midas 梁桥PSC设计与RC设计专题讲义.pptx

目目 录录1、根据公路桥涵设计通用规范（、根据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）进行荷载组合）进行荷载组合2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计3、结合规范、结合规范JTG D62-2004进行进行 RC设计设计第1页/共41页1、根据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）进行荷载组合 结果 荷载组合荷载组合荷载组合1、midas Civil自动生成荷载组合完全与规范规定相吻合（例如：按照04规范做公路混凝土桥梁设计，那么自动生成的荷载组合就是按照04通规生成的）。2、如果要结合规范，做混凝土设计的话，程序只调取混凝土设计混凝土设计中的荷载组合列表中荷载组合，然后结合规范进行设计。承载能力荷载组合用来进行结构的承载力验算（正截面抗弯、斜截面抗剪等）。使用性能荷载组合勾选E(表示弹性验算荷载组合）用来进行结构的正截面压应力、斜截面主压应力验算、受拉区钢筋的拉应力验算。使用性能荷载组合不勾选E用来进行结构的截面抗裂验算（对于A类预应力混凝土构件进行正截面抗裂验算时，要考虑在荷载长期效应组合下的验算，但此时规定的荷载长期效应系指结构恒载和直接施加于桥上的活荷载产生的效应组合，不考虑间接施加于桥上其他作用效应。此时程序在验算时，会自动屏蔽掉间接荷载效应）。第2页/共41页目目 录录2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计2.1、PSC设计定义2.2、施工阶段法向压应力验算2.3、受拉区钢筋拉应力验算2.4、使用阶段正截面抗裂验算2.5、使用阶段斜截面抗裂验算2.6、使用阶段正截面压应力验算2.7、使用阶段斜截面主压应力验算2.8、使用阶段正截面抗弯验算2.9、使用阶段斜截面抗剪验算2.10、使用阶段抗扭验算2.11、输出PSC设计计算书第3页/共41页预应力混凝土连续梁桥模型模拟与设计关键点预应力混凝土连续梁桥模型模拟与设计关键点 预应力混凝土连续梁桥设计时，预应力钢束线形的确定是设计的关键。因此在进行预应力结构计算的关键就是通过钢束线形的调整，来满足设计要求。1、对结构进行初算时对结构进行初算时，可使用标准钢束功能。程序在计算预应力荷载时按照标准钢束的n倍来计预应力荷载大小，计算截面特性时也会按n个孔道和n束钢束来计算换算截面特性。定义好桥梁中线上的钢束后执行分析，判断钢束布置形状（主要是竖向形状）、钢束数量、预应力荷载是否满足结构的验算要求。2、对结构进行精确分析时对结构进行精确分析时，根据钢束的横桥向位置布置每根钢束（可通过钢束的复制移动功能实现）。桥梁有限元模型预应力混凝土连续梁桥关键点说明预应力混凝土连续梁桥关键点说明第4页/共41页从CAD图形中导入钢束线形，快速定义钢束形状工具 钢束形状生成器钢束形状生成器对话框钢束形状生成器对话框钢束形状生成器对话框钢束形状生成器对话框导入导入导入导入MctMct命令流生成钢束形状命令流生成钢束形状命令流生成钢束形状命令流生成钢束形状模型中的钢束形状模型中的钢束形状模型中的钢束形状模型中的钢束形状预应力混凝土连续梁桥模型模拟时，采用钢束形状生成器功能生成钢束预应力混凝土连续梁桥模型模拟时，采用钢束形状生成器功能生成钢束预应力混凝土连续梁桥关键点说明预应力混凝土连续梁桥关键点说明第5页/共41页1、精度匹配问题 建议用户用毫米为单位来绘制钢束线（比方1m绘制时按照1000毫米的数值来绘制），这样可以避免后期生成的钢束线形数据精度与模型的数值精度不匹配的问题。2、钢束绘制时分层设置 为了快速进行钢束的分类批量生成（如：顶板束、底板束、腹板束等），以便后期的钢束名称可识别，建议用户在绘制钢束时，根据钢束的布置位置进行分层。3、钢束形状生成器工具使用步骤说明1）打开dxf文件 2）选择钢束图层 3）钢束名称定义（最好是可识别的名称，便于后期钢束识别）4）钢束特性值名称（一定要与模型中的钢束特性值名称对应，否则无法生成）5）分配单元（目前只能分配给通过的单元，后期这个功能会再完善的）6）批量选择竖弯钢束和平弯钢束（此图中腹板左侧钢束共有8条，可一次批量生成）7）对于插入点坐标定义原则（cad图形中参考点坐标-模型中参考点坐标）8）对于生成的钢束可以进行钢束特性值、分配单元号的批量修改以及钢束的批量删除。钢束形状生成器使用说明钢束形状生成器使用说明预应力混凝土连续梁桥关键点说明预应力混凝土连续梁桥关键点说明第6页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.1、PSC设计设计定义义 设计 PSC设计PSC设计参数第7页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.1、PSC设计设计定义义 PSC设定义操作流程：PSC设计参数设计参数 PSC设计材料设计材料 PSC设计截面位置设计截面位置 PSC设计计算书输出内容设计计算书输出内容运行运行PSC设计设计。