操作例题_06_预应力箱梁横向分析
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(纵向、横向、竖向)箱梁预应力张拉
主要数据记录
混凝土设计强度×，张拉时的混凝土强度为×，达到设计强度的×%；
预应力筋标准强度×（MPa），预应力筋张拉强度×（MPa）；
束号1：钢筋长度×，计算伸长值×，张拉力（KN）/对应油压表读数（MPa）：×/×，实际伸长值×，伸长率×（%）
束号2：
……
发现的问题程项目
旁站记录
编号：
施工单位
合同段
旁站人
旁站时间
年月日
旁站项目
8#墩7#块件（右幅）箱梁（纵向、横向、竖向）预应力筋张拉
施工过程简述
机具配备：张拉千斤顶（型号、编号、数量），张拉油泵（型号、编号、数量），张拉油压表（型号、编号、数量）。
人员配备：技术员×名，安全员×名 ，试验员×名， 电工×名 ，操作工×名 ，普工×名。。
施工工艺：（施工图设计的张拉顺序，本日张拉的束号，是单端还是两端张拉）
旁站工作情况
检查支架（吊篮）的安全性及其他安全措施落实情况。复核张拉伸长值计算书，复核张拉力与油压表换算值，检查操作人员持证上岗情况（姓名，证书号），检查工作锚、工具锚使用情况，检查千斤顶安装（垂直锚垫板），检查划线部位、量测方法，旁站预应力筋张拉程序[低松驰预应力筋0→10～25%σｃｏｎ→20～50%σｃｏｎ→σｃｏｎ（持荷5ｍｉｎ锚固）,螺纹钢筋0→10～25%σｃｏｎ→20～50%σｃｏｎ→σｃｏｎ（持荷5ｍｉｎ）→0→σｃｏｎ（锚固）]，实际伸长值分析计算（误差在±6%范围内）。无断丝滑丝现象。
混凝土设计强度×，张拉时的混凝土强度为×，达到设计强度的×%；
预应力筋标准强度×（MPa），预应力筋张拉强度×（MPa）；
束号1：钢筋长度×，计算伸长值×，张拉力（KN）/对应油压表读数（MPa）：×/×，实际伸长值×，伸长率×（%）
束号2：
……
发现的问题程项目
旁站记录
编号：
施工单位
合同段
旁站人
旁站时间
年月日
旁站项目
8#墩7#块件（右幅）箱梁（纵向、横向、竖向）预应力筋张拉
施工过程简述
机具配备：张拉千斤顶（型号、编号、数量），张拉油泵（型号、编号、数量），张拉油压表（型号、编号、数量）。
人员配备：技术员×名，安全员×名 ，试验员×名， 电工×名 ，操作工×名 ，普工×名。。
施工工艺：（施工图设计的张拉顺序，本日张拉的束号，是单端还是两端张拉）
旁站工作情况
检查支架（吊篮）的安全性及其他安全措施落实情况。复核张拉伸长值计算书，复核张拉力与油压表换算值，检查操作人员持证上岗情况（姓名，证书号），检查工作锚、工具锚使用情况，检查千斤顶安装（垂直锚垫板），检查划线部位、量测方法，旁站预应力筋张拉程序[低松驰预应力筋0→10～25%σｃｏｎ→20～50%σｃｏｎ→σｃｏｎ（持荷5ｍｉｎ锚固）,螺纹钢筋0→10～25%σｃｏｎ→20～50%σｃｏｎ→σｃｏｎ（持荷5ｍｉｎ）→0→σｃｏｎ（锚固）]，实际伸长值分析计算（误差在±6%范围内）。无断丝滑丝现象。
双室箱梁横向预应力分析
－０３９ ６５ ５
基本组合 ； 按规 范 Ｊ Ｇ Ｄ ０ ２ ０ ｍ ４１ Ｔ ６ — ０ ４ 第 ．． ６条规定 ； 按此 组
合 验 算 结 构 的承 载 能 力 极 限状 态 的 强度 ； ２３ 正 常使 用 极 限 状 态 内 力组 合 ．２ ．
（） 期 效应 组 合 ； 规 范 Ｊ Ｇ Ｄ ０ ２ ０ １长 按 Ｔ ６ — ０ ４第 ４１ ．７条 规 定 ； ．
关 键 词 ： 室箱 梁 ； 架 模 型 ； 向预 应 力 ； ｄｓＣｖ ２ ０ 双 框 横 Ｍｉａ ｉ１０ ６ ｉ
对于顶板较宽 ， 悬臂较长的桥梁 ， 仅仅进行纵 向计算是满足 不了实际要求的， 还必须进行横 向计算， 以确 定在 多辆汽车横 向
不 同 区域 加 载 情况 下 、 整 体温 度变 化和 梯 度 温 差 对 顶 板 产 生 的
表 １ 箱 梁 顶 板 应 力 表
项目 未 加 横 束 句钢 长 期 组 合
２２ 荷载情 况 ．
（） １ 恒载 ， 括 主 梁 自重 、 面 铺 装 （Ｏ ｍ 沥 青） 防撞 栏 、 包 桥 １ｃ 、 人
行 道 板和 人 行 道 栏杆 。 （） 载 ， 用 公 路一 级 汽 车 荷 载 验 算 。汽 车 荷 载 按 最 大 ４ ２活 采 Ｉ 车道 取 其 最 不 利 影 响线 布 载 。 （） 度 荷 载 ， 整 体 升 降 温 ± ５ ， 度 温 差 顶 板 升 温 为 ３温 取 ２℃ 梯
１℃— ５ ｑ— ℃， 板 降温 为一 ℃— ．５ ℃。 ４ ． Ｃ Ｏ 顶 ５ ７ 一２ ℃— Ｏ ７
