邁達(dá)斯組合截面分析

1、聯(lián)合截面施工階段分析方法（針對用戶定義截面）聯(lián)合結(jié)構(gòu)是指由鋼材和混凝土兩種不同材料的構(gòu)件，或者即使是一種材料但強度和材齡（如混凝 土）不同的構(gòu)件聯(lián)合所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。從前的分析方法是對聯(lián)合前的各構(gòu)件分別建立不同的模型，聯(lián)合時 對各構(gòu)件進(jìn)行剛性連接。這種方法在進(jìn)行靜力分析時誤差比較少，但考慮徐變和收縮等進(jìn)行時間依存性 分析時，就會產(chǎn)生很大的誤差。為了提高考慮材料時間依存特性時，對于聯(lián)合截面分析結(jié)果的準(zhǔn)確性， MIDAS/Civil提供了對聯(lián)合截面進(jìn)行施工階段分析的方法。進(jìn)行聯(lián)合截面施工階段分析時，定義聯(lián)合截面的方法有兩種，Normal type和User type 。Normaltype是指利用截面

2、數(shù)據(jù)庫中提供的聯(lián)合截面（Composite section） 或組合截面（SRC section）等已知聯(lián)合前后各截面特性值的截面來定義的方法。User type是指由用戶來定義任意截面的特性值并將其在不同的施工階段進(jìn)行聯(lián)合的方式。關(guān)于 Normal type的分析方法請參照技術(shù)資料工字型鋼混聯(lián)合梁橋的施工階段分析，這里主要介紹一下在使用用戶定義的方式進(jìn)行聯(lián)合截面施工階段分析時，需要注意的事 項和查看結(jié)果的方法。下圖為定義聯(lián)合截面施工階段的對話框。（荷載施工階段分析數(shù)據(jù)施工階段聯(lián)合截面）Normal typeUser type圖1.定義聯(lián)合截面施工階段的對話框Note!以上畫面只有在定義了施工

3、階段和截面后才可以顯示。輸入步驟建模步驟與一般的施工階段分析建模步驟類似，只需在此基礎(chǔ)上再定義聯(lián)合截面的施工階段即可。其定義步驟如下。1. 定義材料和截面2. 定義時間依存性材料特性（選項）3. 建立結(jié)構(gòu)模型（幾何形狀、邊界條件、荷載）4. 定義施工階段5. 定義施工階段聯(lián)合截面這里結(jié)合例題重點介紹根據(jù)施工階段定義聯(lián)合截面的方法。26例題例題模型為一由主梁和橋面板構(gòu)成的兩跨連續(xù)梁橋，施工階段如圖2所示由4個階段組成CS1:建立第一跨主梁時間：12天荷載：第一跨主梁自重A ACS2:建立第二跨主梁時間：12天荷載：第二跨主梁自重CS3:建立第一跨橋面板時間：12天荷載：第一跨橋面板自重CS4：建

4、立第二跨橋面板并在 7天后施加二期恒載時間：1000天荷載：第二跨橋面板自重 （第一步驟）二期恒載（第三步驟）圖2.例題的施工階段構(gòu)成定義材料和截面材料主梁：混凝土 40橋面板：混凝土 30材料輸入對話框如圖3所示定義主梁和橋面板的材料。圖3.定義一般材料截面截面形式為如圖4 所示的由主梁和橋面板所構(gòu)成的聯(lián)合截面。1.0 m截面輸入對話框m2.om 60橋面板主梁0.3 m圖4.截面形狀H : D.B B : 1 tw : Dl3 tf : Dl2czzAlH2L I躋一1的I.b6ft567e-DaimA2 nr-2'Iaiz2.40000DeUl.mA27.e341Kte-CO3|

5、T|F|g己 12 的 5&&EEml:l.Bai667E-ttl25.CflCOOOe-KljiC/nnhiitap2.EJ9477&-D01.mGm5.1G52&.3&KILm1.3031D6E-miirr-2i.amcGeniLm-2附：。3.60000fe000rnE;】(L0000009+4XCmiGentef：Y5.Doaxne-Daim|GBHtei：z5.KB2B珞 COLm_圖5.截面輸入對話框如圖5對話框所示，定義4個截面。前兩個截面(Span-1, Span-2)是在建立單元時需要指定的，故必須定義。由于例題中的第一跨和第 二跨是在

