09月16日梁桥专题-梁格及PSC设计专题0513_图文(精)

1、iinr-If-IL- 1 1 HiHinni_ irL L . .1 1-31311 1r r , , iiii 卩HiHi-hr主讲人: :刘美兰midasmidas CivilCivil 20102010 梁桥专题一梁格InIn tegratedtegrated SolutioSolutio n n SystemSystem forfor BridgeBridge andand CivilCivilStrucutresStrucutres、剪力柔性梁格理论一、剪力- -1.1.纵梁抗弯刚度（3 3n2 2 横梁抗弯刚度（4 43.3.纵梁、横梁抗扭刚度 4 43 3 （4 44.4.虚拟

2、边构件及横向构件刚度（5 5、单梁、梁格模型多支座反力与实体模型结果比较目录三、采用梁格建模助手生成梁格模型1.1.前言（7 72.2. 结构概况 7 72 2 （7 73.3. 梁格法建模助手建模过程及功能亮点（11114.4. 修改梁格（22225.5. 在自重、偏载作用下与 FEAFEA 实体模型结果比较（24245 5 在自重偏载作用下与 2424 四、结合规范进行 PSCPSC 设计一、剪力-1.-1.纵梁抗弯刚度【强制移轴（上部结构中性轴法】、剪力柔性梁格理论a.a. 各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合b.b. 强制移轴, ,使各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合，等效纵梁抗弯刚

3、度2222 横向梁格抗弯刚度女搐购悯枕壇華统檢舟弼.血为*的九同亚心来计算，HJ为*3 3. .纵梁、横梁抗扭刚度44.44.虚拟边构件及横向构件刚度此处 dd为顶板厚度（或者此为板度是悬臂的平均厚度此处 dd为顶板厚度（或者是悬臂的平均厚度二、单梁、梁格模型多支座反力与实体模型结果比较比较结果：与实体模型结果相比较，可得出在自重荷载作用下，单梁模型计算的多 支座反力结果失真，而梁格模型结果较合理。梁格模型（kNkN1000200010002000 支座 1 1 支座 2 2 支座 3 3 支座 4 4 支座 5 5 支座 6 6梁格模型（kNkN多支座梁格模型20002000 实体模型（kN

4、kN支座 1 1 支座 2 2 支座 3 3 支座 4 4 支座 5 5 支座 6 6实体模型（kNkN多支座实体模型5001000150050010001500 单梁模型（kNkN单梁模型（kNkN多支座单梁模型支座 1 1 支座 2 2 支座 3 3 支座 4 4 支座 5 5 支座 6 6三采用梁格建模助手生成梁格模型、采用梁格建模助手生成梁格模型1 1前言宽梁桥、斜交桥、曲线桥的单梁模型无法正确计算横向支座的反力、荷载的横 向分布、斜宽梁桥斜交桥曲线桥的单梁模型无法正确计算横向支座的反力荷载的横 向分布斜交桥钝角处的反力以及内力集中效应，利用梁格法模型可以非常方便的解 决以上问题。梁格

5、法建模的关键在于采用合理的梁格划分方式和正确的等效梁格刚度。用等 效梁格代替用等效梁格代替桥梁上部结构，将分散在板、梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭 刚度集中于最邻近的等效梁格实横横内，实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内，横向刚度集中于横向梁格内。 理想的刚度等效原则是：当原型实际结构和对应的等效梁格承受相同的荷载时，两者的挠曲将是恒等的，并且每一梁格内的弯矩、剪力和扭矩等于该梁格所代表的实际 结构部分的内力。由于实际结构和梁格体系在结构特性上的差异，这种等效只是近似的，但对一般的设计，梁格法的计算精度是足够的。梁格法作为桥梁空间分析的一种简化方法，虽然较比板壳、实体有限元方法建 模简单、求解

6、方便， 但是前期的截面特性计算量大， 且对于新手来讲容易出错， 非常耗 时。 midasmidas CiviCivil l的梁格法建模助手功能可以帮助用户轻松实现上述功能。梁格法建 模助手，对于单箱多室箱梁的梁格法建模助手功能可以帮助用户轻松实现上述功能 梁格法建模助手对于单箱多室箱梁桥、斜交桥、曲线梁桥可自动生成梁格模型。2 2结构概况本桥为 29.97+30+29.9729.97+30+29.97 三跨预应力混凝土连续梁桥。主梁为单箱3 3 室结构，梁宽 21.221.2 m,m,桥梁采用满堂施工、一次落架。通过本例题重点介绍 midasmidas CivilCivil 软件的梁格法建模助

7、手功能以及结合规范进 行设计。8 二S於 桥梁三维几何模型图3.13.1 定义材料3131模型材料和截面特性 材料定义 C50C50 混凝土为了与 FEAFEA 实体模型的自重结果作比较，将端横梁容重设为 0.0.定义 Strand1860Strand1860 钢材22222.22.2 定义截面模型材料和截面特性截面设计截面23232.32.3 定义钢束特性值r荷载预应力荷载钢束特性值梁格法建模助手建模过程及功能亮点打开建模助手数据文件 悬臂 2.1m3x302.1m3x30 单箱 3 3 室箱梁梁格.wzd.wzd” 模型结构建模助手单箱多室箱梁梁格法建模助手 布置 梁格划分形式斜交梁格正交

