第一组 预应力
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a. 定义混凝土和钢束的材料模型>材料和截面特性>材料。
b. 定义截面的几何尺寸模型>材料和截面特性>截面。
c. 建立桥梁模型(节点、单元、边界条件)d. 定义结构组、边界组在模型>组中定义组名称,考虑施工阶段的过程定义结构组合边界组的内容。
e. 定义自重在荷载>自重中定义,可单独定义为一个荷载组,并一定要在第一个施工阶段开始步骤激活。
f. 定义其他施工阶段荷载挂篮、湿重、二期恒载、其他荷载,同时定义所属的荷载组。
g. 定义移动荷载和人群荷载在荷载>移动荷载分析数据中定义车辆(人群)、车道。
h. 定义温度作用在荷载>温度荷载>系统温度中定义整体温升、温降在荷载>温度荷载>梁截面温度中定义温度梯度作用i. 定义支座沉降在荷载>支座沉降分析数据中定义。
j. 定义钢束截面荷载>预应力荷载>预应力钢束特性值。
k. 布置纵向预应力钢筋荷载>预应力荷载>预应力钢束钢束形状。
l. 布置纵向普通钢筋、弯起钢筋、腹板竖筋、抗扭钢筋、箍筋模型>材料和截面特性>PSC截面钢筋。
m. 定义各纵向预应力钢筋的张拉控制应力荷载>预应力荷载>钢束预应力。
n. 定义各纵向预应力钢筋的张拉控制应力在荷载>预应力荷载>钢束预应力定义,同时定义所属荷载组。
注意注浆阶段。
o. 定义施工阶段在荷载>施工阶段分析数据>定义施工阶段中定义p. 定义分析内容在分析>施工阶段分析控制中选择分析方法和输出选项。
在分析>移动荷载分析控制中选择移动荷载分析方法、冲击计算方法、输出选项。
q. 运行分析分析>运行分析。
r. 建立荷载组合在结果>和荷载组合的一般和“混凝土”中定义。
s. 查看分析结果在结果>反力中各施工阶段、使用阶段的反力在结果>位移中各施工阶段、使用阶段的位移在结果>内力中各施工阶段、使用阶段的内力在结果>应力>梁应力(PSC)中查看法向应力、剪切应力、主应力。
预应力混凝土空心方桩3 分类与标记3.1 分类和代号空心方桩按混凝土强度等级分为预应力高强混凝土空心方桩C80(代号PHS)和预应力混凝土空心方桩C60(代号PS)。
3.2 规格3.2.1 空心方桩示意图见图1。
说明:B——边长;D——空心直径;L——长度;t——最小壁厚。
图1 空心方桩示意图3.2.2 空心方桩常用规格见表1。
表1 空心方桩常用规格3.2.3 空心方桩按有效预压应力分为A型、AB型和B型,其有效预压应力值分别是:A型3.8MPa~4.2MPa,AB型5.7 MPa~6.3MPa,B型7.6MPa~8.4MPa。
空心方桩有效预应力计算方法见附录A。
3.2.4 空心方桩的长度包括桩身和端板。
3.3 标记空心方桩的标记如下。
3.4 标记示例边长500mm、空心直径310mm、最小壁厚95mm、长度12m、A型的预应力混凝土空心方桩的标记为:PS-500-310-95-12-A JG/T 197-20184 材料4.1 水泥宜采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,并应符合GB 175的规定。
4.2 骨料4.2.1 细骨料宜采用天然中粗砂或人工砂,细度模数为2.5~3.2,采用人工砂时,细度模数应为2.5~3.5,并应符合GB/T 14684的规定,砂的含泥量应不大于1%,氯离子含量应不大于0.01%,硫化物及硫酸盐含量应不大于0.5%。
4.2.2 粗骨料宜采用碎石或破碎的卵石,其最大粒径宜不大于25mm,不应超过钢筋净距的3/4,并应符合GB/T 14685的规定,且含泥量应不大于0.5%,硫化物及硫酸盐含量应不大于0.5%。
4.2.3 对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的空心方桩,其所使用的骨料应符合现行相关标准的有关规定。
4.3 钢材4.3.1 预应力钢筋宜采用预应力混凝土用钢棒,并应符合GB/T 5223.3-2017表6中低松弛螺旋槽钢棒的规定,且抗拉强度应不小于1420MPa、规定非比例延伸强度应不小于1280MPa,断后伸长率应大于GB/T 5223.3-2017表7中延性35级的规定要求。
《2018新混规》工程应用案例详解北京迈达斯技术有限公司朱锋2018年11月沈阳35+55+35m预应力混凝土弯箱梁案例详解85+150+85m预应力连续刚构案例详解工程概况工程概况:本桥为35m+55m+35m变截面预应力混凝土连续梁桥。
主梁采用C50混凝土,单箱单室截面,桥宽10m,中跨跨中梁高2.0m,支点位置梁高3.2m,平面弯曲半径120m,采用公称直径为15.2mm张拉1860MPa钢绞线,纵向受力主筋为HRB400,设计荷载公路-I级。
标准断面示意图边跨端支点中跨等截面中支点断面钢束布置示意图左边跨一半中跨腹板束布置立面图左边跨一半中跨顶底板束布置立面图前处理建模要点与技巧1. 从CAD导入线型快速生成模型快速建模技巧:对于弯桥、梁格模型,可在CAD中绘制中心线,导入Civil实现快速建模。
