悬臂法桥梁施工阶段midas教程

MIDAS/CIVIL软件系列培训教材之：使用建模助手做悬悬臂法(FCM)桥梁施工阶阶段分析北京迈达斯技术有限公司宁波江东阳光软件开发中心目录TOC\p""\h\z\t"1차제목,1,2차제목,2"HYPERLINK\l"_Toc43601986"概要1HYPERLINK\l"_Toc43601987"桥梁基本数据以及一般截面2HYPERLINK\l"_Toc43601988"悬臂法(FCM)的施工顺序以及施工阶段分析4HYPERLINK\l"_Toc43601989"使用材料以及容许应力6HYPERLINK\l"_Toc43601990"荷载7HYPERLINK\l"_Toc43601991"设定建模环境9HYPERLINK\l"_Toc43601992"定义截面及材料10HYPERLINK\l"_Toc43601993"使用悬臂法建模助手建模12HYPERLINK\l"_Toc43601994"输入模型数据12HYPERLINK\l"_Toc43602003"预应力箱型截面数据的输入16HYPERLINK\l"_Toc43602004"预应力钢束的布置18HYPERLINK\l"_Toc43602014"编辑和添加数据24HYPERLINK\l"_Toc43602015"查看施工阶段24HYPERLINK\l"_Toc43602016"修改施工阶段26HYPERLINK\l"_Toc43602050"时间依存性材料特性的定义和连接31HYPERLINK\l"_Toc43602051"分解变截面群36HYPERLINK\l"_Toc43602052"运行结构分析37HYPERLINK\l"_Toc43602054"查看分析结果39HYPERLINK\l"_Toc43602055"使用图形查看应力和内力39HYPERLINK\l"_Toc43602056"使用表格查看应力44HYPERLINK\l"_Toc43602057"查看预应力的损失45HYPERLINK\l"_Toc43602058"查看钢束坐标46HYPERLINK\l"_Toc43602059"查看钢束伸长量47HYPERLINK\l"_Toc43602060"查看预拱度48HYPERLINK\l"_Toc43602061"查看预拱度管理图49HYPERLINK\l"_Toc43602062"查看荷载组合作用下的内力50概要预应力箱型梁桥(PSCBOXBridge)的施工工法一般有顶推法(ILM)、悬臂法(FCM)、移动支架法(MSS)等。悬臂法是由桥墩向跨中方向架设悬臂构件的方法，该工法不用水上作业，也不需要架设大量的临设和脚手架，因此可以灵活使用桥下空间。另外，因为不直接与桥下河流或道路接触，因此被广泛使用于高桥墩、大跨度桥梁中。使用悬臂法(FCM)施工的预应力箱型梁桥，因为各施工阶段的结构体系不同，所以只有对各施工阶段做结构分析才能最终确定截面大小。另外，为了正确分析混凝土材料的时间依存特性和预应力钢束的预应力损失，需要前阶段累积的分析结果。用户在本章节中将学习使用悬臂法桥梁建模助手建立悬臂法(FCM)各施工阶段和施工阶段分析的步骤，以及确认各施工阶段应力、预应力损失和挠度的方法。例题中的桥梁为按悬臂法施工的现浇桥梁。图1分析模型(竣工后)桥梁基本数据以及一般截面桥梁基本数据如下：桥梁类型:三跨预应力箱型连续梁桥(FCM)桥梁长度:L=85.0+130.0+85.0=300.0m桥梁宽度:B=12.7m(2车道)斜交角度:90˚(正桥)桥梁终点桥梁始点桥梁终点桥梁始点图2纵向剖面图3标准截面一端张拉两端张拉一端张拉两端张拉上部钢束合龙段FSM区段合龙段零号块FCM区段FCM区段合龙段FSM区段合龙段零号块FCM区段FCM区段一端张拉一端张拉两端张拉下部钢束下部钢束图4钢束布置简图悬臂法(FCM)的施工顺序以及施工阶段分析悬臂法(FCM)的施工顺序一般如下：同时进行施工下部工程制作及拼装挂篮分阶段施工下部工程架设零号块的临设并设置临时固结措施在零号块上布置挂篮拼装模板，布置钢筋和钢材(需七天)混凝土的浇筑及养护、张拉钢束(需五天)移动挂篮到下一个桥梁段施工完第一中间跨，移动挂篮施工边跨(FSM工法)施工合龙段(KeySeg.)布置永久支座，张拉下部钢束施工桥面收尾本悬臂法桥梁例题为三跨连续梁使用了4台挂篮(F/T)，因此不必移动挂篮。悬臂法施工阶段分析应该正确反应上面的施工顺序。