基礎(chǔ)版-跟隨例題-5頂推法

概要使用材料以及容許應(yīng)力荷載設(shè)定建模環(huán)境定義截面及材料定義材料定義截面使用頂推法橋梁建模助手建立橋梁模型頂推法模型頂板束和底板束腹板束定義頂推法施工階段頂推法橋梁施工階段建模助手輸入橫膈板以及二期恒載運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析使用圖形查看應(yīng)力鋼導(dǎo)梁前端撓度圖形使用表格查看結(jié)果查看鋼束預(yù)應(yīng)力損失時(shí)程查看鋼束坐標(biāo)查看鋼束伸長量查看各施工階段的支座反力查看荷載組合下的內(nèi)力使用一般功能做頂推法橋梁施工階段分析設(shè)定建模環(huán)境定義組以及施工階段輸入組信息頂推法(ILM)的施工原理為在橋臺(tái)或第一個(gè)橋墩的后方設(shè)置箱型梁澆注場地，在澆筑場地上將上部結(jié)構(gòu)分段澆筑，然后采用后張法與已制作的箱型梁段連接成一體，最后依靠頂推裝置和滑動(dòng)裝置將箱型梁沿橋梁縱軸方向頂進(jìn)成橋。橋梁的邊界條件和荷載條件在各施工階段均在發(fā)生變化，各施工階段的結(jié)構(gòu)體系與成橋階段的結(jié)構(gòu)體系是完全不同的。因此使用頂推法(ILM)段分析，在施工階段分析中需要考慮不同混凝土材齡橋梁段的徐變和收縮以及各施工階段邊界條件的變化等。設(shè)置制作場地、預(yù)備場地，架設(shè)輔助

橋臺(tái)- 主梁制作場橋腳- 橋腳- 橋腳- 橋腳- 橋腳- 橋腳-

TP2制作SEG1,制作SEG1,頂進(jìn)SEG1后，制作頂進(jìn)SEG1后，制作頂進(jìn)SEG2后，制作頂進(jìn)SEG3后，制作完成上部結(jié)構(gòu)后，拆除鋼導(dǎo)加翼緣鋼束并張拉，拆除制作場地和輔助墩，澆筑圖1在本例題的前半部分將說明如何使用頂推法橋梁建模助手建立結(jié)構(gòu)模型、施工階段分析的步驟以及查看分析結(jié)果的方法等。頂推法施工階段分析必須真實(shí)反應(yīng)圖1的施工順序中邊界條件以及荷載條件的變化。使用頂推法橋梁建模助手功能做施工階段分析的步驟如本例題的后半部分將說明如何使用MIDAS/Civil梁在內(nèi)的結(jié)構(gòu)模型的方法，以及定義各施工階段的結(jié)構(gòu)模型、邊界條件、荷載條件的步驟和方法。橋梁基本數(shù)據(jù)以及一般截橋梁長度:L=7@50.0=350.0m橋梁寬度:B12.315斜交角度:90?圖2[單位:

先期 先期 張拉周期一般為2段或3段。本例題采用了2段張拉一次。即輸入鋼束時(shí)要分別定義先張拉的鋼束和后張拉的鋼束。

橋梁段劃分圖4使用頂推法施工的橋梁在最長懸臂狀態(tài)施工階段，即箱型梁放置在橋腳支座上之前，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力最大。所以為了減小箱型梁施工時(shí)發(fā)生的較大的負(fù)彎矩，一般在主梁前端設(shè)置較輕的鋼導(dǎo)梁。鋼導(dǎo)梁的長度一般為跨度的70%度為預(yù)應(yīng)力箱型梁剛度的10%左右。圖5圖6圖7使用材料以及容許應(yīng)fck400kgfcm2fci0.8fck320kgfcmEc

70,0002.8105kgf/cm容許應(yīng)混凝土預(yù)壓fca0.55fci148.5kgf/cm2fta0.8fci13.1kgf/fca0.4fck160.0kgf/cm2fta1.6fck32.0kgf/預(yù)應(yīng)力鋼絞線(KSD7002SWPC7B-Φ12.7mm屈服強(qiáng)度:彈性模量:張拉應(yīng)力

fpy160kgf/mm2→Py15.9tonf/strandfpu190kgf/mm2→Pu18.7tonf/strandAp0.987cm2Ep2.0106kgf/cmfpj0.7fpu133.3kgf/mm張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮:s6

0.30/rad；k0.0066/張拉控制應(yīng)混凝土預(yù)壓時(shí)fpo混凝土預(yù)壓后使用荷20.9fpy144kgf/20.7fpu133kgf/20.8fpy128kgf/荷(鋼導(dǎo)梁連接部位:76.3tonf，橋腳部位:51.61頂板 底板 后期

12.7mm12(0.5Ap0.98711211.85cm12.7mm9(0.5Ap0.987198.88cmDuctsize:5112.7mm15(0.5Ap0.98711514.81cm張力:極限抗拉強(qiáng)度的fpj0.70fpu133,000kgf/cm(X 摩擦損失: Pe(kL (0.30,k(X 錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值:Ic6

PEfPA(1頂進(jìn)時(shí)混凝土材齡:t'7天混凝土拆模時(shí)間:ts3天相對濕度:RH=70%大氣或養(yǎng)生溫度:t徐變系數(shù)(按CEB-FIP混凝土應(yīng)變(按CEB-FIP標(biāo)準(zhǔn)由程序自動(dòng)計(jì)名字保存(保存)文件。文件文件 新項(xiàng)文件 保存(ILM-Bridge單位長度>cm;力>kgf①單位體系也可以使用程序窗口下端的狀態(tài)條中的按鈕(圖8中的選擇修①圖8初始畫面和單位體系定義材 同時(shí)定義多種

