名企預(yù)制梁荷載試驗(yàn)專(zhuān)題

預(yù)

制

T

梁

荷

載

試

驗(yàn)

專(zhuān)

題北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司技術(shù)中心：鄭偉1234建

模

常

見(jiàn)

問(wèn)

題Civil

模

型

建

立目

錄C

D

N

荷

載

試

驗(yàn)

布

載有

限

元

結(jié)

果

提

取Ⅰ.

建

模

常

見(jiàn)

問(wèn)

題Ⅰ.

建模常見(jiàn)問(wèn)題荷載試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某Ｒ?jiàn)問(wèn)題Q1：需不需要輸入預(yù)應(yīng)力鋼束及普通鋼筋？試驗(yàn)荷載響應(yīng)包括：內(nèi)力，撓度，應(yīng)力，自振特性?xún)?nèi)力：

結(jié)構(gòu)的內(nèi)力涉及荷載試驗(yàn)方案的布置，內(nèi)力分布與結(jié)構(gòu)的剛度分布相關(guān)，增加預(yù)應(yīng)力鋼束以及普通鋼筋并未對(duì)結(jié)構(gòu)的相對(duì)剛度變化產(chǎn)生較大影響，可不考慮。M

ymax增加預(yù)應(yīng)力鋼束以及普通鋼筋，對(duì)截面特性并未產(chǎn)生較大影響，可不考慮。

應(yīng)力：

截面的應(yīng)力分布與截面特性有關(guān)：maxIz5ql4增加預(yù)應(yīng)力鋼束以及普通鋼筋，對(duì)截面剛度并未產(chǎn)生較大影響，可不考慮。撓度：

截面的撓度與結(jié)構(gòu)剛度有關(guān)：384EI自振特性：結(jié)構(gòu)的自振特性與質(zhì)量、剛度和阻尼分布相關(guān)，預(yù)應(yīng)力及鋼筋產(chǎn)生并未較大影響。Ⅰ.

建模常見(jiàn)問(wèn)題荷載試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某Ｒ?jiàn)問(wèn)題Q2：除了加載車(chē)荷載外，還需不需要施加其他荷載嗎？結(jié)構(gòu)的線(xiàn)彈性計(jì)算都滿(mǎn)足各個(gè)荷載響應(yīng)的線(xiàn)性疊加關(guān)系：FAFB實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)：自重響應(yīng)+預(yù)應(yīng)力荷載響應(yīng)+試驗(yàn)荷載響應(yīng)（試驗(yàn)荷載響應(yīng)為荷載試驗(yàn)的測(cè)試內(nèi)容，為結(jié)構(gòu)響應(yīng)的增量值。）aaa理論計(jì)算模型：試驗(yàn)荷載響應(yīng)理論計(jì)算只需得到試驗(yàn)荷載響應(yīng)的計(jì)算值，因此只需施加試驗(yàn)荷載即可。M

F

a

F

2aABM

F

2aM

F

a2BFBFA1A=+aaaⅠ.

建模常見(jiàn)問(wèn)題荷載試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某Ｒ?jiàn)問(wèn)題Q3：需不需要模擬施工階段？不同施工階段下，自重產(chǎn)生的彎矩1）不同施工方法下恒載結(jié)果不同，從而會(huì)影響結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布；2）對(duì)于成橋荷載，此時(shí)不存在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換，內(nèi)力結(jié)果一致；3）而荷載試驗(yàn)在成橋階段后進(jìn)行，且僅考慮移動(dòng)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)，因此荷載試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜔o(wú)需考慮施工階段！12k為了計(jì)算結(jié)構(gòu)基頻，需要施加自重、二期f

m不同施工階段下，成橋荷載產(chǎn)生的彎矩Ⅰ.