施工阶段分析中各施工阶段的定义，在MIDAS/CIVIL里是通过激活和钝化结构群、边界群以及荷载群来实现的。下面将MIDAS/CIVIL中悬臂法桥梁施工阶段分析的步骤整理如下。定义材料和截面建立结构模型定义并构建结构群定义并构建边界群定义荷载群输入荷载布置预应力钢束张拉预应力钢束定义时间依存性材料特性值并连接运行结构分析确认分析结果悬臂法建模助手能帮助用户自动生成上述28项步骤。使用一般功能完成28项步骤地方法将在‘使用一般功能的悬臂法施工阶段分析’里做详细介绍。在本指南中将介绍利用悬臂法建模助手做悬臂法施工阶段分析的方法。使用材料以及容许应力上部结构混凝土材料强度标准值:初始抗压强度:弹性模量:Ec=3,000Wc1.5√fck+70,000=3.07×105kgf/cm2容许应力容许应力施加预应力初期预应力损失之后压缩张拉下部结构混凝土材料强度标准值:弹性模量:预应力钢束(KSD7002SWPC7B-Φ15.2mm(0.6˝钢束)屈服强度:→抗拉强度:→截面面积:弹性模量:张拉力:锚固端滑移:摩擦系数::容许应力最大控制应力张拉初期()预应力损失之后荷载永久荷载结构重力在程序中以自重输入二期恒载预应力荷载钢束()截面面积:孔道直径:张拉力:施加72%抗拉强度的张力张拉初期的损失(由程序计算)摩擦损失:顶板束:,底板束:,锚固端滑移量:混凝土弹性压缩预应力损失:损失量,预应力长期损失(由程序计算)应力松弛徐变和干缩引起的损失徐变和干缩条件水泥:普通水泥施加持续荷载时混凝土的材龄:日混凝土暴露在大气中时的材龄:日相对湿度:大气或养生温度:适用标准:道桥设计标准(CEB-FIP)徐变系数:由程序计算混凝土干缩应变:由程序计算挂篮(formtraveller)荷载假设挂篮自重如下图5挂篮自重设定建模环境为了做悬臂法桥梁的施工阶段分析首先打开新项目(新项目)以‘FCMwizard’名字保存(保存)文件。然后将单位体系设置为‘tonf’和‘m’。该单位体系可以根据输入的数据类型随时随意地更换。文件/新项目文件/保存(FCMwizard)单位体系也可以使用程序窗口下端的状态条中的按钮()选择修改。单位体系也可以使用程序窗口下端的状态条中的按钮()选择修改。长度>m;力>tonf图6设定单位体系定义截面及材料定义上部结构和下部结构以及预应力钢束的材料特性。模型/特性值/材料同时定义多种材料时，使用按钮会更方便一些。类型>混凝土;规范>同时定义多种材料时，使用按钮会更方便一些。数据库>C400类型>混凝土;规范>KS-Civil(RC)数据库>C270名称(钢束);类型>>用户定义;规范>Nonne分析数据弹性模量(2..0e7)线膨胀系数(11.0e-55)图7定义材料特性对话话框将桥墩的截面特性性定义为用户户类型。因为预应力箱型截面的特性将在悬臂法建模助手中定义，所以不必在此另外定义。因为预应力箱型截面的特性将在悬臂法建模助手中定义，所以不必在此另外定义。模型/特性值//截面数据库/用户户表单截面号(1);名称(桥墩)截面形状>实实心矩形;用户>H(11.8),B(8.1)图8定义截面特性对话话框使用悬臂法建模助助手建模使用MIDAS/CIIVIL的悬臂法建模模助手功能建建模。悬臂法法建模助手由由模型、截面面、钢束三个个表单组成。输入模型数据本桥梁例题将支膜和绑扎钢筋、布置钢束管道的时间定为7天，浇筑混凝土以及养生的时间定为5天，因此将施工一个桥梁段的时间设定为12天。在悬臂法建模助手手的模型表单单中，我们将将定义桥梁的的材料、基本本数据、桥梁梁段的划分(参见图10)、零号块的的大小、桥墩墩类型和尺寸寸等，另外还还将定义每个个桥梁段的施施工持续时间间(12天本桥梁例题将支膜和绑扎钢筋、布置钢束管道的时间定为7天，浇筑混凝土以及养生的时间定为5天，因此将施工一个桥梁段的时间设定为12天。模型/结构建模助助手/悬臂法法建模助手模型表单材料(主梁)>1:CC400;材料(桥墩)>2::C2700桥墩数(2);桥墩截面>1:桥墩;施工阶段持持续时间((12)方法>现浇零号块>P..T.(14));BB(6)合龙段>K11(2);K2(2)满堂支架法(FSM)区段要考虑钢束的锚固，合理地划分单元。(参照图10)。桥墩>H(440);CC(4.2满堂支架法(FSM)区段要考虑钢束的锚固，合理地划分单元。(参照图10)。满堂支架法(FSSM)>FSM(左)(2,44@4.255);FSM(右)(2,44@4.255)Zone1(12@4..75);ZZone2(12@44.75))选择半径开关并输入半径，即可建立曲线变截面悬臂法桥梁模型。