模型/特性值/材KS-數(shù)據(jù)SM400類型>混凝土;設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)>KS-C400析數(shù)據(jù)>彈性模量(2e6)圖9建立模型后，冊中“CIVIL的功能>

28天混凝土抗壓強(qiáng)度:400

相對濕 幾何形狀指 水泥種 拆模時(shí)

的特性值，用戶既可以選用韓國標(biāo)準(zhǔn)、I、CE-IP標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)選擇用戶定義時(shí)，需要在時(shí)間依存材料(徐變和收縮)函數(shù)輸入有關(guān)

模型/特性值/時(shí)間依存材料(徐變和收縮(Mat-1);標(biāo)準(zhǔn)>CEB-混凝土28天抗壓強(qiáng)(4099)構(gòu)件幾何形狀指 (N,混凝土開始收縮時(shí)間(3)澆筑混凝土后，隨著時(shí)間的推移混凝土逐漸硬化，強(qiáng)度也逐漸在增加。本例題使用的是CEB-FIP標(biāo)準(zhǔn)中定義的混凝土強(qiáng)度進(jìn)展函數(shù)，輸入的數(shù)據(jù)為定義徐變和收縮時(shí)使用的數(shù)據(jù)。模型模型/特性值 時(shí)間依存材料(抗壓強(qiáng)度本程序中提供了混凝土強(qiáng)度進(jìn)展函數(shù)：Ohzagi公式

(Mat-1);類型>標(biāo)強(qiáng)度進(jìn)CEB-混凝土28天抗壓強(qiáng)度水泥類型(a)(N,R:0.25)圖11模型/特性值/時(shí)間依存材料連時(shí)間依存材料類型>徐變/收縮>Mat-Mat-2:C400選擇的材料;操作>圖12定義截鋼導(dǎo)梁的橫截面由兩個(gè)斜支撐組成，縱向?yàn)闈u變截面(TaperedSection中將預(yù)應(yīng)力箱型梁按梁單元輸入，因?yàn)殇搶?dǎo)梁截面由兩個(gè)工字形梁和斜支撐連接而成，所以為了正確反應(yīng)實(shí)際剛度，在輸入梁截面時(shí)將鋼導(dǎo)梁的翼緣寬度和腹板厚度按單一工字形截面數(shù)據(jù)的兩倍輸入。實(shí)際截面尺修改后的截面尺鋼導(dǎo)梁前HH與主梁連接部HH單位長度> 對齊指截面的中心，即梁單元?jiǎng)偠燃械奈恢?。?dāng)將對齊定義為-底時(shí)，在輸入邊界條件時(shí)可以不用輸入支座的偏心 中定義的是剛度沿縱軸的變化形式。詳細(xì)內(nèi)容參見用戶手冊中的“CIVIL

模型/特性值/截-截面號(hào)(1);名稱(鋼導(dǎo)梁);對齊 -截面類H-型鋼;用戶定截面-i>H(1250);B(800);tw(20);tf1截面-j>H(2950);B(1800);tw(72);tf1y-軸變?nèi)畏匠?z-軸變?nèi)畏綀D13鋼導(dǎo)梁以及輸圖13鋼導(dǎo)梁以及輸入截

[圖15(2);;變截面點(diǎn)開/關(guān)>JO1(開),JO3(開);對齊>-底HO1(200);HO2 ;HO2-1HO3(2510);HO3-1BO1(2708);BO1-1(1308);BO2BO2-1(0);BO3>JI2JI3JI4HI1 ;HI2 ;HI2-2(0);HI3HI3-1(653);HI4 ;HI4-2(0);HI5BI1 ;BI1-2(1100);BI2-1BI3(2486.5);BI3-2(1886.5)輸入完截面數(shù)據(jù)后，如果想查看輸入的截面形狀，可以在查看選項(xiàng)中選擇“實(shí)際截面”，則在表單中按實(shí)際比例顯示輸入的截面形狀。圖16在MIDAS/Civi中，用戶即可以使用頂推法橋梁建模助手可以使用一般建模功能建立模型。下面說明如何使用頂推法橋梁建模助手建立包含鋼導(dǎo)梁在內(nèi)的橋梁模型，以及如何快速簡便地布置鋼束。將橋梁的單位體系重新轉(zhuǎn)換為tonf和m單位長度>m;力>tonf頂推法模模型結(jié)構(gòu)建模助手頂推法橋梁(2.5);施工持續(xù)時(shí)間

構(gòu)件初始材齡材料>1:SM400;截面>1:鋼導(dǎo)梁;長度 選擇半徑開關(guān)，圖17頂推法橋梁建模助手框–頂推法模型表輸入主梁的材料、截面以及15個(gè)橋梁段(L=12.5+13@25.0+12.5=輸入橋梁段的長度時(shí)應(yīng)取頂進(jìn)長度的倍數(shù)。如果輸入了不是頂進(jìn)長度倍數(shù)的橋梁段長度時(shí)，點(diǎn)鍵時(shí)將出現(xiàn)錯(cuò)誤信息。材料>2:C400;截面>2:主梁橋梁段>長度(12.5);重復(fù)(1)橋梁段>長度(25) ;重復(fù)(13)橋梁段>長度(12.5);重復(fù)(1)圖18頂推法橋梁建模助手框–輸入橋梁模型數(shù)輸入施工階段分析所需的橋臺(tái)和橋墩(7@50m350m)在定義橋墩(邊

