操作例题_06_预应力箱梁横向分析_百度文库
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操作例题_06_预应力箱梁横向分析
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Midas例题(梁格法)：预应力溷凝土连续T梁桥的分析与设计.doc104页
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Midas例题(梁格法)：预应力溷凝土连续T梁桥的分析与设计.doc
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预应力混凝土连续T梁桥的分析与设计
梁格法 北京迈达斯技术有限公司
设置操作环境 10
定义材料和截面特性 11
建立结构模型 21
PSC截面钢筋输入 42
输入荷载 44
定义施工阶段 63
输入移动荷载数据 73
运行结构分析 80
查看分析结果 81
梁格法是目前桥梁结构分析中应用的比较多的
在本例题中将介绍采用梁格法建立一般梁桥结构的分析模型的方法、施工阶段分析的步骤、横向刚度的设定以及查看结果的方法和PSC设计的方法。本例题中的桥梁模型如图1所示为一三跨的连续梁桥，每跨均为32m。
图1. 简支变连续分析模型
桥梁的基本数据
为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构的分析步骤，本例题采用了一个比较简单的分析模型――一座由五片预应力T梁组成的3×32m桥梁结构，每片梁宽2.5m。桥梁的基本数据取自实际结构但和实际结构有所不同。
本例题的基本数据如下：
桥梁形式：三跨连续梁桥
桥梁等级：I级
桥梁全长：3@32＝96m
桥梁宽度：12.5m
设计车道：3车道
图使用材料以及容许应力
采用JTG04（RC）规范的C50混凝土
普通钢筋 普通钢筋采用HRB335 预应力混凝土结构用普通钢筋中箍筋、主筋和辅筋均采用带肋钢筋既HRB系列
预应力钢束
采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860
钢束 φ15.2 mm （规格分别有6束、8束、9束和10束四类）
钢束类型为:后张拉
钢筋松弛系数 开 ,选择JTG04和0.3 低松弛
预应力钢筋抗拉强度标准值 fpk :1860N/mm^2
预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3
管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:0.0066 1/m
锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:
开始点:6mm
结束点:6mm
张拉力:抗拉强度标准值的75%
徐变和收缩
水泥种类系数 Bsc : 5
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《midas预应力损失计算日》
文章简介：
程序的钢筋预应力损失自动计算功能仅适用于梁单元。在板单元、实体单元施加预应力时(或用桁架单元模拟钢束时)，因为换算截面的问题、损失量的计算问
文章《midas预应力损失计算》正文开始>>
程序的钢筋预应力损失自动计算功能仅适用于梁单元。在板单元、实体单元施加预应力时(或用桁架单元模拟钢束时)，因为换算截面的问题、损失量的计算问题暂没有可行的方法解决，用户建模时应注意考虑这些问题。根据规范JTG D62-.1条，预应力损失因素如下：预应力钢筋与管道之间的摩擦 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 预应力钢筋与台座之间的温差引起的损失 混凝土的弹性压缩 预应力钢筋的应力松弛 混凝土的收缩和徐变 程序内可选体内束和体外束，体内束又可选先张法和后张法。在荷载&预应力荷载&预应力钢束特性值中选择。锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩损失 根据规范JTG D62-2004的附录D编制，即使用了曲线钢筋由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩的预应力损失计算公式，可考虑锚固后反向摩擦的影响。