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文档简介
1、Civil使用手册01-材料的疋义通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。1、通过调用数据库中已有材料数据定义示范预应力钢筋材料定义。2、通过自定义方式来定义示范混凝土材料定义。3、通过导入其他模型已经定义好的材料一一示范钢材定义。无论采用何种方式来定义材料,操作顺序都可以按下列步骤来执行:选择设计材料类 型(钢材、混凝土、组合材料、自定义)t选择的规范t选择相应规范数据库中材料。对于自定义材料,需要输入各种控制参数的数据,包括弹性模量、泊松比、线膨胀系 数、容重等。名称tr-milE&D设计勞型Wtt.加"3曲F3血底用M量奁蛊M斜琼旳£*±一星 材斜号
2、.祠料笑型T各財P0性1/T就岀6£迟计笑StW3 強性理赶r使用质量密厦胡土弹性腫曲泊壮比摆fit?胀為般.1/TJIdT/n'E!/:材料曲据|>-ffi材料号:、命称:勰莊一设计酒*善时同性用戸走女泊甜出r蓉軋B性用户定炎规范灘土2r WOOeKIOT 册*UB03®)JGJ HJG) rr®4 S) (si CSXG)B5DIB £5 EHS) JISS).HS-ClviLCS) BS-Cavil G)CHE G J规范:1/TGB®C) GB-CiviltBT) IT諏 CRC) ASTttCK)CSX HE)ES
3、74;C)EH (SC) ns fficiJIS-ClviKK:) ES®C) KS-Civililr) rsocjCBSffiJC) 11和血ldf/n-3/f*8®诡°2跑口葩槿导宰厂J/hr*tTj钢材规范图i材料定义对话 框02-时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为 时间依存材料特性。定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作:1定义时间依存特性函数(包括收缩徐变函数,强度发展函数)(图1,图2);2、 将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接(图3);3、 修改时间依存材料特性值(构件理论厚度或体积与
4、表面积比)(图4);图1收缩徐变函数图2强度发展函数时间依存性材料连接.图3时间依存材料特性连接图4时间依存材料特性值修改定义混凝土时间依存材料特性时注意事项:1)、定义时间依存特性函数时,混凝土的强度要输入混凝土的标号强度;2)、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数,在建立模型后通过 程序自动计算来计算构件的真实理论厚度;3)、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定,加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定(等于单元激活时材龄+荷载施加时间);4)、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。计算公式中的a代表在空心截面在构
5、件理论厚度计算时,空心部分截面周长对构件与大气接触的周边长度计算的影响系数;5)、当收缩徐变系数不按规范计算取值时,可以通过自定义收缩徐变函数来定义混凝 土的收缩徐变特性;6)、如果在施工阶段荷载中定义了施工阶段徐变系数,那么在施工阶段分析中将按施 工阶段荷载中定义的徐变系数来计算。03-截面定义截面定义有多种方法,可以采用调用数据库中截面(标准型钢)、用户定义、采用直接输入截面特性值的数值形式、导入其他模型中已有截面(图1图3)。在这个例题中分别采用这四种方式定义了几个截面,采用调用数据库中标准截面定义 角钢截面;采用用户输入截面 形状参数定义箱形截面;用户 输入截面特性值定义矩形截 面;通
6、过导入其他模型中的 PSC截面来形成当前模型中的 两个新的截面。对于在截面数据库中没有 的截面类型,还可以通过程序 提供的截面特性计算器来生成 截面数据,截面特性计算器的 使用方法有相关文件说明,这 里就不赘述。数整库/用户 敕店;爼含薩茴.型换绘PSC 抵面导:熬程号呂称:乘冥展长方洋裁面IxgIPRHh-输入截面控制I参数定节申味I义截面S 曲.BE库PI戦就祢F调用数据库中标潅截面 gfr怛培铝倉就面leg"1 vU E D"2!jdHh oooo肋B2. 0000|截面桔件值3 OOODOe-i-OOOAsy2. 00000+000 n"2血LQOOOOe
