预应力混凝土梁施工阶段分析

桥梁概况及一般截 预应力混凝土梁的分析顺 使用的材料及其容许应 荷 定义截 定义材料的时间依存性并连 定义结构组、边界条件组和荷载 输入边界条 输入恒荷 输入钢束特性 输入钢束形 输入钢束预应力荷 通过图形查看应 定义荷载组 利用荷载组合查看应 查看钢束的分析结 查看荷载组合条件下的内 |本例题使用一个简单的两跨连续梁模型（图1）来重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。主要包括分析预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法，以及在分析结果中查看和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的步骤和方法。图1. 3 1.50.2 3 1.50.20.202126 6L=30L=30x126 6L=30L=30xzz023 1.50220.20.21.802图2.fck=400kgfcmfci=270kgfcm预应力作用后（瞬间预应力损失发生后（最终抗拉f'=0.55f=148.5kgf/cm2 f'=0.8f fca0.4fck160.0kgf/cm抗压fta=1.6fck=32.0kgf/cm(KSD7002SWPC7B-Φ15.2mm

fpy=160kgf/mm2→Py=22.6tonf/strandfpu=190kgf/mm2→Pu=26.6tonf/strandAp1.387cm2Ep=2.0×106kgf/cm张拉力：锚固装置滑动：•s6磨擦系数：µ0.30k=0.006/0.9fpy=144kgf/mm0.7fpu=133kgf/mm0.8fpy=128kgf/mm钢束(φ15.2mm×31(φ0.6˝-Au1.387×3142.997孔道直径:133力:抗拉强度的fpj=0.7fpu=13,300kgf/cm2Pi=Au×fpj=405.8tonf摩擦损失PX)P0e(kL)µ=0.30,k=锚固装置滑动引起的损失:•Ic=6:损失量

PEfP:长期荷载作用时混凝土的材龄

to5:ts3天相对湿度:RH=70大气或养护温度:T=20:CEB-::将单位体系设置为单位体系还可以通过点击画面下端状态条的单位选择键()

文件 新项文件 保存(PSCbeam长度m;力>tonf图3.同时定义多种材料

类型>混凝土;规范>KS-civil(RC)数据库>C400名称(Tendon);类型>用户定义; (2.1e7)图4.定义材料数据库/用户>(1);H(3);B(2图5.定义截面的28:fck400:RH=70:1.2m2Ac/u2x6101.2:普通水泥:3模型模型/材料和截面特性 时间依存性材料 &渐变截面形状比较复杂时，存特性的功能来输入h

名称(/渐变);设计标准>CEB-28天材龄抗压强度(40~99)构件的理论厚度(1.2)>(N,开始收缩时的混凝土材龄(3)图6.定义材料的和收缩特(抗压强度);类型>设计规范混凝土28(S28)混凝土类型(a)(N,R:0.25)图7.///

1:C400选择的材 图8.点格点格(关);捕捉点(关);模型>节点 建立节全选扩展类型>→单元类型>;材料>1:C400;截面>1:和移动>等间距>dx,dy,dz>(2,0, 图9.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C定义结构组C定义结构组>名称S-G);1to2定义结构组>All(组>结构组>S_G2(拖&放)全选mmDrag&图10.定义结构组(StructureC组C组>边界组>新建定义边界组>(B-G);后缀(1to2)图11.建立边界组(BoundaryC组C组>荷载组>新建定义荷载组>Selfweight定义荷载组>NameTendon);1to2图12.建立荷载组(Load单元号(关);节点号(开单选(:1)支撑条件类型>Dy,Dz,Rx(缩)(:16)支撑条件类型>Dx,Dy,Dz,Rx(缩)单选(节点:31)支撑条件类型>Dy,Dz,Rx(缩)图13.名称(恒荷载(施工阶段荷载)(类型(施工阶段荷载)(类型(施工阶段荷载)图14.输入静力荷载工况的荷载工况名称恒荷载荷载组名称>自重自重系数>Z(-1)图15.斯当当束施加拉力，当持其一定的当当当，作用到当束上的当拉当力当当当的推移逐当当小，当当ationMIDAS/Civil采用Magura当考当当束的松弛。松弛系当当当式中当当材有当的常当，一般当材取当当10，低松弛当材取当45。当当用当手当ysisforCivilStructures的“预斯

/(缩束);预应力钢束的类型>内部材料>2:钢束 钢铰线股数(31)(0.133);(0.3);极限强度(190000);锚具变性和钢筋内缩值>(0.006);结束点(0.006)图16.|钩选固定(fix的话该点的斜率为所输入的值，若不选则生成拥有适当斜率的曲

隐藏(开);单元号(开);节点号(关(1);钢束特性值>(单元:1to18)钢束直线段>(0);结束点)1>x0y0z1.5fix()2>x12y0z0.2fix(开Ry0Rz03>x30y0z2.6fix(开Ry0Rz04>x36y0z1.8fix(关(0,0,假想x轴方向>Xmm图17.//(2);钢束特性值>(:13to30)钢束直线段>(0);结束点1>x24y0z2fix(关2>x30y0z2.8fix(开Ry0Rz03>x48y0z0.2fix(开Ry0Rz04>x60y0z1.5fix(关(0,0,假想x轴方向>X图18.单元号(关图19.选择两端 定义对钢束孔道注