6、不同的施工階段施工的，所以盡管兩個截面的特性值相同，但在這里分別進(jìn)行了定義。就是說 即使是擁有相同截面特性的單元，若在不同的施工階段施工，則需要定義相應(yīng)數(shù)量的截面。本例題分為4個施工階段，但結(jié)構(gòu)的變化分為兩個階段(1 st span, 2 nd span)，所以這里定義兩個截面。此時給各單元賦與的截面特性值并不用于分析，只是在消隱處理時能夠反映截面的形狀。因此在使 用“數(shù)值”方式定義截面時，只需輸入截面尺寸即可，不必輸入具體的特性值。SB摩扁戶|觸m：|2| 孕服長方影-百wm：回歸 一任用戶r mjc |ge伯 3HmE fl inSrgaffFtt. 哧 I ipfl I圖6.定義聯(lián)合前各

7、截面的特性值3號主梁截面和4號橋面板截面可以不必輸入，但為了在后面定義聯(lián)合截面施工階段時輸入各組成截 面特性值的方便，可在這里事先進(jìn)行定義。賦與時間依存性特性時間依存性特性采用的是 CEB-FIP code，其內(nèi)容如圖7、8所示。徐變和收縮圖7.定義徐變和收縮對話框強度發(fā)展AID癥蜥踏日肝蒞況可鈕上恨是)片謨計規(guī)范廣用戶櫻r對枷宣酒w -fl?G： |CB0»F|P3S-KS*iwp(a*ri-fWfc«.5P酬牡 尚眺皿Z 湖：K®IMArm*2水謁件共1辿|心：心3IIMS：三圖8.定義抗壓強度發(fā)展的對話框建立結(jié)構(gòu)模型跨度 ：220m單元數(shù) ：20節(jié)點數(shù) ：2

8、1邊界條件： 節(jié)點1 : DX,DY,D Z, RX,RZ節(jié)點 11、21 : DY,DZ,RX,RZ獨更悴燈 SEKUJ HUJf也 Sftfk） 林SSfli設(shè)5姻帶式曲麥詡（功 Tfltl）區(qū)口也怯附以片13|禪*白土僵國府|幗擺國隹|ffi昭/片牌費|1|的暗ifcw|m叵我* a aop |p jx案申,裒格|時工作=plft亍臼君拘F1了節(jié)點：W】 旱元：a 財: 2DE ttttffi:ag w： e國1 : 4血國 * : 3D白司時閘擅存:M耕匚峪）i| C4D .fi=rES-nT31 C3D 標(biāo).推=B-HT-：廄|時1目臨春村鑰OJIIE胃BtJ國 S-4D 標(biāo)準(zhǔn)中-m

9、 國匚r馳行如TB-m 白唏時司偶存村智座擇琨L m=40 :隹蔓和眼華二有2闈林30 :愣安砌雄3- I fi而用I L . &pmLI Z . &phi2I 3 : dtrX i : SI*白業(yè)"樸日會支承：3* L ： LLUDI 僉美空 2： DLLLDK E t-詢”荷戴王佃虹聽段I0 tX訂電 Vbf聲=S國I冬Z離旦國8山御笛密色爵電懇測函 護削汾仲 竺|岳日 季酢曲口 |E!丑授整耽，；B15F1I¥|k|k h命兮后耳 werfrift/-IHI 2U： 虹皿0B, U I&41ID0, -450010-hTil. 1 I： I |

10、nin <117 廠M 17=圖9,結(jié)構(gòu)模型定義施工階段施工階段如圖2所示分為4個階段。CS1CS備施工階段的持續(xù)時間皆為12天，最終階段CS4勺持續(xù)時間為1000天埴工斷段S稀持縷.，日期I結(jié)果 I2 2 2 01 11-1636 O3 1施工 BET.- 施工 施工關(guān)閉© I圖io.定義施工階段對話框垃工階瞬息辭：J5SBJ間： 12司天叩盾工階Gtr?屆工步頭工盼閔&齦，,K潦in孑步馨時間：0天閭！ 1. 3. 7, 14)自所生能瑋.或:E3目動室成步慕垂元|近界I苛蠣I重新伺配單元內(nèi)力叫列既矗圖11.定義第一個施工階段CS1素坷孑步馨J5SPBJ 間:時間；