7、+OOOn2IxxDOOOOe+ODO十Iyy.00000t+0t)0m"4Izzl.DOOOOe+ODOJH1FCyp1-OODOntCym1.0000ITlCzp0. 5000mCu.0. 5000m35 1250n"2Sb0. 5000Ptri:06rQ00G0e+QQ0mPeri:I0.00000e+000in计卑截面特性佰三7走虑殖切空貳寸老虑剪切吏老图1数据库适用嗨樂11厂.确诙申備酋 中些懺躺心.图2数值型截面定义对话框輪号类型*原号码负口果号码已经再在则替擬起茹号码广新号码关闭© |确认取消金剖04-建立节点节点是有限元模型最基本的单位,节点的建立
8、可以采用捕捉栅格网、输入坐标、复制 已有节点、分割已有节点等方法来建立新的节点,另外在复制单元的同时程序会自动生成 构成单元的节点。节点建立过程中可能会出现节点号不连续的情况,这是可以通过对选择节点进行重新 编号或紧凑节点编号来进行编辑。以上几个命令在语音资料中都将为大家一一演示。05-建立单元在MIDAS/Civil中可以通过多种方法来建立单元,包括连接已有节点建立单元、对已 有单元进行分割建立新的单元、扩展已有节点或单元生成更高维数的单元、导入AUTOCAD的DXF文件来生成单元的方法等。对于复制单元、分割单元、扩展单元都可以执行等间距操作和任意间距操作。需要注意的是:使用镜像功能复制单元
9、时,新生成的单元的局部坐标系方向与源单元 的局部坐标系方向相反,因此需要调整单元的局部坐标系方向使得输出的单元内力方向统。在导入AUTOCAD的DXF文件时,只要选择需要的图层中的图形文件就可以方便的建 立整体结构模型,然后再对导入的单元赋予单元属性即可完成结构模型的建立。面弹性支承过界艇名称派认値转换为:卞节点弹性玄破陣性理接K=A<x Ks5 EJflfective Aiw per Node Ks s Mdkilus. of ubgradt: ReiiAH单元类出31- J.瞬性连接果已定Qtonf/*,i,3迺用输入基床系数06-定义边界条件MIDAS/Civil里包含多种边界表现
10、形式。这里介绍的比较常用的一般支撑、节点弹性支撑、面弹性支撑、刚性连接等边界条件的定义方法。一般支撑是应用最广的边界条件,选择要施加一般支撑的节点,选择约束自由度方向 即完成一般支撑的定义。节点弹性支撑的定义方法同一般支撑,不同的是在定义约束的自 由度方向要输入约束刚度。面弹性支撑不仅可以针对板单元来定义弹性 支撑条件,而且可以对梁单元、实体单元来定义面 弹性支撑。这种支撑条件在模拟结构与土体的连接 条件时应用比较广。需要输入的参数地基弹性模 量,这个可以在地质勘查报告中查得。图1所示为面弹性支撑定义对话框。对于弹性连接和刚性连接涉及的都是两个节点间的连接情况。对于弹性连接选择连接的自由度方向
11、和该方向的刚度参数就可以了,弹性连接的方向是按照连接的两个节点间的局部坐标系方向来 定义的(如图2)!刚性连接是强制从属节点的某些 自由度从属于主节点(如图 3所示)。07-定义自重荷载MIDAS/Civil对结构的自重荷载可以通过程序来自动计算。程序计算自重的依据是材料的容重、截面面积、单元构件长度、自重系数来自动计算结构自重。在定义自重时,首先要定义自重荷载的荷载工况名称,并定义自重所属的荷载组,然后输入自重系数即可。对于荷载系数,通常在Z方向输入-1即可,因为通常考虑的模型的重力作用方向都是竖直向下,而程序默认的整体坐标系Z的正方向是竖直向上的。如果自重作用时考虑结构的容重与材料定义时的
12、容重不同,这里自重系数只要输入计算自重时要 考虑的容重与材料定义的容重之比就可以了。演示例题中以计算自重时混凝土自重按26KN/m 3 考虑。IBS荷载工呪名称自重系敷0-26/28自重系数输入自重Jill'关闭©08-钢束预应力荷载钢束预应力荷载模拟的是预应力混凝土结构中张拉预应力钢束的作用。在程序中通过 三个步骤来实现,首先要定义模型中采用的预应力钢束的性质,其次要定义预应力钢筋布 置形状,然后对布置到结构中的预 应力钢束输入张拉控制应力即可完 成钢束预应力荷载的定义。1钢束特性值定义 定义钢束特性值时可以选 择预应力张拉形式、单根预应力钢 筋面积、后张法导管直径、松弛系