0,50,100,150,200,250,300,類型>支承條件;Dy,Dz,Rx(開 圖19頂推法橋梁建模助手框–最終階段橋在臨時(shí)邊界位置中輸入箱型梁制作場和輔助墩(參見圖20的①)的邊界條件。本例題將橋梁終點(diǎn)橋臺(tái)位置(brakingsaddle)施工階段邊界條件定義為鉸支，在 臨時(shí)邊界位置輸入的是到橋梁始點(diǎn)

(350);臨時(shí)邊界位置>長度(15);重復(fù)(2)(5);重復(fù)(1)臨時(shí)邊界位置>長度(10);重復(fù)(2)(5);重復(fù)(1)距離>350類型>Support;Dx(開)365,380,385,395,405,;彈性連接長度連接類型>只受壓;SDx(1e10);Beta角(0)①①圖20頂板束和底板

縱向剖面

橋梁段劃分圖21首先定義先期束(頂板束和底板束)和后期束(腹板束)的特性值。先決定鋼束為內(nèi)部束還是外部束，然后輸入鋼束的截面面積、孔道直徑、松弛系數(shù)、鋼束與孔道間的摩擦系數(shù)、鋼束每延米長局部偏差摩擦系數(shù)、極限抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、張拉方法以及錨具變型和預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮值。各位置輸入的鋼束的數(shù)量和名稱見表1。表1鋼絞線直鋼束數(shù)鋼束面孔道直鋼束名先期頂板0.063底板0.051后期0.705圖改直變 圖改直變

孔道預(yù)應(yīng)孔道極限①圖22定義先期束和后期束的

[單位

CL橋梁中圖23圖24先期束布置本例題中布置先期束時(shí)張拉方式選用了‘2段循環(huán)’。如圖24側(cè)鋼束和第3、5、7…排鋼束，在頂進(jìn)下一橋梁段后張拉第2、4、6…排鋼束。當(dāng)張拉方式選用‘3段循環(huán)時(shí)’，表示首先張拉最外側(cè)鋼束和第4、7、10…排鋼束，在頂進(jìn)下一橋梁段后張拉第2、5、8…排鋼束，再頂進(jìn)一段橋梁段后張拉第3、6、9…排鋼束。另外還可以定義最外側(cè)鋼束(如圖24中頂板束A和底板束B)的張拉順序。當(dāng)選用‘第1’時(shí)，表示先張拉第1、3、5…排鋼束；選用‘第2’時(shí)，表示線張拉第2、4、6…排鋼束，然后張拉第1、3、5…排鋼束(2段循環(huán)時(shí))；選用‘第3’時(shí)(只有3段循環(huán)時(shí)才能選用)，表示先張拉第3、6、9…排鋼束，然后張拉第1、4、7…排鋼束，最后張拉第2、5、8…排鋼束， 張拉時(shí)，則在鋼束張拉階段完成注漿；選階段的鋼束后再下一

類型>TT;底板束>鋼束張拉順序>張拉方式>2頂板束A張拉順序>第1 ;底板束B張拉順序>第1張拉應(yīng)力>頂板束(0.7),Su;底板束(0.7),Su(1)個(gè)施工階B1(3.65),B2(2.95),B3(0),H1(0.165),St(0.23),Sb(0.21),N1(4),N2(6),N3腹板參照圖25輸入后期束。本例題中沿橋梁全長以一定的周期交叉布置兩排四根鋼束，在橋梁的始點(diǎn)和終點(diǎn)位置處三個(gè)橋梁段內(nèi)另外添加1一定的周期交叉布置的鋼束可以使用頂推法橋梁施工階段建模助手中腹板束表單輸入，在橋梁的始點(diǎn)和終點(diǎn)位置處另外添加的鋼束可以使用鋼束布置形狀功能輸入。

0.075×0橋墩 橋墩00.38×L在建模助手中選擇腹板束布置類型，然后輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，即可自動(dòng)生成鋼束布置數(shù)據(jù)。類型>1stTendon張拉應(yīng)力(0.7),位置>Ey(2.503);Theta(1)H G1(0.24),G2(0.15),G3(0.312),CS1(0.38),S2(0.2),S3(0.075),a(4),b(4)圖26輸入后期束使用建模助手建立了結(jié)構(gòu)模型之后，使用修改單元依存材料特性功能自動(dòng)計(jì)算分析徐變和收縮所需的幾何形狀指數(shù)。模型/特性值/修改單元依存材料特選擇屬性-單元 構(gòu)件形狀指數(shù)>自動(dòng)計(jì)算圖27使用消隱功能查看截面形狀和鋼束的三維布置形狀消消隱(開顯示All①②①②使用頂推法橋梁建模助手建模時(shí)，程序?qū)⒆詣?dòng)生成鋼導(dǎo)梁和橋梁段結(jié)構(gòu)組(圖28使用鋼束布置形狀功能追加始點(diǎn)和終點(diǎn)的腹板束①③⑤②①③⑤②0橋墩 019401050

