MIDAS例題—4X30連續(xù)梁

1、4 30m連續(xù)梁結(jié)構分析對4*30m結(jié)構進行分析的第一步工作是對結(jié)構進行分析，確定結(jié)構的有限元離散，確 定各項參數(shù)和結(jié)構的情況，并在此基礎上進行建模和結(jié)構計算。建立斜連續(xù)梁結(jié)構模型的詳細步驟如下。1. 設定建模環(huán)境2. 設置結(jié)構類型3. 定義材料和截面特性值4. 建立結(jié)構梁單元模型5. 定義結(jié)構組6. 定義邊界組7. 定義荷載組8. 定義移動荷載9. 定義施工階段10. 運行結(jié)構分析11. 查看結(jié)果設計13.取一個單元做橫向分析概要:在城市橋梁建設由于受到地形、美觀等諸多方面的限制，連續(xù)梁結(jié)構成為其中應用的最多的橋梁形式。同時，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，連續(xù)梁結(jié)構也變得越來越輕盈，更能滿足城市對橋梁

2、的景觀要求。本文中的例子采用一座 4 30m的連續(xù)梁結(jié)構（如圖 1所示）。1、橋梁基本數(shù)據(jù)橋梁跨徑布置：4 30m= 120;橋梁寬度：0.25m （欄桿）+ 2.5m （人行道）+ 15.0m （機動車道）+ 2.5m （人行道）+ （欄桿）=20.5m；主梁高度：1.6m ;支座處實體段為 1.8m；行車道數(shù)：雙向四車道+2人行道橋梁橫坡：機動車道向外,人行道向內(nèi);施工方法：滿堂支架施工；圖1 1/2全橋立面圖和1.6m標準斷面2、主要材料及其參數(shù)混凝土各項力學指標見表1表1C50C40C25彈性模量（MPa345003250028000剪切模量（MPa138001300011200泊桑比

3、軸心抗壓強度標準值（MPa軸心抗拉強度標準值（MPa軸心抗壓強度設計值（MPa軸心抗拉強度設計值（MPa熱膨脹系數(shù)低松弛鋼絞線（主要用于鋼筋混凝土預應力構件）直徑：15.24mm彈性模量：195000 MPa標準強度：1860 MPa抗拉強度設計值：1260 MPa抗壓強度設計值：390 MPa張拉控制應力：1395 MPa熱膨脹系數(shù)：普通鋼筋采用 R235 HRB335鋼筋，直徑：832mm彈性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa標準強度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa熱膨脹系數(shù)：3、設計荷載取值：恒載：一期恒載包括主梁材料

4、重量，混凝土容重取25 KN/m 3。二期恒載：人行道、護欄及橋面鋪裝等（該橋梁上不通過電信管道、水管等）。其中：橋面鋪裝：采用10cm的瀝青混凝土鋪裝層；瀝青混凝土安每立方24kN計算，則計算鋪裝寬度為15m,橋面每米鋪裝瀝青混凝土重量為：24 15= m人行道：人行道按照每側(cè)18 KN/m考慮;欄桿：按照每側(cè)每米 470kg計算，即按照 m二期恒載合計：85 kN/m活載車輛荷載：公路I級;人群荷載：卅；（根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)范（ JTG D60-2004 ）第27頁435條第一款的規(guī)定：當橋梁計算跨徑小于或等于50m時，人群荷載標準值為mf;）溫度力系統(tǒng)溫度：升溫 25 C、降溫15C

5、;箱梁截面上下 緣溫度梯度變化參考新規(guī)范（公路橋涵設計通用規(guī)范（JTGD60-2004)第 4.3.10 條取用。OIn-2.S1C圖2豎向梯度溫度（梁截面溫度）不均勻沉降考慮到樁均為嵌巖樁，所以在本計算算例中不考慮支座沉降的問題。強度發(fā)展強度發(fā)展采用CEB-FlP規(guī)范的公式：ft S28 XD S 10.528t eq，式中：S28表示混凝土的28天強度；teq時間參數(shù)；S表示水泥種類，早強高強水泥選，一般水泥或早 強水泥選，緩凝水泥選。4、結(jié)構有限單元離散在4 30連續(xù)梁結(jié)構計算分析中， 考慮到結(jié)構的受力特點 （主梁為預應力結(jié)構、 橋墩為 普通鋼軍混凝土結(jié)構）分別建模計算分析，在此文本中僅