思考与扩展2. 横隔梁位置截面建模要点端横梁模拟中横梁模拟说明:在端横梁和中横梁处,建议不要用实心截面进行模拟,用旁边的空心截面进行模拟,实心部分用等效荷载的方式代替;若用实心截面代替,则此处截面中性轴有较大的突变。
规范原文规范条文说明3. 定义材料与截面4. 定义收缩徐变注意:☐收缩徐变定义选择最新的18混凝土规范,不要输错混凝土的强度数值;☐对于掺加粉煤灰的混凝土的徐变系数,程序根据规范要求自动修正;5. 边界模拟要点注意要点:◆对于弯桥的节点支撑模拟,需要修改节点局部坐标,输出反力时候可以按节点坐标系方向输出;◆弹性连接是单元坐标系,Dx一般是竖向,不要定义成Dz方向;◆节点弹性支承是整体坐标系,满堂支架定义是Dz(-),需要特别注意;◆刚度数值的定义?工况定义要点:◆普通梁桥荷载工况主要考虑:结构自重、二期铺装、护栏荷载、横梁自重、预应力、移动荷载、支座沉降、整体升降温,梯度升降温等荷载工况;◆混凝土容重为25KN/m3,一般预应力钢筋混凝土或者普通钢筋混凝土需要将其改成26KN/m3,可以在自重工况考虑-1.04的系数,或者在材料定义中手动修改;◆在定义整体升降温和梁截面温度时,为了防止出现一些误解,建议初始温度选择0℃;◆注意荷载工况类型,为了方便后面设计验算,对于施工过程中激活的,建议定义成施工阶段荷载类型;注意要点:◆定义钢束特征值时,特别注意导管直径定义,有很多工程师,把导管直径定义错误,比如9cm,经常定义成0.9m,导致计算中出现奇异,容易产生误导,检查边界条件,而不会注意到钢束特征值的问题;◆定义钢束坐标时候,灵活的用Excel,定义好坐标后直接导入,更加方便,或者用mct命令流;注意要点:◆新《通用规范》车道-I级的集中荷载Pk值,当小于5m 时,由原规范180KN提高至270KN;◆新《通用规范》的多车道折减系数,单车道由原规范的1.0提升至1.2;◆需要注意是,车道荷载计算时候当考虑剪力效应时候,集中荷载Pk值需要乘以放大系数1.2;思考题某高速公路一10m 长简支箱梁桥,按新《通规》布置单车道移动荷载,请问不考虑冲击系数,在单车道移动荷载作用下,结构端部最大反力是多少?R=1.2(51.2P )1.2(10.55+1.2280)=466.2KNk k q ⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=2017年一级注册结构工程师真题—下午卷第35题8. 移动荷载工况定义通过基频,计算冲击系数8. 移动荷载工况定义-冲击系数注意要点:◼一般的梁桥,第一阶振型往往是竖向,这时直接取竖向的一阶频率计算移动荷载冲击系数即可;但当定义支座横向刚度时候,第一阶振型可能为水平向,此时若取此频率值计算冲击系数就不合适了,因此为了避免求出水平向的振型,可将自重只转化为Z向质量;◼对于是否将“二期铺装”转换为质量加载在结构上,对于公路桥梁,按《公路桥梁设计规范答疑汇编》(中交公路规划设计院)P60的解释,不建议将二期铺装转换为质量加载结构上,质量较小,冲击系数较大,考虑偏安全设计;9. 支座沉降工况定义支座沉降有矢量性,数值为负值思考:对于4*30m,支点梁高5m,跨中1.6m,变截面现浇箱梁,会有什么问题?分析与结合规范验算要点1. 结构分析与规范验算流程⚫模型及结果导入⚫项目设计⚫结果查看⚫参数调整⚫数据更新⚫结果输出OKNG2. 荷载组合定义《公路桥涵设计通用规范JTG D60-2015》4.1.5规定3. 设计参数定义指定环境类别、设计安全等级等各项参数:考虑规范4.5.2耐久性要求支持按规范5.2.9,人为控制弯起钢筋对有效高度计算的影响按规范7.2.3调整施工阶段混凝土强度增加4.1.8抗倾覆验算4. 结构验算抗弯承载能力包络图正截面拉应力包络图主拉应力包络图主压应力包络图5. 调束小技巧调束基本流程:◼首先查看抗弯承载能力,尤其C截面,如果抗力不足,加大预应力的束数;抗剪主要通过箍筋与截面来控制;◼重点查看正截面的应力,如果A位置顶缘拉应力超标,可以考虑钢束位置上移,或者增加顶层腹板束数;如果是A位置的底缘拉应力超标,主要是腹板张拉力过大,可以减小束数或者钢束位置下移;◼再看主拉应力验算,有时B点位置的主拉应力超标,主要是B点剪应力过大造成,可以把腹板束变化段拉的平缓一些;主拉应力过大,关键是需要把剪应力减小下来;◼对于钢束的永久应力过大,主要可以通过降低钢束的张拉控制应力进行调整,可以考虑0.72fpk;◼对于连续梁配束,优先考虑腹板束布置,顶板与底板束作为配合;6. 箱梁应力验算指标空间网格模型:建立空间网格模型,顶底板按照横向0.5m间距划分网格,考虑预应力束定义,故腹板竖向不做划分,同时腹板与顶底板用刚臂相接,全桥定义自重,二期恒载,混凝土收缩徐变,温度梯度,移动荷载,支座沉降等数据,模型共计1838个节点,3394个单元。