CL圖29表2追加鋼束位置坐 [單位:①②③④⑤距0點(diǎn)柵格(關(guān)),捕捉點(diǎn)柵格(關(guān)),捕捉軸網(wǎng)(關(guān)消隱(關(guān)顯示All支承條件(關(guān)),彈性連接(關(guān)),激活屬性組>橋梁段1，橋梁段2，橋梁段3圖30激活橋梁段1、橋梁段2、橋梁段鋼束布置形狀功能可以根據(jù)用戶輸入的鋼束坐標(biāo)自動(dòng)計(jì)算出曲率變化最少的最優(yōu)曲線，輸入的位置坐標(biāo)越多與實(shí)際布置越接近。輸入傾斜的腹板束坐標(biāo)時(shí)，可以先輸入與橫截面垂直的平面內(nèi)的坐標(biāo)(y設(shè)置為只改變z坐標(biāo))，然后再繞橋梁縱軸旋轉(zhuǎn)。輸入完鋼束垂直坐標(biāo)后，輸入腹板的傾斜角度，然后再確定插入點(diǎn)即可完成鋼束的布置。在輸入鋼束形狀坐標(biāo)時(shí)選擇fix的話，形成的鋼束形狀曲線在該點(diǎn)的切線角度為用戶輸入的旋轉(zhuǎn)角度Ry、Rz。單元號(hào)(開)鋼束布置形狀(WT-End1);鋼束特性值>窗口選擇(單元:1538) 或分配的單元鋼束直線段>始點(diǎn)(4);終點(diǎn)鋼束形狀>直線;形狀插入點(diǎn)(35,2.503,假象x軸的實(shí)際方向>在插入點(diǎn)繞x16.39繞主軸旋轉(zhuǎn)角度>Y,(1>x;y;z2>x;y;z ;fix3>x;y;z4>x;y;z(2.785)fix5>x;y;z(1.763)鋼束布置形狀>名稱>WT-End1;后綴(-1)WT-End1-1形狀插入點(diǎn)(35,-2.503,假象x軸的實(shí)際方向>在插入點(diǎn)繞x軸的旋轉(zhuǎn)角度(16.39),投影(開)圖32激活屬性組>橋梁段13,橋梁段14,橋梁段15為了輸入追加的終點(diǎn)位置腹板束，只激活橋梁段13、橋梁段14、橋梁段15鋼束布置形狀>名稱>WT-End1;后綴( WT-End1-解除所有選擇, 窗口選擇(單元:131鋼束名稱(WT-形狀插入點(diǎn)(385,2.503,假象x軸的實(shí)際方向>向量(-15,在插入點(diǎn)繞x軸的旋轉(zhuǎn)角度(16.39),投影(開)鋼束布置形狀>名稱>WT-End2;后綴(- WT-End2-1形狀插入點(diǎn)(385,-2.503,在插入點(diǎn)繞x軸的旋轉(zhuǎn)角度(-16.39),投影(開)圖33使用頂推法橋梁建模助手時(shí)，程序?qū)⒆詣?dòng)生成和加載自重和預(yù)應(yīng)力”

應(yīng)力鋼束預(yù)應(yīng)力荷Web-WT-End1,WT-End1-1選擇的鋼束張拉值>應(yīng)力;首先張拉>始點(diǎn)(133000);終點(diǎn)(1)給鋼束施加張力>鋼束>WT-End2,WT-End2- WT-End1,WT-End1-1 張拉值>應(yīng)力;首先張拉>終點(diǎn)(133000);終點(diǎn)(1)在基本階段模式中，用戶可以輸入所有結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)、荷載條件以及邊界條件，但不在此階段做結(jié)構(gòu)分析。施工階段模式是指能做結(jié)構(gòu)分析的模式。在施工階段模式中，除了各施工階段的邊界條件和荷載之外，用戶不能編輯修改結(jié)構(gòu)模型。施工階段不是由個(gè)別的單元、邊界條件或荷載組成的，而是將單元組、邊界條件組以及荷載組經(jīng)過激活和鈍化處理后形成的。在施工階段模式中可以編輯包含于處于激活狀態(tài)的邊界組、荷載組內(nèi)的邊界條件和荷載條件。在頂推法建模助手中輸入各施工階段主梁自重和預(yù)應(yīng)力荷載。當(dāng)需要輸入追加的荷載或邊界條件時(shí)，應(yīng)在基本模式中選擇要修改的施工階段后再進(jìn)行必要的操作。頂推法橋梁施工階段建模助按頂推法施工的橋梁，其橋梁段在制作場地經(jīng)養(yǎng)生后按順序頂進(jìn)，每個(gè)施工階段的結(jié)構(gòu)體系都將發(fā)生變化?？紤]每個(gè)施工階段的邊界條件和單元的變化后定義各施工階段是比較繁瑣的事情，MIDAS/CVIL提供了可以簡便地定義各施工階段的頂推法橋梁施工階段建模助手。在頂推法橋梁施工階段建模助手中輸入制作場的邊界組和成橋階段的邊界組以及各施工階段頂進(jìn)的長度，程序?qū)⒆詣?dòng)生成考慮了邊界條件變化的施工階段。指定成橋階段橋臺(tái)和橋墩的邊界組。(頂推法橋梁施工階段建模助手將自動(dòng)首先選擇成橋階段的邊界條件，然后定義頂進(jìn)參照節(jié)點(diǎn)和頂進(jìn)方向。頂進(jìn)參照節(jié)點(diǎn)選擇為鋼導(dǎo)梁的前端，開始節(jié)點(diǎn)定義為開始頂進(jìn)時(shí)鋼導(dǎo)梁的放置的位置即橋梁右側(cè)終點(diǎn)，結(jié)束節(jié)點(diǎn)定義在開始節(jié)點(diǎn)右側(cè)的任意節(jié)點(diǎn)即可。 橋墩的位置與梁段的邊界條件位置在建模過程中會(huì)產(chǎn)生誤差，在邊界容許誤差中輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，則在此范圍內(nèi)的支座誤差將被忽略。詳細(xì)內(nèi)容參見用戶 手冊中的“頂推法橋梁施工階段建模助手”章。 如果是彎橋，則程序?qū)摧斎氲那?/p>

