联合截面(标准)施工阶段分析报告

1、利用联合截面的桥梁的施工阶段分析概要错误!未定义书签。截面尺寸错误!未定义书签。使用材料错误!未定义书签。荷载错误!未定义书签。施工阶段的构成错误!未定义书签。设定建模环境、定义截面及材料8设定建模环境错误!未定义书签。定义材料错误!未定义书签。定义截面错误!未定义书签。定义时间依存材料特性错误!未定义书签。桥梁模型错误!未定义书签。定义组错误!未定义书签。建立桥梁模型错误!未定义书签。输入边界条件错误!未定义书签。输入支撑点错误!未定义书签。输入有效宽度错误!未定义书签。输入荷载错误!未定义书签。定义施工阶段错误!未定义书签。指定结构组错误!未定义书签。建立施工阶段错误!未定义书签。定义各个

2、施工阶段的联合截面错误!未定义书签。运行分析错误!未定义书签。查看分析结果查看内力错误!未定义书签。查看应力错误!未定义书签。概要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必需要考虑混凝土的收缩和徐变。本例题为混凝土桥面板和工字钢梁组成的联合截面桥梁，使用联合截面功能和施工阶段功能建立模型和查看结果。桥梁基本数据如下：桥梁类型：I-girder联合截面三跨连续桥梁（PSCW面板）桥梁长度:L=45.0+55.0+45.0=145.0m桥梁宽度：B=12.14m斜交角度：90?（直桥）图1.分析模型在MIDAS/Civil为了进行联合截面施工阶段的的分

3、析，提供了施工阶段联合界面功能通过本例题学习包括施工阶段和联合截面同时存在的结构分析方法。联合截面桥梁的施工阶段分析步骤如下:.定义材料及截面.定义结构组、边界组、荷载组.定义施工阶段.各个施工阶段的边界组、荷载组的激活.各个施工阶段的桥面板的激活.查看各个施工阶段的结果截面尺寸单位 :mm图2.标准断面图在本例题为了建模方便，主梁或横梁都采用等截面。材料构件内容?主梁SM520钢材横梁SM490钢材桥面板C400混凝土（？?？?？?？?？.）荷载?联合前恒载钢材自重：用程序的自重功能自动输入桥面板自重：用梁单元荷载功能输入?联合后恒载用梁单元荷载功能输入施工阶段的构成定义荷载工况及荷载组CS

4、2CS3CS40.2L1+0.2L2=20m0.2L2+0.2L3=20m0.8Li=36mT0.6L2=33m10.8L3=36mLi=45mL2=55mL3二45m145m图3.桥面板的浇筑顺序及范围在主梁的转弯点（距离内部支座0.2L的位置）即应力最小的位置做桥面板的新旧混凝土的连接点。荷载工况名称荷载组荷载类型备注DL(BC)1DL(BC)1自重主梁自重DL(BC)2DL(BC)2梁单元荷载0.8L1的桥面板自重DL(BC)3DL(BC)3梁单元荷载0.2L1+0.8L2的桥面板自重DL(BC)4DL(BC)4梁单元荷载0.2L2+L3的桥面板自重DL(AC)DL(AC)梁单元荷载2期

5、荷载（桥面铺装，栏杆，防撞墙）定义边界组边界条件边界条件种类备注BGroup一般支撑支座E_Width1有效宽度系数对有效宽度和全宽的截面惯性矩之比，CS2区段（第一跨跨中）E_Width2有效宽度系数对有效宽度和全宽的截面惯性矩之比，CS3区段（第一个支座，第二跨跨中）E_Width3有效宽度系数对有效宽度和全宽的截面惯性矩之比，CS4区段（第二个支座，第三跨跨中）施工阶段的构成施工阶段结构组边界组荷载组（激活）持续时间备注组步骤CS1SGroupBGroupDL(BC)1DL(BC)2第一步骤第一步骤5非联合截面CS2-E_Width1DL(BC)3第25天（用户步3H）30CS就段联合C

