使用建模助手做懸臂法橋梁施工階段分析

本文格式為Word版，下載可任意編輯——使用建模助手做懸臂法橋梁施工階段分析MIDAS/CIVIL軟件系列培訓(xùn)教材之：

使用建模助手做懸臂法(FCM)橋梁施工階段分析

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目錄

概要1

橋梁基本數(shù)據(jù)以及一般截面2

懸臂法(FCM)的施工順序以及施工階段分析4使用材料以及容許應(yīng)力6荷載7

設(shè)定建模環(huán)境9定義截面及材料10使用懸臂法建模助手建模12

輸入模型數(shù)據(jù)12

預(yù)應(yīng)力箱型截面數(shù)據(jù)的輸入16預(yù)應(yīng)力鋼束的布置18

編輯和添加數(shù)據(jù)24

查看施工階段24修改施工階段26

時間依存性材料特性的定義和連接31分解變截面群36

運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析37查看分析結(jié)果39

使用圖形查看應(yīng)力和內(nèi)力39使用表格查看應(yīng)力44查看預(yù)應(yīng)力的損失45查看鋼束坐標(biāo)46查看鋼束伸長量47查看預(yù)拱度48查看預(yù)拱度管理圖49查看荷載組合作用下的內(nèi)力50

使用建模助手做懸臂法(FCM)施工階段分析

概要

預(yù)應(yīng)力箱型梁橋(PSCBOXBridge)的施工工法一般有頂推法(ILM)、懸臂法(FCM)、移動支架法(MSS)等。懸臂法是由橋墩向跨中方向架設(shè)懸臂構(gòu)件的方法，該工法不用水上作業(yè)，也不需要架設(shè)大量的臨設(shè)和腳手架，因此可以靈活使用橋下空間。另外，由于不直接與橋下河流或道路接觸，因此被廣泛使用于高橋墩、大跨度橋梁中。

使用懸臂法(FCM)施工的預(yù)應(yīng)力箱型梁橋，由于各施工階段的結(jié)構(gòu)體系不同，所以只有對各施工階段做結(jié)構(gòu)分析才能最終確定截面大小。另外，為了正確分析混凝土材料的時間依存特性和預(yù)應(yīng)力鋼束的預(yù)應(yīng)力損失，需要前階段累積的分析結(jié)果。

用戶在本章節(jié)中將學(xué)習(xí)使用懸臂法橋梁建模助手建立懸臂法(FCM)各施工階段和施工階段分析的步驟，以及確認(rèn)各施工階段應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力損失和撓度的方法。

例題中的橋梁為按懸臂法施工的現(xiàn)澆橋梁。圖1分析模型(竣工后)

1

高級應(yīng)用例題

橋梁基本數(shù)據(jù)以及一般截面

橋梁基本數(shù)據(jù)如下：橋梁類型:三跨預(yù)應(yīng)力箱型連續(xù)梁橋(FCM)橋梁長度:L=85.0+130.0+85.0=300.0m橋梁寬度:B=12.7m(2車道)斜交角度:90?(正橋)橋梁始點(diǎn)????27585.000300.550130.0002.7007.000橋梁終點(diǎn)????85.000275圖2縱向剖面27535080250CLOFBOX2.0006001.0501.7504503.5001.75012.7005001.3501.3503.5001.7504502.0006001.7501.0502757.1305.6808504501.2502501.8507.1001.8502502501.250450圖3標(biāo)準(zhǔn)截面

2

2601.840350802.70025032525040.000

使用建模助手做懸臂法(FCM)施工階段分析

上部鋼束?????φ6?-19????一端張拉????兩端張拉CL150.00012@4.750=57.0007.0007.00012@4.750=57.0001.00019.0002.00011FSM區(qū)段合龍段KeySegFSM??121098FCM區(qū)段7654321FCM?????零號塊1234FCM區(qū)段5678910FCM??合龍段1112KeySegφ6?-19一端張拉????P1φ6?-19????一端張拉????兩端張拉?????下部鋼束圖4鋼束布置簡圖

3

高級應(yīng)用例題

4

懸臂法(FCM)的施工順序以及施工階段分析

懸臂法(FCM)的施工順序一般如下：同時進(jìn)行施工下部工程制作及拼裝掛籃分階段施工下部工程架設(shè)零號塊的臨設(shè)并設(shè)置臨時固結(jié)措施在零號塊上布置掛籃拼裝模板，布置鋼筋和鋼材(需七天)混凝土的澆筑及養(yǎng)護(hù)、張拉鋼束(需五天)移動掛籃到下一個橋梁段施工完第一中間跨，移動掛籃施工邊跨(FSM工法)施工合龍段(KeySeg.)布置永久支座，張拉下部鋼束施工橋面收尾

※本懸臂法橋梁例題為三跨連續(xù)梁使用了4臺掛籃(F/T)，因此不必移動掛籃。

使用建模助手做懸臂法(FCM)施工階段分析

懸臂法施工階段分析應(yīng)當(dāng)正確反應(yīng)上面的施工順序。施工階段分析中各施工階段的定義，在MIDAS/CIVIL里是通過激活和鈍化結(jié)構(gòu)群、邊界群以及荷載群來實(shí)現(xiàn)的。下面將MIDAS/CIVIL中懸臂法橋梁施工階段分析的步驟整理如下。

1.定義材料和截面2.建立結(jié)構(gòu)模型3.定義并構(gòu)建結(jié)構(gòu)群4.定義并構(gòu)建邊界群5.定義荷載群6.輸入荷載7.布置預(yù)應(yīng)力鋼束8.張拉預(yù)應(yīng)力鋼束

9.定義時間依存性材料特性值并連接10.運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析11.確認(rèn)分析結(jié)果

懸臂法建模助手能幫助用戶自動生成上述2?8項步驟。使用一般功能完成2?8項步驟地方法將在‘使用一般功能的懸臂法施工階段分析’里做詳細(xì)介紹。在本指南中將介紹利用懸臂法建模助手做懸臂法施工階段分析的方法。

5

高級應(yīng)用例題

6

使用材料以及容許應(yīng)力

?

上部結(jié)構(gòu)混凝土

材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:fck?400kgf/cm2初始抗壓強(qiáng)度:fci?270kgf/cm2

彈性模量:E1.5

5

2

c=3,000Wc√fck+70,000=3.07×10kgf/cm

容許應(yīng)力

容許應(yīng)力施加預(yù)應(yīng)力初期預(yù)應(yīng)力損失之后壓縮f'ca?0.55fci?148.5kgf/cm2fca?0.4fck?160.0kgf/cm2張拉f'ta?0.8fci?13.1kgf/cm2fta?1.6fck?32.0kgf/cm2

?

下部結(jié)構(gòu)混凝土

材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:fck?270kgf/cm2

彈性模量:Ec?2.35?105kgf/cm2

?預(yù)應(yīng)力鋼束(KSD7002SWPC7B-Φ15.2mm(0.6?鋼束)

屈服強(qiáng)度:fpy?160kgf/mm2→Py?22.6tonf/strand抗拉強(qiáng)度:fpu?190kgf/mm2→Pu?26.6tonf/strand截面面積:Ap?138.7cm2彈性模量:E2p?2.0?106kgf/cm張拉力:fpj?0.72fpu?137kgf/mm2錨固端滑移:?s?6mm摩擦系數(shù):