8、梁格支座方向指定切向附注：附注模结构建模助手单箱多箱梁梁格法建模助手跨度模型 单箱多室箱梁梁格法建模助手斜交梁格附注：此数据此时为随意输入，在生成后的 梁格模型中按实际修改模型结构建模助手单箱多室箱梁梁格法建模助手 跨度斜交梁格斜交梁格附注：此数据此时为随意输入，在生成后的 梁格模型中按实际修改布置 此处的分割距离可以自定义输入调整快速自动调整生成各截面特性值模型结构建模助手单箱多室箱梁梁格法建模助手 跨度模型结构建模助手单箱多室箱梁梁格法建模助手 横桥向布置输入距离 Di,Di,快速定义梁格多车道位置自动生成成桥支座沉降荷载工模型结构建模助手单箱多室箱梁梁格法建模助手 跨度况自动生成：将对话

9、框中输入的钢束信息，自动赋予给所有梁坐标不变坐标与每模型 结构建模助手 单箱多室箱梁梁格法建模助手钢束动赋予给所有梁。x x、z z 坐标不变,y,y 坐标与每个梁格截面的型心相同。布置方便快捷生成钢束张拉力荷载。可以通过输入偏心值来定义添加左右钢束。模结构建模助手单箱多箱梁梁格法建模助手钢筋模型 单箱多室箱梁梁格法建模助手输入整体截面的钢筋信息，分割截面自动生成钢筋信息。布置建模助手生成的梁格模型四四、修改梁格结构4.14.1 修改端横梁位置的结构匚一_一为了方便布置钢束，跨度信息中边跨包含了边支点左右的横梁宽度，实际跨度为, , 所以需为了方便布置钢束，跨度信息中边跨包含了边支点左右的横梁

10、宽度，实际跨度 为 29.5m,29.5m,所以需要修改端部的结构。1 1、桥梁左端横梁和左端支座节点选中，沿着 X X 轴移动 0.47m;0.47m;2 2、桥梁右端横梁和右端支座节点选中，沿着 X X 轴移动-0.47m;-0.47m;2 2 桥梁右端横梁和右端支座节点选中沿着 X X 轴移动 0470473 3、修改端横梁的尺寸。4242 模型 节点复制和移动建模助手的边界生成功能亮点体现在：根据桥梁结构空间自动赋予结构支 4.24.2修改边界建模助手界成功能亮点体现在根据桥梁结构动赋结构支座局部坐标和 空间布置位置。但生成的边界的弹性连接需要根据实际结构进行修改。将支点（171172

11、1771781931942032017117217717819319420320 侗上复制与横梁相交并将支点（171171 172172 177177178178 193193 194194 203203 204204 向上复制与横梁相交,并分割横梁。删除建模助手生成的弹性连 接, ,然后再将顶底部点进行弹性连接中的刚性连接。434.3434.3增加虚拟边构件和横向构件为了方便布置在翼缘位置的荷载，增加虚拟边构件和横向构件。此处 d d =0.25n=0.25n 为顶板厚度（或者取翼缘厚度的平均值此处 d=0.25md=0.25m 为顶板厚度（或虚拟边构件、边横构件截面 此处为顶板厚度（或者取

12、翼缘厚度的平均值红色构件为增加的虚拟边构件、边横构件五、在自重、偏载作用下与 FEAFEA 实体模型结果比较为了与 FEAFEA 实体模型在同一平台上进行比较，故删除梁格模型中与 FEAFEA 模型没 有的信息，然后计算, ,查看反力结果。根据结果可得出自重情况下支反力基本相等，偏 载情况下支反力相差在 1.5%1.5%左右。结果比较合理。midasmidas CivilCivil 梁格模型自重支反力 FZFZ、偏载支反力 FZFZFEAFEA 实体模型自重支反力 FBZ(VFBZ(VFEAFEA 实体模型偏载支反力 FBZ(VFBZ(V四、结合规范进行 PSCPSC 设计荷载组合1 1、mi

13、dasmidas CivilCivil 自动生成荷载组合完全与规范规定相吻合( (例如: :按照 0404 规范做 公路混凝土桥梁设计，那么自动生成的荷载组合就是按照0404 通规生成的。2 2 如果要结合规范做混凝土设计的话程序只调取中的荷载组合列表中荷载组合 然后结合结果 荷载组合2 2、如果要结合规范，做混凝土设计的话，程序只调取混凝土设计中的荷载组合列 表中荷载组合，然后结合规范进行设计。承载能力荷载组合用来进行结构的承载力 验算（正截面抗弯斜截面抗剪等（正截面抗弯、斜截面抗剪等。使用性能荷载组合不勾选 E E 用来进行结构的截面抗裂验算（对于 A A 类预应力混凝土构件进行正截面抗裂

14、验算时，要考虑在 荷载长期效应组合下的验算，但此时规定的荷载长期效应系指结构恒载和直接施加 于桥上的活荷载产生的效应组合，不考虑间接施加于桥上其他作用效应。此时程序 在验算时，会自动屏蔽掉间接荷载效应。使用性能荷载组合勾选 E E （表示弹性验算荷载组合用来进行结构的正截面压应 力、斜截面主压应力验算、受拉区钢筋的拉应力验算。PSCPSC 设计操作流程：PSCPSC 设计参数 PSCPSC 设计材料 PSCPSC 设计截面位置 PSCPSC 设 计截面位置操作流参数材料截截PSCPSC 设计计算书输出内容。设计 PSCPSC 设计 PSCPSC 设计参数PSCPSC设计 PSCPSC 设计PSCPSC 设计材料PSCPSCmidasmidas CivilCivil 20102010 梁桥专题一梁格 梁格？设计 PSCPSC 设计PSCPSC 设计截面位置 ? ?设计 PSCPSC