选择半径开关并输入半径，即可建立曲线变截面悬臂法桥梁模型。选择详细开关并按，即可建立非对称施工的桥梁或各跨长度不同的悬臂法桥梁模型。选择详细开关并按，即可建立非对称施工的桥梁或各跨长度不同的悬臂法桥梁模型。图9悬臂法桥梁建模助助手的模型表表单零号块零号块合龙段1合龙段1FSM区段桥梁段1FSM区段桥梁段1零号块零号块零号块零号块合龙段2合龙段2桥梁段2桥梁段2桥梁段2桥梁段2零号块零号块合龙段3合龙段3FSM区段桥梁段1FSM区段桥梁段1图10桥梁段的划划分图11施工工序计计划表悬臂法的施工工期期与桥墩数量量和投入的作作业车辆(挂篮等)有关。因为为各桥墩的悬悬臂部分并不不是同时施工工的，所以施施工合龙段时时合龙段两侧侧悬臂桥梁段段的混凝土材材龄是不同的的。由于两侧侧悬臂桥梁段段混凝土材龄龄的差异，引引起同一施工工阶段内施工工的悬臂桥梁梁段的徐变和和干缩以及预预应力钢束的的预应力损失失量的差异。也也就是说，施施工合龙段时时合龙段两侧侧的截面应力力和位移是不不同的，施工工阶段分析时时一定要考虑虑到这种情况况。关于施工阶段时间荷载功能的使用方法请参照“使用一般功能做悬臂法施工阶段分析”中的说明或参照“用户在线手册”中的“CIVIL的功能>荷载>施工阶段时间荷载。在MIDAS/CIIVIL中，通过施工工阶段时间荷荷载功能决定定单元的材料料时间依存特特性，合龙段段两侧桥梁段段的材龄差异异，由施工完完两桥墩的关于施工阶段时间荷载功能的使用方法请参照“使用一般功能做悬臂法施工阶段分析”中的说明或参照“用户在线手册”中的“CIVIL的功能>荷载>施工阶段时间荷载。在图11的预定施工工序中中以一行为15天来表示施施工桥梁所需需时间以及预预定的工序。根根据预定的工工序，两桥墩墩第一个桥梁梁段的开始施施工时间差为为60天。点击，输入两桥墩墩零号块的施施工时间差。P.T.>P.TT.2Day(600);图12输入桥墩零零号块的施工工时间差混凝土是具有时间间依存特性的的材料，混凝凝土的强度、徐徐变和干缩系系数都随时间间而变化。混混凝土的材龄龄越小，混凝凝土的时间依依存特性值的的变化越大。在在施工阶段分分析中，因为为混凝土一般般都处于早期期材龄状态，为为了正确地反反映混凝土的的材料时间依依存特性，需需要正确输入入混凝土初始始材龄的信息息。初始材龄龄是指在混凝凝土养生期间间拆模之后，开开始施加持续续荷载时的混混凝土材龄。程程序将利用输输入的初始材材龄计算混凝凝土的弹性系系数、徐变系系数、干缩系系数。主要构构件的初始材材龄从施工工工序计划表中中构件的施工工持续时间里里扣除支模和和绑扎钢筋所所需时间而得得。FSM区段::60天合龙段(KeySeg.)):100天零号块:155天一般桥梁段:5天桥墩:100天天点击，输入各主主要构件的初初期材龄。考虑湿混凝土自重的桥梁段和合龙段的初期材龄应该比一个桥梁段的施工持续时间短。详细的内容参见“考虑湿混凝土自重的桥梁段和合龙段的初期材龄应该比一个桥梁段的施工持续时间短。详细的内容参见“预应力箱型截面”章节。FSM(600);Segmeent(5);KeeySegg(10))Pier(1100);PiierTaable((15))图13输入各主要要构件的初期期材龄预应力箱型截面数数据的输入参见用户在线手册中的“CIVIL的功能>模型>特性值>变截面群”。为了能承受悬臂法法施工时的弯弯矩和剪力，FCM桥梁的截面面一般设计成成支座截面高高于跨中截面面的变截面梁梁。在悬臂法法建模助手中中，用户只需需输入跨中截截面和支座处处截面，程序序将自动生成成截面高度按按二次方程变变化的曲线桥桥梁。参照图14的截面图形形输入截面尺尺寸。输入完完截面尺寸以以后在查看选选项中选择实际截截面，可以观参见用户在线手册中的“CIVIL的功能>模型>特性值>变截面群”。关于添加步骤的详细事项参见用户在线手册中的“CIVIL的功能>荷载>施工阶段分析数据>定义施工阶段”。挂篮的荷载应该输输入包含模板板的重量以及及偏心距离，程程序将自动转转换成垂直荷荷载和弯矩。如如果选择考虑虑混凝土湿重重的话，则在在支模和绑扎扎钢筋之后(默认为从桥桥梁段的施工工持续时间中中扣除桥梁段段的初期材龄龄时间)，程序将自自动施加混凝凝土湿重。在在结构体系不不变的情况下下，如果已经经施加挂篮荷荷载(包括模板重重量)而由于不可可知的原因没没有立即施加加混凝土湿重重时，不需要要另外建立施施工阶段，只只需利用添加加步骤功能关于添加步骤的详细事项参见用户在线手册中的“CIVIL的功能>荷载>施工阶段分析数据>定义施工阶段”。