單元號(hào)(關(guān) 全部激活 消隱(開顯模型結(jié)構(gòu)建模助手頂推法橋梁施工階段建模最終結(jié)構(gòu)體系的邊界條件>邊界組>頂進(jìn)方向>參照節(jié)點(diǎn) ;開始節(jié)點(diǎn) ;結(jié)束節(jié)點(diǎn)邊界容許誤差>T圖35使用頂推法橋梁施工階段建模助手定義施工始點(diǎn)和終點(diǎn)以及中間跨的橋梁段的長度各不相同，將各橋梁段的長度定義為頂進(jìn)長度2.5m的倍數(shù)。因?yàn)榈谝粯蛄憾蔚拈L度為12.5m，所以在施工階段中的施工步驟數(shù)輸入5，使每一步驟的頂進(jìn)長度為2.5m。第一橋梁段經(jīng)歷了在制作場張拉鋼束、自重開始發(fā)生作用的步驟以及頂進(jìn)12.5m的5個(gè)施工步驟共6個(gè)施工步驟(CS1-1CS1-5)。頂進(jìn)信息>施工階段>頂進(jìn)信息>施工階段>只有選擇保存

(12.5);步驟保存施工階段分析結(jié)果(開);保存施工步驟分析結(jié)果(開)激活組圖36因?yàn)槭┕るA段CS2CS14的橋梁段的長度均為25m，所以可以同時(shí)定義這些施工階段。最后一個(gè)橋梁段為橋梁段15，該橋梁段的前端最終應(yīng)被頂進(jìn)到橋臺(tái)支座位置。所以最后一個(gè)橋梁塊的實(shí)際頂進(jìn)長度應(yīng)為最后一個(gè)橋梁段長(12.5m)離(2@15m+5m)之和(47.5m)。(參照圖36)CS16是張拉后期束的施工階段，其邊界條件與施工完橋梁段15時(shí)的邊界條件完全相同，只是激活了后期束荷載。所以只需保存分析結(jié)果不用輸入頂進(jìn)信息。另外將施工過程中激活的輔助墩和制作場的臨時(shí)邊界組做鈍化處理。CS17是給腹板束注漿的施工階段。頂進(jìn)信息>施工階段>CS2CS14頂進(jìn)信息>距離(25);施工步驟保存施工階段分析結(jié)果(開);保存施工步驟分析結(jié)果(開)頂進(jìn)信息>施工階段>CS15頂進(jìn)信息>距離(47.5);施工步驟保存施工階段分析結(jié)果(開);保存施工步驟分析結(jié)果(開 頂進(jìn)信息>施工階段>CS16時(shí)支撐邊界組>邊界組>臨時(shí)鈍化組頂進(jìn)信息>施工階段>CS17保存施工階段分析結(jié)果(開);保存施工步驟分析結(jié)果(開)圖37使用頂推法橋梁施工階段建模助手功能輸入完施工階段之后，可以選擇需要修改的施工階段。頂進(jìn)結(jié)束后，張拉后期束并加載二期恒載。為了反映施工階段CS16邊界條件的變化，選擇相應(yīng)的施工階段修改邊界條件。消隱(關(guān))CS1638的①)邊界組名稱>CS16-Org0窗口選擇(節(jié)點(diǎn):75);支撐類型>Dx①利用窗口縮圖38CS1消隱(開顯CS139① 使用鍵盤中的上下移動(dòng)鍵可以很方圖39CS1輸入橫膈板以及二期本例題中假設(shè)支座位置橫膈板只是作為荷載作用在梁上，并不增大橋梁剛度。因此支座處主梁截面與一般截面相同，但需添加橫膈板自重。與鋼導(dǎo)梁連接位置:76.30橋墩部分:51.61因?yàn)榕c鋼導(dǎo)梁連接位置和橋梁終點(diǎn)部的橫膈板是同橋梁段一同制作一同頂進(jìn)的，所以將其作用在施工階段CS1和CS15其它橋墩位置上的橫膈板一般都是在成橋階段后臨格外制作安裝，所以加載在施工階段CS16。橋臺(tái)-橋墩橋墩橋墩橋墩橋墩橋墩橋墩圖40表3施工階荷載的輸入位置(m)(橋梁開始節(jié)點(diǎn)為基荷載0與鋼導(dǎo)梁連接部橫膈板49~橋墩部橫膈板99~橋墩部橫膈板149~橋墩部橫膈板199~橋墩部橫膈板249~橋墩部橫膈板299~橋墩部橫膈板348~橋梁終點(diǎn)橋臺(tái)部橫膈板因?yàn)樘砑咏M的作業(yè)只能在基本模式中進(jìn)行，所以在施工階段工具條中將施工階段轉(zhuǎn)換到基本模式狀態(tài)。在基本模式中包含了所有施工階段的邊界條件、荷載條件、單元的信息，在基本模式中不能運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析，但可以對所有施工階段的所有信息進(jìn)行編輯。顯示CC名稱(橫膈板);序列(1to3)名稱(二期恒載)圖41當(dāng)把激活時(shí)期選擇為第一天時(shí)從相應(yīng)施工階段的持續(xù)時(shí)間中的第一天開 自動(dòng)生成的施工階段名稱中帶有后綴的施工階段表示鋼導(dǎo)梁雖然已經(jīng)在支座位置，但考慮安置在支座前鋼導(dǎo)梁處于最大懸臂狀態(tài)的階段。由此可計(jì)算出橋墩支座的負(fù)向支座反力(拉力)。