6、S3-E_Width2DL(BC)4第25天（用户步3H）30CS斯段联合CS4-E_Width3DL(AC)第一步骤10,000CS粉段联合沱SGrou的包含所有单元（主梁、横梁）的结构组。X因结构物的几何形状不随施工阶段变化，故只定义一个结构组。派随桥面板的浇筑顺序变化的截面联合/非联合情况，用施工阶段联合截面功能输入。派桥面板的拼装模板时间为25天，桥面板的初期强度龄期为5天，总施工时间为30天。派以梁单元荷载施加的桥面板的自重，在拼装模板结束的时间（第25天）激活。CS1建立全垮桥梁的钢梁和横梁施加主梁的自重，CS2K段（图4）桥面板的自重以梁单元荷载施加CS2CS2区段的截面联合输入

7、CS2区段的有效宽度比CS3K段（图3）桥面板的自重以梁单元荷载施加CS3CSM段的截面联合输入CS隹段的有效宽度比CS4K段（图3）桥面板的自重以梁单元荷载施加CS4CS4K段的截面联合CS4K段的有效宽度比2期荷载以梁单元荷载施加CS1CS1Li:1jCS2iun”也媪短煨uuwu即川i川w3mCS3x?XjJ4-Ad_1_1_._._1_1_1_1_._1_1_1_1_._._._1_1_1_1_1_1_.,_1_1_1_1_i_1_1_1_I_IAdditionalLoadgg顺比mmiurnwmwmu川皿一CS4图4.各个施工阶段的板自重及2期荷载施加设定建模环境及定义截面/材料为了

8、建立桥梁模型，首先打开新项目(新项目)以I-GirderCompositeBridge为名字保存(Save)文件。文件/新项目文件/保存(I-GirderCompositeBridge)设定建模环境单位体系设置为tonf(Force),m(Length)工具/单位体系三I品出HE小组曰的Ei货 4由穆MmM -A Ijjl4* *-uw,r,Hl？xH/, - -/rM=* 3sl钢-工字型；板宽度(12.14);梁数量(2);CTC(6.15)使用联合截面时 ， 混凝土的自重是以梁单 元荷载施加，所以为了 在考虑材料自重时防止 重复考虑混凝土的自 重，所以输入为“0。钢筋混凝土板Bc(6.0

9、7);tc(0.25);Hh(0.028)梁Hw(3.2);tw(0.02);B1(0.8);tf1(0.032);B2(0.9);tf1(0.034)材料,混凝土材料数据库KS-Civil(RC);名称C400钢材哪据库KS-Civil(S);名称SM520Ds/Dc(0)1G 2LKH.:tE“修图琼D.JE制密SJA CI)截面号(2);名称(Sect2)截面号(3);名称(Sect3)炖川0*XMH腋直|幅障IW云林ffiS!f.戕:，恒21一.图8.输入截面对话框数据库/用户表单截面号(4);名称(CBeam);偏心中心-中心截面形状工字型截面；用户H(0.84);B1(0.4);t

10、w(0.02);tf1(0.02)时间依存材料特性为了考虑弹性模量变化及收缩、徐变对混凝土强度的影响，需要另外定义时间依存材料特性值。本例题时间依存材料特性值采用CEB-FIP标准中的规定。构件理论厚度(Notationalsizeofmember)计算时，桥面板的厚度假定为25cm=2?28天混凝土抗压强度：4000tonf/m?相对湿度：70%?几何形状指数：2Ac/u=(212.140.25)/(12.14+0.25)/2=0.245?水泥种类：普通水泥计算输入桥面板 的 构件理论厚度。?拆模时间：浇筑后3天(开始收缩时间)模型/特性值/时间依存材料(徐变和收缩)名称(Mat-1);设计