单位： ａ ＭＰ
短 期 组 合 标准 值 组 合
２３ 计 算组 合 ．
２３１ 承 载 能 力极 限 状 态组 合 ．．
基本组合 ； 按规 范 Ｊ Ｇ Ｄ ０ ２ ０ ｍ ４１ Ｔ ６ — ０ ４ 第 ．． ６条规定 ； 按此 组
合 验 算 结 构 的承 载 能 力 极 限状 态 的 强度 ； ２３ 正 常使 用 极 限 状 态 内 力组 合 ．２ ．
（） 期 效应 组 合 ； 规 范 Ｊ Ｇ Ｄ ０ ２ ０ １长 按 Ｔ ６ — ０ ４第 ４１ ．７条 规 定 ； ．
关 键 词 ： 室箱 梁 ； 架 模 型 ； 向预 应 力 ； ｄｓＣｖ ２ ０ 双 框 横 Ｍｉａ ｉ１０ ６ ｉ
对于顶板较宽 ， 悬臂较长的桥梁 ， 仅仅进行纵 向计算是满足 不了实际要求的， 还必须进行横 向计算， 以确 定在 多辆汽车横 向
不 同 区域 加 载 情况 下 、 整 体温 度变 化和 梯 度 温 差 对 顶 板 产 生 的
表 １ 箱 梁 顶 板 应 力 表
项目 未 加 横 束 句钢 长 期 组 合
２２ 荷载情 况 ．
（） １ 恒载 ， 括 主 梁 自重 、 面 铺 装 （Ｏ ｍ 沥 青） 防撞 栏 、 包 桥 １ｃ 、 人
行 道 板和 人 行 道 栏杆 。 （） 载 ， 用 公 路一 级 汽 车 荷 载 验 算 。汽 车 荷 载 按 最 大 ４ ２活 采 Ｉ 车道 取 其 最 不 利 影 响线 布 载 。 （） 度 荷 载 ， 整 体 升 降 温 ± ５ ， 度 温 差 顶 板 升 温 为 ３温 取 ２℃ 梯
１℃— ５ ｑ— ℃， 板 降温 为一 ℃— ．５ ℃。 ４ ． Ｃ Ｏ 顶 ５ ７ 一２ ℃— Ｏ ７
单位： ａ ＭＰ
短 期 组 合 标准 值 组 合
２３ 计 算组 合 ．
２３１ 承 载 能 力极 限 状 态组 合 ．．
混凝土箱梁的横向内力分析
混凝土箱梁的横向内力分析混凝土箱梁是一种常用的桥梁梁型，它具有结构简单、承载能力强、施工方便等优点，广泛应用于公路、铁路等交通工程中。
在设计和施工过程中，对混凝土箱梁的横向内力进行详细分析十分重要，能够确保桥梁的安全可靠性。
本文将对混凝土箱梁的横向内力进行分析，探讨其相关理论和计算方法。
在混凝土箱梁的运行过程中，由于交通载荷、温度变化、施工误差等因素的影响，会产生横向内力。
横向内力主要包括横向弯矩和横向剪力两个方面。
横向弯矩是指在桥梁横向加载的作用下，梁的跨中和桥面板之间产生的弯曲力矩。
横向剪力是指桥面板上的水平剪力，由交通荷载和梁的变形共同产生。
首先，我们来看横向弯矩的分析。
横向弯矩的大小受到桥梁的几何形状、荷载类型和施工误差等多种因素的影响。
当桥梁受到均布荷载作用时，横向弯矩最大为荷载的一半乘以桥梁的跨度。
当桥梁受到集中力作用时，横向弯矩最大为荷载乘以桥梁的跨度。
接下来，我们来看横向剪力的分析。
横向剪力的大小受到桥面板的刚度、交通荷载和梁的变形等因素的影响。
当桥梁受到均布荷载作用时，横向剪力最大为荷载乘以桥梁的跨度的一半。
当桥梁受到集中力作用时，横向剪力最大为荷载。
在实际工程中，我们需要通过计算来确定混凝土箱梁的横向内力。
计算横向内力时，我们可以采用两种方法：静力法和有限元法。
静力法是根据梁的几何形状和刚度，利用力学平衡条件来求解横向内力。
有限元法是通过将混凝土箱梁离散成许多小单元，建立数学模型，再利用计算机进行计算。
无论采用哪种方法，我们都需要进行边界条件的确定和荷载的估算。
边界条件的确定包括支座的约束等。
荷载的估算包括根据规范和设计要求确定桥梁的荷载类型和强度。
通过确定好边界条件和荷载后，我们就可以进行横向内力的计算。
在混凝土箱梁的设计和施工中，横向内力的分析是一个重要环节。
通过对横向内力的详细分析，我们可以为混凝土箱梁的结构设计和施工提供准确可靠的参考，确保桥梁的安全性和可靠性。
同时，我们还可以通过优化结构和施工方法来减小横向内力的影响，提高桥梁的使用寿命和运行效率。
midas FEA适用工程及高端指南
桥梁支座处边界条件
[ 定义钢束 ]
(3) 预应力损失具体参数 ① 管道摩擦系数 : µ=0.25 (1/rad.) ② 局部偏差系数 : k=0.0050 (1/m) ③ 锚具变形 : 6.0 (mm)
1/4 结构对称面的边界处理 [ 边界条件 ]
2
midas FEA Case Study Series
目录
一．midas FEA 适用工程系列资料
01. 矮塔斜拉桥详细分析
01
02. 桥梁冗余度分析
08
03. 钢桥盖梁与主梁连接部详细分析
13
04. 主塔索鞍的详细分析
18
05. 悬索桥锚固端详细分析
21
06. 地铁车站火灾分析