荷載>施工階段分析數(shù)據(jù) 定義施工階組列表>橫膈板激活>激活時(shí)期>第一;組列表名稱>CS15組列表>橫膈板激活>激活時(shí)期>第一;組列表在建模助手中自動(dòng)生成的結(jié)構(gòu)群、邊界群以及荷載群名稱的意義參見用戶在線手冊“定義結(jié)構(gòu)群(邊界群、荷載群)”圖42在施工階段CS16中已經(jīng)加載了橫膈板自重和二期恒載并完成了橋梁段的所有頂進(jìn)，所以將鋼導(dǎo)梁鈍化。在施工階段CS17中將給腹板束孔道注漿，完工后考慮10,000天的徐變和收縮以及預(yù)應(yīng)力的長期損失。荷載>施工階段分析數(shù)據(jù) 定義施工階名稱>鈍化>單元內(nèi)力重分布(100);2激活>激活時(shí)期>第一;組列表名稱>CS1710000),圖43CS16施工階段>CS1正面因

荷載>荷載工況名稱>自重;荷載組名稱>橫膈板1選項(xiàng)>添加 ;荷載類型>均布荷載方向>全局Z;投影> 數(shù)值絕對值;x1(0),x2將梁單元長度劃分為2.5m，所以在數(shù)值里選擇絕對值并將荷載

線荷載加載點(diǎn)(15,

w(-顯示荷載>全部;梁單元荷載(開)荷載>荷載工況名稱>自重;荷載組名稱>橫膈板3選項(xiàng)>添加 ;荷載類型>均布荷載Z;數(shù)值>絕對值;x1(0),x2(2),w線荷載加載點(diǎn)(155,圖45在施工階段CS16種輸入橋墩位置的橫膈板自重。因?yàn)闃蚨瘴恢玫臋M膈板長度為順橋方向以橋墩為中心左右各1m，即應(yīng)輸入在以橋墩為中心的左右各1有橋墩上的橫膈板均相同，所以可以使用功能輸入橋墩位置的橫膈板自重。以橋墩間距50橫膈板自重

荷載>荷載工況名稱>自重;荷載組名稱>橫膈板2選項(xiàng)>添加 ;荷載類型>均布荷載Z;數(shù)值>絕對值;x1(1.5),x2(3.5),w(-x;距離線荷載加載點(diǎn)(34,圖46CS16消消隱(關(guān)荷載連續(xù)梁單元荷載全選;;;;x1(0),x2(1),w(-3.15)47.在施工階段CS16當(dāng)選擇考慮徐變和收縮時(shí)，需輸入當(dāng)施工持續(xù)時(shí)間很長時(shí)，用戶可以打開自動(dòng)劃分時(shí)間步驟選項(xiàng)，程序?qū)⒆詣?dòng)因混收縮引起的鋼束預(yù)應(yīng)

分析>徐變和收縮(開);類型>徐變和收縮迭代計(jì)算次數(shù)(5);收斂誤 徐變計(jì)算時(shí)間間隔)對于較大的時(shí)間間隔自動(dòng)劃分時(shí)間步驟(開)鋼束預(yù)應(yīng)力損失彈性收縮(開)圖48施工階段分析控制數(shù)據(jù)分析>運(yùn)行分查看分析結(jié)果的方式有兩種，即查看到特定施工階段所有構(gòu)件的應(yīng)力和位移的方式和查看某個(gè)單元在各施工階段應(yīng)力和位移變化的方式。使用圖形查看應(yīng)在頂推法橋梁建

結(jié)果/CS:合計(jì)(開);施工步驟>最后步驟圖形類型>應(yīng)力;X-軸類型>距離MzMy當(dāng)選擇軸力、

1600當(dāng)前施工階段-步驟(開)

;張拉(320①當(dāng)選擇畫容許應(yīng)力線時(shí)在應(yīng)力圖形上將顯示容許應(yīng)力虛線，用戶可以確認(rèn)當(dāng)前施工階段應(yīng)力①在圖形中按鼠標(biāo)①的關(guān)聯(lián)菜單。在關(guān)聯(lián)菜單中選擇用文本形式保存圖形則生成文本形式的圖形文件圖49CS17當(dāng)需詳細(xì)查看特定施工階段的分析結(jié)果時(shí)，將鼠標(biāo)在圖形上拖動(dòng)則將自動(dòng)放大鼠標(biāo)滑過的區(qū)域。拖拖圖50CSmax:合計(jì)，CSmin:圖形類型>應(yīng)力;X內(nèi)力成分>軸力(開);彎矩Mz(關(guān));彎矩Myz梁結(jié)構(gòu)組>主梁1600);張拉(320當(dāng)前施工階段-步驟(開)因?yàn)楦魇┕るA段的結(jié)構(gòu)體系不同，所以構(gòu)件在各施工階段不僅內(nèi)力的大小在發(fā)生結(jié)果橋梁應(yīng)力圖CSmaxCSmin圖形類型>彎矩;X主梁結(jié)構(gòu)組>主梁My發(fā)生發(fā)生最大正彎矩位放大最大值區(qū)發(fā)生最大負(fù)彎矩位圖52施工階段>最小/最大CBminCBmax:合計(jì)內(nèi)力成分>My輸出選項(xiàng)>5點(diǎn);填充線顯示類型>等高線(開)①①查看圖52中最大/最小彎矩發(fā)生位置(節(jié)點(diǎn))在各施工階段的彎矩時(shí)程。下面將查看發(fā)生最大正彎矩的節(jié)點(diǎn)(21號(hào)單元的i端)和發(fā)生最大負(fù)彎矩的節(jié)點(diǎn)(26號(hào)單元的i端)的彎矩時(shí)程。結(jié)果/定義函數(shù)>梁單元內(nèi)力/應(yīng)力(21-彎矩);單元號(hào)(21);內(nèi)力(開)節(jié)點(diǎn)>I-節(jié)點(diǎn);內(nèi)力成分>彎矩-y定義函數(shù)>梁單元內(nèi)力/應(yīng)力(26-彎矩);單元號(hào)(26);內(nèi)力(開)節(jié)點(diǎn)>I-節(jié)點(diǎn);內(nèi)力成分>彎矩-y擇輸出函數(shù)>21-彎矩,26-彎矩(開)荷載工況/荷載組合>合計(jì);圖形標(biāo)題(彎矩)圖5421號(hào)單元和26鋼導(dǎo)梁前端撓度圖 為了查看鋼導(dǎo)梁前端的撓度，首先應(yīng)將施工階段轉(zhuǎn)換到激活了鋼導(dǎo)梁的施工

