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文档简介

1、01-材料的定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一一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)一选择的规范一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。一展娜理性里以E百二w*'?泊的比僻张承的:|1.2tMDi-u1/T岸招氏广串氏$£同&JL使用质量峦度IK竭*3泄出

2、土理性程0|:二U四."2泊松比线修雅系装.1/:3留重0UrFr-|"ickw*斐胜君JE至性忖相名布丽处他星值比期0J*c/tft*ll削隹导堡0J/*M*LT一一鞍俏I.fI02-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表面积比)(图4);添加/班摄时间依有材料(镂变,收缩)China

3、OTGDES-2QO4)设讨规范:China(JIGD622004)三|在天期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度出:%k):£cm=0.6feu11k+S环境年平均相对湘度(4口飞9:T口m构件理论厚度:h=2Ac/uh:构件截面面积,u:构件与大气接触的周边长度)水泥种类系数缶式):收缩开始时的混凝土龄期:显示结果|确认|取消|适用I图1收缩徐变函数图2强度发展函数时间侬存性材料连接图3时间依存材料特性连接公式为:h=2*Wun-Lo+i+Li适用关闭0节点单元I边界条件,质量荷载II修改单元的材料时尚依存特性工!|节点起始号位.|单族始号:|m工-选项后添加/替换C删除单元依

4、存材料特性I构件的理法厚度1输入"自劫计管h:而视范:I中国标准.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件理论厚度计算时,空心

5、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;通过导入其他模型中的PSC截面来形成

6、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。费面款据数据库,用户数信,晅自截面型辆犯mPSC.甚面胪音威面鞋面号实版长方玮截面名楸输入截面控制参数定?工手用甑面名称:丽.*.1调用数据库中标濯截面d想熔相彘而义截面域面名确3D£X?I三1三LQOOOjm2.QQOOm|截面牯性值计里截面特性值面积3.00000000Asy3口加即e+EHJm"之AsiLQOOOOe+OOOn2IyxDOOOOe+ODO/4IyyI.OOOOQ&*DOOnT4Izz

7、LDOOOOe+ODOJhT4Cyp1-OODOntCym1.0000ITlCzp0.5000mCzn.0.5000m0.12500.5000m"EPtriiO0rQOOGOe+Qt)OmPeri:I0-OOOOOe+OOOin=“考虑典切变市适用图2数徜型;立面定义拉舌框编号类型原号码如果号码巴经存在则替换)起始号码广新号码偏心:中心修改偏心.全部取消关闭©04-建立节点节点是有限元模型最基本的单位,节点的建立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柒建由斓弼嘤冲崂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

8、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"o在导入AUTOCAD的DXF文件时,只要选

9、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。06-定义边界条件MIDAS/Civil里包含多种边界表现形式。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

10、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)。面惮性支承边界组名称转族为:q节点弹性支承弹性连接单元类型K=A<xKs1A.5EJflfectiveaperNodeKssM4dkilus.ofSubgt占d白良白启匕命付牌已定幻:酬生连接边界组名称Wzl选项常添加主节点平面蝇值)实体印点)1必必“3道用输入基床系数07-定

11、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/m3考虑。Isd荀载工况名称自重系数输入毁闭

12、69;入钢束应力选张拉的束,输拉控制(或张制内并输入时间,哪个阶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

13、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,殴甬过楸特辆廉殿伏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。4"<><>注浆:下I1三个施工阶段愿耀5钢筋赧应而对谕幡I丽策的预应力荷裁73荷载工况名称3-荷载组名称|曾空地二J七|&

14、#39;选择加爨的畏座力辆束1预应力钢束一已选钢束;:喜.TEHD0M1TEMD01I22109-温度荷载定义MIDAS/Civil可以考虑5种温度荷载的施加方式。这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。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