截面表单单箱单室(开))H1(0.255);H2(2.199);H33(0.266);H4(0.355)H5(0.3225);HH6(0.255);H22-1(5.9);H33-1(0.855)B1(2.8);BB2(0.455);BB3(3.1);B44(1.755);B55(1.755)B6(1.255)挂篮荷载(包含含模板荷载)>考虑虑混凝土湿重重(开)P(80));e(2.5)查看选项>实实际截面图14预应力箱型型截面选择单箱双室时，可以建立中间有腹板的双格预应力箱型截面。选择单箱双室时，可以建立中间有腹板的双格预应力箱型截面。在悬臂法建模助手中预应力箱型梁的刚度中心的偏心自动设置为中央-顶。这是考虑了变截面的实际变化形状。因此也将按中央-顶为基准计算刚度并适用于分析。在悬臂法建模助手中预应力箱型梁的刚度中心的偏心自动设置为中央-顶。这是考虑了变截面的实际变化形状。因此也将按中央-顶为基准计算刚度并适用于分析。可以确认截面形状可以确认截面形状图15输入截面尺尺寸预应力钢束的布置置在预应力钢束表单中中将输入钢束束在横截面上上的位置以及及在各桥梁段段锚固的钢束束数量。输入入了钢束在各各横截面上的的位置以及锚锚固数量后，程程序将自动生生成预应力钢钢束的形状。预应力钢束在横截截面方向上的的布置在建模模助手中只能能按等间距布布置，因为预预应力钢束在在横截面方向向的间距对整整个施工阶段段分析的结果果影响不大，所所以当钢束在在横截面方向向上的布置不不是等间距时时，可以输入入各钢束距离离的平均值。即使不选择预应力钢束和预应力选项，也可以利用菜单中预应力钢束形状功能输入钢束信息。钢束表单即使不选择预应力钢束和预应力选项，也可以利用菜单中预应力钢束形状功能输入钢束信息。预应力钢束和预应应力(开)截面类型>单单箱单室H1(0.117);H22(0.322);;H3(0.299);;H4(0.144)W1(0.11);W2((0.1);WW3(0.066);;S((0.1775)DX1(0..1);DYY1(0.3);DX2(0.1)DY2(0..3);DXX3(0.3);DY3(0.199)相等(开)N1(7));N2(3);N33(6);N44(3);NN5(2)N7和N8是FSM区段的下部预应力钢束数量。N6(7));N7(2)N7和N8是FSM区段的下部预应力钢束数量。图16边跨预应力力钢束的布置置图17中间跨预应应力钢束的布布置在钢束数量对话框中选择不等选项时，可以在各跨各桥墩中输入不同的预应力钢束数量。在钢束数量对话框中选择不等选项时，可以在各跨各桥墩中输入不同的预应力钢束数量。图18预应力钢束束在横截面方方向的布置下面输入预应力钢钢束的特性值值和预应力钢钢束的张力。因因为顶板束和和底板束的预预应力损失量量不同，所以以应分别定义义顶板束和底底板束。钢束束张力设定为为极限强度的的72%。因为底板板束的锚固位位置有可能不不在桥梁段的的端部而在任任意的位置，因因此将底板束束的锚固位置置定义为与桥桥梁段的比例例长度。预应力钢束的特性性值>;钢束名称(顶顶板束);钢束类型>内部材料>3:钢束束钢束截面面积((0.00226353))或按钢绞线公称直径>15..2mm(00.6＂)钢绞线股数(119)计算预应力钢束的预应力松弛损失时，一般使用Magura公式。松弛系数是包含在公式中的反应钢束品种松弛特性的常数。对一般钢束常数为10，低松弛钢束松弛系数为45。关于松弛系数的详细内容请参照土木结构分析中的“预应力损失”章节。孔道直径(0..103)计算预应力钢束的预应力松弛损失时，一般使用Magura公式。松弛系数是包含在公式中的反应钢束品种松弛特性的常数。对一般钢束常数为10，低松弛钢束松弛系数为45。关于松弛系数的详细内容请参照土木结构分析中的“预应力损失”章节。钢束与孔道壁的摩摩擦系数(0.2)孔道每米长度局部部偏差的摩擦擦系数(0.0011)极限强度(1990000));屈服强度(1600000)荷载类型>后后张锚具变形及钢筋回回缩值>始点(0.0066);终点(0.0066)钢束名称(底底板束);钢束类型>内部材料>3:钢束束钢束截面面积((0.00226353))或按钢绞线公称直径>15..2mm(00.6＂)钢绞线股数(119)孔道直径(0..103);松弛系数(45)钢束与孔道壁的摩摩擦系数(0.3)孔道每米长度局部部偏差的摩擦擦系数(0.00666)极限强度(1990000));屈服强度(1600000)荷载类型>后后张锚具变形及钢筋回回缩值>始点(0.0066);终点(0.0066)将顶板束孔道注浆设定为每1施工阶段时，张拉钢束之后在施工阶段将按注浆后的截面特性计算应力将顶板束孔道注浆设定为每1施工阶段时，张拉钢束之后在施工阶段将按注浆后的截面特性计算应力。