联合截面(标准)施工阶段分析edvr.docx
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1、利用联合合截面的的桥梁的的施工阶阶段分析析目 录录概要错误误!未定定义书签签。截面尺寸寸错误!未定义义书签。使用材料料错误!未定义义书签。荷载错误误!未定定义书签签。施工阶段段的构成成错误!未定义义书签。设定建模模环境、定定义截面面及材料料 100设定建模模环境错错误!未未定义书书签。定义材料料错误!未定义义书签。定义截面面错误!未定义义书签。定义时间间依存材材料特性性错误!未定义义书签。桥梁模型型错误!未定义义书签。定义组错错误!未未定义书书签。建立桥梁梁模型错错误!未未定义书书签。输入边界界条件错错误!未未定义书书签。输入支撑撑点错误误!未定定义书签签。输入有效效宽度错错误!未未定义书书签
2、。输入荷载载错误!未定义义书签。定义施工工阶段错错误!未未定义书书签。指定结构构组错误误!未定定义书签签。建立施工工阶段错错误!未未定义书书签。定义各个个施工阶阶段的联联合截面面错误!未定义义书签。运行分析析错误!未定义义书签。查看分析析结果错错误!未未定义书书签。查看内力力错误!未定义义书签。查看应力力错误!未定义义书签。 概要两种以上上材料组组成的联联合截面面,要进进行考虑虑联合效效果后的的结构分分析。特特别是包包含混凝凝土的联联合截面面必需要要考虑混混凝土的的收缩和和徐变。本例题为为混凝土土桥面板板和工字字钢梁组组成的联联合截面面桥梁,使使用联合合截面功功能和施施工阶段段功能建建立模型型
3、和查看看结果。桥梁基本本数据如如下:桥 梁 类 型型 : I-girrderr 联合合截面三三跨连续续桥梁(PPSC桥桥面板)桥 梁 长 度度 : L = 445.00 + 55.0 + 455.0 = 1145.0 mm桥 梁 宽 度度 : B = 112.114 mm斜 交 角 度度 : 900(直桥)图 1. 分析析模型在MIDDAS/Civvil为为了进行行联合截截面施工工阶段的的的分析析,提供供了施工工阶段联联合界面面功能。通通过本例例题学习习包括施施工阶段段和联合合截面同同时存在在的结构构分析方方法。联合截面面桥梁的的施工阶阶段分析析步骤如如下:1. 定义材料料及截面面2. 定义结
4、构构组、边边界组、荷荷载组3. 定义施工工阶段4. 各个施工工阶段的的边界组组、荷载载组的激激活5. 各个施工工阶段的的桥面板板的激活活6. 查看各个个施工阶阶段的结结果截面尺寸寸单位 : mm图 2. 标准准断面图图在本例题题为了建建模方便便,主梁梁或横梁梁都采用用等截面面。材料构件内容主梁SM5220钢材横梁SM4990钢材桥面板C4000混凝土( .)荷载 联合前恒恒载- 钢材材自重 : 用用程序的的自重功能能自动输输入- 桥面面板自重重 : 用梁单元元荷载功功能输入入 联合后恒恒载-用梁单单元荷载载功能输输入施工阶段段的构成成 定义荷载载工况及及荷载组组图 3. 桥面面板的浇浇筑顺序序
5、及范围围在主梁的的转弯点点(距离离内部支支座0.2L的的位置)即即应力最最小的位位置做桥桥面板的的新旧混混凝土的的连接点点。荷载工况况名称荷载组荷载类型型备注DL(BBC)11DL(BBC)11自重主梁自重重DL(BBC)22DL(BBC)22梁单元荷荷载0.8 L1的桥桥面板自自重DL(BBC)33DL(BBC)33梁单元荷荷载0.2 L1 + 00.8 L2的桥桥面板自自重DL(BBC)44DL(BBC)44梁单元荷荷载0.2 L22 + L3的的桥面板板自重DL(AAC)DL(AAC)梁单元荷荷载2期荷载载(桥面铺铺装, 栏杆, 防撞墙墙) 定义边界界组边界条件件边界条件件种类备注BGr
6、ooup一般支撑撑支座E_Wiidthh1有效宽度度系数对有效宽宽度和全全宽的截截面惯性性矩之比比,CS2 区段(第一跨跨跨中)E_Wiidthh2有效宽度度系数对有效宽宽度和全全宽的截截面惯性性矩之比比,CS3 区段(第一个个支座,第第二跨跨跨中)E_Wiidthh3有效宽度度系数对有效宽宽度和全全宽的截截面惯性性矩之比比,CS4 区段(第二个个支座,第第三跨跨跨中) 施工阶段段的构成成施工阶段段结构组边界组荷载组(激活)持续时间间备注组步骤CS1SGrooupBGrooupDL(BBC)11DL(BBC)22第一步骤骤第一步骤骤5非联合截截面CS2-E_Wiidthh1 DL(BBC)33