11、标准CEB-FIP28天材龄抗压强度 (4000)相对湿度(4099)(70)构件理论厚度(0.245)水泥种类 普通或早强水泥(N, R)混凝土开始收缩时间(3)litne Del click,hl MdIeIhI Cferp/ Shlrikagc)Cl：.白 ： |OEB-RPCEBCompittEg 叩由 rtcQWHt 辄 * 岬 if 9 即t:网工-110rgi*Halidivo HuEidii? 4 所痢nSnuEEmE (d * 物:pn-hto班ifcirwl2 6 厘：| C* mh .= 2 Ae / u (Ac Sec Han Arra. u Pefimit*Er in

12、 匚匚nbsrl wirh aimnihere)Tupe- al- EEnrentC A =ipid han-nlg high dren |lh c arn-ani: CRS M;111mH di g, r田dening e-L N. K)2d。筋得uN./怕,MgnrH叫郎 ohri球 的*Hp 目 dw点击可以查看定义的徐变和收缩图形。图9.定义混凝土时间依存材料特性(收缩 /徐变)dd/TMiJis lim班 huuM日M M.lw，二口二 uKa ne |M il.-l-Gf 和 ti Opliofis P X-mng Beale r Y-axia lag scabTl皿力浇筑混凝土后

13、，随时间的推移混凝土逐渐硬化，强度也逐渐在增加。本例题使用是CEP-FIP标准中定义的混凝土强度进展函数，输入的数据为定义徐变和收缩时使用的数据。模型/特性值/时间依存材料特性(Comp.Strength)名称(Mat-1);类型设计规范强度进展规范,CEB-FIP混凝土28天抗压强度(S28)(4000)水泥种类(a)N,R:0.25;Typi作CotterUserCiEielopmenlEStrengthCod#:|匚EKF1F2JST2fi坨阅pt的。-困成针口5Cisne：rvtoQampmM浦ffi附|“itarfif/miComebiT用曲）nTTFokVCXICancel在MID

14、AS/Civil中，时间依存材料特性与一般材料特性是分别定义的，最后要将两种材料特性连接起来。下边将桥面板构件的材料（C400）赋予时间依存材料特性。模型/特性值/时间依存材料特性连接时间依存材料类型徐变/收缩Mat-1抗压强度Mat-1选择分配的材料材料,3:C400选择的材料；操作图11.连接一般材料特性和时间依存材料特性建立桥梁模型将各个施工阶段的新添加的单元或、边界条件、荷载条件定义为组，通过激活和钝化相应的组建立施工阶段。在本例题学习使用联合截面功能定义施工阶段的方法。定义组参照下表，定义各个施工阶段必要的组（结构组、边界组、荷载组）施工阶段结构组边界组荷载组(Activation)

15、持续时间备注组步骤CS1SGroupBGroupDL(BC)1DL(BC)2第一步骤第一步骤5非联合截面CS2-E_Width1DL(BC)3第25天（用户步3H）30CS数段联合CS3-E_Width2DL(BC)4第25天（用户步3H）30CS隹段联合CS4-E_Width3DL(AC)第一步骤10,000CS隹段联合组表单C组结构组鼠标右键新建名称（SGroup）C组边界组鼠标右键新建名称（BGroup）名称（E_Width）;后缀（1to3）C组荷载组鼠标右键新建名称（DL（BC）;后缀（1to4）名称（DL（AC）;图12.定义组建立桥梁模型输入主梁数据参照下图输入主梁数据CS2CS

16、3CS40.2TL1+0.2L2=20m).2L2+0.2L3=20m0.8L1=36m0.6L2=33m0.8L3=36mL1=45mL2=55mL3二45m145m图13.桥面板的浇筑顺序及范围横梁间距为5m,桥面板的浇筑阶段如图13,考虑主梁的有效宽度可按照下表输入。=36m（采用截面：Sect 1）=53m（采用截面：Sect 2）=56m（采用截面：Sect 3）CS2范围：75+1CS3范围：4+35+1+3+65CS4范围：1+35+4+1+75与日6 E次 学将出豳 gd W旧即Qw）r JmIg班曲w H.i&”叫|a u * 一t 炉昌昌京小4 山隹 x a Q o | j