CS15-19結(jié)果/定義函數(shù)>位移位移>名稱(鋼導(dǎo)梁);節(jié)點(diǎn)號(hào)(1)內(nèi)力成分>DZ;21-彎矩(關(guān)),26圖形標(biāo)題(位移)① 在圖形上按鼠標(biāo)右鍵，可以修改圖①使用表格查看結(jié)在激活框中可以用表格形式有選擇的輸出單元、荷載、施工階段、單元上的輸出位置等。下面查看發(fā)生最大應(yīng)力的26號(hào)單元的i應(yīng)(CS)CS1:001(last)最小/最大:min輸出位置>i節(jié)點(diǎn)(開)圖5626號(hào)單元i查看鋼束預(yù)應(yīng)力損失查看鋼束在考慮預(yù)應(yīng)力損失后張力的變化時(shí)程。在鋼束預(yù)應(yīng)力損失圖形框中，只能查看當(dāng)前施工階段內(nèi)被激活鋼束的預(yù)應(yīng)力變化，所以首先應(yīng)將施工階段轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的施工階段后再使用鋼束預(yù)應(yīng)力損失圖形框。按鍵可以用動(dòng)結(jié)果/Bot1-1;施工階段>CS17;圖57查看鋼束在MIDAS/CIIL中，可以使用表格查看鋼束所在橋梁段四等分點(diǎn)位置的鋼束坐標(biāo)。另外在表格上按鼠標(biāo)右鍵，選擇關(guān)聯(lián)菜單中的“顯示圖表”時(shí)，可以查看鋼束的布置形狀。圖58查看鋼束伸長結(jié)果/結(jié)果表格/鋼束/鋼束伸長量查看各施工階段的支座反使用頂推法施工階段建模助手建模時(shí)，將自動(dòng)生成各施工階段的支座；用戶使用一般功能建模時(shí)，需要在結(jié)果>頂推法反力>位置反力數(shù)據(jù)中定義輸出的反力位置。結(jié)果/頂推法反力/位置反力表格(全局)(CS)CC 象位置反力表格那樣有左右滾動(dòng)條時(shí)，使用全屏功能會(huì)在表格中按鼠標(biāo)右鍵，在彈出的關(guān)聯(lián)菜單中選擇顯示隱藏節(jié)點(diǎn)號(hào)列可以調(diào)整表節(jié)點(diǎn)號(hào)圖60查看荷載組合下的內(nèi)在預(yù)應(yīng)力箱型橋梁成橋階段，需要做恒載、活荷載、溫度荷載、支座沉降等作用下的承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算。施工階段荷載以外的荷載作用以及與施工階段荷載的組合可以在定義的最終階段內(nèi)進(jìn)行。本例題沒有輸入施工階段荷載以外的荷載，所以只將施工階段荷載賦予荷載分項(xiàng)系數(shù)做荷載組合并查看荷載組合作用下的內(nèi)力。首先定義荷載組合。激活(開);名稱(恒載);類型>添加荷載工況>自重(CS);分項(xiàng)系數(shù)(1.3)荷載工況>恒載(CS)1.3)(CS);分項(xiàng)系數(shù)((CS);圖61荷載組合內(nèi)力成分>My輸出選項(xiàng)>5點(diǎn);填充線顯示類型>等高線(開)圖62文件/ 文件 保存(ILM-Bridge-Manual設(shè)定建模單位長度>m;力>tonf因?yàn)楸纠}是為了說明使用一般功能做施工階段分析的例題，所以模型中一些基本數(shù)據(jù)(截面、材料、時(shí)間依存特性等)請參見本應(yīng)用例題前半部分中的有關(guān)章節(jié)(定義截面和材料)輸入。為了建立包含鋼導(dǎo)梁的橋梁模型，首先建立節(jié)點(diǎn)，然后使用擴(kuò)展單元功能生成梁單元。消隱(開),自動(dòng)對齊(開),節(jié)點(diǎn)號(hào)(開)模型/節(jié)點(diǎn)/建立節(jié)坐標(biāo)(0,0,0)模型/單元/擴(kuò)展單全選1:SM400;截面>1:鋼導(dǎo)梁;Beta0生成方式>移動(dòng)和;間距>等間dx,dy,dz(2.5,0,0);次數(shù)(14)圖63先所有主梁節(jié)點(diǎn)到主梁下部。模型/單元模型/單元 擴(kuò)展單單選152:C4002:主梁;Beta0生成方式>移動(dòng)和;間距>等間dx,dy,dz(2.5,0,0);次數(shù)(350/2.5)節(jié)點(diǎn)號(hào)(關(guān))全選模式>;間距>等間dx,dy,dz(0,0,-1);次數(shù)(1)圖64輸入完橋梁模型數(shù)據(jù)后使用消隱功能查看橋梁三維形狀，然后定義鋼導(dǎo)梁變單元號(hào)(開模型/特性值/變截面窗口選擇114)截面形狀變化>z-軸>線性;y-軸>線性圖65定義組以及施工階將各施工階段新添加的單元或邊界條件、荷載條件定義為組，通過激活和鈍化相應(yīng)的組建立施工階段。在制作場預(yù)制各橋梁段并按一定時(shí)間養(yǎng)生后頂進(jìn)，各類型橋梁段的初期材齡相同。在頂進(jìn)每個(gè)橋梁段時(shí)，頂進(jìn)期間內(nèi)不考慮徐變和收縮，頂進(jìn)完一個(gè)橋梁段之后，將一個(gè)橋梁段的頂進(jìn)時(shí)間加載到已頂進(jìn)的橋梁段上計(jì)算徐變和收縮。所以總共應(yīng)建立相當(dāng)于鋼導(dǎo)梁和橋梁段個(gè)數(shù)之和的結(jié)構(gòu)組。施工時(shí)頂進(jìn)的長度決定邊界組的數(shù)量。例如某橋梁段的長度為15m，2.5m，則橋梁段從預(yù)制到全部頂進(jìn)需要7(放置在制作場時(shí)+頂進(jìn)15m/2.5m時(shí))個(gè)邊界施工荷載一般包括自重和鋼束張力。因?yàn)楦魇┕るA段的荷載條件在發(fā)生變化，所以需要考慮施工階段實(shí)際加載情況定義自重(恒載、橫膈板自重、二期恒載)荷載組和鋼束荷載組。在頂推法中橋梁模型中，使用變換邊界條件的方法模擬頂進(jìn)橋梁段的過程。所以每個(gè)施工階段的邊界條件都是不同的，每次轉(zhuǎn)換施工階段時(shí)均要將上一施工階段的邊界條件鈍化，并激活當(dāng)前施工階段的邊界條件。表4施工階結(jié)構(gòu)邊界荷載鋼導(dǎo)梁DL,CS1--BG1--CS1--BG1--CS1--BG1--CS1--BG1--CS1--BG1--CS2--BG2--CS2--BG2-CS2--BG2--CS15--BG15--CS15--BG15--CS15--BG15--------單元號(hào)(關(guān)),消隱(關(guān)) 定義相當(dāng)于鋼導(dǎo)梁橋梁段數(shù)量的結(jié)構(gòu)群。定義相當(dāng)于施工階段數(shù)量的邊