15、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。东线温度).i节点温度©.一»单元温度一一?程度梯度您|.一度梁截面温度一一唱115春载类型懊幅面1度yz册评向局局%r嬖考位置广中心+边硼广-边崛)截面温度初始温度:。T|至性模量717筑膨胀系数1/ET编辑删除|a_B图4梁截面温度荷载定义对话框10-移动荷移动荷载定义分四步京

16、寺表恪组工作.由如吟三国u之国区益寿0曲国以岛曲密立-露品3,51clI节点小叩.衍刈闻<目T马驾土国。,”盛必S8里杆,-1*1|一1区3,口XI+T图1采用横向联系梁布载时车道定义1 .定义车道(适用于梁单元)或车道面(适用于板单元);2 .定义车辆类型;3 .定义移动荷载工况;4 .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

17、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1),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。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。

18、(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(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)。各子荷载工况组合类型车轲布筠英型:回西图3车辆类型选择移动有我;况

19、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<冲击系数/(40+口钢筋砂.混凝土.三网的

20、桥跨结构步西洞,刚架桥h南土厚度):Pr使用影响域加载跨度空腹式钢筋吐拱街的拱圈和拱肋iJCv使用量值线加载:跨.度*L,跨度单位:m确认取消引起的结力;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)。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

21、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,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。'Illi一命令偏HI分时幅.电/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。从:距里:0噪作添加编辑则删除必转换为变截面.图3变截面组转变为变截面后关闭©V

22、距离:彳平面从:-I截面;9截面翅状的变化工轴线性舂项式归对称平面I1/窄箱梁定义朔丽都结构饰1£变截面矩形3IL3:变截面拒理4-4边界条件变第面矩毯S单元列表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,只要选择转化的方向就可以了。转构类型将有费转铁或靖量C工-E平面CX-Y平西将给构的自重转换力质导广不转换重力加速度:初始温度:r转换皴yr在图形显示中1将梁顶标高

23、与楼面标高瑶-丫平面)对齐r在图理显示中,将板顶标高与楼面标高aT平面)对齐图i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i)。对于节点质量,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)。质量方向CICYCZL工、T广工工CZ1I£转我的荷戟种类V节点荷

24、载v梁单元端栽i:板西元荷羲P压力祸羲疏隹压力)重力加速度.回靛一空荷载工况/组合值系敷荷载工况;|二期恒藏二J二J蛆台值系数:珊昨曲是数据图2荷载转化为质量定义模型窗口质量总和格点啃点.质量*口鼠/匕)荷羲嬲化为后量Ctanf/t结构质量(tonf/1)台计(ttrtif/k)i0.0000012241.03$91162321.00000.24472079$3.324531.AQ00Ci.24472.财.S.M4541.0C000.244T2.GTS83.324551,eoooQ244r2-3一3245&1.00000.24472.QT933.324570.00000.12241.0

25、3991.1S23台代5.00001466512.47C718.$4721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)。辄向钢筋抗剪钢筋|“沼厂门两端孤好信息和司1bI直径数量Ref.T¥(m)2W)间距(m)L也E中央0.00下部0.100.152亚口3中央0.00下部0250.15_3418S中央0.00上部0.100.15_4图i纵向普通钢筋配置图2其他类型普通钢筋配置演示例题中

26、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

27、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。画魂面三Q荀载诩名称I节点荷面3J荷裁组名称默认值二1一J选项先添加广替换r删除14-

28、节点荷载定义选择要定义节点荷载的节点,针对6个自由节点荷载适用美闲。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。I梁单元荷载单元£茄戟工况名称|RFJ15-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

29、法。各种荷载值见表1。梁单元集梁单元均梁单元梯中荷载布荷载形荷载相对位置10.500.1位置1荷载集度-1KN-2KN-1KN行添加替换阳除荷羲类型集中荷载二向弯有弯方向::整体坐标杀工三投勖C晨GT单位;WI关闭©相对位置2110.4表1各类梁单元荷载值位置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-2KN16.1-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一个非常有特色的概念一一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