7、第25天天(用户步步骤)30CS2阶阶段联合合CS3-E_Wiidthh2DL(BBC)44第25天天(用户步步骤)30CS3阶阶段联合合CS4-E_Wiidthh3DL(AAC)第一步骤骤10,0000CS4阶阶段联合合SGrroupp为包含含所有单单元(主主梁、横横梁)的的结构组组。因结构构物的几几何形状状不随施施工阶段段变化,故故只定义义一个结结构组。随桥面面板的浇浇筑顺序序变化的的截面联联合/非非联合情情况,用用施工阶阶段联合合截面功功能输入入。桥面板板的拼装装模板时时间为225天,桥桥面板的的初期强强度龄期期为5天天,总施施工时间间为300天。以梁单单元荷载载施加的的桥面板板的自重重
8、,在拼拼装模板板结束的的时间(第第25天天)激活活。l CS1 n 建立全垮垮桥梁的的钢梁和和横梁n 施加主梁梁的自重重,CSS2区段段(图44)桥面面板的自自重以梁梁单元荷荷载施加加l CS2 n CS2 区段的的截面联联合n 输入CSS2 区区段的有有效宽度度比n CS3区区段(图图3)桥桥面板的的自重以以梁单元元荷载施施加l CS3 n CS3区区段的截截面联合合n 输入CSS3区段段的有效效宽度比比n CS4区区段(图3)桥面板板的自重重以梁单单元荷载载施加l CS4 n CS4区区段的截截面联合合n CS4区区段的有有效宽度度比n 2期荷载载以梁单单元荷载载施加图 4. 各个个施工阶
9、阶段的板板自重及22期荷载载施加设定建模模环境及及定义截截面/材材料为了建立立桥梁模模型,首首先打开开新项目目(新项目目)以I-GGirdder Commpossitee Brridgge为名字字保存(Savve)文件。文件 / 新项项目文件 / 保存存( II-Giirdeer CCompposiite Briidgee )设定建模模环境单位体系系设置为为tonnf(FForcce),m(Leengtth)。工具 / 单位位体系长度mm ; 力tonnf 图 5. 设定定单位体体系对话话框定义材料料利用MIIDASS/Ciivill程序内内部材料料数据库库定义主主梁和横横梁及桥桥面板的的材料
10、。模型/ 材料和和截面特特性/ 材料类型钢钢材 ; 规范KS-Civvil(S)数据库SM5520 ; 数据据库SM4490 类型混混凝土 ; 规范范KS-Civvil(RC)数据库C4000 图 6. 输输入材料料数据定义截面面在主梁的的情况为为了考虑虑施工阶阶段,各各个阶段段定义不不同名字字的截面面特性值值。本例例题主梁梁采用等等截面,所所以截面面特性相相同,只名称不不同(SSectt 1, Seect 2, Secct 33, SSectt 4)。横梁梁使用用户户的功能能输入数数据。 : mm图 7. 截截面数据据 截面区段内容备注主梁H 3220088009900220322/344联
11、合截面面横梁H 8000400020020/20用户类型型截面模型 /特性值值 / 截面联合截面面截面号(1) ; 名称称(Secct 11) ; 偏心中心-中心截面类型型钢-工工字型; 板宽宽度(112.114) ;梁数量 (22) ; CTCC (66.155) 使用联合截面时,混凝土的自重是以梁单元荷载施加,所以为了在考虑材料自重时防止重复考虑混凝土的自重,所以输入为”0”。钢筋混凝凝土板Bc(6.007) ; tcc (0.225) ; Hhh (00.0228)梁Hww (33.2) ; tw (0.02) ; B1 (0.8) ; ttf1 (0.0322) ; B22 (00.9
12、) ; tf11 (00.0334) 材料混凝土材材料数据库库KS-Civvil(RC) ; 名称C4000钢材数数据库KS-Civvil(S) ; 名称SM5520 Ds/DDc (0)截面号(2) ; 名称称(Seect 2) 截面号(3) ; 名称称(Seect 3) 图 8. 输入入截面对对话框数据库/用户表表单截面号(4) ; 名称称(CBBeamm) ; 偏心中心-中心截面形状状工字型型截面; 用户户H (00.844) ; B1 (0.4) ; tww (00.022) ; tf11 (00.022) 时间依存存材料特特性为了考虑虑弹性模模量变化化及收缩缩、徐变变对混凝凝土强度度
