懸臂法連續(xù)梁橋施工階段分析報(bào)告(Midascivil).doc

東莞理工學(xué)院生態(tài)環(huán)境與建筑工程學(xué)院 2013 級(jí)土木工程 1 班橋梁電算 Midas civil 橋梁施工階段分析 分析報(bào)告書(shū)分析報(bào)告書(shū) 課題課題 懸臂法連續(xù)梁橋施工階段分析 院院 系系 生態(tài)環(huán)境與建筑工程學(xué)院 班班 級(jí)級(jí) 2013 級(jí)土木路橋班 組組 別別 第 2 組 組組 員員 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 提交日期提交日期 2016.12.28 組員信息 組員信息 組員信息表 班級(jí)姓名學(xué)號(hào)任務(wù) 13 土木 1 班 施工劃分及 civil 建 模 13 土木 1 班 編制分析報(bào)告 13 土木 2 班 核查模型及報(bào)告 目 錄 目錄 第第 1 1 章章 設(shè)計(jì)原始資料設(shè)計(jì)原始資料.1 1.11.1 設(shè)計(jì)概況設(shè)計(jì)概況 1 1.21.2 截面參數(shù)截面參數(shù).1 1.31.3 主要材料及材料性能主要材料及材料性能.2 1.41.4 任務(wù)要求任務(wù)要求.3 1.51.5 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).3 1.61.6 主要規(guī)范主要規(guī)范 3 第第 2 章章 模型建立與分析模型建立與分析 .4 2.12.1 模型建立模型建立.4 2.1.22.1.2 施工階段劃分施工階段劃分.4 2.1.32.1.3 施工階段在施工階段在 MidasMidas CivilCivil 中的定義中的定義6 2.2 模型分析模型分析8 第第 3 章章 總結(jié)總結(jié)12 正 文 0 第第 1 1 章章 設(shè)計(jì)原始資料設(shè)計(jì)原始資料 1.11.1 設(shè)計(jì)概況設(shè)計(jì)概況 橋梁形式：三跨變截面連續(xù)箱梁橋，梁寬 12m 橋梁長(zhǎng)度：L = 30+50+30 = 110m，中跨為掛孔結(jié)構(gòu)，掛梁長(zhǎng) 16m，為鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)。 施工方法：懸臂施工 T 構(gòu)部分，滿堂支架施工邊跨現(xiàn)澆段，邊跨合龍時(shí)，中跨體系 轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)支單懸臂結(jié)構(gòu)，拆除施工支架，然后施工中跨掛梁，掛梁與中跨主梁鉸接，施 工橋面鋪裝，并考慮 3650 天收縮徐變。 預(yù)應(yīng)力布置形式：T 構(gòu)部分配置頂板預(yù)應(yīng)力，邊跨配置底板預(yù)應(yīng)力 1.21.2 截面截面參數(shù)參數(shù) 圖 2-1 跨中箱梁截面 正 文 1 圖 2-2 墩頂箱梁截面 1.31.3 主要材料及材料性能主要材料及材料性能 1）混凝土 表 2-1 混凝土表格 強(qiáng)度等 級(jí) 彈性模量 (MPa) 容重 (kN/m3) 線膨脹 系數(shù) f ck(MPa) f tk(MPa)f cd(MPa)f td(MPa) C403250025.000.0000126.802.4019.11.71 C503450025.000.0000132.42.6423.11.89 2）普通鋼筋 表 2-2 普通鋼筋表格 普通鋼筋 彈性模量 (MPa) 容重 (kN/m3) f sk(MPa)f sd(MPa)fsd(MPa) HRB40020000076.98 400330330 3）預(yù)應(yīng)力材料 表 2-1 預(yù)應(yīng)力材料表格 預(yù)應(yīng)力 鋼絞線 彈 性模量 (MPa) 張拉 控制應(yīng)力 (MPa) 孔道磨 阻系數(shù) 孔道偏 差系數(shù) 鋼 絞線松 弛系數(shù) 一端錨固 回縮值(m) 31-15.2 195 000 13950.250 0.0000 1 0.30.00600 4）其他材料 鋼板：錨頭下墊鋼板、燈具連接板等采用低碳鋼； 正 文 2 預(yù)應(yīng)力管道：采用波紋管成型； 支座：采用 GPXZ 系列盆式橡膠支座； 伸縮縫：采用 D60 型伸縮裝置； 1.41.4 任務(wù)要求任務(wù)要求 （1）3 