midas正截面法向应力设计
MIDAS鱼腹式箱梁的中横梁计算要点
MIDAS鱼腹式箱梁的中横梁计算要点摘要：连续箱梁应对横梁进行PSC截面验算，需合理选取横梁受力断面即有效翼缘宽度，应采用与实际更为贴合准确的加载方式进行加载，以确保为设计提供合理的内力值，配置合理的预应力钢筋；MIDAS Civil 2010/Civil PSC设计验算功能模块的各项验算。
关键字：横梁；加载方式；MIDAS PSC设计1 项目介绍杭州市沿江公路跨运河二通道桥，主桥采用下承式钢异型拱桥，主跨跨径为252m，边跨跨径为106m；引桥为渔腹式截面预应力砼连续梁，标准跨径为30m，4跨一联，共有四联，桥面宽标准段为25.5m，加宽段为30.5m。
由于桥面较宽，引桥部分除了采用MIDAS对上部主梁进行PSC设计计算外，尚须对端、中横梁进行PSC设计计算，本次验算选取桥面宽度为30.5m联内主梁反力最大的中墩处横梁作为计算对象。
2 软件介绍计算采用北京迈达斯技术有限公司MIDAS Civil 2010/Civil PSC设计验算功能模块，将拟设计的预应力钢筋、普通钢筋输入至PSC截面数据当中，对横梁截面分别进行持久状况极限承载力验算、按照A类构建进行持久状况正常使用极限状态抗裂验算、持久状况应力验算、预应力钢筋容许拉应力验算等内容。
3 建模要素中横梁高度2.5米，宽2.0米，配置18束15-Φs15.20钢绞线，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004中第4.2.2条规定取翼缘宽度为顶板厚度的6倍（单侧）。
加载方式为：以纵向计算在支点处的支反力为基础，恒载作为外部荷载按一定方式加载至横梁桥面，活载在车道范围内按照轮距1.8m、车距1.3m由软件自动加载，温度、温度梯度、收缩徐变均按实际情况加载。
计算模型及跨中截面图01：4 恒载反力加载方式比较4.1 上部主梁的恒载反力（包含收缩徐变）为：27542KN，主梁中墩位双支座，支座间距为7.6m，该反力为双支座的合反力值。
midas 梁桥PSC设计与RC设计专题讲义
2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
2.5、 使用阶段斜截面抗裂验算
设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段斜截面抗裂验算
2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
2.6、 使用阶段正截面压应力验算
设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段正截面压应力验算
使用性能荷载组合不勾选E用来进行结构 的截面抗裂验算（对于A类预应力混凝土 构件进行正截面抗裂验算时，要考虑在 荷载长期效应组合下的验算，但此时规 定的荷载长期效应系指结构恒载和直接 施加于桥上的活荷载产生的效应组合， 不考虑间接施加于桥上其他作用效应。 此时程序在验算时，会自动屏蔽掉间接 荷载效应）。 使用性能荷载组合勾选E(表示弹性验算荷载组合） 用来进行结构的正截面压应力、斜截面主压应力 验算、受拉区钢筋的拉应力验算。
混凝土拱圈进行钢筋混凝土设计时，根据受力特点，可分别进行梁和柱的设计 第一步 拱圈进行梁的设计
关键点：1）将曲线拱圈单元（设计>一般设计参数>编辑构件类型）强制定义为梁构件 类型。2）将拱圈单元的截面定义为设计截面类型，否则没法进行RC梁设计验算
第二步 拱圈进行柱的设计
关键点：1）将曲线拱圈单元（设计>一般设计参数>编辑构件类型）强制定义为柱构件 类型。2）将拱圈单元的截面定义为数据库截面类型，否则没法进行RC柱设计验算
3.4、梁- 施工阶段中性轴处主拉应力验算
3.5、梁- 使用阶段裂缝宽度验算
3.6、梁- 使用阶段正截面抗弯承载力验算 3.7、梁- 使用阶段斜截面抗剪承载力验算 3.8、梁- 使用阶段抗扭承载力验算 3.9、柱- 使用阶段裂缝宽度验算 3.10、柱- 使用阶段正截面轴心/偏心抗压承载力验算 3.11、柱- 使用阶段正截面轴心/偏心抗拉承载力验算
基于Midas的预应力混凝土梁正截面承载力的验算
基于Midas的预应力混凝土梁正截面承载力的验算摘要：本文主要针对预应力混凝土梁进行研究。