建模常見(jiàn)問(wèn)題荷載試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某Ｒ?jiàn)問(wèn)題Q4：需不需要考慮支座沉降、溫度作用？支點(diǎn)沉降和溫度作用可以采用規(guī)范規(guī)定方法對(duì)實(shí)測(cè)值進(jìn)行修正，實(shí)際理論計(jì)算模型無(wú)需考慮該項(xiàng)作用。支點(diǎn)沉降修正溫度修正主梁的撓曲位移=測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)位移-支點(diǎn)沉降修正量總結(jié)：荷載試驗(yàn)?zāi)Ｐ托枰紤]的荷載1）自重+二期2）移動(dòng)荷載Ⅱ.

Civil

模

型

建

立Ⅱ.

模

型

建

立midas/Civil

建

模

流

程前處理后處理驗(yàn)算材料、截面、節(jié)點(diǎn)單元結(jié)構(gòu)剛度外部邊界、內(nèi)部邊界自重、二期邊界條件建模流程分析結(jié)果內(nèi)力設(shè)計(jì)結(jié)果承載能力正常使用彈性階段PSCRC求解應(yīng)力變形反力施工預(yù)應(yīng)力荷載收縮徐變溫度荷載支座沉降移動(dòng)荷載荷載成橋Ⅱ.

模

型

建

立預(yù)

制

結(jié)

構(gòu)

的

截

面

處

理截面問(wèn)題：橋面鋪裝（經(jīng)驗(yàn)取值）1）橋面沒(méi)有裂縫1）橫坡該怎么考慮？2）濕接縫怎么考慮？3）橋面鋪裝怎么考慮？4）截面導(dǎo)角需不需要考慮？5）護(hù)欄怎么考慮？現(xiàn)澆層h1+50%鋪裝層h22）橋面出現(xiàn)裂縫僅考慮現(xiàn)澆層h1Ⅱ.

模

型

建

立利

用

SPC工

具

快

速

生

成

截

面1342注意事項(xiàng)：

截面加腋要對(duì)應(yīng)

注意長(zhǎng)度單位

CAD線(xiàn)段不要合并

混凝土截面選擇Plane

導(dǎo)出截面將*去掉Ⅱ.

模

型

建

立利

用

SPC工

具

快

速

生

成

截

面1342注意事項(xiàng)：

截面加腋要對(duì)應(yīng)

注意長(zhǎng)度單位

CAD線(xiàn)段不要合并

混凝土截面選擇Plane

導(dǎo)出截面將*去掉Ⅱ.

模

型

建

立截

面

特

性

的

對(duì)

比跨中-無(wú)導(dǎo)角跨中-有導(dǎo)角比值面積AsyAszIxxIyyIzzCypCymCzpCzmQybQzbPeri:OPeri:ICent:yCent:zy1z1y2z2y3z3y4z4ZyyZzz1.39E+06

mm^2面積AsyAszIxxIyyIzzCypCymCzpCzmQybQzbPeri:OPeri:ICent:yCent:zy1z1y2z2y3z3y4z4ZyyZzz1.42E+06

mm^298.20%96.49%95.53%89.67%99.16%99.85%100.00%100.00%100.51%99.77%7.23E+05

mm^24.72E+05

mm^23.97E+10

mm^41.13E+12

mm^44.09E+11

mm^41256.5

mm7.50E+05

mm^24.94E+05

mm^24.42E+10

mm^41.14E+12

mm^44.10E+11

mm^41256.5

mm1256.5

mm1256.5

mm825.34

mm829.508

mm1770.49

mm2778521

mm^2103327.8

mm^21.09E+04

mm0.00E+00

mm1256.5

mm1770.49

mm-1256.5

mm829.508

mm1256.5

mm829.508

mm350

mm-1770.49

mm-350

mm-1770.49

mm0

mm^31774.66

mm2808302

mm^2104047.4

mm^21.07E+04

mm0.00E+00

mm1256.5

mm1774.66

mm-1256.5

mm825.34

mm1256.5

mm825.34

mm350

mm-1774.66

mm-350

mm98.94%99.31%101.91%#DIV/0!100.00%99.77%100.00%100.51%100.00%100.51%100.00%99.77%100.00%99.77%-1774.66

mm0

mm^3#DIV/0!#DIV/0!0

mm^30

mm^3Ⅱ.