30、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。针对某节点或单国文件组,蜩幡学,视图引模型如荷或分析结果5设计5栈型窗口¥GtX哥

31、也节巧单元道界条件©国0因荷上©的妇®定义结构纲如堤亘投帮助,E再抵F1键如系L:U;口珥口冏4口口图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3图所示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

32、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、结果输出控制等内容。图1节点强制位移定义|支座沆隆茴载工况三荷载工况.甄列表_支座沉降Wh,折牌公流降3图2支座沉降组定义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。

33、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。麋作津加®|躺福珈”刷除电)j<麹图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

34、必须要使用施工阶段联合截面功能。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。选择荷载一施工阶段分析数据一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:架设第一跨钢管一灌注第一跨混凝土一架设第二跨钢管一灌注第二跨混凝土,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时,联合形式包括标准和用户两种方式,当建模时采用的截图1钢管混凝土截面(单位,mm)面为一般截面时,联合方式只有

35、用户这一种方式。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。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自带的截面特性计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

36、性,对于薄壁结构采用line形式生成截面并计算截面特性。例题中分别针对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MIDASSection文件(只有plane形式截面可以导山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mct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(registerclosedloop),才可通过生成截面并计算截面特性值,否

37、则计算得到的抗扭刚度值是按非闭合薄壁截面的抗扭刚度计算方法得到的计算值。预应力混凝士连续T梁的分析与设计北京迈达斯技术有限公司概要28设置操作环境32定义材料和截面33建立结构模型37PSC截面钢筋输入43输入荷载44定义施工阶段52输入移动荷载数据57运行结构分析62查看分析结果63PSC设计79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PSCM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

38、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=302=60.0m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中眯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或面钢筋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, 运行结构分析8, 查看分析结果9, PS段计PS毁计参数确定

39、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(R。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(小15.2mmX31)截面面积:Au=4340mm2孔道直径:130mm钢筋松弛系数(开,选择JTG0本口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、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(

40、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:to=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=20C构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTGD62-2004)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(JTGB01-2003)荷载种类:公路I级,车道荷载,即CH-CD设置操作环境打开新文件(新项目),以PSCBeam为名保存(口保存)。将单位体系设置为tonf'和'该单位体系可根据输入数据的

41、种类任意转换。文件/D新项目文件/扇保存(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(1)来进行转换。工具/单位体系长度m;力匕/_|定义材料和截面下面定义PSCBeamf使用的混凝土和钢束的材料特性。模型/材料和截面特性/国材料类型混凝土;规范JTG04(R。同时定义多种材料特性时,使用键可以连续输入。数据库C50.名称(Strand1860);类型钢材;规范JTG04(S)数据库Strand1860止义截面PSCBearW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/工截面数据库/用户截面号(1);名称(T-BeamSection)截面类型PSC-X形

42、截面名称:None对称:(开);剪切验算:(开);Z1自动:(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;考虑剪切变形(开)偏心中-下部她瞽刖用口PSC|JhniF对珠变s曷且rrrrJ1卬巫再叩rrrrrm阴晦rBaU.Rm:厂P抻5用量小曙松,度口劫IL:LR世:14P口:g扭用心中一下浮停次修心TE-工海r计宜面特性值门够尺寸古阴HLHLI10.2.KEL102|o.rn.烟I02

43、-L值7Hli-2HUJL5的HLJ1口F.IR1114L.HU-Sg|Hs-.唯BL110ll»加HLERe.3E-ELE-LIE?-JELE-E1E2-2ULI10沛.IB-4BLl-l娴7p1总寸k考虎剪唠花图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:fck=5000tonf/m2相对湿度:RH=70%理论厚度:1m(采用程序自动计算)拆模时间:3天模型/材料和截面特性/旧时间依存性材料(徐变和收缩)名称(ShrinkandCreep);设计标准China(JT