28
07. 弯桥的翘曲应力分析
33
08. 预应力钢筋锚固区详细分析
36
09. 大跨满堂支架桥梁安全性分析
39
10. 桥梁的二维 CFD 分析
46
MIDAS Technical Paper
in Civil Engineering
二．midas FEA 高端分析操作指南
01. 钢桥材料非线性分析
53
02. 水化热参数化分析
60
03. 钢桥的疲劳分析
75
04. 热传导及热应力分析
80
05. 预应力箱梁桥抗裂分析
ǁ支座反力的横向分布情况 ǁ腹板的剪应力分布情况 ǁ腹板以及顶板的轴力传递情况
2. 桥梁信息
2.1 桥梁几何信息
(1) 本例题桥梁基本信息如下。
主梁类型： 桥梁跨径： 桥梁宽度： 斜交角度：
三跨连续PSC箱梁 L = 85.0+155.0+ 85.0 = 325.0 m B = 23.900 m 90˚(直桥)
预应力混凝土箱梁横向应力分布分析
而且使 Ｔ梁施 工技术 继续 发展成 为值得 深入研 究的 新工艺 ， 灵活 、 拆装方便 的优点 。通 过在 压力机 上进行 压 力检测 ， 临 时 支 制 ， 新 工艺 大大 降低 了资源 的消耗 ， 减少 了 座在承受 １ ０ ０ ｔ 压力时 ， 未 出现变形 ， 损坏 ， 状态 保持 良好 ， 完全满 并且得到了推广和应 用 ， 足施工要求 。 环境污染。
・
１ ９ ８・
第４ Ｏ卷 第 ２期 ２ ０ １ ４ 年 １月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲ ＣＨＩ Ｔ ＥＣ Ｔ ＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ４０ Ｎｏ． ２
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ４） ０ ２ － ０ １ ９ ８ － ０ ２
了分析 ， 得 出了箱梁的实际应力分布 ， 并与杆系模型结果进行 了对 比， 得出箱梁的有效分 布宽度。
关键词 ： 箱梁 ， 有 限元 ， 应力分析 ， 有效分布 宽度 中图分类 号 ： Ｕ ４ ４ ８ ． ２ １ ３ 文献标识码 ： Ａ 理论计算截面 内力 ， 对 不同位 置 的截面 ， 按 照规 范要求 用不 同的
在初等梁弯 曲理论的基本假定 中截 面变形符合 平截 面假 定 ， 不 考虑剪切变 形 的影 响 ， 因此 ， 正应 力沿 横桥 向是 均 匀分 布 的。 但是， 在箱形 梁中 ， 产生弯 曲的横 向力通 过腹板传 递给翼缘 板 ， 而
土桥涵设计规范 ４ ． ２ ． ３条对箱形截 面梁 的翼缘有效宽度作 出了
剪应力在翼缘上 的分 布是不 均匀 的。在 腹板 与翼缘板 的交 接处
剪应力最大 ， 随着离 开腹板 的距 离增大 而逐 渐减 小。因此 ， 剪 切 变形沿翼板 的分 布是 不均匀 的。这种 由于翼 缘板 的剪切 变形 造 成的弯 曲正应力沿梁 宽方 向不 均匀分 布的现象 称为 “ 剪力 滞” 现
预应力箱梁横向分析
预应力箱梁横向分析预应力箱梁横向分析一. 概要1.分析概要 PSC箱梁进行横向分析时，有理论指出梁单元模型的分析结果往往比有限板单元的分析结果要偏大。
通过本例题对配有预应力钢筋的箱梁横向模型进行三维板单元分析并与梁单元模型的结果比较，验证上述理论。
建立几何体生成主梁（板单元网格）生成横向预应力钢筋（线网格）施加恒荷载.移动荷载张拉预应力钢筋查看分析结果 n 几何模型本例题主梁是截面宽度为15.74m，梁高为3m的等截面箱梁。
顶板的悬臂板.腹板顶.顶板中心的厚度依次为0.25.0.45.0.23m，横向预应力钢筋是曲线布置的。
建顶板时可采用程序中变厚度板单元，预应力钢筋采用B样条曲线。
n 材料及特性主梁采用40MPa的高强度混凝土材料，钢束选择钢筋单元中的预应力类型。
顶板采用变厚度的板单元建模，腹板与底板用0.5m.0.2m厚度的板单元来建模。
n 生成主梁（板单元网格）首先利用“定义线”功能定义箱梁截面几何体（如上图所示），再利用“扩展”功能生成50m的全桥板单元网格。
n 生成钢束（线单元网格）利用“定义线”功能生成B样条曲线，然后以0.6m 为等间距复制到整个主梁顶板中。
n 恒荷载与活荷载结构自重由程序内部自动计算，二期荷载（防撞墙.铺装）通过压力荷载施加在整个桥面板上。
将一辆整车荷载添加在主梁跨中顶板上，按悬臂板.顶板中心弯矩最大布置车辆，共有六种布置方法。
每个车轮考虑着地面积施加压力荷载。
n 预应力荷载对钢筋单元（预应力类型）施加预应力荷载。
n 分析结果将恒载.活荷载的内力结果以及预应力荷载的应力结果与梁单元模型的分析结果相比较。