6、考慮預應力混凝土梁的結(jié)構分析, 建模時僅建主梁模型，橋墩及基礎等均不在建模計算范圍內(nèi)。、設定建模環(huán)境為了做連續(xù)梁施工階段和成橋階段分析首先打開新項目“4 30連續(xù)梁”為名保存文件,開始建立模型。單位體系設置為“ m”和“ N。該單位體系可以根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)類型隨時隨意更換。文件/文件/新項目保存（4 30連續(xù)梁）工具/單位體系長度 m ;力 N圖3設定建模環(huán)境及單位體系、設置結(jié)構類型由于是連續(xù)梁結(jié)構，所以在做結(jié)構計算的時候沒有必要選擇3-D分析，只需要考慮平面分析即可以，這樣即可以減少在定義約束條件時出現(xiàn)的問題，同時又能保證結(jié)構設計的質(zhì)量。模型 結(jié)構類型一結(jié)構類型(X-Z平面)將結(jié)構的自重轉(zhuǎn)換為

7、自重(按集中質(zhì)量考慮轉(zhuǎn)換到Z)14X3 U-3il 第/)視IIe7A :Hfe 手(W) E是共用戶地標果創(chuàng)定笑袖網(wǎng)(Si)(t)E) I材料Tt袒iiB將性(E)k綢過界H(B1* Plt m陥呂平面(a).T-rtg 錄(k)度J2J 洛I丄 箏箭+功SIIL TJl-T) WQ.d thj! H M*U: 3Il圖4設置結(jié)構類型三、定義材料和截面特性值1、定義材料輸入主梁的材料特性值。模型/材料和截面特性/在材料和截面對話框中選擇材料表單點擊按材料k k鈕。材料號：1名稱：(C50)設計類型：混凝土混凝土：規(guī)范：(JTG04(RC)數(shù)據(jù)庫：C50按上述方法參照表1輸入混凝土和預應力鋼絞

8、線的材料特性值。表1.材料特性值序號項目設計類型規(guī)范數(shù)據(jù)庫1C50混凝土混凝土JTG04(RC)C502預應力鋼絞線鋼材JTG04(S)Stra nd1860ti 044IE:UiMfRd瞄樹嘗訶”O(jiān)jr站.K 討 w.*nj_ ,x:丈料ID W狙匕)I(J：Iffi用 rJS 注-i左上1匕嶽圍十護;:鬥申* I-i-tt TltF tfStf-皆*Slwa* 11 .粋卄u* bi *I4!FETi l Nr.-4 Htfl*血A斕壯 * +l* a fi* Bf .B1IIU .TiftFpfB1*1 斗甲出滬計* n玄詢!i丄礙U G邂笛 JEfei豐討 處丈(Q) .(i) Xa

9、1)u)曙葉R)I faftfim. 壯 -5ff-,a MITLIVsi- i* a tffWtrtF攔 lffl5dSVe1T0J * W 碰戒口 j 回 W 三工網(wǎng)聞IJil 石L E閘常胡如丹B FITrtfraiWTKi ryj1e)IWrr劇Ii糊注插 靜HJiIPtt喬M應冊. tt*m.ftS-ItWtTiRFlIi.SIP賈曇耳坤I.7iTJ-X-tej.(BftL.M.*-!(t5T4.Ctr+d-QjiMjgC,frh+7Utell U .DIJ Di O. TLLU1n T . JJ _I歳 Ci-TiL SDdB EE 勺城 9 低. bil 2(f- IE圖5定義材

10、料特性值1 - =- JWIM *Ri5?iEnttfMfc*4aCBiE.S841ChU! E KIDTRlJ車JSFlcJ迤9， 5fj)*：* ft * tt Sffrfl IrwI.- *SBSiL. 飛.ISlZ-K Sf ILi亍圧IfllSJ . eiL) a 細ffiJ -*DJ 事玄型 SjjJ K*-S國WfiI號謹 IT月魚M理K畢耗HBEHft9M,HlM IIQl-IT刊懵謂怦阿I4WLMiSliVKFEncVWiWfe2 1：: dw?59K rwrvf VW MMfl 目 1 IE B : asm IiWh4aESTlFint#4E.O!SMD. bVM1lHE