设计 PSC设计PSC设计材料第8页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.1、PSC设计设计定义义 设计 PSC设计PSC设计截面位置 设计 PSC设计PSC设计计算书输出内容第9页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.1、PSC设计设计定义义 设计 PSC设计运行PSC设计梁的设计查看验算结果表格方法一：通过树形菜单中的表格表格，双击施工阶段法向压应力验算施工阶段法向压应力验算，弹出相应表格。查看验算结果表格方法二：设计设计 PSC设计设计PSC设计结果表格设计结果表格施工阶段法向压应力验算施工阶段法向压应力验算第10页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.2、施工阶阶段法向压应压应力验验算 设计 PSC设计 PSC设计结果表格施工阶段法向压应力验算第11页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.3、受拉区区钢钢筋拉应应力验验算 设计 PSC设计 PSC设计结果表格 受拉区区钢钢筋拉应应力验验算第12页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.4、使用阶阶段正截面抗裂验验算 设计 PSC设计 PSC设计结果表格 使用阶阶段正截面抗裂验验算第13页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.5、使用阶阶段斜截面抗裂验验算 设计 PSC设计 PSC设计结果表格 使用阶阶段斜截面抗裂验验算第14页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.6、使用阶阶段正截面压应压应力验验算 设计 PSC设计 PSC设计结果表格 使用阶阶段正截面压应压应力验验算第15页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.7、使用阶阶段斜截面主压应压应力验验算 设计 PSC设计 PSC设计结果表格 使用阶阶段斜截面主压应压应力验验算第16页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.8、使用阶阶段正截面抗弯弯验验算 设计 PSC设计 PSC设计结果表格 使用阶阶段正截面抗弯弯验验算第17页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.9、使用阶阶段斜截面抗剪验验算 设计 PSC设计 PSC设计结果表格 使用阶阶段斜截面抗剪验验算第18页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.10、使用阶阶段抗扭扭验验算 设计 PSC设计 PSC设计结果表格 使用阶阶段抗扭扭验验算第19页/共41页 2、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行PSC设计设计 2.11、输出、输出PSCPSC设计计算书设计计算书 设计 PSC设计输出PSCPSC设计计算书设计基本资料设计验算文本内容设计验算表格第20页/共41页目目 录录3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计3.1、RC设计定义3.2、梁-施工阶段法向压应力验算3.3、梁-受拉区钢筋拉应力验算3.4、梁-施工阶段中性轴处主拉应力验算3.5、梁-使用阶段裂缝宽度验算3.6、梁-使用阶段正截面抗弯承载力验算3.7、梁-使用阶段斜截面抗剪承载力验算3.8、梁-使用阶段抗扭承载力验算3.9、柱-使用阶段裂缝宽度验算3.10、柱-使用阶段正截面轴心/偏心抗压承载力验算3.11、柱-使用阶段正截面轴心/偏心抗拉承载力验算3.12、输出RC设计计算书第21页/共41页混凝土拱桥模型模拟与设计关键点混凝土拱桥模型模拟与设计关键点 混凝土拱桥设计时，一般混凝土拱圈是设计的重点，而拱上填料的传力模拟是否合理，又是混凝土拱桥模型模拟的关键点。桥梁有限元模型混凝土拱桥关键点说明混凝土拱桥关键点说明第22页/共41页拱上填料在整个结构中起到竖向传递桥面系荷载的作用，因此是否正确模拟拱上填料，是建模成败关键点。拱上填料模拟方法一：采用弹性连接进行模拟，不考虑面外荷载效应，所以可以模拟成Sry=0的弹性连接，轴向刚度模拟时要合理；拱上填料模拟方法二：采用立柱单元进行传力模拟，此单元用梁单元进行模拟，不考虑面外荷载效应，所以可以对它采用释放梁端My的约束进行等效传力模拟。如果考虑面外荷载效应时，三维模型的等效上述方法就不可行，结构就得要另外处理了。第一步 拱圈进行梁的设计关键点：1）将曲线拱圈单元（设计一般设计参数编辑构件类型）强制定义为梁构件类型。