44、GD62-2004)28天材龄抗压强度(5000)环境年平均相对湿度(4099)(70)截面形状比较复杂时,可使用模型材料和截面特性彳f修改单元材料时间依存特性的功能来输入h值。构件的理论厚度(1)水泥种类系数(Bsc):5开始收缩时的混凝土材龄(3).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。模型/材料和截面特性/也1时间依存材料连接时间依存材料类型徐变和收缩徐变和收缩选择指定的材料材料1:C50二J选择的材料产时间依存性材料连接,图8.连接时间依存材料特性建立结构模型利用建立节点和扩展单元的功能来建立单元。点格(关);捕捉点(关);捕捉轴线(关)口

45、正面;圜自动对齐模型节点M建立节点坐标(0,0,0)模型单元.扩展单元全选扩展类型节点线单元单元类型梁单元;材料1:C50;截面1:T-Beamsection生成形式复制和移动复制和移动等间距dx,dy,dz(2,0,0)复制次数(30).俄冒£上口-ISrJAT勃摹”H/ssl-看皇口匚|皆陶病文苒1111匐,01想图世SHi'i由批g站所R砌|单骨计毛工|诵工Rifirnii:i卅尚田口片。屯弊组希。|11|/,典*IU*"用晃NOuha减”叁品口吟节点单元|这“赛停声祝|IFUS71二-I节步丽号m-I阜元图0号所-|rKAf|节点二tw元一二1目有忏rrjy

46、m-j元H*5MS!千年通一MU面L;:1g.im一:£«,皿”J、”*F3阀生成死式笈同初族就广展用L投青国也喙r仟:tiM呼加如dr回Q.QXMitS国土|先曼青1七幅丑.咕Fit1二焉乍业归曰也好伪通因歹鼻色翩下配:#弱电*ia册盟口再自罚寓存用身隶等n日用白到昉或iW品扪目日UO.a.EG0.0,修改单元的理论厚度模型/材料和截面特性/修改单元的材料时间依存特性选项添加/替换单元依存材料特性构件的理论厚度自动计算(开)规范中国标准公式为:a(0)5?;UDAS/CavU¥ff.l.0-E=TSI,隈史近-单元仙乔忖刑粉性覆3;件g即B时祖里切ttQ.1/后

47、®特同阴«Lt(DJ1JS.Q5曼用迎I工具中SJ口也)ttBhQi)-iffRlaS三Ih:节点单元,UZI广鹤眩式为;遢用3I关阔toI黜9充执修也清按F1律P=L2Li.中月Jtt哨号单元起玷号造口万乖孙象震超:三:港出田元州7HW轩性I构府量说收"r«Ari目范什F附甘卜1!£«U元IK吞M利用尼hM*里8也"的理治覃憎D.24D.003梅普的现世原。,四aqoID鞫件的性祀厚度。,240,QBi.e料件1fHm谊月反D.2U也00L2百件加机*0.24Q.0QL3峙件的加忙厚情M24D.0GL4构用的理性厚厚D.2

48、40.062杓片的1星企耳厦Q.34&QD15梯件|迎谅月后0.加Q.aaL?担件的理论厚度Q.2450QLS将科的押讹厚情M240.00L0梅叶的理世厚度0,24(J.Q。30料评的1星祀厚度口.W口,QQit树件的13论停度0.加0.附2;前性的理论芭度0.24在0023帽树的修祀厚序0.240.00构件的避沱厚度D.2-10.QQ般性洋的吗论厚底明一fl,PPis料件和理论原境R川fl.OO翻帽件的理论却质Q.24仕OO2S府抖的M性厚馍D.240.OQ2g构件的避沱厚度D.24D.OD3D2冲物迎论厚度口.24D.呻*育命EHA的后值凤/ILlU上Itonfh|-I科引叵it为了进行施工阶段分析,将在各施工阶段(constructionstage)所要激活和钝化的单元和边界条件定义为组,

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