11、BIiLX Ob-IcrMH 他F -J r-r.-rF覽I lrUlr P,定義多種材料時，使用X 按鈕 會更方便一些。圖6定義材料特性值2定義時間依存性材料（收縮和徐變）模型/材料和截面特性/時間依存性材料（收縮和徐變）/添加/名稱：C50 混凝土；設計規(guī)范：China （ JTG D62-2004）28天強度：5ONm2;環(huán)境年平均相對濕度：70%;構件理論厚度：1000mm水泥種類系數(shù)：5;收縮開始時的混凝土齡期：3天;點擊:圖7定義時間依存性材料定義時間依存性材料（抗壓強度） 模型/材料和截面特性/時間依存性材料（強度）/添加/名稱：C50;類型：設計規(guī)范；強度發(fā)展一一規(guī)范：CEB-

12、FIP;混凝土 28天抗壓強度：5ONm2;水泥類型：N,R:點擊 按鈕TF-i1%E陽 Ijri0廠廠 E-WF?Iff廠 T-lS電 * 4 XJnHICs:*=Ub +小忙Sr E. : OU峽叩 RlIlC) I窗：3才丄 B PA W I圖8定義時間依存材料（抗壓強度）時間依存性材料連接：徐變和收縮：C50混凝土；強度進展： C50選擇指定材料：C50混凝土，點擊斗按鈕; 操作：點擊丨旦空L按鈕圖9時間依存性材料連接2、定義截面特性值輸入預應力混凝土梁的截面特性值。在材料和截面特性對話框的截面表單選擇按鈕。龜 Jrftl mb： ns) eM tjcs 師肘 *S, MJfJjT f

13、t*BBWl 211 Cl1.Hil BlIrn1IiIeLI =SH AK： DtWI 廠廠Frat IDi toMEMaMIfnH4DCFE=L?I LIMq 口L=IrSIMT圖10定義截面在該連續(xù)梁中，截面高度是變化的，同時底板和肋的厚度也是變化的，故在做設計時候先定義標準的等截面，然后再定義變截面。截面/添加-/設計截面/單箱多室2截面號：1 名稱：實體段 對稱（） 室數(shù)（3） 板寬（）m室類型：多變形外輪廓尺寸H01（ 0.15m）； H02（ 0.3m）； H04（ 1.35m）B01（2.5m） B03（）B04內(nèi)輪廓尺寸HI1 （ 0.85m） HI6 （ 0.85m） BI

14、1 （ 2.5m） BI6 （ 2.3m）點擊圖11實體段標準截面其余各截面的輸入見圖 1216所示（具體截面參數(shù)見結(jié)構參數(shù)示意圖）aF廠汁負頤FT荀尸寸:左I右Al誇ir-PNlU ftRmFiltlffii. ITJ JIK IlJ jS kKllKe-J FHJlEJ即KM IL 15 一 EfiEI -&IT恤-J-3MlRfIbpy-ID IrJjL_F TlI I/VlM?圖12 7號截面（等截面區(qū)截面）圖13 3號截面圖14 4號截面 JJ JIflO- fl2歧咯W ffl5=*1L LWKHSfiRR-: I XM 右.外董嵩尺才JffiJ. IEU匡豆nME!呼IQiL-I

15、LiIf r-I卜bJIKPHO“】陽-5r濟Mj7lFIDM3Bvr-nFilBHTKllIBKkHlf7 tl呼,2l51但螢nKrAI101nHIlD-21Z3(LRHO114EDjll.mLmJMInt-IKP 糞55-BInILr,K JfIIBJn& rt-rflr6WS*辭5ftE2 和 T iliIL |l12 I TT I星 CWMffiffl I 弼11 r 冃 #= 4 丿 tt. Y 圖15 5號截面圖16 8號截面由于有一部分結(jié)構為變截面，所以需要定義變截面，具體操作步驟如下:截面TTnL他出國I r?Wa5r拓邳矽-1:卵聲塲科(S2BMf 京椀QflPa珅N d(

16、滅將rtfW13盂購儲說 * ： /1 BtflaiiSW+1:冊時UODDO-OCCenJODDo-OICHnODOO-OMIPX-S0000-0甜J9-1If0000-0(CS)砂J2 9-CSU0000-02) 2TJ-2SUOOOoO 0 馮里湫Glg刼fmiH0 ,MS)iiW3 dM爼 澆紙軟QiiI取B dI（的城 !尙述:JiSiOK+? J aSrfe 勿4丄（I00 ,0IeKnCOTO *0aCOCoO ,0冏SW-IQ-csVOOOo ,0KOcoO ,0血）迪Jft-15丫七1-JonIWWl彩衛(wèi)一 1 BJ5l T SJ3W;逢 13孚前.： -we* X你fr 出

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