顶板束>顶板板束;底板束>底板束束张拉应力>顶顶板束(0.722)×((Su);底板束(0.722)×((Su)锚具位置(11)顶板束孔道注浆>每(1)个施工阶段图19输入钢束特特性值顶板束在桥梁段6~10内各锚固2个钢束顶板束在桥梁段6~10内各锚固2个钢束底板束底板束底板束(桥梁段2)底板束(桥梁段1)底板束(桥梁段2)底板束(桥梁段1)图20预应力钢束束布置图(纵向)因为弯矩随悬臂长长度增加而增增大，所以所所需钢束数量量也将增多，从从而也会产生生一个桥梁段段内锚固两个个钢束的情况况。参照图20输入锚固在在各桥梁段的的钢束的数量量。钢束锚固数量按住[Ctrl]键，可以同时选取多个桥梁段。按住[Ctrl]键，可以同时选取多个桥梁段。桥梁段>P.TT,Seg66,Seg77,Seg88,Seg99,Seg110锚固数量(2);相同(开);桥梁梁段>Seg1,Seg2,Seg3,Seg4,Seg122锚固数量(0);相同(开);桥梁段>Segg1,Seg22,Seg33,Seg44,Seg112锚固数量(00);;桥梁段>Seeg5,Seg111锚固数量(22);;图21输入各桥梁梁段锚固数量量输入完所有数据之之后按键结束束悬臂法桥梁梁建模助手并并确认建立的的模型。确认建立的桥梁模模型和预应力力钢束的布置置情况。可以以利用窗口缩缩放功能和对齐缩缩放功能详细细确认指定部部位。点栅格(关),,捕捉点点栅格(关),捕捉轴网(关),捕捉节点(开)),捕捉捉单元(开)显示杂项表单钢束形状(开))边界条件表单支撑(开);弹性性连接(开)对齐缩放,消消隐(开)在悬臂法桥梁建模助手中自动将各边界条件定义成如下:桥梁两端为可移动铰支座，桥墩底部为固定支座，桥墩和预应力箱型梁用具有强大刚度的弹性单元连接。在悬臂法桥梁建模助手中自动将各边界条件定义成如下:桥梁两端为可移动铰支座，桥墩底部为固定支座，桥墩和预应力箱型梁用具有强大刚度的弹性单元连接。缩放窗口缩放窗口弹性连接弹性连接图22由悬臂法桥桥梁建模助手手生成的桥梁梁模型编辑和添加数据查看施工阶段在定义了施工阶段段之后，MIDASS/CIVIIL将在两个作作业模式(基本阶段和施工阶段)内工作。在基本阶段模式中，用用户可以输入入所有结构模模型数据、荷荷载条件以及及边界条件，但但不在此阶段段做结构分析析。施工阶段段模式是指能能做结构分析析的模式。在在施工阶段模式式中，除了各各施工阶段的的边界条件和和荷载之外，用用户不能编辑辑修改结构模模型。在施工阶段模式中不能修改或删除节点和单元。除了处于激活状态的边界条件和荷载条件以外，其它数据的修改和删除只能在基本阶段模式中进行。施工阶段不是由个个别的单元、边边界条件或荷荷载组成的，而而是将单元群群、边界条件件群以及荷载载群经过激活活和钝化处理理后形成的。在在施工阶段模式式中可以编辑辑包含于处于于激活状态的的边界群、荷载群内的边边界条件和荷荷载条件。在施工阶段模式中不能修改或删除节点和单元。除了处于激活状态的边界条件和荷载条件以外，其它数据的修改和删除只能在基本阶段模式中进行。可以在施工阶段工工具条和工作作树形表单中中查看施工阶阶段信息。用用户在施工阶阶段工具条中中选择基本阶阶段以外的施施工阶段后，可可以在工作树树形表单中一一目了然地查查看当前施工工阶段中被激激活和钝化了了的结构群、边边界群和荷载载群。另外，用用户通过在施施工阶段工具具条中变换施施工阶段，可可以在模型空空间中即时查查看施工阶段段的变化情况况。在施工阶段工具条条中选择各施施工阶段确认认各施工阶段段的荷载。显示荷载表单荷载工况>节节点荷载(开)树形菜单>工工作表单在光标处于施工阶段工具条中的状态下，使用键盘内的向上或向下移动键按顺序确认各施工阶段。施工阶段>CCS4在光标处于施工阶段工具条中的状态下，使用键盘内的向上或向下移动键按顺序确认各施工阶段。施工阶段信息施工阶段信息图23施工阶段44的结构体系系修改施工阶段在悬臂法桥梁建模模助手中，我我们曾将桥梁梁段的施工持持续时间统一一设定为12天。在图11的预定工程程表中预定合合龙段的施工工持续时间为为30天。