二. 建立主梁顶板（考虑加腋）3214 操作步骤 Procedure 分析 > 函数.1.名称 [Top Slab]2. 独立变量 [X]3. 编辑表格 [输入顶板相应于X坐标的板厚]4. 点击 [确认] 独立变量横向顶板的厚度在X方向上有变化，独立变量选择X方向。
基于组合式模型的箱梁横向预应力张拉顺序分析
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉｓ． ０ １ ５ ５ ２ １ ． ２ ０ ２ ｏ ：０ ３ ６ ／ ．ｓ １ ０ —０ ０ ． ０ ２ ０ ．３ ｎ
基 于 组 合 式 模 型 的 箱 梁 横 向预 应 力 张 拉 顺 序 分 析
刘 杰 叶 见 曙 陈 娟娟 李 宏 江
（ 南 大 学 交 通 学 院 ， 京 ２０ ９ ） 东 南 １０ ６ （ 东南大学成 贤学 院 ， 南京 ２ ０ ８ ） １０ ８ （ 交通运输部公路பைடு நூலகம்学研究 院 ， 北京 １０ ８ ） ０ ０８
ｅｅ ｅ ｔ Ｔｈ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ｅ ｔｎ ｉ ｎ ｎ ｅ ｕｅ ｃ ｆｔａ ｓ ｅ ｓ ｅ ｔｅ ｓｎ ｎ ｔ ｅ ｔａ ｖ ｒ ｅ ｎ ｒ ａ ｌｍ ｎ ． ｅ ｉ ｆ ｅ ｃ ｆｔ ｅ ｓｏ ｉ ｇ ｓ ｑ ｎ ｅ ｏ ｒ ｎ ｖ ｒ ｅｐｒ ｓ ｓ ｉ ｇ ｏ ｎｓ ｅ ｓ ｏ ｍ ｌ ｌ ｈ ｒ ｈ ｒ ｓｒ ｓ ｉｔｉ ｕ ｉ ｎ ｉ ｈ ｏ ａｅ ｏ ｅｂｏ ｉｄ ｒｉ ｎ ｌ ｚ ｄ． Ｔｈ ｎ ｌ ｓｓｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｔｅ ｓ ｄ ｓｒｂ ｔｏ ｎ ｔｅ ｔ ｐ ｐｌｔ ｆｔ ｘ ｇｒ ｅ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｗｈｅ ｎ
Ｂｒｄ ｅｏ ｎｉｇ Ｓ ｃ ｎ ｎ ｔｅ Ｒ ｖ ｒＢｒ ｇ ｓｅｔｂｉｈ ｄｂ ｓｄ ｏ ｅ ｂｉｋ ｂ ａ ｃ ｍｂｎ ｔ ｎ ｉ ｇ ｆＮａ ｉ ｅ ｏ ｄ Ｙａ ｇｚ ｉ ｅ ｉ ｅｉ ｓ ｌ ｅ ａｅ ｎｔ ｒ — ｅ ｍ ｏ ｉａｉ ｎ ｄ ａ ｓ ｈ ｃ ｏ
Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｅ ｓｏ ｉ ｇ ｓ ｑ ｅ ｅ ｏ ｒ ｎ ｖ ｒ ｅ ｐ ｅ ｔ ｅ ｓｎ ａ ｙ ｉ ｎ ｔ ｎ ｉ ｎ ｎ ｅ ｕ ｎｃ ｆｔ ａ ｓ ｅ ｓ ｒ ｓ ｒ ｓ ｉ ｇ ｉ ｏ ｉ ｄ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｂ ｎ ｄ ｅｅ ｅ ｔ ｍ ｏ ｅ ｎ ｂ ｘ ｇ ｒ ｅ ａ ｅ ｎ ｃ ｍ ｉ ｅ ｌｍ ｎ ｄ ｌ
横向预应力加固混凝土箱梁的力学分析
提 出了进行横 向预应力加 固的 思路 ， 并进行 了力学性能 分析。力 学计算 结果显 示 ， 加横 向预应 力后 ， 梁 增 箱
空 间 受 力 性 能 得 到 良好 改 善 ， 应 力 明 显 减 小 。 拉
【 关键词 】 箱梁 ； 纵 向裂缝 ； 预应 力； 横 向加 固 【 中图分类号 】 Ｕ４． ２ ４５７
同， 以得到如下结论 ： 可 （ ） 梁 结 构 的 空 间分 析 模 型 建 立 过 程 需 要 考 虑 温 度 ， １箱
收缩和徐变 等多种荷 载效应 的不利影响 。 （） ２ 本文建立 的计算模 型可以作为类似桥梁加 计算过 程 中的参考 。
（ ） 于 横 向翼 缘 较 宽 的 箱 粱 结 构 ， 用 横 向 预 应 ）Ｊ ３对 采 ）Ｊ Ｉ 周 效 果 比较 明显 。 （ ） 固实 施 过 程 中还 应 注 意 构 造 措 施 的 Ｊｌ ， ４加 强 以保 ： Ｊ ｌ ｌ 结构处于安全状态 。
ｑｚ （）
加 固混凝 土箱 梁横 向的方 讨论 。
图 ２ 箱 梁 横 向 内力 计 算 模 型
法， 并探讨 了技术 路 线 ， 行 了实 桥 工 程 的加 固计 算 分 析 进
轮 载有 关 ， 且 还 有 箱 梁 的 框 架 作 用 。 如 图 ２所 示 ， 梁 在 而 箱
桥跨方 向受沿桥长方 向分布 的连续荷 载 ｑ ｚ作 用 ， （） 分析横 向
加 固模 式 见 图 ４所 示 。
锚 固 块
图 ４ 体 外 预 应 力 筋加 固
４ 实例 分析
某 国道 线 上 一 座 两跨 连 续 刚 构 桥 ， 径 组 成 为 ２× ５ｍ 跨 ４
