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1、計算項目:后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁(鉸接空心板)單片梁分析
一、資料
目的:DrBridge和Midas的對比計算,熟悉Midas的橋梁計算過程。
結(jié)構(gòu):跨度20m,正交,計算跨度19.30m。橫橋向7.7m,兩車道,汽-20,無人行。
橫向分布系數(shù)已經(jīng)算出,取單片梁分析。本文只考慮中板。
要求:自重+預(yù)應(yīng)力+二恒+活載,正截面使用應(yīng)力與強度檢算。
說明:只對中板進行單片梁分析,并與橋博結(jié)果對比。橫向分布系數(shù)由橋博算出。關(guān)于在橋博中的建模和計算,不詳細介紹,只列結(jié)果。
不考慮收縮徐變及其引起的損失。關(guān)于收縮徐變和預(yù)應(yīng)力損失的問題以后會專門討論。本次只是為了熟悉midas
2、的基本計算。
二、Midas建模計算
1、建立截面
首先在AutoCad中畫出截面圖形和結(jié)構(gòu)圖,鋼束圖。
要特別注意圖形的單位!
把截面復(fù)制到新文件,輸出為DXF,然后導(dǎo)入截面計算器SPC,SPC默認的單位是毫米,如果沒改變這個設(shè)置的話,在AutoCad也要按照這個比例繪圖。
在midas中打開截面計算器,file->import。然后GenerateSection 最后Export Section 為mct文件。
注意:截面定義不能用pline或塊!內(nèi)部的孔不能用單根封閉線,圓則要用兩個圓弧代替。
*VERSION
*UNIT
; FORCE,
3、 LENGTH
KGF, MM
*SECTION ; Section
1, VALUE, Section-P1, CC, SB, ROLL, 900.000000, 990.000000, 0, 0, 0, 0
449200.000000, 0, 0, 3306225235.535010, 43368375710.500000, 53729909999.890625
495.000000, 495.000000, 465.046008, 434.953992, 0, 0, 0, 0, 495.000000, 434.953992
*ENDDATA
這個就是SPC生成
4、的mct文件,截面id為1,名字為Section-P1。注意不要使用文件菜單下的導(dǎo)入MCT,而是使用MCT命令窗口。還有如果你已經(jīng)有了一個id為1的截面,為了不被覆蓋,修改你現(xiàn)有的截面id或者在上面的mct文件里改1為其他數(shù)值。
2、建立單元!匹配截面。
如上圖,建立新層,在新層中把1-23點用LINE連起來。在midas里把單位改為CM,因為Autocad圖里的比例就是厘米。
文件-》導(dǎo)入。選擇正確的層,設(shè)置好截面,材料。
注意:如果你對midas中的節(jié)點坐標有要求,那么最好在Autocad中就通過移動把單元移動到坐標原點在導(dǎo)入。
3、鋼束
單元和鋼束應(yīng)該放在不同層中,
5、以方便導(dǎo)入。
如上圖,鋼束已經(jīng)畫好,單位同樣是厘米。注意的是鋼束與單元的相對位置一定要正確!
比如如果單元是上圖中的頂部連線,在midas里截面就要設(shè)置為中-上部對齊。由于涉及的鋼束有可能很多,所以無論怎么移動,習(xí)慣上都保持其相對位置,比如上圖中,導(dǎo)入鋼束前,先把單元與鋼束整體移動到坐標原點,基點就是節(jié)點1,這樣鋼束的坐標就是相對于單元的數(shù)值了。這些習(xí)慣在本例中可能感覺不到優(yōu)點,因為鋼束比較少,但更復(fù)雜的連續(xù)箱梁等鋼束非常的多,就很重要了。
鋼束要用PLINE線畫,不畫圓弧段,只畫導(dǎo)線點。
導(dǎo)入midas的方式稍微麻煩一些:
選擇鋼束PLINE線,list
于端
6、點 X= 2.660 Y= -9.318 Z= 0.000
于端點 X= 323.575 Y= -77.143 Z= 0.000
于端點 X= 1672.425 Y= -77.143 Z= 0.000
于端點 X= 1993.340 Y= -9.318 Z= 0.000
在EXCEL里分列,得到各坐標,在復(fù)制到midas里。
不要忘了輸入半徑。
4、活載定義
恒載:就是自重和鋪裝了
預(yù)應(yīng)力:加入鋼束后定義荷載,關(guān)于損失的問題,后面說。
汽車:
一個車道,車輛、
7、車輛類、活載工況。橫向系數(shù):Q-20=0.341
荷載組合:
恒載=自重+預(yù)應(yīng)力+二恒
使用=恒載+Q-20
極限=1.2*恒載+1.4*Q-20
三、結(jié)果比較
1、恒載內(nèi)力
(上)橋博的自重與二恒彎矩
(下)橋博的恒載彎矩(有預(yù)應(yīng)力)
Midas自重與二恒彎矩
Midas的恒載彎矩(有預(yù)應(yīng)力)
很明顯,恒載彎矩的誤差是由預(yù)應(yīng)力損失的計算方法不同造成的。
2、使用階段兩種荷載組合的內(nèi)力、應(yīng)力
以上是荷載組合I最大最小彎矩
荷載組合I上下緣最大最小應(yīng)力
讓人郁悶的是MIDAS里導(dǎo)入的截面不能在梁單元應(yīng)力圖里
8、顯示上下緣應(yīng)力,表格里也是如此,顯示的是中性軸出的內(nèi)力,而這根本沒用。不過在“梁細部分析”,還是能得到具體某個截面的數(shù)據(jù)?;蛘呤止ず喕癁橄湫谓孛妫3纸孛婷娣e和慣性矩相同,也是一個辦法。
數(shù)據(jù)顯示在跨中,就是midas計算出的上緣最大最小應(yīng)力:-10.9,-5.3。上緣最大最小應(yīng)力:-1.8,-7.1Mpa。和橋博相反,負號是受壓。
如果想打印出所有截面的表格,可以用excel自己組合軸力和彎矩的應(yīng)力。
主拉應(yīng)力
橋博:7號單元右節(jié)點 8 -0.0622(受拉)
Midas的主拉應(yīng)力只能在“梁細部分析”里查。Princ MAX/MIN就是主拉/主壓應(yīng)力了
MIDAS:0.016 (受拉)位于支座附近。這個結(jié)果是不可信的,采用簡化箱梁后,為0.072,支座一倍梁高處。
3、極限內(nèi)力
橋博的最大最小內(nèi)力和抗力??沽π×诵瑳]計入普通鋼筋。
MIDAS最大最小彎矩
Midas 是沒辦法計算抗力的。需要的話只好用其他軟件或工具了。橋博就有單截面檢算的工具。
四、結(jié)束了