人/組，開(kāi)展分析、討論，遞交分析報(bào)告； （2）以熟悉 Midas Civil 操作為目的，作為算例，可暫不涉及預(yù)應(yīng)力； （3）重點(diǎn)在于施工過(guò)程分析，此外，可以成橋模型開(kāi)展其他分析，例如 特征值分析、振型分解反應(yīng)譜法分析（抗震）、移動(dòng)荷載分析等； 1.51.5 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 公路等級(jí)：一級(jí)公路，雙向 2 車(chē)道； 設(shè)計(jì)荷載：公路-I 級(jí)； 橋面寬度：5.252+0.752； 安全等級(jí)：二級(jí)； 1.61.6 主要規(guī)范主要規(guī)范 1)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）； 2)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）； 3)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）； 4)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則（JTG/T B02-01-2008）； 5)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007）； 6)城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ11-2011）； 正 文 3 第第 2 章章 模型建立與分析模型建立與分析 2.12.1 模型建立模型建立 2.1.12.1.1 概述概述 Midas 建模一般步驟：定義材料和截面建立結(jié)構(gòu)模型輸入非預(yù)應(yīng)力鋼筋輸入 荷載（恒荷載、鋼束特性和形狀、鋼束預(yù)應(yīng)力荷載）定義施工階段輸入移動(dòng)荷載數(shù) 據(jù)（選擇移動(dòng)荷載規(guī)范、定義車(chē)道、定義車(chē)輛、移動(dòng)荷載工況）運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析查看 分析結(jié)果。 根據(jù)以上步驟，參照老師課件及一些教學(xué)視頻進(jìn)行建模，考慮到篇幅限制，本報(bào)告 書(shū)主要進(jìn)行懸臂法連續(xù)梁橋施工階段分析，下面附上完整的模型圖，建模細(xì)節(jié)請(qǐng)查閱附 件：懸臂法連續(xù)梁橋施工階段分析.mcb 圖 2-1Midas 完整模型 2.1.22.1.2 施工階段劃分施工階段劃分 本分析施工方法：懸臂施工T構(gòu)部分，滿堂支架施工邊跨現(xiàn)澆段，邊跨合龍時(shí)，中跨 體系轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)支單懸臂結(jié)構(gòu)，拆除施工支架，然后施工中跨掛梁，掛梁與中跨主梁鉸接， 施工橋面鋪裝，并考慮3650天收縮徐變。 劃分施工階段：見(jiàn)圖2-2到圖2-8 1）橋墩施工 正 文 4 本連續(xù)梁橋橋墩分3階段施工，開(kāi)設(shè)2個(gè)工作面，左右兩橋墩同時(shí)進(jìn)行，施工階段見(jiàn) 圖2-2和圖2-3。 圖2-2左墩施工段 圖2-3右墩施工段 2）主梁施工 本連續(xù)梁橋主梁采用懸臂施工法，開(kāi)設(shè)兩個(gè)工作面，左右兩橋墩同時(shí)進(jìn)行懸臂掛籃 施工。主梁由兩個(gè)懸臂施工段和兩個(gè)邊跨現(xiàn)澆段和一段中掛梁組成：兩個(gè)懸臂施工段分 別包括8個(gè)號(hào)塊，為預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆梁；兩個(gè)邊跨現(xiàn)澆段則采用滿堂支架施工，13m長(zhǎng) 的預(yù)應(yīng)力邊梁段一次澆筑完成；中掛梁則通過(guò)預(yù)制場(chǎng)預(yù)制完成，16m長(zhǎng)的鋼筋混凝土梁， 預(yù)制完再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)吊裝完成。