＝ ０ｍ， ９ 其主梁截 面为箱 梁。在 日常监 测 中发现 ， 梁顶 板 箱 出现不 同程度的纵 向裂缝 ， 裂缝主要分 布在箱梁顶 板 的腹板 位置和 中线位置 。为 了分析开裂 的原 因， 并进行 预应力效应 加 固措 施处理 ， 进行 了三维有 限元 分 析 ， 其计 算模 型 见 图 ５
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midas FEA Training Series
预应力箱梁横向分析
一. 概要
1. 分析概要 PSC箱梁进行横向分析时，有理论指出梁单元模型的分析结果往往比有限板 单元的分析结果要偏大。通过本例题对配有预应力钢筋的箱梁横向模型进行 三维板单元分析并与梁单元模型的结果比较，验证上述理论。
恒荷载与活荷载 结构自重由程序内部自动计算，二期荷载（防撞墙、铺装）通过压力荷载施 加在整个桥面板上。 将一辆整车荷载添加在主梁跨中顶板上，按悬臂板、顶板中心弯矩最大布置 车辆，共有六种布置方法。每个车轮考虑着地面积施加压力荷载。
选择截面
沿钢筋全长均匀力 定义均匀的预应力荷载时使用，选项“应力XX”适用于钢筋杆单元的情况，选 项“应力XX与应力YY”适用于钢筋栅格单元。
后张法 适用于后张法预应力结构，同时能够考虑预应力损失。
应力 / 内力 预应力荷载输入方法，可选应力法或内力法。根据选择的方法，显示相应的 单位。
开始端/ 结束端 单端张拉时，输入其中一端的张拉荷载即可。两端张拉时，同时输入两端的 张拉荷载。
0. 481
828
365
539
539
15. 740
0. 750 1. 800 1200 1. 800 1200 1. 800
1차선
2차선
3차선
0. 365
0. 481(후륜)
1. 800 1200 1. 800 0. 620
2차선
1차선
0. 481(후륜)
15. 740
1. 800 1200 1. 800
钢筋类型 钢筋类型中有“预应力钢筋”与“普通钢筋”两个选项。“普通钢筋”适用于定义混
② 创建钢筋单元法 不勾选“自动网格线”对话框的“钢筋”选项，首先只生成线网格，然后在
99
midas FEA Training Series
预应力箱梁横向分析
“网格>单元>创建钢筋单元”中定义钢筋。
操作步骤
网格>自动网格P划r分oc>ed自ur动e 网格线...
操作步骤
网格>转换网络P>ro平ce移du网re络...
1. 选择 “均匀复制” 2. 距离 “0.6” 3. 数量 “83” 4. 勾选 “包括荷载边界条件” 5. 点击 [确认]
距离 / 数量 50m跨径范围内，纵向以0.6m为等间距布置84根预应力钢束。
钢束等间距复制
选择母单元
后张法 横向预应力钢筋间距 : 0.6m, Ap=416.1mm2, Ep=2.0×105Mpa
将矩形分布荷载转换为节点荷载 矩形分布荷载转换为节点荷载来计算。可在树型菜单中，使用“将荷载转换 到节点”自动功能将矩形分布荷载转换为节点荷载。
车轮着地面积 车轮荷载以及着地面积如下表。
轮载 P=24kN P=96kN
着地宽度(mm) 365 481
着地长度(mm) 539 828
分布荷载(Mpa) 0.122 0.241
1. 类型 “板单元的钢筋” 2. 选择截面：“选择定义钢束的线网格” 3. 选择主单元 ：“选择包围钢束的周围混
凝土单元” 4. 特性: “4:Tendon” 5. 点击 [确认]
选择截面 选择要生成钢筋单元的线网格。 选择开始节点 (可选) 张拉预应力钢束时，需要选择预应力张拉方法（单端、两端）。在这里区分 预应力钢束的开始点和结束点。 选择母单元 选择包围预应力钢筋的周围混凝土单元。确定受预应力钢束影响的混凝土单 元。（可全选或局部选择）
4. 200
4. 200
(후륜)
1. 800 1200 1. 800 1200 1. 800
1차선
2차선
3차선
0. 481 (후륜)
828
365 (전륜)
1. 800 1200 1. 800
2차선
1차선
4. 200
4. 200
(후륜) (후륜) (전륜)
1. 800 1200 1. 800
1차선
2차선
101
midas FEA Training Series
2. 活荷载布置图 ① LL1-1：左偏心一车道
② LL1-2：左偏心两车道
五. 查看分析结果
1. 三维板单元分析结果 ① 自重弯矩图 (Mxx)
预应力箱梁横向分析
③ LL1-3：左偏心三车道
④ LL2：中心两车道
横断面 ② 二期荷载弯矩图 (Mxx)
① “自动网格线”直接生成钢筋单元方法
操作步骤
网格>自动网格P划r分oce>du自re动网格线...