17、wr hfcii hw*g Lkie-qriil Pe4*：4顶面，捕捉节点（开，捕捉单元（开），自动对齐（开）模型/节点/建立节点坐标（0,0,0）复制复制次数（1）；距离（0,6.15,0）模型/单元/扩展单元全选扩展类型节点线单元单元属性单元类型梁单元材料1:SM520;截面1:Sect1生成类型移动复制和移动任意间距学1 f未即”口*“方向x;间距（75,1,4,35,1,4,55,4,1,35,4,1,75）给CS3,CS4区段的主梁，使用拖放的功能赋予截面特性。工作表单窗口选择（单元：CS隹段的所有梁或17to40）特性值截面Sect2（拖放）窗口选择（单元：CS卷段的所有梁或41

18、to66）特性值截面Sect3（拖放）PiJriiI*.iiafiMfaeiIrfhrji1* & M生 X A fi O Q | 嚏即1 J三总上恒51 口号1B寻回。4咻之哥 八 r 年H0口E ”讨 国.0利S f . 3F1 m fl3 Tfcr 口 江ujiT Krwtdl 匚/UI Mff-I | (M1HLp*F |目 1rw (liftwncim- Umrulir m|T) 毋l q中加P J工 5(81.1口 lJ. 1. ：；Mr1 JDragCS3 ?:Sect 2Drop53mCS4 ?: Sect 356m图15.各个区段赋予不同的截面名称输入横梁输入横梁的数据。节点

19、号（开）模型/单元/建立单元单元类型一般梁/变截面梁材料2:SM490;截面4:CBeam;Beta角（0）节点连接（1,2）模型/单元/复制和移动选择最新建立的个体形式复制；复制和移动等间距dx,dy,dz（5,0,0）;复制次数（145/5）存粗虫脖AM|nn|faippiLiM|j|itWLrfifig-Mil*7i二I”*1=1口1-pfZ“IImmhInt悔日匕目*/*由MIjad细Rec1tli皿3Mo*Juristfntawjjib:ijjjejg)*，+,TFy为4，*#晨口以僮MY息口口上片y|*TAJiBlE&E国国学内西,7-左沪=学M后inwgiiLa-J亡M6*lte

20、g|JTrdrM3日丽W3三BmMiaHuntA;,y*nfclMnill：Iffv&h*imFMe(师1时rHr*Mee5匚|皿|日3立华中卜1国hinEmalTinasG赳f，一“射。*”1jl-if-rjma41%|Tmr里冲$rrtiE：Tpfap.曰Ni:he,“毛ILHfn_ihbrMFhiutei-Bin=JJTC4yMidiiWbator_rhj1*-fz1A捻/注曳度MVAOQjpIXI中OH*用iM豺!”rInta,r*.iin&廿一”刈机h*ij_j#m图18.输入随有效宽度不同的截面惯性矩输入荷载在本例题使用梁单元荷载输入联合前的荷载和联合后的荷载。参照下图输入各个施工

21、阶段的荷载。区段右侧梁左侧梁垂直荷载(FZ)扭矩(MX)垂直荷载(FZ)扭矩(MX)联合前荷载，DL(BC)-3.974-0.152-3.9740.152联合后荷载，DL(AC)-1.9062.008-1.906-2.008定义荷载工况时，荷载类型选择施工阶段荷载首先定义荷载工况。荷载/静力荷载工况名称(DL(BC)1)类型施工阶段荷载(CS)名称(DL(BC)2)类型施工阶段荷载(CS)名称(DL(BC)3)类型施工阶段荷载(CS)名称(DL(BC)4)类型施工阶段荷载(CS)名称(DL(AC)；类型施工阶段荷载(CS)用梁单元荷载功能给梁单元输入均部荷载。日4a讨沙制Lwl炉事田安逮1M询