11、fo例 L 3. ?. 14)自可生能痂!或：冊工附聯(lián)宿隊.目動生成步建10峭列衰：整活重機升配蘋無內(nèi)丹100iff列N名秒也工防瞬務(wù)鼻時間:提存蠟果帝tsiRve p喧二步羿5-61S-G2蹈：（0SOJT加。圖12.定義第二個施工階段CS2康加孑步跳洞0循|雌0天咐也|齡口Fs低列既:重希封配單元內(nèi)打時間；IoI,例！ 1. 3. 7. 14)；w*Sus： a虹目動生成步8!jJ5羽Li f jj棒加|藺輜I <8隧I這里將第四個施工階段的持續(xù)時間圖13定義第四個施工階段 CS41000天分成了 10個步驟。另外二期恒載將在該階段的第7天開始施定義聯(lián)合截面施工階段在荷載施工階段分析

12、數(shù)據(jù)施工階段聯(lián)合截面對話框定義聯(lián)合截面的施工階段。圖14所示為該對話框，所輸入的內(nèi)容為第一跨的聯(lián)合截面數(shù)據(jù)。圖14.定義聯(lián)合截面施工階段對話框?qū)υ捒騼?nèi)容的說明如下。激活施工階段選擇單元被激活的施工階段，即構(gòu)件最初生成的施工階段。截面在已經(jīng)輸入的截面中，選擇要進(jìn)行聯(lián)合截面施工階段定義的截面。選擇截面后，與截面相對應(yīng)的單 元號會自動顯示于 單元列表中。(Composite section)或者組合截面聯(lián)合形式在截面選擇欄中所選擇的截面如果是截面數(shù)據(jù)庫中的聯(lián)合截面（SRC section），則會顯示為 Normal，否則就會顯示為 User。單元列表與在截面 中所選截面相對應(yīng)的單元號會自動顯示于單元

13、列表中。位置號指定聯(lián)合截面的組成部分的個數(shù)。例題的聯(lián)合截面是由主梁和橋面板兩部分構(gòu)成的，故位置數(shù)為 2。如果對于一個預(yù)應(yīng)力箱型截面要分成幾個部分進(jìn)行澆筑的話，可指定相應(yīng)數(shù)量的位置號來進(jìn)行分 析。施工順序在這里定義各位置號相應(yīng)單元的特性值（分析用）和各截面相對位置（形心）材料類型，材料在這里定義各位置的材料，有 單元和材料兩種定義方法。選擇單元，則所定義的材料與在截面選擇 欄中所選截面的材料相同。選擇材料，則右側(cè)的材料選擇欄會被激活，用戶可在這里選擇相應(yīng)的材料。例題中對于主梁部分如圖14所示使用了選擇單元的方法，若使用選擇材料的方法則如圖15所示。圖15.定義施工順序?qū)υ捒蚵?lián)合階段指定各位置的構(gòu)

14、件產(chǎn)生的施工階段。例題中位置1是在第一個施工階段 CS1產(chǎn)生的，故選擇CS域選擇激活施工階段。激活施工階段是指 在圖14上方的激活施工階段欄中所選擇的階段。位置2的形成階段為CS3故選擇CS3材料輸入各位置的材齡。初期強度、徐變系數(shù)、收縮特性等與這里所輸入的材齡有關(guān)，所以模型若要考 慮材料的時間依存性，對該部分的輸入需要特別注意。一般輸入開始承受荷載的材齡，即徐變開始時的 材齡即可。像鋼材等不考慮時間依存特性的材料輸入任何值都沒有關(guān)系，我們一般輸入0。如圖14、15所示，主梁的初期材齡為 5天，橋面板的初期材齡為 0天。就是說對于在CS所作用的恒荷載，主梁是以 5 天的材齡所具備的剛度來承擔(dān)的