13、 数等与预应力钢筋应力计算参数。 如果在分析中不考虑预应力损失, 那么图1中标示图框的部分内容可 以不输入或输入为 0,那么钢束预应 力因松弛、超张拉、摩擦、锚具变 形引起的损失将不予考虑,对于预 应力钢筋的其他两项损失:混凝土 收缩徐变引起的损失和混凝土弹性 压缩引起的损失在施工阶段分析控 制中选择定义(图 2)。2、钢束布置形状 操作例题中参考的预应力 钢筋布置形式如图 3所示。预应力钢束布置可以通过二维或三维的输入方式来输入,图通过输入钢束形状主要控制点坐标和预应力钢筋弯起半径,并输入插入点坐标即预应力钢筋坐标参考位置坐标即完成钢束布置定义(图4)。3、输 张拉控制择要 钢入钢束 应力选
14、 张拉的 束,输 拉控制 (或张 制内 并输入 时间, 哪个阶入张 应力 拉控 力), 注浆 即在段开始考虑按换算截面来进行计算。如图5所示。图2施工阶段分析控制选项IB1L91.01.2* 一 T1 .6m. fu o. i|L2.0丽力左刃-J|预应力2d J- ( *丽觀複血分番載73荷叢工溟容称豆1I选择力巌的预应力钢束预应力駅已选钢束:钢束类型T葡旣工况TEND0N2应力预应力zTEND0N1应力预应加预<>注浆:下厂3个範工阶段.<图5钢筋张拉应力对话框十丨=30r图3钢束布置形状L二30m09-温度荷载定义MIDAS/Civil可以考虑5种温度荷载的施加方式。这
15、几种不同 的温度荷载分别适用于不同的温度荷载定义。系统温度适用于整体结构的整体升温或整体降温。节点温度和单元温度适用于对选择节点或单元的整体升、降温 作用。温度梯度适用于对梁或板沿截面高度和宽度方向考虑温度梯度 作用。例如在梁高方向输入温度梯度5度(图2),梁截面实际温度荷载作用如图3所示。玉统温度£节点、温度. ff单元温度 y通度梯度 蹬槊截面谓度一.图i温度荷载类型梁截面温度荷载适用于对梁截面施加折线形温 度荷载。通过输入折线形温度荷载的每个线性温度作 用的截面宽度,作用截面高度及该高度范围内的温 度。需要注意的是对于空心截面,温度荷载实际作用 宽度一定要扣除空心部分截面宽度影
16、响。截面高度位 置的温度值为实际温度值,不是相对于系统温度的相 对值。当截面为联合截面或组合截面时,输入每段线 性温度荷载时的材料特性应依据截面位置不同而输 入不同的材料特性(图 4 )。对于结构的初始温度在模型一结构类型中指定, 通常指定为0度即可。'温度丽度二 .囲 1荷载工溟名称选项方向C扃邸局部单元类型匸jT2=宿梁He肿T即r腹311=*潘加 替独 r删聆T2z-rii: :5T1F?使用截面的血壯;:<nT2 厂 Tly:|oTP使用截面的HyKy:m截面爲度初妬温度:1°T丄用厂疋女b性梗量戟膨施系数1/ITIT |0Hl: (mTl:|oIH2:厂inT
17、J:1 T)Hn |EH I i HPr中壮” +復)“边席濡辑图3温度梯度5度时实际温度荷载图4梁截面温度荷载定义对话框1.2.3.4.x a® GSl |画聲 si 毎z刼丄皿”3平"T S. 1. -住苯賃贈也柞、.蛋賢対科话茴賀¥|LU-莎半w莊动帝狂疋黑驚龍卒直删 2 *41(ZI 胃KlE) JV511I WkQ SWlAl II 滾计 ha 宝“电I XMdl *C1E晶K总囤&舟伺13 因浄 f %旳灯罢童抜良G.咽巨叮=3杆齐两E "瓦3鬲口W M1),图1采用横向联系梁布载时车道定义Starta饲可痰系翻H:;潢向联累衆妨点|
18、5_耳 舞点|o_耳(ff车道老称.:橫向布我HA S 车删荷鞍的分布 r车道单元0m桥與跨艮00 <1车輛移动方向广向前 广鬥启 r*往聽选择忘葫庖广Eft标点睨单元号号单元傭心1(-)跨度跨度堀占.1942407295Z403册240497240"T1巾A flLISA删除UM礙消按作毎加<定义车道(适用于梁单元)或车道面(适用于板单元)定义车辆类型; 定义移动荷载工况; 定义移动荷载分析控制一一选择移动荷载分析输出选项、冲击系数计算方法和计 算参数。(一)、车道及车道面定义移动荷载的施加方法,对于不同的结构形式有不同的定义方法。对于梁单元,移动荷 载定义采用的是车道