22、组由和*工-势Mi.州.上田1卬IJtfhlSI1*&W町X*FirAA4a-不黑”曲H曼X4OO,啕赢rl3d21&K山旭每国立工叫南竹-1-二萨二挑二；1金rahfajjt3aLmmIQ,ML|幅作加1.小刖通理皿八Zaluw%*J1厂蝗7LMl-Ul#Till-rfFl口WWIIuiT巾KII33fI|!|、Ir|PErwti好傅J户JU，3妈。Z3图20.输入CS1区段的桥面板联合前的荷载标准视图，单元号(关)荷载/自重荷载工况名称DL(BC)1;荷载组名称DL(BC)1自重系数Z(-1);操作Add荷载/梁单元荷载选择单元属性选择类型截面；1:Sect1荷载工况名称DL(BC)2;荷

23、载组名称DL(BC)2荷载类型均布荷载方向,整体坐标系Z;投影ANo;竖值,相对值x1(0);x2(1);w(-3.974)多边形选择(单元：2to16by2,左侧主梁的第一个桥面板的浇筑区段)荷载类型均布弯矩/扭矩方向,整体坐标系X;投影ANo;数值,相对值x1(0);x2(1);w(0.152)多边形选择(单元：1to15by2,右侧主梁的第一个桥面板的浇筑区段)x1(0);x2(1);w(-0.152)按上述方法输入CS2K段的(DL(BC)3)和CS隹段的(DL(BC)4)的联合前的荷载。E02E5出Wi匚K*山cqtjs百10嗔（E|hUVhb-UI|.二W-TkN.iM.vdlIW

24、HhihlnitofaiMCfHH*ffc!?HDDCS2?图21.CS3,CS4区段的桥面板荷载使用梁单元荷载功能，给梁单元输入均布荷载。荷载/梁单元荷载选择单元属性选择类型截面；1:Sect1,1:Sect2,1:Sect3荷载工况名称DL(AC);荷载组名称DL(AC)荷载类型均布荷载方向,整体坐标系Z;投影否；竖值,相对值x1(0);x2(1);w(-1.906)多边形选择(单元：2to62by2,左侧主梁)荷载类型均布弯矩/扭矩方向,整体坐标系X;投影ANo;数值,相对值x1(0);x2(1);w(-2.008)多边形选择(单元：1to61by2,右侧主梁)x1(0);x2(1);w

25、(2.008)V*,寸8&1一V定义施工阶段定义结构组定义施工阶段分析时，使用的结构组组表单全选组结构组SGroup（拖放）F4vhk$,1MiKuiiiiui|1|4C-WbJiTumloo-Hdl，.bl.|jIWHblfellafaRMEtV甘看外如gd与M瓯/Dk4i稣*!I&cfegrrdj-yib出j回三JUQiti*|Z1A*，1雄3典隹K9AOGJri.I.K-zlzi忠目_iQE|9ISO国少A9|1-SaO学SA|fciFmIw,IwaJ占Bnjn*JnEm*4iiir-子hiri.g-BtiFF.上frSWJCXHE，/Ltir,tihiLLEEup5i4EILPL支正配

26、JPLBMDrag4im咽.-nH声.FrIHJ*，JI*xe四3B击s*11心化心姑弟+s+LITllpI!I39iflCITUILIKA-.FJedrtlMCinIldIjfIkfciniftinh-hQ1.CmuIIAwlyAUfipJlrDdaaihFL”pr&TLJrNd1MwlfyDfiina名称CS2边界表单组列表E_Width1激活支撑条件/弹性支撑位置边形后组列表荷载表单组列表DL(BC)3激活激活25;组列表ElwSupport/SpmgPasdioi事则，DUNZi肛mU*HU2yEhl1时710y?*：lel.e2tn虹ya*-WTW|i|lwnbwlm.fcD%*:g

27、fl二e，EE11ImeHI(0题MLMKEdtDLEdUFtwiMmI4喇4+0MeLEIEfq(DLCm融nffrwvhMmirH.1晶Ir苴地n9MP,-4由ca忡-h巾dkktEi洒才fll-JfijrhlihTnjfl-&gf刖K“|淳|-上nnmiI，由nvJE-W*lrft#G。UM啊.-&3yJHUR1rliEmill/.M.厂QT.*KIII3flK，*.1或士工/EFE36iiEB，T一上看后七七乩1-Flar.&ft+*Rd*W1上出工14%yMi.州i|-ii|a|fr|p.U出口性Q心IS*用iLieii出:甘、再k*lmm理.1i图30.输入第一区段桥面板的联合截面