1. 请选择线 [选择几何曲线] 2. 播种方法 [分割数量] 3. 分割数量 : “32” 4. 特性“ 5: Tendon” 5. 勾选“钢筋” 6. 类型 “ 板单元的钢筋” 7. 勾选 “生成高次单元 ” 8. 点击 [确认] 5
生成主梁（板单元网格） 首先利用“定义线”功能定义箱梁截面几何体（如上图所示），再利用“扩展” 功能生成50m的全桥板单元网格。
独立变量 横向顶板的厚度在X方向上有变化，独立变量选择X方向。
数值 输入随X方向变化的板厚度。X坐标原点以顶板中心为基准输入。
生成钢束（线单元网格） 利用“定义线”功能生成B样条曲线，然后以0.6m为等间距复制到整个主梁顶 板中。
7. 勾选 “投影”
选择“荷载方向”
8. 点击 [适用]
6
9. 另一个节点以相同的方法定义
8
荷载组 移动荷载具体加载位置（六种情况）。
参考坐标 选择荷载定义时的基准坐标系。
移动荷载布置图 车辆间距为3m，共有六种布载情况。左侧偏心一车道、左侧偏心两车道、 左侧偏心三车道、两侧各一车道、两侧各两车道、中心两车道。
-5.79,-0.414,-0.0815 -5.309,-0.414,-0.1233 -5.79,-0.414,-0.0815 -5.309,0.414,-0.1233 -241
-5.79,3.786,-0.0815 -5.309,3.786,-0.1233 -5.79,3.786,-0.0815 -5.309,4.614,-0.1233 -241
2. 定义钢筋单元 定义钢筋单元有以下两种方法。 ① 在“自动网格线”对话框，对几何曲线进行“播种”后，勾选“钢筋”选项，
直接生成钢筋单元。 ② 在“自动网格线”对话框，不勾选“钢筋”选项，首先生成线网格，然后在
“网格>单元>创建钢筋单元”定义钢筋单元。
建立/修改函数 定义随位置变化的可变荷载或边界条件等的空间函数(Spatial Function)。可 直接在左侧的表格里输入变量和函数，也可利用方程式生成函数。各变量之 间的函数值是线性内差计算的。
5” 10.管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：
“0.0066” 11. 锚具变形 : “ 开始点, 0.006” 12. Click [OK]
钢筋面积 横向预应力钢筋，0.6m为等间距纵向布置。 钢筋面积 = 138.7×3 = 416.1mm2
钢筋类型 选择“预应力钢筋”类型。
规范 选择计算预应力损失的规范。
操作步骤
分析 > 荷载> 任意u荷re载 >矩形分布荷 载...
5 7
1. 荷载组 “LL1-1”
2. 选择单元 “单元类型 2D” 4
3. 选择参考坐标 “整体直角”
4. 左下点，右下点，右上点，左上点
输入相应的坐标值(参考下面的表格输入)
5. 勾选 “均匀”，P “-0.122”
6. 荷载方向 “0,0,1”
Fpy=1600Mpa, Fpu=1900Mpa 张拉力 = Po = 0.75×0
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预应力箱梁横向分析
四. 活荷载
1. 考虑车轮着地面积的活荷载
在主梁顶板上，施加考虑着地面积的车轮荷载。将每个车轮荷载转换为矩形 分布荷载。
Transfer to FE
点击 按钮可以定义新的参考坐标系。
矩形分布荷载 定义矩形分布荷载的加载区域。通过四个点来确定矩形分布荷载的加载区 域。
荷载值 考虑着地面积后换算的车轮矩形分布荷载，前轮为0.122Mpa，后轮为0.241 Mpa。
矩形分布荷载 一辆车有六个车轮，故需要定义六个矩形分布荷载。对于n车道的情况，就 需要定义6×n个矩形分布荷载，工作量非常大。 遇到多车道的情况时，首先可在顶板的所有车轮加载位置，定义与车轮着地 面积相同的矩形线框，利用捕捉顶点功能定义分布荷载的四个顶点，这样就 没必要一个一个手动输入坐标值了。
1. 与前一个自动网格线方法定义 2. 不勾选 “钢筋” 3. 点击 [确认]
操作步骤
网格>单元 > 创Pro建ce钢d筋ure单元...