/荷载工况名称>1;荷载组名称>缩束钢束>钢束1已选钢力>应力; (133000);(133000注浆:每(1)图20.荷载工况名称>2;荷载组名称>缩束钢束>钢束2已选择钢力>应力;先>开始开始点(133000);结束点(133000注浆:每(1)图21.表1.S-GB-GS-GB-G图22.一般荷载的分析结果和施工阶段分析的结果进行组合。最后阶段可以被定义为施工阶段中的任一阶段。(CS1);(20)保存结果>施工阶段(on);施工步骤 激活>材龄(5);组列表B-激活>支撑条件/弹性支撑位置>变形后;组列表>自重,钢束激活>激活时间>开始;图23.定义施工阶段(CS2);(20)保存结果>施工阶段(缩);施工步骤 激活>材龄(5);激活>支撑条件/弹性支撑位置>变形后;组列表>激活>激活时间>开始;北北图24.定义施工阶段(CS3);持续时间(10000)保存结果>施工阶段(on);施工步骤(缩 图25.定义施工阶段最后阶段可指定为任一阶段，通过选择选择“自动分割时持续一定时间以上的施工阶段，在内部自动生成时间步骤来考

最终施工阶段>最后施工阶段渐变(缩);类型>和收缩(5);(0.01)(缩)钢束预应力损失(和渐变)(缩钢束预应力损失(弹性收缩)(缩 |图26.在施工阶段分析中，对于没有将类型定义为施工阶段荷载的一般静力荷载或移动荷载的分析结果，可在最后阶段进行查看。本例题将在最后阶段查看对于移动荷载的分析结果。该项为移动荷载加输入数据时也可输

(Lane1车辆移动方向>往返(0)(15/(40+30))选择>两点(1,31 图27.标准车辆荷载数据库中未包含的荷载可通过用户定义来输

//>标准车辆荷载>规范名称>桥梁荷载(CJJ77-98)车辆荷载名称>C-AL;C-AD(20)图28./移动荷载数据分析/MovingLoad车辆组>VL:C-可以加载的最少车道数(0(1车道列表>Lane1选择的车道列表>车辆组>VL:C-AD(20)可以加载的最少车道数(0(1车道列表>Lane1选择的车道列表>图29.图30. 参照联机帮助的阶段/步骤时程图合计是对于自重、恒荷载、和收缩、钢

/荷载工况/荷载组合>CS:合计(缩);步骤列表>Last图形类型>应力; 组合(缩);3(+y,-(320)图31.施工阶段1(CS1)/荷载工况/荷载组合>CS最大(缩CS最小合计(缩图形类型>应力; 组合(缩);3(+y,+容许应力线>(缩)/荷载工况/荷载组合>CS最大(缩CS最小合计(缩图形类型>应力; 组合(缩);3(+y,-容许应力线>(缩)放大。点击鼠标右键选择即可回到原来状态。图32.下面查看由和收缩引起的弯矩。由和收缩引起的弯矩按一次应力和二次由于系数和收缩促使结构发生变形的力叫一次应力。而当结构处于超静定状/图形类型>弯矩; 选项>当前施工阶段-步骤mm图33.由和收缩引起的弯|对于未定义成为施工阶段荷载的其他荷载，将在最后施工阶段进行结构分析，并对其结果进行组合。在这里将与移动荷载的分析结果进行组合，查看其容许应力(C1)，而且会定义施工阶段荷载的分项系数来查看其极限强度(C2)。荷载组合的定义步骤如下。荷载组合的定义和删除只能在基本阶段和最后阶段进

阶段/(缩);(Com1);类型>添加荷载工况>合计(CS);系数(1.0)荷载工况>移动荷载(MV);(1.0(缩);名称(Com2);类型>添加荷载工况>自重(CS);系数(1.3)荷载工况>钢束二次应力(CS);系数(1.0荷载工况>收缩二次应力(CS);系数(1.3荷载工况>移动荷载(MV);系数(2.15图34.在最后施工阶段查看施工阶段分析结果和移动荷载分析结果叠加起来的应力图形。/荷载工况/荷载组合>CS最大:Com1(缩);CS最小:Com1(缩图形类型>应力; (缩);3(+y,容许应力线>(缩)(缩);3(+y,-容许应力线>画容许应力线(缩)图35.阶段/步骤时程图形

/梁单元内力/应力>名称(正弯矩端);(10);点>J-Node;输出分量>Bend(-z)包含轴向应力(on)梁单元内力/应力>(负弯矩端);(15);点>J-Node;输出分量>Bend(+z)包含轴向应力(缩)输出模式>多函数;选择步骤>选择输出的函数>正弯矩端(缩);负弯矩端(缩)图形标题(StressHistory)图36.式保存图表可将各施工阶段的应