根据理论依据进行计算，来求出该梁的正截面承载力，再对其进行建模分析得出该梁所能承受的正截面承载力，与之前计算得出的数值做对比，得到迈达斯软件对预应力混凝土梁正截面承载力的验算。
关键词：预应力；正截面承载力；迈达斯1.前言在项目工程应用中，钢筋混凝土的预应力结构非常常见，尤其是大跨度的建筑中，不仅能增强其强度，还能减小其裂痕的产生，还有很强的刚度和抗弯能力。
我们可对预应力混凝土简支梁进行计算，通过手动计算与电脑软件模拟结果进行对比，得到迈达斯软件对预应力混凝土梁正截面承载力的验算。
2.手动计算后张法预应力混凝土简支梁，跨度l=18m，截面尺寸b×h=400mm×1200mm。
恒载24KN/m，活载16KN/m，组合系数为0.7，准永久值为0.5，梁内配置有粘结1×7标准型低松弛钢绞线束21φs12.7，混凝土等级C45，普通钢筋为HRB400级热轧钢筋。
手动计算如下4.结论迈达斯软件能够全面分析预应力混凝土简支梁的正截面承载力，拟定预应力简支梁的结构布置形式。
通过有限元分析计算，正截面承载力与手动计算相近。
参考文献[1]沈蒲生.混凝土结构设计原理.高等教育出版社[2]朱伯芳.有限单元法原理与应用[M].北京：中国水利水电出版社（第二版）［3]1006-3226（2004）01-0084-05.预应力混凝土结构有限元数值分析基金项目：辽宁科技大学第八期大学生创新创业项目（20180146336）通讯作者：李昊，讲师；于新，副教授。
RC设计验算说明
北京迈达斯技术有限公司2007年5月MIDAS/Civil2006 RC设计验算说明一、程序给出的验算结果 (1)二、RC设计使用方法简介 (1)三、RC验算结果与规范条文对应关系 (4)1. 梁-施工阶段正截面法向应力验算：（规范7.2.4） (4)2. 梁-受拉钢筋的拉应力验算（规范7.2.4） (4)3. 梁-使用阶段裂缝宽度验算（规范6.4.3和规范6.4.4） (5)4. 梁-施工阶段中性轴处主拉应力验算（规范7.2.5） (6)5. 梁-纵向钢筋用量估算 (6)6. 梁-普通箍筋用量估算 (7)7. 梁-使用阶段正截面抗弯验算（规范5.2.1~5.2.5） (7)8. 梁-使用阶段斜截面抗剪验算（规范5.2.7） (8)9. 梁-使用阶段抗扭验算（规范5.5.1~5.5.5） (8)10. 柱-使用阶段裂缝宽度验算（规范6.4.1~6.4.5） (9)11. 柱-纵向钢筋用量估算 (10)12. 柱-使用阶段正截面轴心抗压承载力验算（规范5.3.1） (10)13. 柱-使用阶段正截面偏心抗压承载力验算（规范5.3.3~5.3.11） (11)14. 柱-使用阶段正截面轴心抗拉承载力验算（规范5.4.1） (12)15. 柱-使用阶段正截面偏心抗拉承载力验算（规范5.4.2） (12)四、RC设计验算时错误信息说明 (14)五、RC设计其他相关说明 (15)MIDAS/Civil2006 RC设计验算说明一、程序给出的验算结果程序根据构件类型不同，分别执行RC梁设计和RC柱设计，并给出如下15项验算结果。
1)梁-施工阶段正截面法向应力验算2)梁-受拉钢筋的拉应力验算3)梁-使用阶段裂缝宽度验算4)梁-施工阶段中性轴处主拉应力验算5)梁-纵向钢筋用量估算6)梁-普通箍筋用量估算7)梁-使用阶段正截面抗弯验算8)梁-使用阶段斜截面抗剪验算9)梁-使用阶段抗扭验算10)柱-使用阶段裂缝宽度验算11)柱-纵向钢筋用量估算12)柱-使用阶段正截面轴心抗压承载力验算13)柱-使用阶段正截面偏心抗压承载力验算14)柱-使用阶段正截面轴心抗拉承载力验算15)柱-使用阶段正截面偏心抗拉承载力验算其中验算结果项5）、6）、11）不是规范要求验算的内容。
迈达斯预应力混凝土T梁的分析与设计
术目录概要1设置操作环境3定义材料和截面3建立构造模型4PSC截面钢筋输入5输入荷载6定义施工阶段8输入移动荷载数据9运行构造分析10查看分析结果10PSC设计14概要本例题使用一个简单的预应力混凝土两跨连续梁模型〔图1〕来重点介绍MIDAS/C ivil软件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、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC截面钢筋的输入方法、设计数据的输入方法和查看分析结果的方法等。
图1. 分析模型桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁，其钢束的布置如图2所示，分为两个阶段来施工。