19、加载;对于板单元,移动荷载定义采用的是车道面加载。对梁单元这 里又分为单梁结构和有横向联系梁的梁结构,对于单梁结构移动荷载定义采用的是车道单 元加载的方式,对于有横向联系梁的结构移动荷载定义采用的是横向联系梁加载的方式。 对于单梁结构的移动荷载定义在PSC设计里边已经讲过了,这里介绍的是有横向联系梁结构的移动荷载定义以及板单元移动荷载定义。横向联系梁加载车道定义:在定义车道之前首先要定义横向联系梁组,选择横向联系 梁,将其定义为一个结构组。车道定义中移动荷载布载方式选择横向联系梁布载(图 然后选择车道分配单元、偏心距离、桥梁跨度后添加即可完成车道的定义。SM期粗1班1 T -詡 IEEZA S
20、SFifl: 0坦雪邸:0I円删D车道面定义(图2):对于板单元建立的模型进行移动荷 载分析时,首先需要建立车道面。输入车道宽度、车道偏心、 桥梁跨度、车道面分配节点后添加即可完成车道面定义。(二)、车辆类型选择无论是梁单元还是板单元在进行移动荷载分析时,定义了车道或车道面后,需要选择车辆类型,车辆类型包括标准车辆和用户自定义车辆两种定 义方式(图3)。(三)、移动荷载工况定义定义了车道和车辆荷载后,将车道与车辆荷载联系起来就是移动荷载定义。在移动荷 载子工况中选择车辆类型和相应的车道,对于多个移动荷载子工况在移动荷载工况定义中 选择作用方式(组合或单独),对于横向车道折减系数程序会自动考虑(
21、图 4)。(四)移动荷载分析控制在移动荷载分析控制选项中选择移动荷载加载位置、计算内容、桥梁等级、冲击系数 计算方法及计算参数(图 5)。车道面名稀车追宽度:斜交甬与车道基准线的偏心距禹(a):m桁50度jo?om选择冷两点 r Sft禄点靱 r节点暑|qT o?Taz | 删除傑作号E道面定义飞|16240.5402625口 S4036260.540:46270.540;50 s40<>确认职消各子荷载工 况组合类型图4移动荷载工况定义加载位置计算内容桥梁等级冲击系数计算方法和计算参数荷範揑制选项毎亍纔单元上聚I殲曲数垦-所有点计驻伍走枚卑元 r内力 申吋 席内力(中心十节点)
22、蔽应为忏系单元 厂内力渥犬憤$忖内力Cfi±iS+当喘苴社内力1 厂应力L十茸适顶 肓反力r fl至都冲击泰数规苑类型路构图觀囁动荷载分析fMt=丽JTG D80-2004J控制选项ffiPSyA騒荊拉轿注意事项总结:1车道面只能针对板单元定义,否则会提示“影响面数据错误”。2、车道定义中,当为多跨桥梁时,对应下面的车道单元应输入不同的桥梁跨度。该功 能主要为了对不同跨度的桥梁段赋予不同的冲击系数。3、移动荷载工况定义中当考虑各子荷载工况的组合效果时,组合系数在各子荷载工况 定义中的系数中定义。4、移动荷载分析控制选项中影响线加载点的数量越多在移动荷载追踪时荷载布置位置 越精确;计算
23、内容选项中如果不选择计算应力,那么在后处理中将不会显示由移动载应系来择其里常数图 荷构击频选为这种系冲击累数规范类型:跨度计篡方法;桥袈类型I办定义车道时输入的蹬度 例车他痈厂简支或连续的钢桥瞎结构和 慨 /(I知金钢与钢筋碇板的结合梁/ ( 40+ U坳市桥梁I列圭純即22r钢筋號、混滤土、石砌的桥跨结构肢画洞、问牒桥'+ L), a = 4* C 1 - h 2引起的结 力;当冲 数不按基 计算时, 规范类型 他规范, 提供了多 用的冲击 计算方法 6)。a * |6/ ( |30h履土區度1: 厂转申影唱线拥载跨疫空腥式钢蔚駐拱桥的拱阳和拱他L-一 * (1 + Q.4*L /
24、£3 |100+ Lambda)Lambda-o 一厂使用影响繚拥载跨笈* L.踌屋单位:皿确认驱消11变截面及变截面组的定义通过对一个简支梁单元截面的定义来演示变截面和变截面组如何定义,及各自的适用 范围。变截面是针对某个单元的截面形式;对于一组连续的单元,当截面类型相同、变化形 式相同时,可以采用变截面组的功能。定义变截面时,只需在“截面一变截面”里定义即可。定义变截面组时,首先要先针 对一组单元定义一个变截面,这个变截面的i端截面形式为这一组单元 i端截面形式,这个 变截面的j端截面形式采用的这一组单元 j端的截面形式,然后将这个变截面赋予给这一组 单元形成如图1所示的结构形式
25、,然后再在模型一变截面组中定义变截面组数据,这里包 括变截面组名称、变截面组包含的变截面单元、截面高度方向和截面宽度方向的变化形式, 然后选择添加,即可将采用相同变截面的一组单元转变为适用于一组单元的变截面组,形 成如图2所示的结构形式。驱1于驗 |戦面菲狀屈養配X确刘琮平面urmu j 一|y "呼G 严*i1购忽 Ml 1 1 1厂” gyvt. PL-ain-e爼£15?沁it而上元列去atc5¥-键性厂3式 对珠平血*定义了变截面组后,如果要查看每个单元的截面特性,可以使用转变变截面组为的变 截面的功能,将适用于一组单元的变截面组转变为针对每个单元的变截面