15、，而對于在CSW作用的橋面板的自重，則不考慮橋面板的剛度。如果初期材齡輸入為昧，程序內(nèi)部會按0.001天計算時間依存性材料的強度。在定義施工階段時，也有輸入材齡的選項（圖 16）,其功能是相同的。但若定義了聯(lián)合截面的施工 階段，則程序會以定義聯(lián)合截面施工階段中所輸入的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)來進(jìn)行分析。對于定義了聯(lián)合截面施工階段的模 型，在此輸入任何數(shù)值，都不會對分目動生成步罰數(shù)：自動生成垣驟|步驊1天 1圖16.定義施工階段對話框Cy, Cz在這里定義各組成部分的相對位置。User type 和Normal type 的差異就在這里。對于 Normal type( 使用聯(lián)合截面(Composite Sect

16、ion )或組合(SRC Section)時)，在定義截面時各位置的相對位置已被自動輸入，因此沒有在這里重新輸入的 必要。對于User type，需要輸入各位置的形心到聯(lián)合后截面左下角的距離。(參照圖17)1.0 m0.3 m圖17.定義各位置的形心位置面由I o.ocojoos+onoaocoQOOE+oanmm|A5?OLorcrmne+onomrnfIKJoiocooooe+ooDrriniHiyyOLOCOOOOe+OODmm)lEZULOcmooe+ajoeEOlOCOOOOc+OODmmCfinOLOCOOOOc+OODmmnOlQBCWaOOQmmCmOLOtnUOP+ODDmm

17、OlOCOOOD&H-OOOrniriOiCIOOOOCi&iOQ。皿廣用尸非曳虜L 5pan-l用尸TN 5供n-巨用尸丁3 Girder用戶SB剛度指定了各位置的形心位置后，現(xiàn)在輸入各位置截面的特性值。在這里輸入的截面特性將用于進(jìn)行結(jié) 構(gòu)分析和計算，而如前所述在定義截面時所輸入的特性值則沒有意義。使用Normal type時，各位置的截面特性值會被自動輸入，但使用User type時，則需如圖18所示由用戶直接輸入。由于一一輸入各項特性值會十分不方便，故用戶可以提前在截面對話框中定義各位置的 截面，并在這里利用輸入功能將其導(dǎo)入。本例題也使用了將提前定義好的截面3、4的數(shù)據(jù)直

18、接導(dǎo)入的方法。圖18.定義各位置的特性值系數(shù)需要對剛度系數(shù)進(jìn)行調(diào)整時，可使用此項功能，其默認(rèn)值為1第二跨的聯(lián)合截面的定義順序與前面相同，請參考下圖圖19.定義CS被合截面的對話框圖20.聯(lián)合截面施工階段的最終輸入狀態(tài)分析結(jié)果變形形狀圖21. CS1 First step的變形形狀DEFORMED SH APE外析堵染K4)IR-7.L30E-hD0DMODE40Z-DiR=-L£H7E*<XlZNODE*EILTWet* 皿成拍一i.goec+aoiE： 0-25CSs 合Ft First 3:spMAW : 6M3N i 1NODET史的 CCMKSITE-USE校i mm臼

19、印I; 口亦棟003MIDAE/Clvll PO5TPRQCE5Kfl.意系-齊時圖 22. CS2 first step的變形形狀POST-PftMESWiRX-DlF.=l.D56E-*-DDJ NODEIO7-DlR-O.DOOE+OOO NODE-IIZ-DiR-1.54E-i-0CQNODE=tCOlB.Bt.5*tE"MDZ NODE-6 案曾|.WE*0D35TA<jE:CS3Si HFirst 狹bMAK i 6; 1立伴：COMPOSJTE-U5EI性.；»nm眄海4g2Z; 02&9圖23. CS3 first step的變形形狀m心的mi

20、心 T-PROCESE.盹FORMim SHAPESH供栗XHDIRnLlCEE+DaiNODE<0gJP.-MME+OOONQD-E-t亨口ERL5 傳MODEM.COMB,=167E+DO2NODE-*IJTTE-hOOISTAGEICS4C&i 合itFirst 'Step"N : 1x-ft: C<WPOSnE-USEI也mm日帥gMNMI ItjSTh2;心§圖24. CS4 first step的變化形狀PCgT PRpCCggCR EFORME口 SHPE汁折蛀.:KDIR-L.SiTE+OOLNODEDrnPlR-AJOTE+OO