规范6.2.3条的公式6.2.3仅适用于直线钢束，civil中没有采用。在荷载&预应力荷载&预应力钢束特性值中输入(参见下图)，输入零表示不考虑该项损失。张拉端到锚固端的距离 程序自动计算。混凝土的弹性压缩损失 根据规范JTG D62-.5编制。因为程序在荷载&预应力荷载&钢束预应力荷载中输入的是锚下张拉控制应力，而此时的弹性变形已经是发生完成状态，即程序中不能考虑张拉当前钢束时的弹性压缩损失量，但程序可以考虑后张拉的钢束引起的混凝土弹性变形对前面已张拉钢束的影响，所以，当用户想要考虑分批张拉钢束的影响时，一定要将分布张拉的钢束预应力荷载定义为不同的荷载组，然后在不同的步骤中激活进行张拉。在分析&施工阶段分析控制对话框中选择。注意此时的弹性压缩损失量包括各种内力压缩引起的损失(包括预应力次应力引起的压缩、收缩和徐变二次力引起的压缩量)。混凝土的收缩和徐变损失 程序的计算混凝土的收缩和徐变损失并未按照规范JTG D62-.7计算，而是使用了一般的计算方法，其步骤如下：a. 计算各施工阶段的收缩和徐变.b. 由收缩和徐变计算收缩和徐变的一次力。c. 计算钢束位置的应力(损失量)。d. 计算钢束应力损失量引起的单元内力损失量e. 收缩和徐变二次内力引起的应力损失量反应在弹性变形损失中。&
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midas预应力混凝土连续梁设计01-19
参考文献；1范立础主编，预应力混凝土连续梁桥，人民交通出版；2姚玲森主编，桥梁工程(上)，人民交通出版社，1；3徐光辉主编，桥梁计算示例集（预应力混凝土刚架桥；4刘效尧，朱新实主编，预应力技术及材料设备，人民；6中华人民共和国交通部标准，公路钢筋混凝土及预应；7石洞，石志源，黄东洲编，桥梁结构电算，同济大学；8徐岳、王亚君、万振江编著《预应力混凝土连续梁桥；
范立础 主编，预应力混凝土连续梁桥，人民交通出版社，1988.8。2
姚玲森 主编，桥梁工程(上)，人民交通出版社，1988.12。3
徐光辉 主编， 桥梁计算示例集（预应力混凝土刚架桥），人民交通出版社，1995.12。4
刘效尧，朱新实 主编，预应力技术及材料设备，人民交通出版社，1998.4。 5
中华人民共和国交通部标准，公路桥涵设计通用规范，JTJ021-89，人民交通出版社，1990.1。6
中华人民共和国交通部标准，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范，JTJ023-85，人民交通出版社，1999.6。7
石洞，石志源，黄东洲编，桥梁结构电算，同济大学出版社，1989.4。8
徐岳、王亚君、万振江编著《预应力混凝土连续梁桥设计》，人民交通出版社，2000.5。9
李亚东 主编，桥梁工程概论，西南交通大学出版社，2001.1。10
李乔等主编，桥梁工程第二分册-混凝土桥，西南交通大学出版社，2002.1。
附录1：实习报告这次毕业实习的目的是为了加深同学们对桥梁结构以及桥梁一些细部构造的认识，了解各种桥梁的优点和缺点以及各种桥梁的适用范围，各种桥型的施工特点，对于完成毕业设计有一个初步的认识。本次的第一个实习地点是成都三环路铁路系杆拱桥，全长13×24+1×32+5×24+2×56m。该桥为预应力混凝土系杆拱桥，系杆拱跨越三环路，为于R=120m的曲线上，系杆拱设计为单箱三内室三向预应力刚性箱梁，刚性拱肋，柔性吊杆，拱肋为双肋式，全长58.00m；理论矢高11.2m，矢跨比为1/5，拱轴线为二次抛物线（y=x2/70）；梁拱刚度之比为22.27/1为刚性梁刚性拱。拱肋中心距为10.5m，净宽为9.5m，拱肋为钢筋混凝土的矩形空心截面，高1.8m（拱趾处为2.00m），宽为1.00m。吊杆为柔性吊杆，圆形截面外径8.9cm，由91根直径7mm的高强钢丝组成，强度为1670MPa,外套为双层保护套和保护层。横撑160×80cm，空心矩形截面。该系杆拱桥梁设计为单箱三室，设计梁高为2.5m，梁端加高至3.00m，箱梁顶板和底板厚度为30cm，中腹板厚度为50cm，边腹板厚为60cm。吊杆位置设50cm厚度。在箱梁端部3.00m设置横隔板。箱梁预应力钢筋采用钢铰线，由Φ15高强钢丝9根组成，强度1860MPa，单束抗拉强度为25吨。采用后张法张拉预应力钢筋，孔道成孔采用波纹管成孔。主孔道张拉采用双向张拉，短孔道用单向张拉。该桥的特点是拱梁自成受力体系，拱圈只受压力（很小的弯距，可忽略），梁受轴力，大大减少了梁的高度，增大了桥梁下面的通航能力，增大了桥梁的跨越能力，而且墩台不受水平力，减少了墩台的工程量。