因此桥桥梁段12被激活后施施工合龙段的的准备时间为为30－10(合龙段的初初期材龄)=20天。在桥梁梁段12处于激活状状态的施工阶阶段(CS133)的施工阶段段持续时间修修改为30天，将合龙龙段混凝土湿湿重(KeyWeetConcc13)加载时间利利用添加步骤骤功能设定为为阶段内的一一个步骤并设设定加载时间间为第20天。消隐(关)因为只有在基本模式内才能修改施工阶段的信息，所以将施工阶段转换到基本模式状态。施工阶段>基基本阶段因为只有在基本模式内才能修改施工阶段的信息，所以将施工阶段转换到基本模式状态。荷载/施工阶段分分析数据/定义义施工阶段名称>CS13;施工阶段>持持续时间(30))添加步骤>步步骤>1;;时间(20));荷载表单激活合龙段2的混凝土湿重应加载于施工阶段15，所以在施工阶段13中将其删除。称y合龙段2的混凝土湿重应加载于施工阶段15，所以在施工阶段13中将其删除。激活日期>220称yC由悬臂法桥梁建模助手自动生成的单元群、边界条件群、荷载群的名称说明参见用户在线帮助手册中“定义结构(边界、荷载)群”由悬臂法桥梁建模助手自动生成的单元群、边界条件群、荷载群的名称说明参见用户在线帮助手册中“定义结构(边界、荷载)群”章节。图24修改施工阶阶段13的信息使用与施工阶段113相同的方法法修改施工阶阶段15。根据施工工工序计划表表合龙段2的施工持续续时间为30天，所以将将施工阶段15的施工阶段段持续时间修修改为30天。荷载/施工阶段分分析数据/定义义施工阶段名称>CS15;施工阶段>持持续时间(30))添加步骤>时时间(20))荷载表单群列表>KeeyWC2激活激活日期>220图25修改施工阶阶段15的信息当所有的合龙段的的连接(钢束连接)最终完成之之后，加载桥桥面铺装、栏栏杆、护墙等等二次设计恒恒载。将二次次设计恒载加加载至10000天，在考虑虑了徐变和干干缩的影响后后生成预拱度度控制图。将将二期恒载加加载到施工阶阶段CS16，并把CS16的施工持续续时间设置为为10000天。为了加加载二期恒载载，要先定义义荷载条件并并生成荷载群群。荷载/静力荷载工工况名称(2nd);类型>施工阶阶段荷载C群CEnter键群/荷载群//新建(2ndEnter键图26定义荷载条条件以及生成成荷载群将二期恒载施加给给预应力箱型型粱。二期恒恒载的大小为为tonf//m，加载方向向为–Z方向。显示荷载表单荷载工况>节节点荷载(关)杂项表单钢束形状(关))边界表单一般支撑(关));弹性连接(关)荷载/梁单元荷载载窗口选择(图227的①部分)荷载工况名称>>2nd;;荷载群名称>2ndd选项>添加;;荷载群>均布荷荷载方向>全局坐标Z;投影>否数值>相对值;x11(0),x2((1),W(-3.4432)①①图27施加二期恒恒载在施工阶段16里里将荷载群2nd激活，并将将施工阶段16的施工持续续时间设定为为10000天。荷载/施工阶段分分析数据/定义义施工阶段名称>CS16施工阶段>持持续时间(100000)结果输出方式>>施工阶段段(开);添加步骤骤(开)荷载表单称2ndd激活激活日期>开开始图28修改施工阶阶段16的信息时间依存性材料特特性的定义和和连接因为徐变和干缩系数是构件形状指数(NotationalSizeofMember)的函数，所以需要定义了变截面尺寸之后再输入混凝土的时间依存性材料特性。建立了上部和下部部混凝土结构构的模型之后后，我们将定定义各截面的的混凝土材料料时间依存特特性(强度发展曲曲线、徐变系系数、干缩系因为徐变和干缩系数是构件形状指数(NotationalSizeofMember)的函数，所以需要定义了变截面尺寸之后再输入混凝土的时间依存性材料特性。为了自动将材料和时间依存性材料特性值连接起来，应该使用数据库/用户类型或PSC类型定义截面特性值。根据道桥设计规范范和CEB--FIP的规规定，当构件件的尺寸不同同时混凝土的的徐变系数和和干缩系数将将不同。因此此为了在分析析时能正确考考虑材料的时时间依存特性性，必须分别别计算各构件件的材料时间间特性，也就就是说必须定定义相当于不不同截面单元元总数的材料料并赋予材料料不同的时间间依存特性值值。MIDASS/CIVIIL根据各单元元的材龄自动动计算材料的的时间特性。使用修改单元依存材料特性值功能可以生成符合CEB-FIP规定的材料时间依存特性以及与此相对应的材料，并能自动赋予各相关单元以该材料特性值。为了自动将材料和时间依存性材料特性值连接起来，应该使用数据库/用户类型或PSC类型定义截面特性值。