2）将拱圈单元的截面定义为设计截面类型，否则没法进行RC梁设计验算模型建立时，拱上填料的合理模拟第二步 拱圈进行柱的设计关键点：1）将曲线拱圈单元（设计一般设计参数编辑构件类型）强制定义为柱构件类型。2）将拱圈单元的截面定义为数据库截面类型，否则没法进行RC柱设计验算混凝土拱圈进行钢筋混凝土设计时，根据受力特点，可分别进行梁和柱的设计混凝土拱桥关键点说明混凝土拱桥关键点说明混凝土拱桥模型模拟与设计关键点混凝土拱桥模型模拟与设计关键点第23页/共41页3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.1、RC设计设计定义义 RC设定义操作流程：RC设计参数设计参数 RC设计材料设计材料 RC设计截面钢筋设计截面钢筋 RC设计截面位置设计截面位置 RC设计计算书输出内容设计计算书输出内容运行运行RC设计设计。设计 RC设计RC设计参数第24页/共41页3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.1、RC设计设计定义义 设计 RC设计RC设计材料第25页/共41页3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.1、RC设计设计定义义 设计 RC设计RC设计截面钢筋第26页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.1、RC设计设计定义义 设计 RC设计RC设计截面位置 设计 RC设计RC设计计算书输出内容第27页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.1、RC设计设计定义义 设计 RC设计运行RC设计梁的设计(柱的设计）查看验算结果表格方法一：通过树形菜单中的表格表格，双击施工阶段法向压应力验算施工阶段法向压应力验算，弹出相应表格。查看验算结果表格方法二：设计设计 RC设计设计RC设计结果表格设计结果表格施工阶段法向压应力验算施工阶段法向压应力验算第28页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.2、梁、梁-施工阶阶段法向压应压应力验验算 设计 RC设计 RC设计结果表格梁-施工阶阶段法向压应压应力验验算第29页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.3、梁、梁-受拉区区钢钢筋拉应应力验验算 设计 RC设计 RC设计结果表格梁-受拉区区钢钢筋拉应应力验验算第30页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.4、梁、梁-施工阶阶段中性轴处主拉中性轴处主拉应应力验验算 设计 RC设计 RC设计结果表格梁-施工阶阶段中性轴处主拉应应力验验算第31页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.5、梁、梁-使用阶阶段裂缝宽度裂缝宽度验验算 设计 RC设计 RC设计结果表格梁-使用阶阶段裂缝宽度验验算第32页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.6、梁、梁-使用阶阶段正截面抗弯弯承载力承载力验验算 设计 RC设计 RC设计结果表格梁-使用阶阶段正截面抗弯弯承载力验验算第33页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.7、梁、梁-使用阶阶段斜截面抗剪承载力承载力验验算 设计 RC设计 RC设计结果表格梁-使用阶阶段斜截面抗剪承载力验验算第34页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.8、梁、梁-使用阶阶段抗扭扭承载力承载力验验算 设计 RC设计 RC设计结果表格梁-使用阶阶段抗扭扭承载力验验算第35页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.9、柱、柱-使用阶阶段裂缝宽度裂缝宽度验验算 设计 RC设计 RC设计结果表格柱-使用阶阶段裂缝宽度验验算第36页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.10、柱、柱-使用阶阶段正截面轴心轴心/偏心偏心抗压承载力压承载力验验算 设计 RC设计 RC设计结果表格柱-使用阶阶段正截面轴心/偏心抗压承载力验验算第37页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.11、柱、柱-使用阶阶段正截面轴心轴心/偏心偏心抗拉承载力拉承载力验验算 设计 RC设计 RC设计结果表格柱-使用阶阶段正截面轴心/偏心抗拉承载力验验算第38页/共41页 3、结合规范、结合规范 JTG D62-2004进行进行RC设计设计 3.12、输出、输出RCRC设计计算书设计计算书 设计 RC设计输出RCRC设计计算书设计基本资料设计验算文本内容设计验算表格第39页/共41页 谢谢 谢谢 ！第40页/共41页