在此条线路上除了上述的系杆拱桥，其他24.00m跨度的是结合梁桥，即是钢桥和混凝土桥面板的结合。才用钢材作为受力结构，其面板才用预制混凝土板，使之由明桥面变为道渣桥面，有利于维护。 第二个实习地点是成都绕城高速公路立交桥，这是由四川路桥集团承建的一个项目,四川路桥集团是一支有着丰富的施工经验的集团，曾经修建过长江上很多的搭桥，所以我们了解到了很多有关于桥梁施工的很多宝贵的知识。我们去实习的时候已经有一幅桥通车。施工人员对我们的到来非常热情，还特意为我们准备了矿泉水，本项目的总工程师还特意拿出施工图纸为我们进行本桥设计及施工方法的讲解，成都绕城高速立交桥也是采用满堂支架的施工方法，施工人员利用当地地基比较高的优势，把桥跨下面先用泥土填到桥的地板的高程的位置进行上部施工，等这样就省去了计算及搭支架的麻烦而且比较牢固，这样既达到了满堂支架施工的同样效果，同时也减去了很多过程，而且施工过程中施工人员的安全度得到了很大的保障。成都绕城高速公路立交桥是典型预应力混凝土连续梁公路桥,截面采用单箱双室，预应力钢筋都尽量布置在腹板内，由于桥的全长也比较短，所以采用了全桥通长预应力筋，因为桥比较短，而且弯起钢筋只有竖弯，没有平弯，所以预应力引起的损失不是很大。的时候这座桥不但在桥的纵向上布置了预应力钢筋，而且在横向、竖向也布置了预应力钢筋。由于是一次浇注成桥,所以先浇注好底板,然后再上面布置好普通钢筋，纵向预应力波纹管，横向预应力波纹管,竖向预应力波纹管,还用定位钢筋将波纹管进行了绝对定位,以致保证预应力筋与我们设计保持一致。在锚具锚头的地方，还布置很多构造钢筋，而且布置得整然有序.以前只是在书本上看见过，现在能看到实际的锚头构造，再对照书本上所介绍的知识，的确加深了了解。根据负责这个工程的总工程师介绍，等布置完普通钢筋、构造钢筋，预应力钢筋波纹管后，就会用混凝土浇注一次成桥，然后张拉好预应力钢筋。再建好防护栏。等一切都就绪之后，然后把底下的填筑土挖掉，因为桥的下面为成都绕城高速公路，所以必须挖掉，然后修建好桥的下部结构， 桥就基本落成了。这座桥与我正在做的毕业设计的桥型一样，所以对我们做毕业设计非常有帮助，最重要的是为以后我出去工作打下良好的基础。 第三个实习地点是江安河大桥,据有关人员介绍桥长62m宽22m，这座桥也是一座公路桥，与前一座桥的不同之处是，它采用了预制的单箱单室的简支梁桥。预制的单箱单室梁，高度和宽度大约为1米左右，腹板的宽度也比较薄, 预应力钢筋布置在腹板内，在吊到桥墩之前张拉好预应力钢筋。我们去的时候已经修建好了一部分预制梁，由于桥面比较宽，设计人员采用把预制梁吊装在横梁上，再通过梁把力传递到桥墩上,预制梁的长度大约长为十几米，墩的距离大约为3～5米,采用圆柱墩，半径大约为80cm左右，墩的施工方法采用圆桶围栏的方法，先把圆桶放到河里面，还在周围砌上砖墙，我们去实习的时候还看到了有一两个墩残留着砖墙。桥下水的流速并不大，所以桥的净高也不是很高。桥的两边还伸出一米左右的悬臂，据有关施工人员介绍，它是用来留着把人行道的桥面板安装上去。由于这座桥采用了预制简支梁拼装的方法，所以它的结构计算模型、方法也比较简单，减少了设计人员的工作量，同时也减少了材料的使用量，施工难道也大为减低，
负责这个工程的总工程师向我们介绍，江安河大桥也是成都绕城高速的重要大桥，是四川省本年度的一个重要建设项目之一，受到省交通厅和国家交通部的检查与指导，所以江安河大桥对四川省的交通有着不可估量的作用，由于它是高速公路的桥，所以对桥的要求也比较高。 附录2：BSAS数据原文件;第一章 总标题连续梁桥(26+2*46+26M) 2006.5over;第二章 控制变量 CONTROLING DATANEW VERSION20;nelem npoin nsupp nsect nmate nsupt npdek80
81;npmsu nrele nehin nstag npstg npush ispace0,
1;IDXY, NPDCV, IDDEK，IDPRS, IDEQWID，N_grade_struct_safety 0
2over;第三章 材料特性 material properties;E
40over;第四章 单元信息 element information; 4.2 单元两端节点号1
0over;;4.3 单元两端截面类型号1
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