midas例施工阶段联合截面分析 标准形式联合截面

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APPLICATION TUTORIAL
截面号 (2) ； 名称 (Sect 2) ↵ 截面号 (3) ； 名称 (Sect 3) ↵
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) ； tw (0.02) ； tf1 (0.02) ↵
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联合截面施工阶段分析
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。构件理论厚度计算时，桥 面板的厚度假定为25cm。
修改力单位体系为KN。
¾ 28天混凝土抗压强度: 40000 KN/m2
荷载组(Activation)
组
步骤
DL(BC)1 第一步骤
DL(BC)2 第一步骤
DL(BC)3
第25天 (用户步骤)
DL(BC)4
第25天 (用户步骤)
DL(AC)
第一步骤
持续时间
备注
5
非联合截面
30
CS2区段联合
30
CS3区段联合
10,000 CS4区段联合
组表单
C 组>结构组 鼠标右键 新建… 名称 (SGroup)
内容 H 3200×800×900×20×32/34
H 800×400×20×20/20
备注 联合截面 用的自重是以梁单 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”。
模型 /特性值 / 截面 联合截面 截面号 (1) ； 名称 (Sect 1) ； 偏心>中心-中心 截面类型>钢-工字型 ； 板宽度 (12.14) ； 梁数量> (2) ； CTC (6.15) 钢筋混凝土板>Bc (6.07) ； 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>JTG(RC) ； 名称>C40 钢材>数据库>GB03(S) ； 名称>Q345 ↵ Ds/Dc (0) ↵
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)) ；
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联合截面施工阶段分析
图 12. 定义组 15
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建立桥梁模型
¾ 联合后恒载 -用梁单元荷载功能输入
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施工阶段的构成
¾ 定义荷载工况及荷载组
C S2
C S3
C S4
0 .8 L1 = 3 6 m
0 .2 L1 + 0 .2 L2 = 2 0 m 0 .6 L 2 = 3 3 m
0 .2 L2 + 0 .2 L 3 = 2 0 m 0.8L3=36 m
2
截面尺寸
联合截面施工阶段分析
[单位 : mm]
图 2. 标准断面图 在本例题为了建模方便，主梁和横梁都采用等截面。
材料
构件 主梁 横梁 桥面板
内容 Q345 Q345 C40
备注 钢材 钢材 混凝土(考虑时间依存性)
荷载
¾ 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
有效宽度系数
E_Width2 有效宽度系数
E_Width3 有效宽度系数
备注 支座
有效宽度和全宽的截面惯性矩之比， CS2 区段(第一跨跨中)
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) 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)
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联合截面施工阶段分析
图 1. 分析模型 1
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在MIDAS/Civil为了进行联合截面施工阶段的的分析，提供了施工阶段联合截面功能。 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：
1. 定义材料及截面 2. 定义结构组、边界组、荷载组 3. 定义施工阶段 4. 各个施工阶段的边界组、荷载组的激活 5. 各个施工阶段的桥面板的激活 6. 查看各个施工阶段的结果
利用联合截面的桥梁的施工阶段分析
目录
概要 1
截面尺寸 3 材料 3 荷载 3 施工阶段的构成 4
设定建模环境及定义截面/材料 7
设定建模环境 7 定义材料 8 定义截面 9 时间依存材料特性 11
建立桥梁模型 14
定义组 14 建立桥梁模型 16
输入边界条件 20
输入支撑位置 20 输入有效宽度 21
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。
CS2 范围 : CS3 范围 : CS4 范围 :
7@5 + 1 4 + 3@5 +1 + 3 + 6@5 1 + 3@5 + 4 + 1 + 7@5
图 5. 设定单位体系对话框 7
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定义材料
利用MIDAS/Civil程序内部材料数据库定义主梁和横梁及桥面板的材料。 模型/ 材料和截面特性/ 材料 类型>钢材 ； 规范>GB03(S) 数据库>Q345 ↵ 类型>混凝土 ； 规范>JTG04(RC) 数据库>C40 ↵
¾ 施工阶段的构成
施工阶段 结构组
CS1
SGroup
CS2
-
CS3
-
CS4
-
边界组 BGroup E_Width1 E_Width2 E_Width3
荷载组(激活)
组
步骤
DL(BC)1 DL(BC)2 DL(BC)3
DL(BC)4
第一步骤 第一步骤 第25天 (用户步骤) 第25天 (用户步骤)
DL(AC)
z CS4 CS4区段的截面联合 CS4区段的有效宽度比 二期荷载以梁单元荷载施加
5
APPLICATION TUTORIAL C S1 C S2 C S3 C S4
A dd itionalLoad S lab W eight
图 4. 各个施工阶段的板自重及二期荷载施加
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联合截面施工阶段分析
第一步骤
持续时间
备注
5
非联合截面
30
CS2阶段联合
30
CS3阶段联合
10,000 CS4阶段联合
※ SGroup为包含所有单元（主梁、横梁）的结构组。 ※ 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。 ※ 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。 ※ 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。 ※ 以梁单元荷载施加桥面板的自重，在拼装模板结束时（第25天）激活。
设定建模环境及定义截面/材料
为了建立桥梁模型，首先打开新项目( 为名字保存( Save)文件。
新项目)以‘I-Girder Composite Bridge’
文件 / 文件 /
新项目 保存( I-Girder Composite Bridge )
设定建模环境
单位体系设置为tonf(力)，m(长度)
工具 / 单位体系 长度>m ； 力>tonf ↵
输入荷载 23 定义施工阶段 27
定义结构组 27 施工阶段的构成 28 定义各个施工阶段的联合截面 33
运行分析 37 查看分析结果 38
查看内力 38 查看应力 40 注意事项 41
概要
联合截面施工阶段分析
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 9. 定义混凝土时间依存材料特性（收缩/徐变） 11
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浇筑混凝土后，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CE P-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)
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 联合截面三跨连续梁桥 (PSC桥面板) 桥 梁 长 度 : L = 45.0 + 55.0 + 45.0 = 145.0 m 桥 梁 宽 度 : B = 12.14 m 斜 交 角 度 : 90˚(直桥)
荷载类型 自重
梁单元荷载 梁单元荷载 梁单元荷载 梁单元荷载
备注 主梁自重
0.8 × L1的桥面板自重 0.2 × L1 + 0.8 × L2的桥面板自重
0.2 × L2 + L3的桥面板自重
2期荷载(桥面铺装, 栏杆, 防撞墙)
¾ 定义边界组
边界条件 BGroup
E_Width1
边界条件种类 一般支撑
z CS1 建立全跨桥梁的钢梁和横梁 施加主梁的自重，CS2区段（图4）桥面板的自重以梁单元荷载施加