26、。|Tto5截面龙伏的妾化工轴广线性金多项式|2 m対殊平面从:R距离:卩m操作飼bn輪辑筑)|删除距离:-I議面;9/变霍面矩形S单元列表面lt&5y轴*线性广參项式i g平面从:f定义变截面组后的结构形式1 1Q :叢截面矩形1X H :变截面矩老213 :变琵面矩老4图3变截面组转变为变截面后丄一转换丸麥赴面12-质量数据定义在进行动力分析时要对结构输入结构的质量数据,质量数据在程序里包含三部分内容,自重转化的质量、荷载转化的质量、节点质量数据。其中前两个在结构分析计算比较常用。自重引起的质量也就是结构自身的质量只能在“模型一结构类型一将结构的自重转化 为质量”中定义,只要选择转
27、化的方向就可以了。皓构类型<?c工-匸平面C X-Y平可将結构的自重转换力质录 广不转换重力力砸度:初贻温度:3门厂在團形显示中1将梁顶标高与楼面标高-丫平面)对齐厂在屋形显示中 > 将板顶标高与楼面标高CMT平面)对齐转规的荷羲种类盛节点荷载V梁单充荷载i讦丽元施P压力荷载僞偉压力)确i 重力加速S06 血垃图1自重转化为质量定义对于二期恒载,程序在进行结构分析的时候都是 按照荷载的形式施加的,在进行动力分析时,二期恒 载实际上是作为结构的一部分要参与动力分析的,因 此需要考虑它的质量影响。二期恒载的质量定义需要 在“模型一质量一将荷载转化为质量”中来定义(图 1)°对
28、于节点质量,通常对局部结构考虑附加质量时可以将附加质量按节点质量考虑来施加(图2°,但这种情况并不多见。对于结构的质量数据可以通过“查询一质量统计 表格”来查看具体的不同质量的定义情况(图3)。荷羲工溟系数恭加二期恒载1删除荷载工况/坦合值泵數荷載工况;匚丽i莪31 组合值系数:洲味衍早埶据蔽取消图2荷载转化为质量定义模型窗口质量总和芾直质屋 (tonf/E猛誌烯让丸成屋Ctanf/t(tonf/ e)含计(toilf/t)卜i0 00000 12241. 03$91 16221. 00000. 24472 079$3. 224531. flQOOCi. 24472 0783. 24
29、541. ocooo. 244 r2. GTS83. 324551. eoooQ 244 r2 07?39. 245&1. 00000. 24472, 6爲B3. 324570. 00000. 12241. 03991. 1&23台计5. 00001.4512. 47C718. $472图3结构质量数据查询13-PSC截面钢筋定义对于预应力混凝土结构,除了配置预应力钢筋外,还要配置一定数量的普通钢筋。在 这里普通钢筋包含以下钢筋内容:纵向普通钢筋、弯起钢筋、腹板竖向预应力钢筋、抗扭 钢筋(抗扭箍筋和抗扭纵筋)、抗剪钢筋(图1,图2 )。數向钢筋j抗舸钢筋|直径Ref. T
30、65;Kaf Z2 Un)间距(m)1(120E中央0.00下部0.100. 1524203中央0.QQ下部0 250. 153血8S中央0.00上部0. 100. 154图i纵向普通钢筋配置纵向钢筋抗鯉钢筋寸匝二i懑騎劉觀凰县超感1 |J 1厂骂起钢箴间距:rti角度|def帥:七厂膻板竖騎间距:|!Ti詹度:炖:kH竖向预应力钢筋皴应折減系数:抗扭钢啟1 间距:rmI-1Alt:R?箍筋间距:|0 1ffiAw:|o. 0006962添加/替换删除关闭 |图2其他类型普通钢筋配置演示例题中采用的是 T形截面,纵向普通钢筋配置情况是:在马蹄部分配置了两层纵 向普通钢筋,在上翼缘配置了一层普通
31、钢筋。对于纵向钢筋输入钢筋配置位置数据后,在 PSC截面钢筋输入对话框中会时时显示钢筋的布置情况,可以方便用户检查钢筋输入是否 正确。“抗剪钢筋”数据输入中包含纵向弯起钢筋、腹板竖筋、抗扭钢筋、抗剪钢筋的配置 数据。对以上数据输入需要注意的有以下几点:1)、对于弯起钢筋需要输入的是该截面处弯起钢筋的间距、弯起角度、弯起钢筋面积;2) 、对于纵向抗扭钢筋不包含在PSC截面纵向钢筋数据中,而是要在抗扭钢筋中单独 定义。在PSC截面纵向钢筋中输入的是仅提供抗弯作用的纵向钢筋数据,同样在抗扭钢筋中定义的箍筋数据也仅用来验算剪扭构件的抗扭和抗剪承载力;3)、在箍筋数据定义中输入的是提高斜截面抗剪承载能力