21、QNODE=S.7-QEA*-t.714E-4Q£NODE*C0WB.=i.7i5E+CM2NODE4£«=l.LE+001MAX : EMN I 1_X冉：COMPOMTE-IJSE*t?： M*rt目率；g|E4®Q3£Ek LZl Or占寄圖 25. CS4 third step的變形形狀內(nèi)力ii *|&fi5.rn¥li T 5,91.0 Prnf«5l| - f-.del -CiMl >.W4l-A i?SiiT>rl£ iTtfr Cmpwite-Uier trpe cwwiport

22、e-iaiicF-鼠雯1判El MID UffliVi iKSuhi而!k&i會折站i結(jié)暴 敬訊/ 頓:扔fii TJt：Vi HCK 也川>|g«lda |口3邊*|0|卑|.曜凰刃于' |演#*日上|廈匣|)1匪底 P |p J, |理 3也艮壽.IMS內(nèi)力怔刀|wswitfliri. iriiv,E -./.#X(BIBl&IaAme |M松 IM*T-».*ceaoft-WW 二* 7 111U11Wtfl：! <i：«MK：6ITE L6E皎：、上nr 日：mEatKaZi DjMKI也 0. D0： 0. 0. 0I

23、LuJZJj_圖26. CS4 last step 的彎矩圖（荷載工況：CS合計）查看各位置的內(nèi)力28各位置的內(nèi)力可在 結(jié)果 > 分析結(jié)果表格 > 施工階段聯(lián)合截面 > 梁單元內(nèi)力，通過表格查看。礁IFfc置sum元內(nèi)力/0. MD. 000. 000. 000, 000,妙“ 000. 000. 00m 00 0Q0. 000. 000. DO0. 00Turn |匚$3QQ1001001Ifir(fir(HiQ. QOL44J&9截面位置10. 000. OQ0. 000. 0<00. 0069. 000. 000. 001 lum截面位置211 s-uin

24、1 sum而結(jié)果-l梁單元內(nèi)方（稚面恒直）圖27.各位置的內(nèi)力結(jié)果表格Note!將鼠標(biāo)放在表格處點擊右鍵，選擇排序?qū)υ捒?，可按不同的原則重新排列結(jié)果順序。查看各位置的應(yīng)力各位置的應(yīng)力可在 結(jié)果 > 分析結(jié)果表格 > 施工階段聯(lián)合截面 > 梁單元應(yīng)力，通過表格查看。|硬緒果梁單元應(yīng)JK門面位置）1-! x陪元樁面蝴同 詢rT的彎矩r+E(WO夸矩DOcF/mA2)夸剜+4g心）穹矩(-1) OWe*；)Cb(r(k1r1zumCS1001 (firJ盤J i0 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0001smpsiMl (51

25、J0. 0De*Q000.皿Wg0. 00«*1000-4.50«+0034. S De* ID OS.1srumCS1001 (fir2i0. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0001Kuincsioox (hr£JQ 0De*000o. oo«+oooQ, 0D«*0000. OOetooo0, 00*0001sncunCS1002(lasi0. OOe+lDOO0. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0001S.WcsiOOCltsL0. 00*00

26、0O.Oflt+OOO0. 00t*0004.m中 加4 50t*l003.1mmcsi002(las2i0. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. OOe+OOO0. 00e+0001CSIOOzClts*jo ao*oooD otn+ooo0. 00*+000o OCi+OOO0. OQ<*00D1zwnCS2001 (firi0. OOe+OOO0. 00e+0000. 00e+0000.OOe+OOO0. 00e+0001X如CS2001 (firLJ0. Q0*+0000. 004+QQO0. 00*000-3. e3t+00$. 93*003.1sumC

27、S2001 (fir2i0. ODe+OOO0. OOe+OOO0. 00e+0000.OOe+OOO0. 00e+0001s：wnCS2DOI (fir2j0 QOt+QOOQ. OOe+OQO0. OOt+QOO0.QO«+QQO肌 001*0001sumCS2002(Ue110. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00 e* 0001CS2(Jg(MIj0 00e+0000. OOe+OQO0. 00e+000-3. T5e+0033. 75e+003一1S.U1HCS2210. 00e*0000. ooe+m0. 00e*0000. OOe+OdO0. 00e*0001wornCS2OQ2(Las2j0 00e+000