模

型

建

立截

面

偏

心

的

設(shè)

置變截面需勾選I、JCzp+Czm=HCzm藍(lán)色的點(diǎn)，為截面質(zhì)心位置，Czm為質(zhì)心高度紅色的點(diǎn)，為截面偏心位置，本案例采用左-上部偏心對(duì)于邊梁，由于左右翼緣面積不同，導(dǎo)致截面質(zhì)心在橫向上會(huì)偏向面積較大側(cè)Ⅱ.

模

型

建

立利

用

CAD

導(dǎo)

入

功

能

快

速

建

立

模

型注意事項(xiàng)：

繪制單位用mm，導(dǎo)入注意單位；

建立圖層，按不同線(xiàn)段進(jìn)行區(qū)分；

將線(xiàn)段左端移到CAD坐標(biāo)原點(diǎn)；

另存為DXF文件-04版本；

對(duì)于曲線(xiàn)橋，需以直代曲；

虛擬橫梁需預(yù)留出實(shí)際橫梁的寬度。Ⅱ.

模

型

建

立虛

擬

橫

梁

的

作

用

實(shí)際橫梁分布

考慮虛擬橫梁虛擬橫梁的功能，滿(mǎn)足力沿最短路徑傳遞虛擬橫梁+實(shí)際橫梁的截面消隱，剛好為橋面板的范圍，橫梁提供橋面板的橫向剛度，橋面板的縱向剛度由主梁提供橋面板自重已由主梁考慮，因此需將虛擬但橋面板截面消隱重疊，導(dǎo)致自重考慮2次橫梁的容重改為0，即虛擬橫梁僅考慮剛度Ⅱ.

模

型

建

立預(yù)

制

結(jié)

構(gòu)

的

截

面

分

配顯示>單元>單元坐標(biāo)軸1）單元坐標(biāo)軸與單元的生成方向一致（與CAD線(xiàn)段繪制方向一致，若鏡像則為相反）2）截面坐標(biāo)軸參考示意圖，根據(jù)右手螺旋法則，x+軸朝屏幕外側(cè)3）為了保證截面坐標(biāo)軸與單元坐標(biāo)軸保持一致，截面分配時(shí)被反轉(zhuǎn)了180°4）因此分配截面時(shí)，左邊梁截面需要分配給右邊梁?jiǎn)卧獂分配右邊梁截面分配左邊梁截面Ⅱ.

模

型

建

立變

截

面

的

設(shè)

置鋸齒狀的原因：被變截面賦予的單元，每個(gè)單元的截面都是從i端到j(luò)端定義變截面組雙擊截面，快速選擇需要分配的單元Ⅱ.

模

型

建

立邊

界

條

件

的

設(shè)

置典型連續(xù)梁橋-支座布置原則可以查看僅自重作用下的結(jié)構(gòu)彎矩和位移，來(lái)判斷邊界條件是否模擬正確

保證梁體不能發(fā)生剛體位移

允許梁體沿橫橋向、縱橋向自由變形支座僅提供支承作用，務(wù)必要簡(jiǎn)化處理雙向可動(dòng)支座橫橋向釋放Dy單向可動(dòng)支座縱橋向釋放Dx單向可動(dòng)支座固定支座一般支承

+彈性連接-剛性Ⅱ.

模

型

建

立重

編

單

元

號(hào)先按+Y排，就可以區(qū)分各片梁的上下順序再按+X排，就可以區(qū)分每根梁?jiǎn)卧淖笥翼樞?/p>

通過(guò)結(jié)構(gòu)組，激活主梁便于選擇注意事項(xiàng)

排序：先按+Y排、再按+X排，大寫(xiě)的字母參考整體坐標(biāo)軸

單元號(hào)的順序，會(huì)影響移動(dòng)荷載的加載，以及影響線(xiàn)的計(jì)算

便于后續(xù)結(jié)果的提?。ㄝ斎雴卧?hào)查詢(xún)結(jié)果）Ⅱ.

