑材料的喷混Shotcrete 和锚杆Rockbolt ，模拟喷混Shotcrete 硬化以后的阶段。
定义岩土及结构材料后，在创建网格时定义分配给各单元的特性。
▶ 分析切面Basic TutorialsChapter 1. 二维隧道施工阶段分析[启动附加的开始文件(01_1arch_start)]*: 分析 > 分析工况 >设置 (Analysis > Analysis Case > Setting)• 设置模型种类、重力方向及初始变量。
确认分析时使用单位制。
在建模过程及确认分析结果时可以修改单位制。
根据设置的单位制将自动换算输入参数。
• 本例题为二维形状，单位制使用SI 单位(kN,m)。
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11、MIDAS/Civil软件的使用方法-变截面与变载
11.1.1变截面与变载菜单
11.1.2
11.1.3实腹长方形变截面
11.1.4回到工作窗口
利用拖放功能，拖着变截面名称，拖到窗口中释放，这时候这个截面特性就已经赋予给了这些单元，我们单击视图—消隐查看效果。
11.2.1变截面组
11.2.2输入变截面组数据：选择全部单元、单击添加即可。
11.2.3显示变截面组
11.2.4变截面组转换成变截面
11.2.5将新开始截面号改大以便不和前面的号发生冲突
112.6查看新转换的变截面
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赠人玫瑰，手留余香。