使用修改单元依存存材料特性值值功能生成变变截面单元的的徐变系数和和干缩系数的的步骤如下。定义CEB-FIP规规定的徐变和和干缩材料特特性将时间依存性材料料特性与实际际定义的材料料连接使用修改单元依存存材料特性值值功能，将与与构件尺寸有有关的系数((构件几何形形状指数)赋予各单元元实行上述步骤的话话，在施工阶阶段分析中凡凡是由修改单单元依存材料料特性值功能能修改的单元元的构件几何何形状指数均均按步骤3的结果计算(步骤1中定义的构构件几何形状状指数将被替替代)徐变和干缩缩。参照下面数据输入入时间依存材材料特性值。28天强度:fck=4400kggf/cm22(预应力箱型型梁),2270kggf/cm22(桥墩)相对湿度:RH==70%%几何形状指数::输入任意值值混凝土种类::一般混凝土(N.RR)拆模时间:3天模型/特性值//时间依存存材料(徐变和干缩)将28天强度换算成当前使用的单位体系后再输入。名称(C400);;设计标准>CEBB-FIP将28天强度换算成当前使用的单位体系后再输入。混凝土28天抗压压强度(4000))相对湿度(40099))(70)构件几何形状指数数(1)混凝土种类>普通或速凝凝混凝土(N,R)拆模时间(开始发发生干缩时的的混凝土材龄龄)(3)名称(C270);;设计标准>CEBB-FIP混凝土28天抗压压强度(2700))相对湿度(40099))(70)构件几何形状指数数(1)混凝土种类>普通或速凝凝混凝土(N,R)拆模时间(开始发发生干缩时的的混凝土材龄龄)(3)图29定义徐变和和干缩材料特特性混凝土材料具有随随时间的发展展逐渐硬化的的特性，本例例题使用CEB-FFIP规定的混凝凝土强度发展展曲线来体现现混凝土材料料强度随时间间变化的特性性。输入的数数值参见定义义徐变和干缩缩时输入的数数值。模型/特性值//时间依依存材料(抗压强度)名称(C400);;类型>设计标标准强度发展曲线>>设计标准>CEBB-FIPN,R:0.25中0.25为a值。混凝土28天抗压压强度(S28)(4000))N,R:0.25中0.25为a值。混凝土类型(a)(N,R:0.225)模型/特性值//时间依依存材料(抗压强度)名称(C270);;类型>设计标标准强度发展曲线>>设计标准>CEBB-FIP混凝土28天抗压压强度(S28)(2700))混凝土类型(a))(N,R:0.225)图30定义随时间间变化的强度度发展函数将时间依存性材料料特性连接到到对应的材料料上。模型/特性值//时间依依存材料连接接时间依存性材料类类型徐变/干缩>C400抗压强度>CC400选择连接材料材料>1:C4000选择的材料时间依存性材料类类型徐变/干缩>C270抗压强度>CC270选择连接材料>材料>22:C2700选择的材料图31连接时间依依存材料特性性和材料如果使用修改单元元依存材料特特性值功能输输入构件的几几何形状指数数(h，构件的几何何形状指数))时，在定义义时间依存性性材料特性时时输入的几何何形状指数将将被修改单元元依存材料特特性值中定义义的各单元的的几何形状指指数替代，程程序将使用替替代后的几何何形状指数计计算徐变和干干缩。模型/特性值//修改单单元依存材料料特性值全选选项>添加/替换换单元依存材料选择自动计算时，由程序自动计算各种截面的几何形状指数(h)，并使用于徐变和干缩计算中；选择用户输入时，将使用输入的几何形状指数计算徐变和干缩。构件的几何形状指指数>自动计计算选择自动计算时，由程序自动计算各种截面的几何形状指数(h)，并使用于徐变和干缩计算中；选择用户输入时，将使用输入的几何形状指数计算徐变和干缩。图32输入构件的的几何形状指指数分解变截面群使用悬臂法建模助助手中的变截截面群功能，可可以自动生成成变截面单元元。在变截面面群功能中，用用户只需输入入两个端部截截面，程序将将自动计算出出内部变截面面各部分的截截面特性值。MIDASS/CIVIIL在分析具有有变截面群的结结构模型时，在在分析之前要要重新计算变变截面群内各各单元的截面面特性值，然然后生成分析析数据。所以以如果在结构构分析之前将将变截面群分分解后将截面面数据赋予各各单元，将会会缩短计算分分析时间。在下部的列表框中选择TSGroup14。模型/特性值在下部的列表框中选择TSGroup14。名称>TSGrooup14新开始截面号((1)输入随着变截面群的分解生成的新的变截面数据的起始号码。输入随着变截面群的分解生成的新的变截面数据的起始号码。