3.预应力荷载
34
操作步骤
分析> 荷载 > P钢ro筋ce预du应re力...
1. 荷载组 “Prestress” 2. 选择 “钢筋网格” 3. 选择 “后张法” 4. 选择 “应力” 5. 起始 “1425000” 6. 点击 [确认]
选择几何曲线
7
请选择线 选择要生成网格的几何曲线。 利用已定义的B样条曲线生成预应力钢筋网格。
钢筋 生成的线网格为钢筋单元时勾选此项。
生成高次单元 生成高次预应力钢筋单元。
生成高次单元 曲线布置的钢束需要考虑预应力损失。如果生成的是低次单元，程序内部默 认为是直线单元，故无法考虑曲率对摩擦的影响。 生成高次线网格单元时，线单元的中心就会生成一个高次节点（考虑曲率后 的位置），故可考虑曲率对摩擦损失的影响。
1차선
2차선
0. 365
LL-1 分布荷载四点坐标值
LANE 1 前轮
左 后轮 后轮 前轮
预应力箱梁横向分析
一. 概要
1. 分析概要 PSC箱梁进行横向分析时，有理论指出梁单元模型的分析结果往往比有限板 单元的分析结果要偏大。通过本例题对配有预应力钢筋的箱梁横向模型进行 三维板单元分析并与梁单元模型的结果比较，验证上述理论。
恒荷载与活荷载 结构自重由程序内部自动计算，二期荷载（防撞墙、铺装）通过压力荷载施 加在整个桥面板上。 将一辆整车荷载添加在主梁跨中顶板上，按悬臂板、顶板中心弯矩最大布置 车辆，共有六种布置方法。每个车轮考虑着地面积施加压力荷载。
选择截面
沿钢筋全长均匀力 定义均匀的预应力荷载时使用，选项“应力XX”适用于钢筋杆单元的情况，选 项“应力XX与应力YY”适用于钢筋栅格单元。
后张法 适用于后张法预应力结构，同时能够考虑预应力损失。
应力 / 内力 预应力荷载输入方法，可选应力法或内力法。根据选择的方法，显示相应的 单位。
开始端/ 结束端 单端张拉时，输入其中一端的张拉荷载即可。两端张拉时，同时输入两端的 张拉荷载。
0. 481
828
365
539
539
15. 740
0. 750 1. 800 1200 1. 800 1200 1. 800
1차선
2차선
3차선
0. 365
0. 481(후륜)
1. 800 1200 1. 800 0. 620
2차선
1차선
0. 481(후륜)
15. 740
1. 800 1200 1. 800
钢筋类型 钢筋类型中有“预应力钢筋”与“普通钢筋”两个选项。“普通钢筋”适用于定义混
② 创建钢筋单元法 不勾选“自动网格线”对话框的“钢筋”选项，首先只生成线网格，然后在
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预应力箱梁横向分析
“网格>单元>创建钢筋单元”中定义钢筋。
操作步骤
网格>自动网格P划r分oc>ed自ur动e 网格线...
操作步骤
网格>转换网络P>ro平ce移du网re络...
1. 选择 “均匀复制” 2. 距离 “0.6” 3. 数量 “83” 4. 勾选 “包括荷载边界条件” 5. 点击 [确认]
距离 / 数量 50m跨径范围内，纵向以0.6m为等间距布置84根预应力钢束。
钢束等间距复制
选择母单元
后张法 横向预应力钢筋间距 : 0.6m, Ap=416.1mm2, Ep=2.0×105Mpa
将矩形分布荷载转换为节点荷载 矩形分布荷载转换为节点荷载来计算。可在树型菜单中，使用“将荷载转换 到节点”自动功能将矩形分布荷载转换为节点荷载。
车轮着地面积 车轮荷载以及着地面积如下表。
轮载 P=24kN P=96kN
着地宽度(mm) 365 481
着地长度(mm) 539 828
分布荷载(Mpa) 0.122 0.241
1. 类型 “板单元的钢筋” 2. 选择截面：“选择定义钢束的线网格” 3. 选择主单元 ：“选择包围钢束的周围混
凝土单元” 4. 特性: “4:Tendon” 5. 点击 [确认]
选择截面 选择要生成钢筋单元的线网格。 选择开始节点 (可选) 张拉预应力钢束时，需要选择预应力张拉方法（单端、两端）。在这里区分 预应力钢束的开始点和结束点。 选择母单元 选择包围预应力钢筋的周围混凝土单元。确定受预应力钢束影响的混凝土单 元。（可全选或局部选择）
4. 200
4. 200
(후륜)
1. 800 1200 1. 800 1200 1. 800
1차선
2차선
3차선
0. 481 (후륜)
828
365 (전륜)
1. 800 1200 1. 800
2차선
1차선
4. 200
4. 200
(후륜) (후륜) (전륜)
1. 800 1200 1. 800
1차선
2차선
101
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2. 活荷载布置图 ① LL1-1：左偏心一车道
② LL1-2：左偏心两车道
五. 查看分析结果
1. 三维板单元分析结果 ① 自重弯矩图 (Mxx)
预应力箱梁横向分析
③ LL1-3：左偏心三车道
④ LL2：中心两车道
横断面 ② 二期荷载弯矩图 (Mxx)
① “自动网格线”直接生成钢筋单元方法
操作步骤
网格>自动网格P划r分oce>du自re动网格线...