32、的箍筋数据;4)、对于所有的箍筋数据输入的都是单肢箍筋截面积,程序计算时会按双肢箍筋进行计算。因此对截面可能配置多肢箍筋的情况要先将多肢箍筋面积按双肢箍筋面积进行换算 后输入换算后的单肢箍筋面积。配置了纵向普通钢筋后在分析中如果要考虑普通钢筋对截面刚度的影响以及对结构承载能力的影响就要在“分析一主控数据”中选择“在计算截面刚度时考虑钢筋”。否则程序图3分析主控数据在计算过程中不考虑纵向普通钢筋对截面刚度和结构承载能力的影响。F7适用®14-节点荷载定义选择要定义节点荷载的节点,针对6个自由度方向输入定义的节点荷载即可。如果针对节点 定义了节点局部坐标系,那么定义的节点荷载是 在节点局
33、部坐标系下的荷载情况,否则是在整体坐标系的荷载施加情况。尿单元荷载(单元选项a忝加 厂替换 r脚除15-梁单元荷载定义梁单元荷载包括梁单元均布荷载、梁单元集中荷 载、梁单元梯形荷载几种形式(图1所示)。定义梁单元荷载时,首先选择梁单元荷载类型, 然后选择作用方向,再按荷载作用位置输入作用位置 处荷载集度即可完成梁单元荷载的定义。在例题中为大家分别演示了集中荷载、均布荷载、 梯形荷载的定义方法,相同类型的梁单元弯矩和扭矩 荷载采用相同的定义方法。各种荷载值见表1。梁单元集梁单元均梁单元梯琦载类型集中荷载相对位置1中荷载 布荷载 形荷载0.500.1数值撷相对值 r绝对值关闭位置1荷载集度-1KN
34、-2KN-1KN相对位置2110.4位置2荷载集度-5KN-2KN-3KN相对位置30.6位置3荷载集度-5KN相对位置41位置4荷载集度-2KN表1各类梁单元荷载值複里亩口16.1-组的定义进行施工阶段分析时一定要定义组信息。组是MIDAS/Civil 个非常有特色的概念一 可以将一些节点和单元定义为一个结构组,以便于建模、修改和输出;将在同一施工阶 段同时施加或同时撤除的边界条件定义为一个边界组;对于在同一施工阶段施加或撤除的 荷载定义为一个荷载组;对于受力性能相同、预应力损失情况一致的钢束定义为一个钢束 组。组的定义极大的方便了施工阶段的定义。定义组时,首先要定义组的名称,然后选择该组中
35、包含的节点或单元,将组的名称拖 放到模型窗口中,选择适当的内容即可完成对组的 定义。对于边界组和荷载组的定义也可以在定义边 界条件和定义荷载时实时地选择各边界或各荷载所 属的边界组或荷载组情况。例题中给出的是在已经 定义过边界条件和荷载条件的模型中通过修改边界 和荷载信息来定义边界组和荷载的情况。实时定义的情况如图 2所示。针对某节点或单 用文件钞 扁搐 现逹1博 慎型如 肓载心 分忻 錯果 设计时S7 Ii-ALLp Dhr 17 Dt Ro a. o,o a o. u:3图所示图3修改边界组元定义的边界条件,通过选择边界类型一边界组名称一约束类型,即可完成边界组的定义; 对于荷载组,通过选
36、择荷载类型一荷载工况名称一荷载组名称一荷载集度,即可完成荷载 组的定义。需要修改边界组和荷载组时,可以通过修改边界信息和荷载信息来完成。如 为边界组的编辑情况,在边界条件信息表格中通过下拉菜单来选择修改边界组信息。进行施工阶段分析时,首先要定义组 信息,然后就可以定义施工阶段信息了。 选择在同一个施工阶段施工的构件定义 为一个结构组,并在该施工阶段中激活, 将在同一施工阶段拆除的构件定义为一 个结构组,在该施工阶段钝化。 边界组和 荷载组的定义同结构组的定义。定义好施工阶段信息 后,进行施工阶段分析时, 还要选择施工阶段分析控 制选项。选择计算分析的施 工阶段、考虑收缩徐变效果 的计算控制选项
37、、结果输出 控制等内容。17-支座沉降和支座强制位移支座沉降和支座强制都是用来分析支座变形对结构影响的,但针对的情况有所不同, 对于已知支座沉降变形值的情况下,可以通过定义支座强制位移来进行分析;当不确定具 体哪个支座发生沉降,但可以预估沉降值,可以通过定义支座沉降荷载工况来分析。对于支座强制位移分析,通过定义节点强制位移即可。选择荷载一节点强制位移,选 择发生位移的节点,输入已知的各自由度方向变形值,程序对定义了变形的自由度自动施 加约束。对于支座沉降分析,首先要定义可能会发生沉降的支座的沉降值,即支座沉降组定义, 然后针对支座沉降组定义支座沉降荷载工况,选择可能发生沉降的最多和最少沉降组个