主梁施工段劃分見(jiàn)圖2-4到圖2-8 圖2-4 左墩懸臂施工段 正 文 5 圖2-5 右墩懸臂施工段 圖2-6 左邊跨滿堂現(xiàn)澆段 圖2-7 右邊跨滿堂現(xiàn)澆段 圖2-8 中掛梁吊裝段 2.1.32.1.3 施工階段在施工階段在MidasMidas CivilCivil中的定義中的定義 實(shí)際施工階段劃分 ： 以工藝或工序角度定義施工階段 Civil中施工段劃分 ： 在工藝/工序基礎(chǔ)上，在相應(yīng)階段進(jìn)行施工階段荷載施加的過(guò) 正 文 6 程。 根據(jù)上面兩種定義在civil中對(duì)施工階段進(jìn)行劃分，見(jiàn)下表2-1。 表2-1 civil中施工階段的劃分 橋墩施工 工序時(shí)間及齡期已知條件Civil 施工階段數(shù)據(jù) 荷載施加 步驟 1步驟 2施工階 段 其他工序 砼齡期要 求 施工階段 持續(xù)時(shí)間 結(jié)構(gòu)齡 期二期 掛籃/爬 模 砼濕重 D-CS02018D-CS020+16=3618 開(kāi)始 620+1=21 D-CS12016D-CS120+16=3616 開(kāi)始 620+1=21 D-CS22016D-CS220+16=3616 開(kāi)始 620+1=21 D-CS32016D-CS316 開(kāi)始 620+1=21 澆筑砼時(shí) 施加 主梁懸臂施工段 D-CS320D-CS320+16=3616 開(kāi)始 620+1=21 L-CS01916L-CS019+15=3416 開(kāi)始 619+1=20 L-CS11815L-CS118+14=3215 開(kāi)始 618+1=19 L-CS21714L-CS217+13=3014 開(kāi)始 617+1=18 L-CS31613L-CS316+12=2813 開(kāi)始 616+1=17 L-CS41512L-CS415+11=2612 開(kāi)始 615+1=16 L-CS51411L-CS514+10=2411 開(kāi)始 614+1=15 L-CS61310L-CS613+9=2210 開(kāi)始 613+1=14 L-CS7129L-CS712+8=209 開(kāi)始 612+1=13 L-CS8118L-CS88 開(kāi)始 611+1=12 澆筑砼時(shí) 施加 主梁邊跨滿堂施工段 B-CS030B-CS030+20=5020 開(kāi)始 1030+1=31 B-CS1720B-CS1 開(kāi)始 澆筑砼時(shí) 施加 主梁掛梁吊裝 L-CS81L-CS81+1=21 開(kāi)始 01+1=2 吊裝時(shí)施 加 正 文 7 G-CS1G-CS 開(kāi)始 CSi持續(xù)時(shí)間 = CSi其它工序時(shí)間 + Cs(i+1)混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)時(shí)間 掛藍(lán)、爬模荷載：考慮進(jìn)行下一施工階段后第6d施加 混凝土濕重：其他工序完成后即可澆筑下一施工階段的砼，同時(shí)保證齡期要求； 根據(jù)上表在Midas Civil中對(duì)模型施工階段進(jìn)行定義，詳情請(qǐng)查閱附錄：懸臂法連續(xù) 梁橋施工階段分析.mcb 2.2 模型分析模型分析 查看由施工荷載和移動(dòng)荷載引起的總應(yīng)力圖（postcs）和施工中的最大最小應(yīng)力圖 （min/max）：圖2-9 postcs和圖2-10 min/max 圖2-9 postcs 正 文 8 圖2-10 min/max 查看8號(hào)塊施工段的截面下緣的應(yīng)力：圖2-11 8號(hào)塊CS 應(yīng)力圖 圖2-11 8號(hào)塊CS 應(yīng)力圖 查看梁?jiǎn)卧獞?yīng)力(PSC)施工階段主應(yīng)力圖和荷載組合下的應(yīng)力正應(yīng)力包絡(luò)圖： 圖2-12 8號(hào)塊應(yīng)力圖 正 文 9 圖2-13 成橋后應(yīng)力圖 接著分別查看各個(gè)施工段的內(nèi)力圖：圖集2-14 正 文 10 正 文 11 圖集2-14各個(gè)施工段的內(nèi)力圖 正 文 12 第第 3 章章 總結(jié)總結(jié) 通過(guò)利用MIDAS/Civil對(duì)一（30+50+30）m跨徑的三跨連續(xù)梁進(jìn)行建模和分析，首先， 根據(jù)設(shè)計(jì)的原始資料和對(duì)應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)橋梁的總體布置和結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行擬定。該橋采 用單向單室箱型變截面梁，支座處梁高為3.5米，跨中梁高為