桥梁形式：两跨连续的预应力混凝土梁图2. 立面图和剖面图注：图2中B表示设置的钢绞线的圆弧的切线点。
预应力混凝土梁的分析与设计步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。
1.定义材料和截面2.建立构造模型3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据定义车道定义车辆移动荷载工况7.运行构造分析8.查看分析结果9.PSC设计PSC设计参数确定运行设计查看设计结果使用的材料及其容许应力❑混凝土采用JTG04〔RC〕规的C50混凝土❑钢材采用JTG04〔S〕规，在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重在程序中按自重输入❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340mm2孔道直径: 130 mm钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开场点:6mm完毕点:6mm拉力:抗拉强度标准值的75%❑徐变和收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):5000tonf/m^2长期荷载作用时混凝土的材龄:=t5天o混凝土与大气接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %RH70=大气或养护温度:CT=°20构件理论厚度:程序计算适用规:中国规(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算❑移动荷载适用规：公路工程技术标准(JTG B01-2003)荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD设置操作环境翻开新文件(新工程)，以 ‘PSC Beam ’为名保存(保存)。
荷载效应标准组合下正截面法向应力
荷载效应标准组合下正截面法向应力在建筑结构和桥梁设计中，荷载效应标准组合下正截面法向应力是一个重要的力学参数。
本文将详细介绍在荷载效应标准组合下正截面法向应力的计算方法，主要包含以下五个方面：恒载效应、活载效应、支座反力、地震作用和其他作用。
恒载效应恒载效应是指结构在长期荷载作用下的力学响应，通常包括结构自重、预应力、永久设备重等。
恒载效应的计算公式为：σ=γGafb其中，σ为正截面法向应力，γ为重力加速度，Ga为作用的永久荷载标准值，fb为结构构件的抗压强度设计值。
恒载效应对结构的安全性和稳定性具有重要影响。
例如，桥梁在恒载作用下的应力和变形是设计时需要考虑的重要因素。
活载效应活载效应是指结构在可变荷载作用下的力学响应，通常包括车辆载荷、人群载荷、风载荷等。
其中，σ为正截面法向应力，γ为重力加速度，Q为作用的活载标准值，σz为活载效应系数，a、b、c分别为结构的跨度、宽度和高度。
活载效应对结构的承载能力和使用性能具有重要影响。
例如，车辆载荷对桥梁的应力和变形产生较大影响，需要进行针对性的设计和加固。
支座反力支座反力是指结构在支撑反力的作用下产生的力学响应。
支座反力的产生通常是由于结构的不均匀沉降、温度变化、车辆通过等因素。
其中，R为支座反力，N为轴力，M为弯矩，L为支座间距，a为支座角度。
支座反力对结构的稳定性和安全性具有重要影响。
例如，桥梁的支座反力过大可能会导致桥梁的损坏或坍塌。
地震作用地震作用是指结构在地震力作用下的力学响应。
地震作用的产生是由于地壳运动引起的地震波传播，对结构产生动态的冲击载荷。
其中，F为地震作用力，α为地面运动加速度峰值，W 为结构重量，T为地震影响系数，β为顶部系数，D/L为水平地震影响系数，H为结构高度，γ为重力加速度，γ’为地震加速度峰值放大系数，ρc为混凝土密度，m为水平地震影响系数调整系数，Db为底部剪力调整系数，Tb为顶部侧移调整系数，Df为弯曲刚度系数，Dj为剪切刚度系数，Pm为顶部集中力。
MIDASCivil 6.7.1 PSC截面设计验算功能说明
下估算截面的受压区高度 x ，然后按照规范中公式（5.2.2-2）、公式（5.2.3-1）、公
式（5.2.3-3）结合已知的预应力钢筋用量估算普通钢筋的用量。注意，当对梁底和