38、数, 由程序自动组合各种可能的沉降工况进行分析,最终给出最不利沉降下的分析结果。节点的强制位移荷载粗容琢|默认值|位移侷部方向)逵顶耳孫功 皆换 C册陽Dxk1-m旳°mBi0170I>1JJ0radRz|70Tad适用4)图1节点强制位移定义瘵加|輪辑删除艇页降荷载工呪荷袁屋萬障芒薛i区商二汽阵:图2支座沉降组定义图3支座沉降荷载工况定义18-施工阶段联合截面定义两种以上材料组成的联合截面,要进行考虑联合效果后的结构分析。特别是包含混凝土的联合截面考虑混凝土 的收缩和徐变时必须要使用施工阶段联合截面功能。图2施工阶段联合截面定义19-截面特性计算器对于一些特殊截面可以通过程序
39、自带的截面特性计首先采用联合后截面建立结构模型,并定义施工阶段信息,然后才能定义施工阶段联 合截面。选择荷载T施工阶段分析数据T施工阶段联合截面功能来定义。本文以钢管混凝土为例(图1),钢管直径1m钢管壁厚0.1m,钢管采用 Q235钢材,内部填充C40混凝土。采用的施工顺序为:架设第一跨钢管t灌注第一跨混凝土t架设第 二跨钢管t灌注第二跨混凝土,其中混凝土考虑收缩徐变效果。在定义施工阶段联合截面时,首先要选择联合截面开始一的施工阶段,对于建模时采用的截面为组合截面或联合截面图1钢管混凝土截面(单位,mm)时,联合形式包括标准和用户两种方式,当建模时采用的截面为一般截面时,联合方式只有用户这一
40、种方式。本例题中 采用的是普通截面,所以联合 形式只有用户一种形式,分两 次联合,所以位置号输入 2。 在施工顺序一栏中输入联合 前各截面的材料类型、参与联 合阶段、材龄、联合前截面相 对于联合后截面位置、联合前 截面刚度等数据。这里要注意 的是联合前截面的相对位置 参考点是联合后截面轮廓的 左下角。每个位置处对应的刚 度是联合前的截面刚度, 可以 数值输入,也可以通过建立联 合前截面并在刚度定义中导 入联合前截面即可。算器功能来计算这些截面的截面特性值,并导入到程序中定义新的截面。对于一般截面通 过生成plane形式截面来计算截面特性,对于薄壁结构采用line形式生成截面并计算截面特 性。例
41、题中分别针对plane形式截面和line形式截面分别建立模型计算截面特性值。通过导入dxf文件生成plane形式截面来计算截面特性值:在AutoCAD中的截面导入spc中生成截面并计算截面特性值,导出MIDAS Section文件(只有plane形式截面可以导出section文件)。在spc中画得截面轮廓,并对薄壁截面各边赋予壁厚值,生成截面并计算截面特性值, 导出met文件。使用line形式计算截面特性值时需要注意的是:对于闭合截面必须对闭合 部分首先生成封闭曲线(register closed loop ),才可通过生成截面并计算截面特性值,否则 计算得到的抗扭刚度值是按非闭合薄壁截面的抗
42、扭刚度计算方法得到的计算值。预应力混凝土连续T梁的分析与设计北京迈达斯技术有限公司概要27设置操作环境31定义材料和截面32建立结构模型36PSC截面钢筋输入42输入荷载43定义施工阶段51输入移动荷载数据56运行结构分析61查看分析结果62PSC设计78专业文档供参考,如有帮助请下载。概要本例题使用一个简单的预应力混凝土两跨连续梁模型(图1)来重点介绍MIDAS/Civil软件的PS(截面钢筋的输入方法、施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方 法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、设计数据的输入方法和查看设计结 果的方法等。图1.分析模型桥梁概况及一般截面2分析模型为一个两跨连续梁,
43、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 = 302 = 60.0 m1141.2K.12.0L 二 3Dm一 |一区分钢束坐标x(m)0122430364860钢束1z (m)1.50.22.61.8钢束2z (m)2.02.80.21.5图2.立面图和剖面图 注:图2中B表示设置的钢绞线的圆弧的切线点。预应力混凝土梁的分析与设计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PS(截面钢筋4. 输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载5. 定义施工阶段6. 输入移动荷载数据定义车道 定义车辆 移动荷载工况7.