图33分解变截面面群运行结构分析建立了结构模型和和施工阶段数数据之后，分分析之前用户户需决定在施施工阶段分析析中是否考虑虑时间依存材材料特性、是是否考虑预应应力钢束的预预应力损失量量，并且要输输入徐变计算算所需的收敛敛条件和计算算迭代次数。分析/施工阶段分析控制制最终阶段>最最后阶段分析选项>考考虑时间依存存材料特性(开)时间依存材料特性性徐变和干缩(开开);类型>徐变和和干缩徐变计算收敛条件件 迭代次数(55);;容许应力(0.011)选择对较大时间间隔自动划分时间步骤时，当施工阶段的持续时间超过一定限度(参见图34)时程序内部将自动划分时间步骤。对较大时间间隔自自动划分时间间步骤选择对较大时间间隔自动划分时间步骤时，当施工阶段的持续时间超过一定限度(参见图34)时程序内部将自动划分时间步骤。钢束预应力损失(徐变和干缩)(开)抗压强度的变化(开)钢束预应力损失(弹性收缩)(开)图34设置施工阶阶段分析考虑虑事项当结构建模和施工工阶段的构成成以及分析选选项均结束后后，开始运行行结构分析。分析/运行分析析查看分析结果参见用户在线手册的“CIVIL的功能>结果>桥梁主梁应力图形”。确认施工阶段分析析结果的方法法有两种，即即确认所有构构件在指定施施工阶段的应应力以及位移移的方法和确确认指定单元元在各施工阶阶段的应力以以及位移的参见用户在线手册的“CIVIL的功能>结果>桥梁主梁应力图形”。在MIDAS/CIIVIL中，用户可可以使用上述述两种方法以以图形和表格格的形式查看看施工阶段分分析结果。参见用户在线手册的“CIVIL的功能>结果>施工阶段/步骤时程图形”。使用图形查看应力力和内力参见用户在线手册的“CIVIL的功能>结果>施工阶段/步骤时程图形”。下部翼缘在施工阶阶段13受最大压应应力，使用图图形查看施工工阶段13下部翼缘应应力。施工阶段>CCS13结果/桥梁应力图图形选择轴力、弯矩My,弯矩Mz时，可以确认截面上下翼缘和左右端的应力。荷载工况/荷载组组合>荷载工况:组合(开)选择轴力、弯矩My,弯矩Mz时，可以确认截面上下翼缘和左右端的应力。图形类型>应应力(开);X-轴类型>节点(开)内力成分>轴轴力(开);弯矩Mz(关);弯矩My(开)>--z桥梁单元群>桥梁主梁画容许应力线((开)>抗压强度(16000);;抗拉强度(320)在悬臂法桥梁建模助手中可以自动生成确认应力所需的结构群。桥梁主梁是主梁所属的结构群。在悬臂法桥梁建模助手中可以自动生成确认应力所需的结构群。桥梁主梁是主梁所属的结构群。打开画容许应力线，输入抗压、抗拉的容许应力值时，在图形中将用虚线显示容许应力位置。打开画容许应力线，输入抗压、抗拉的容许应力值时，在图形中将用虚线显示容许应力位置。图35施工阶段113时下翼缘的的应力图形如果要详细查看指指定位置的应应力图形，将将鼠标放在图图形的指定位位置按住鼠标标拖动，则鼠鼠标滑过的范范围将被放大大。在图形中中按鼠标右键键选择全部放放大则图形将将恢复到最初初状态。拖动鼠标拖动鼠标图36放大应力图图形使用结果/施工阶阶段/步骤时程图图形功能查看看零号块端部部(单元19的i端)在各施工阶阶段的应力变变化图形。因为施工阶段/步骤时程图形只有在模型空间才能使用，所以需要转换到模型空间。因为施工阶段/步骤时程图形只有在模型空间才能使用，所以需要转换到模型空间。模型空间结果/施工阶段//步骤时程图图形定义函数>梁梁单元内力/应力梁单元内力/应力力>名称(Top);单元号(19));应力(开)节点>I-节点;内力组成>弯应力(+z)考虑轴力(开))梁单元内力/应力力>名称(Bot);单元号(19));应力(开)节点>I-节点;内力组成>弯应力力(-z)考虑轴力(开))输出模式>多多函数;步骤选项>所有步步骤选择输出函数>>Top(开);Bot(开)荷载工况/荷载组组合>组合图形标题(应应力时程)图37各施工阶段段应力变化图图形在施工阶段/步骤时时程图形上按按鼠标右键将将弹出关联菜菜单。使用关关联菜单中以以文本形式保保存图形功能能将各施工阶阶段应力的变变化保存为文文本形式。CC以文本形式保存图图形文件名称(N)(StreessHisstory)图38以文本形式式保存各施工工阶段的应力力使用结果/施工阶阶段/步骤时程图图形功能查看看零号块端部部(单元19的i端)各施工阶段段内力变化图图形。模型空间结果/施工阶段/步步骤时程图形形定义函数>梁梁单元内力/应力梁单元内力/应力力>名称(Momeent);单元号(19));内力(开)节点>I-节点