模

型

建

立車(chē)

道

線(xiàn)

的

布

置Ⅱ.

模

型

建

立車(chē)

道

線(xiàn)

的

布

置定義橫向聯(lián)系梁結(jié)構(gòu)組虛擬邊橫梁是為了定義偏載車(chē)道線(xiàn)，否則提示報(bào)錯(cuò)！移動(dòng)荷載先加在橫梁上，再由橫梁分配給主梁Ⅱ.

模

型

建

立車(chē)

道

線(xiàn)

的

布

置123

公路II級(jí)的Pk和qk為I級(jí)的0.75倍

公路II級(jí)的Pk和qk為I級(jí)的0.75倍Ⅱ.

模

型

建

立計(jì)

算

橋

梁

結(jié)

構(gòu)

基

頻4不勾選，無(wú)法查到移動(dòng)荷載產(chǎn)生的應(yīng)力Ⅱ.

模

型

建

立計(jì)

算

橋

梁

結(jié)

構(gòu)

基

頻注意要點(diǎn)：

梁橋第一階振型往往是豎向，取豎向的一階頻率計(jì)算移動(dòng)荷載沖擊系數(shù)即可；將自重只轉(zhuǎn)化為Z向質(zhì)量；

《公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范答疑匯編》P60的解釋?zhuān)唤ㄗh將二期鋪裝轉(zhuǎn)換為質(zhì)量加載結(jié)構(gòu)上，考慮偏安全設(shè)計(jì)；12kf

mⅡ.

模

型

建

立拓

展：簡(jiǎn)

支

變

連

續(xù)

的

操

作

技

巧具體操作方法：1）復(fù)制單元，并勾選復(fù)制單元屬性2）修改變截面組，雙擊截面重新選擇分配單元3）建立邊界組，框選出中間的節(jié)點(diǎn)（拖拽賦予）4）雙擊邊界組，選中中間支點(diǎn)5）復(fù)制節(jié)點(diǎn)，勾選復(fù)制節(jié)點(diǎn)屬性Dx：640,39360mm6）刪除輔助支座節(jié)點(diǎn)橫橋向釋放Dy如果是設(shè)計(jì)模型（承載能力評(píng)定），則需縱橋向釋放Dx要將預(yù)制段和現(xiàn)澆段區(qū)分開(kāi)，并考慮施工過(guò)程Ⅲ.

CDN荷載試驗(yàn)布載Ⅲ.CDN布載方案橋

梁

檢

測(cè)

行

業(yè)

規(guī)

范2011年9月1日施行2011年11月1日施行2016年4月1日施行Ⅲ.CDN布載方案荷載試驗(yàn)方案計(jì)算原理布載方案設(shè)計(jì)車(chē)道線(xiàn)設(shè)計(jì)車(chē)道線(xiàn)布載方案利用影響線(xiàn)試算很麻煩Ⅲ.CDN布載方案Step1

-

定

義

加

載

車(chē)

輛123用戶(hù)定義不勾選，導(dǎo)入CDN中無(wú)法布載

導(dǎo)出車(chē)道影響線(xiàn)信息，CDN將根據(jù)各單元的影響線(xiàn)結(jié)果，確定加載車(chē)車(chē)輛的位置。

選擇JTG/T21-01-2015

定義加載車(chē)輛軸重及軸距Ⅲ.CDN布載方案Step1

-

定

義

加

載

車(chē)

輛本次試驗(yàn)選擇車(chē)輛條文說(shuō)明：160

16080總重：400KN160

16080簡(jiǎn)化模型1.4m3.5mⅢ.CDN布載方案Step2

-

定

義

加

載

工

況4設(shè)置加載排數(shù)車(chē)道線(xiàn)編號(hào)與Civil一致設(shè)置前后車(chē)輛最小軸距（規(guī)范）每排的加載車(chē)數(shù)量定義車(chē)輛組內(nèi)汽車(chē)指向車(chē)輛組內(nèi)同一指向車(chē)輛組內(nèi)不同指向可定義多個(gè)加載車(chē)輛組Ⅲ.CDN布載方案Step3