梁顶分别进行钢筋估算时，程序采用的是相应位置的荷载组合 M d 及 h0 。表格中的 M j 为承载能力极限荷载组合（不考虑钢束作用）的最大值。
不提供第 7)、8)项验 算
不提供第 7) 、8)项验算
部分预应力 A类
不提供第 7)、12)项验算
不提供第 7)项验算 不提供第 7)项验算
部分预应力 B类
不提供第 3)、12)项验算
不提供第 3)项验算
* 以上不提供验算的项目均为规范中不要求验算的内容
不提供第 3)项验算
6.7.1 版验算内容与 6.7.0 版验算内容对应关系
与 6.7.0 版的验算内容比较，其中第 8)和第 9)项是新增加的验算内容，标有*号的验算
内容为在原 670 的验算内容的基础上有所改进。具体各项验算内容与 6.7.0 版验算内容对应
关系详见表 2。
不同的“PSC 设计参数”对应的验算结果
表1
项目
二维
二维+扭矩
三维
全预应力
不提供第 7)、8)、12)项验算
2. 程序验算结果说明及与规范中相应条文的对应关系
1) 施工阶段正截面法向应力验算：（对应规范7.2.7，7.2.8）
-2-
MIDAS Civil V6.7.1 技术资料
- 进行施工阶段正截面法向应力验算时，由预加力和荷载产生的法向应力可分别按照 规范第6.1.5条和第7.1.3条进行计算。此时，预应力钢筋应扣除相应阶段的预应力损 失，荷载采用施工荷载，截面性质按本规范第6.1.4条的规定采用。程序针对计算结 果验算截面的压应力和拉应力是否满足规范第7.2.8条的规定。
MIDASCivil 6.7.0 PSC截面验算功能说明
5) 同一钢束组里面包含的预应力钢束必须具有相同的钢束特性值。否则会提示以下错误信 息“钢束组中有其他类型的钢束材料”。
6) 程序默认水平的梁单元按照梁设计，竖直的梁单元按照柱设计，对于倾斜的梁单元如果 想按照梁设计，需要在“设计――一般设计参数――编辑构件类型”中把相应的单元修 改为想采用的构件类型。否则会提示以下错误信息“不是适合的构件类型”。
不同的“PSC设计参数”对应的验算结果
表1
项目
二维
二维+扭矩
全预应力
不提供第5)、6)、9)项验算 不提供第6)项验算
部分预应力A类 不提供第5)、6)、9)项验算 不提供第6)项验算
部分预应力B类 不提供第5) 、9)项验算
全部提供
* 以上不提供验算的项目均为规范中不要求验算的内容
三维 不提供第6)项验算 不提供第6)项验算 全部提供
预钢筋端部锚固区、墩顶 正截面拉应力验算 (仅适用于全预应力和A类构件) 斜截面砼主拉应力验算 (适用于全预应力、A类、B类构件) 仅适用于B类构件
7.1.3适用于全预应力和A类构件 7.1.4适用于B类构件
7.1.3适用于全预应力和A类构件 7.1.4适用于B类构件 7.1.3适用于全预应力和A类构件 7.1.4适用于B类构件
斜截面抗裂验算
6.3.1(第2条) 6.3.3
裂缝宽度验算
6.4.2~6.4.4
挠度验算
6.5.1~6.5.4
正截面砼的法向压应力验 算
6.1.5，6.1.6 7.1.3，7.1.4 7.1.5
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施工阶段正截面法向应力验算
l 功 能
以表格的形式输出施工阶段正截面法向应力验算结果（公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第7.2.7、第7.2.8条规定）。
参见PSC 截面验算功能说明。
l 命 令
从主菜单中选择 设计 > PSC 设计 > PSC 设计结果表格 > 施工阶段正截面法向应力验算...
从树形菜单的表格表单中选择 设计表格 > PSC 设计 > 施工阶段正截面法向应力验算
l 用法
单元：单元号
位置：位置(I,J)
最大/最小：显示最大或最小值
阶段：施工阶段
验算：验算结果 (OK/NG)
Sig_T ：截面上端应力
Sig_B ：截面下端应力
Sig_TL ：截面左上端应力
Sig_BL ：截面左下端应力
Sig_TR ：截面右上端应力
Sig_BR ：截面右下端应力
Sig_MAX ：上述各点应力中的最大或最小值
Sig_ALW ：容许应力
注：表中应力压为正拉为负。
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