28、浇筑顺序激活施工阶段CS1 ；联合形式 标准施工顺序位置1材料类型 单元位置2材料类型 材料；龄期（0）龄期（5）下面定义第二、第三区段的桥面板截面2:Sect2叠合阶段激活施工阶段；龄期（0）材料3:C400;叠合阶段CS3;龄期（5）激活施工阶段CS1;截面3:Sect3联合形式标准施工顺序位置1材料类型单元；叠合阶段激活施工阶段；位置2材料类型材料；材料3:C400;叠合阶段CS4;砧日4a独飞沙wbNd学EG叼的Qisn/事和*口曲ggndi*串aMckMnrli1,巾E”.3H，rnBI.FH1e停3*?e3igr|(flpi-FwrTim,如T*瓯而7i*clnThiZamis43

29、陋“EhmCFJEmsLiapH?!?缶rimflHIM,|IOHI窿UwLmIi.”IEier：.3i*RtahiISF=-I(D%*:HTTMTRHaVTILWlR:-OLw4jKJLdbOALftawn!Fi8(DMrUmC-mdDX.roWIWIWWI-Wil*-03a*:LPqEDmcmJUTWW7hMFTiml!lIFlirr运行分析s查看分析结果确认施工阶段的分析结果的方法有两种，即确认所有构件在指定施工阶段的应力以及位移的方法和以表格查看各个施工阶段的联合截面各个位置的应力的方法。查看内力首先查看施工结束后长期损失结束后阶段（CS4内力总和=恒荷载+施工荷载+徐变二次+收缩二次

30、阶段CS4结果/内力/BeamDiagramsLoadCases/CombinationCS:Summation;StepLastStepComponentsMyOutputOptions5Points;LineFilltypeofDisplayContour(on)仁二匕E阳匕*McxtaiSadah-iiiiifhQaaik.d.ifiianrJiafa*,，Jda口 3&哦干 . H，尹=蜀闻蜃|直事# *口R上 Fir- Fi*i*ia&蠹ai专国口 *喙篇Qi解Lu/也9 pN1!般 *H |*wrt W1 ,*p* pHw|n* ait (I 19 I一S.lglW | 二二 ir

31、unjfcir,P|沁lmmt 宣r FxrNe产 Z产ririimr t#th=rhe-i Owwiifi- 广痴mg 5吟huii-hi三” 曲 SiW+lv C 541 口 r Mmi J一F Llj-.j Jl砧h*rITJwJ-1-CElOft LlEAVi rr - - r| 口 y1：r mI f I - j 期鱼ril 311 j - iX W“第ilux riiLsrKMLtarr-ti1 14*U|-iM|pf MMiiini_o ccm”M -，“iEm p f. -A_jiv*nii-ii ai ,f1|%皿1建*ffiJWtfl! IIH3a-iH ail- dniM

32、B-itii图33.CS4阶段的弯矩图查看以下各个阶段的弯矩变化CS1:Summation,LastStepA0HlMJT.194tlyEhg*i-CTMI1!：f1VeNHvMn&DnnbrKIlj-HK-pi-*IjFM*上I,I归I4E驮-euliawMixaTM*W7，ki施于EK3:UkLLinkrqwHEH町MEKmE-F，wv：F3iV-lULklKCS2:Summation,LastStepKZ3OKtz-JULBL二hTriuMI=JFMvWMIJEX,XVKU*+3I：口WMMII-t.nu-wriizfEWEIE/UrilHlFMII-2.7id45wr4IBCl-tUKTIE%*HWmurUVCLE.G|aREIKMtH*D*CS3:Summation,LastStepV1E-AZJ=i.e_EIT-iHXIHMI3lAfl：XCUflJi94WmMIbML1aP3I乱