13、的影响响,需要要另外定定义时间间依存材材料特性性值。本例题时时间依存存材料特特性值采采用CEEB-FFIP标标准中的的规定。构件理论厚度(Notational size of member)计算时,桥面板的厚度假定为25cm。 28天混混凝土抗抗压强度度: 40000 ttonff/m22 相对湿度度 : 700% 几何形状状指数 : 22Ac/u = (2122.1440.225) / (12.14+0.225)/2 = 0.2455 水泥种类类 : 普通通水泥 拆模时间间 : 浇筑筑后3天天(开始收收缩时间间) 计算输入桥面板的构件理论厚度。模型 / 特性性值 / 时间间依存材材料(徐变和
14、和收缩)名称(MMat-1) ; 设计计标准CEBB-FIIP28天材材龄抗压压强度(40000)相对湿度度 (440 999) (700)构件理论论厚度(0.2245)水泥种类类普通或或早强水水泥(NN, RR) 混凝土开开始收缩缩时间(3) 点击可以查看定义的徐变和收缩图形。图 9. 定义义混凝土土时间依依存材料料特性(收收缩/徐徐变)浇筑混凝凝土后,随随时间的的推移混混凝土逐逐渐硬化化,强度度也逐渐渐在增加加。本例例题使用用是CEEP-FFIP标标准中定定义的混混凝土强强度进展展函数,输输入的数数据为定定义徐变变和收缩缩时使用用的数据据。模型 /特性值值 / 时间依依存材料料特性(Com
15、mp. Strrenggth)名称(MMat-1) ; 类型型设计规规范强度进展展规范CEBB-FIIP混凝土228天抗抗压强度度(S228) (440000)水泥种类类(a)N, R : 00.255 ; 图 100. 定定义强度度进展函函数在MIDDAS/Civvil中中,时间间依存材材料特性性与一般般材料特特性是分分别定义义的,最最后要将将两种材材料特性性连接起起来。下边将桥桥面板构构件的材材料(CC4000)赋予予时间依依存材料料特性。模型 / 特性性值 / 时间间依存材材料特性性连接时间依存存材料类类型徐变/收缩Matt-1抗压强度度Matt-1选择分配配的材料料材料3:C4400
16、选择择的材料料 ; 操操作图 111. 连连接一般般材料特特性和时时间依存存材料特特性建立桥梁梁模型将各个施施工阶段段的新添添加的单单元或、边边界条件件、荷载载条件定定义为组组,通过过激活和和钝化相相应的组组建立施施工阶段段。在本本例题学学习使用用联合截截面功能能定义施施工阶段段的方法法。定义组参照下表表,定义义各个施施工阶段段必要的的组(结结构组、边边界组、荷荷载组)。施工阶段段结构组边界组荷载组(Acttivaatioon)持续时间间备注组步骤CS1SGrooupBGrooupDL(BBC)11DL(BBC)22第一步骤骤第一步骤骤5非联合截截面CS2-E_Wiidthh1 DL(BBC)
17、33第25天天(用户步步骤)30CS2区区段联合合CS3-E_Wiidthh2DL(BBC)44第25天天(用户步步骤)30CS3区区段联合合CS4-E_Wiidthh3DL(AAC)第一步骤骤10,0000CS4区区段联合合组表单C组结构构组鼠标标右键新新建名称(SSGrooup) C组边界界组鼠标标右键新新建名称(BBGrooup) 名称(EE_Wiidthh) ; 后缀(11to33)C组荷载载组鼠标标右键新新建名称(DDL(BBC) ; 后后缀(11to44)名称(DDL(AAC) ; 图 122. 定义组组建立桥梁梁模型输入主梁梁数据参照下图图输入主主梁数据据。图 133. 桥桥面板
18、的的浇筑顺顺序及范范围横梁间距距为5mm,桥面板板的浇筑筑阶段如如图133,考虑虑主梁的的有效宽宽度可按按照下表输输入。CS2 范围 :75 + 11= 336m(采用截截面 : Seect 1)CS3 范围 :4 + 355 +11 + 3 + 65= 553m(采用截截面: Secct 22)CS4 范围 :1 + 355 + 4 + 1 + 775= 556m(采用截截面: Secct 33)顶面 , 捕捉捉节点(开), 捕捉捉单元 (开),自动动对齐(开)模型/节节点/ 建立节节点坐标( 0, 0, 0 ) 复制复复制次数数(1) ; 距距离(00, 66.155, 00)模型 / 单
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