1. 请选择线 [选择几何曲线] 2. 播种方法 [分割数量] 3. 分割数量 : “32” 4. 特性“ 5: Tendon” 5. 勾选“钢筋” 6. 类型 “ 板单元的钢筋” 7. 勾选 “生成高次单元 ” 8. 点击 [确认] 5
生成主梁（板单元网格） 首先利用“定义线”功能定义箱梁截面几何体（如上图所示），再利用“扩展” 功能生成50m的全桥板单元网格。
独立变量 横向顶板的厚度在X方向上有变化，独立变量选择X方向。
数值 输入随X方向变化的板厚度。X坐标原点以顶板中心为基准输入。
生成钢束（线单元网格） 利用“定义线”功能生成B样条曲线，然后以0.6m为等间距复制到整个主梁顶 板中。
7. 勾选 “投影”
选择“荷载方向”
8. 点击 [适用]
6
9. 另一个节点以相同的方法定义
8
荷载组 移动荷载具体加载位置（六种情况）。
参考坐标 选择荷载定义时的基准坐标系。
移动荷载布置图 车辆间距为3m，共有六种布载情况。左侧偏心一车道、左侧偏心两车道、 左侧偏心三车道、两侧各一车道、两侧各两车道、中心两车道。
-5.79,-0.414,-0.0815 -5.309,-0.414,-0.1233 -5.79,-0.414,-0.0815 -5.309,0.414,-0.1233 -241
-5.79,3.786,-0.0815 -5.309,3.786,-0.1233 -5.79,3.786,-0.0815 -5.309,4.614,-0.1233 -241
2. 定义钢筋单元 定义钢筋单元有以下两种方法。 ① 在“自动网格线”对话框，对几何曲线进行“播种”后，勾选“钢筋”选项，
直接生成钢筋单元。 ② 在“自动网格线”对话框，不勾选“钢筋”选项，首先生成线网格，然后在
“网格>单元>创建钢筋单元”定义钢筋单元。
建立/修改函数 定义随位置变化的可变荷载或边界条件等的空间函数(Spatial Function)。可 直接在左侧的表格里输入变量和函数，也可利用方程式生成函数。各变量之 间的函数值是线性内差计算的。
5” 10.管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：
“0.0066” 11. 锚具变形 : “ 开始点, 0.006” 12. Click [OK]
钢筋面积 横向预应力钢筋，0.6m为等间距纵向布置。 钢筋面积 = 138.7×3 = 416.1mm2
钢筋类型 选择“预应力钢筋”类型。
规范 选择计算预应力损失的规范。
操作步骤
分析 > 荷载> 任意u荷re载 >矩形分布荷 载...
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1. 荷载组 “LL1-1”
2. 选择单元 “单元类型 2D” 4
3. 选择参考坐标 “整体直角”
4. 左下点，右下点，右上点，左上点
输入相应的坐标值(参考下面的表格输入)
5. 勾选 “均匀”，P “-0.122”
6. 荷载方向 “0,0,1”
Fpy=1600Mpa, Fpu=1900Mpa 张拉力 = Po = 0.75×0
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预应力箱梁横向分析
四. 活荷载
1. 考虑车轮着地面积的活荷载
在主梁顶板上，施加考虑着地面积的车轮荷载。将每个车轮荷载转换为矩形 分布荷载。
Transfer to FE
点击 按钮可以定义新的参考坐标系。
矩形分布荷载 定义矩形分布荷载的加载区域。通过四个点来确定矩形分布荷载的加载区 域。
荷载值 考虑着地面积后换算的车轮矩形分布荷载，前轮为0.122Mpa，后轮为0.241 Mpa。
矩形分布荷载 一辆车有六个车轮，故需要定义六个矩形分布荷载。对于n车道的情况，就 需要定义6×n个矩形分布荷载，工作量非常大。 遇到多车道的情况时，首先可在顶板的所有车轮加载位置，定义与车轮着地 面积相同的矩形线框，利用捕捉顶点功能定义分布荷载的四个顶点，这样就 没必要一个一个手动输入坐标值了。
1. 与前一个自动网格线方法定义 2. 不勾选 “钢筋” 3. 点击 [确认]
操作步骤
网格>单元 > 创Pro建ce钢d筋ure单元...
3.预应力荷载
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操作步骤
分析> 荷载 > P钢ro筋ce预du应re力...
1. 荷载组 “Prestress” 2. 选择 “钢筋网格” 3. 选择 “后张法” 4. 选择 “应力” 5. 起始 “1425000” 6. 点击 [确认]
选择几何曲线
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请选择线 选择要生成网格的几何曲线。 利用已定义的B样条曲线生成预应力钢筋网格。
钢筋 生成的线网格为钢筋单元时勾选此项。
生成高次单元 生成高次预应力钢筋单元。
生成高次单元 曲线布置的钢束需要考虑预应力损失。如果生成的是低次单元，程序内部默 认为是直线单元，故无法考虑曲率对摩擦的影响。 生成高次线网格单元时，线单元的中心就会生成一个高次节点（考虑曲率后 的位置），故可考虑曲率对摩擦损失的影响。
1차선
2차선
0. 365
LL-1 分布荷载四点坐标值
LANE 1 前轮
左 后轮 后轮 前轮