44、 运行结构分析8. 查看分析结果9. PS(设计PS(设计参数确定 运行设计 查看设计结果使用的材料及其容许应力混凝土采用JTG04 (RC规范的C50昆凝土钢材采用JTG04 (S)规范,在数据库中选 Strand1860荷载恒荷载自重在程序中按自重输入预应力钢束(© 15.2 mmx 31)截面面积:Au = 4340 mm 2 孔道直径:130 mm钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超张拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值 (fpk):1860N/mmA2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)锚具变形、
45、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力:抗拉强度标准值的75%徐变和收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5 代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):5000tonf/mA2长期荷载作用时混凝土的材龄:t° =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构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数:程序计算混凝土收缩变形率:程序计算移动荷载适用规范:公路工程技术标准(JTG B01-2003)荷载种类:公路I级,车道荷载,即
46、CH-CD设置操作环境打开新文件(D新项目),以 PSC Beam 为名保存(口保存)。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。文件/文件/新项目(T-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 (二I) 来进行转换。工具/单位体系长度 m ; 力tonf .图3.设置单位体系定义材料和截面下面定义PSC Bear所使用的混凝土和钢束的材料特性。模型/材料和截面特性/材料类型混凝土 ; 规范 JTG04( RC同时定义多种材料 特性时,使用馱 键可以连续输入。数据库 C50.名称(Strand1860 );类型钢材; 规
47、范 JTG04( S)数据库 Strand1860图4.定义材料对话框定义截面PSC Bear的截面使用比较简单的T形截面来定义。模型/材料和截面特性/显截面数据库/用户 > 截面号(1 ); 名称(T-Beam Section) 截面类型>PSC工形截面名称:None对称:(开);剪切验算:(开);Z伯动:(开);Z2自动:(开)抗剪用最小腹板厚度:(开)t1:自动(开);t2:自动(开);t3:自动(开)抗扭用:(开)HL1:0.2; HL2:0.05 ; HL3:1.15 ; HL4:0.25; HL5:0.25BL1:0.11; BL2:0.75; BL4:0.35;考虑剪
48、切变形(开)偏心中-下部.PSCttB武徂弋P Ml'i厂厂厂厂 厂厂厂厂厂P BtHiW 麻:|乩:|05B0-RP魄摂屛曳B2bLL: |4P蛙:|4P口: |整P扛扭旳I-“右中下“桂改恥HLHLIDE.MELH12O.rfi TE2a叱】1Hli-2BHUJL5 .HLD.Z5 IB4HLLiHU-fi眄025B11nr ,1 .E12D.TS H3E-|5is .BLE-L3E-5 |.ELE-E1E2-2 1血1E1ftBL1-I1 »IM-f IM爭鞘愿唯H贰工曙J厂计MlESWiaffliR I盧杀HR血性僅|BL2 BR2tL*l鹹【BL*1W2BU 'J BR.«ft®图5.定义截面的对话框定义材料时间依存特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 =
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