-

定

義

加

載

斷

面5選擇加載方案控制指標(biāo)：內(nèi)力/位移（規(guī)范）次邊跨跨中設(shè)置控制截面位置，需事先在控制截面預(yù)留節(jié)點(diǎn)邊跨0.4L中間墩支點(diǎn)選擇內(nèi)力/位移分量，梁式結(jié)構(gòu)內(nèi)力按彎矩，位移按豎向控制加載效率范圍，新橋/舊橋（規(guī)范）控制參數(shù)的最大最小值，支點(diǎn)彎矩選min跨中彎矩選max

程序計(jì)算自動(dòng)布載6支持自動(dòng)生成Ⅲ.CDN布載方案Step4

-

生

成

布

載

方

案

針對(duì)自動(dòng)布載方案進(jìn)行試算，判定所求解加載斷面是否有解。在既有的加載方案基礎(chǔ)之上進(jìn)行微調(diào)7手動(dòng)微調(diào)之后的方案可單獨(dú)另存為一加載方案。挑選加載車(chē)輛組進(jìn)行微調(diào)挑選加載車(chē)輛組內(nèi)車(chē)輛單獨(dú)進(jìn)行微調(diào)各個(gè)控制斷面加載效率柱狀圖Ⅲ.CDN布載方案特點(diǎn)1

–

支

持

可

視

化

的

布

載

方

案Ⅲ.CDN布載方案特點(diǎn)2

–

支持查看布載位置及加載效率

自動(dòng)布載結(jié)果查看8方案一方案二

加載方案及加載效率加載方案的加載位置Ⅲ.CDN布載方案特點(diǎn)3

–

支

持

自

定

義

分

級(jí)

加

載

支持實(shí)現(xiàn)測(cè)試工況的分級(jí)加載

基于已有手動(dòng)/自動(dòng)布載方案定義分級(jí)方案，可靈活定義加載順序、加載次數(shù)等信息分級(jí)加載1分級(jí)加載2分級(jí)加載3Ⅲ.CDN布載方案特點(diǎn)4

–

支持一鍵導(dǎo)出荷載至分析模型

導(dǎo)出加載方案結(jié)果至CivilCivil中的設(shè)計(jì)移動(dòng)荷載內(nèi)力值9Civil中的等效靜載內(nèi)力值CDN中的等效靜載內(nèi)力值CDN中計(jì)算得到的加載工況在Civil中生成計(jì)算荷載工況Ⅲ.CDN布載方案特點(diǎn)5

–

支持一鍵生成荷載試驗(yàn)方案功能

自動(dòng)生成整體報(bào)告，展示車(chē)輛參數(shù)、加載效率、布載示意圖、車(chē)輪坐標(biāo)等內(nèi)容Ⅲ.CDN布載方案特點(diǎn)6

–

支

持

導(dǎo)

出

CAD

布

載

位

置

CDN2020v1.1開(kāi)始支持布載示意圖設(shè)置參數(shù)，整體計(jì)算書(shū)中布載方案布置圖可完整繪制車(chē)輛與橋梁的相對(duì)位置，查看更直觀。

自動(dòng)生成整體報(bào)告時(shí)，車(chē)輛布置方案自動(dòng)生成dwg格式及jpg格式，方便用戶(hù)調(diào)整。Ⅲ.CDN布載方案荷

載

試

驗(yàn)

布

載

方

案

的

流

程Ⅳ.

有

限

元

結(jié)

果

提

取Ⅳ.

結(jié)

果

提

取測(cè)

試

斷

面

的

測(cè)

點(diǎn)

布

置Ⅳ.

結(jié)

果

提

取荷

載

試

驗(yàn)

的

結(jié)

果

處

理結(jié)論：?