組C結(jié)構(gòu)C名稱(鋼導(dǎo)梁);序列(名稱 ;序列C邊界C名稱(BG- ;序列((BG-Org1-);名稱(BG- ;序列((BG-Org2-);BG-Org15);(BG-Org15-);名稱(BG- ;序列((BG-Dfm1-);名稱(BG- ;序列((BG-Dfm2-);序列(1to10)定義各施工階段的自重、橫膈板、二期恒載、鋼

BG-Dfm15);(BG-Dfm15-);CC名稱(自重 ;序列(;名稱(二期恒載);序列(名稱(鋼束 ;序列圖66結(jié)構(gòu)組:只激活第一個(gè)橋梁段和鋼導(dǎo)梁。邊界組:第一個(gè)橋梁段放置在制作場時(shí)的邊界條件 在制作場養(yǎng)生七天后再頂進(jìn)，所以將橋梁所以該橋梁段被激活

荷載>施工階段分析數(shù)據(jù)>定義施工階段CS1)0組列表> ;激活>初期材齡BG-組列表>BG-Dfm11,激活>激活時(shí)期>第一圖67定義施工階段邊界組:第一個(gè)橋梁段頂進(jìn)2.5m時(shí)的邊界條件。定義施工階段時(shí)，在上一級施工階段中被激活的組在當(dāng)前施工階段中如沒有進(jìn)行鈍化處理表示該組仍處于激活狀態(tài)。CS1-1的結(jié)構(gòu)組和荷載組與CS1相同，所以不必對CS1的結(jié)構(gòu)組和荷載組做鈍化處理。但是CS1-1邊界組與CS1不同，需要激活新的邊界組(BG-Org1-1和BG-Dfm1-1)，對CS1中使用的邊界組(BG-Org1和BG-Dfm1)需做鈍化處理。荷載>施工階段分析數(shù)據(jù) 定義施工階CS1-1)(0)組列表>BG-Org1-組列表>BG-Dfm1-1組列表>BG-Org1,BG-Dfm1;鈍 圖68定義第一施工階段的第1個(gè)步驟CS1-下面定義第一橋梁段最后一次頂進(jìn)的步驟CS1-5荷載>施工階段分析數(shù)據(jù)>定義施工階CS1-5);施工持續(xù)時(shí)間(;添加步驟(開)組列表>BG-Org1-組列表>BG-Dfm1-5組列表>BG-Org1-4,BG-Dfm1-4;鈍 如前所述，在頂推法橋梁施工階段中需要不斷變換的是邊界組，施工不同各橋梁段時(shí)需添加新結(jié)構(gòu)組和荷載組。圖695邊界組:第二個(gè)橋梁段放置在制作場時(shí)的邊界條件。(primarytendon)荷載>施工階段分析數(shù)據(jù)>定義施工階CS2)0組列表>SG2;激活>初期材齡(7)BG-組列表>BG-Dfm2激活>一般支撐/彈性支撐位置>變形后組列表>BG-Org1-5,BG-Dfm1-5;鈍化組列表>鋼束激活>激活時(shí)期>第一圖70定義施工階段工具M(jìn)CT命令窗命令或數(shù)據(jù)(*施工階段)NAME=CS3,0,YES,NOAELEM=SG3,7ABNDR=BG-Org3,ORIGINAL,BG-Dfm3,DEFORMEDDBNDR=BG-Org2-5,BG-Dfm2-5ALOAD=Tendon3, 使用上述方法輸入施工階段CS16的荷載組鋼束16(后期束)和二期恒載組，在施工階段CS17中將施工持續(xù)時(shí)間定義為10,000天。圖71