邁達(dá)斯T梁梁格分析

1、t 梁梁格分析北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司2007 年 8 月目錄1. 綜論 .1 2. 梁格法基本原理.1 3. t梁格理論要點(diǎn).14. 模型實(shí)例 .2 4.1 結(jié)構(gòu)概述.2 4.2 計(jì)算參數(shù).2 5. 建模內(nèi)容及重點(diǎn)關(guān)注.3 5.1 定義材料和截面.3 5.2 定義主梁、蓋梁和橋墩混凝土的收縮徐變.4 5.3 邊界條件.4 5.4 靜力荷載.5 5.5 定義鋼束.5 5.6 移動荷載.5 5.7 施工階段.6 6. 程序后處理及結(jié)果查看.6北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司技術(shù)資料t 梁梁格分析1. 綜論中國的橋梁建設(shè)已步入全新的階段，橋梁設(shè)計(jì)、 施工、 檢測技術(shù)水平也隨著時間推移不斷提高， 以往多采用的平

2、面程序在實(shí)際使用中將逐漸為三維空間程序所取代，通過三維的分析可以不用像二維程序那樣計(jì)算橫向分布系數(shù)，建模及后處理更加直觀。t 形梁在實(shí)際工程中廣泛采用，現(xiàn)存數(shù)量巨大，t 梁格單元劃分簡單，基本概念清晰，受力明確，較易為初學(xué)梁格法者掌握，對進(jìn)一步將復(fù)雜結(jié)構(gòu)離散為力學(xué)模型及應(yīng)用力學(xué)原理解決問題很有幫助。2. 梁格法基本原理用等效梁格代替橋梁上部結(jié)構(gòu)，將分散在板、 梁每一區(qū)段內(nèi)的彎曲剛度和抗扭剛度集中于最鄰近的等效梁格內(nèi)，實(shí)際結(jié)構(gòu)的縱向剛度集中于縱向梁格構(gòu)件內(nèi)，橫向剛度集中于橫向梁格內(nèi)。 理想的剛度等效原則是：當(dāng)原型實(shí)際結(jié)構(gòu)和對應(yīng)的等效梁格承受相同的荷載時，兩者的撓曲將是恒等的，并且每一梁格內(nèi)的彎矩

3、、剪力和扭矩等于該梁格所代表的實(shí)際結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)力。 由于實(shí)際結(jié)構(gòu)和梁格體系在結(jié)構(gòu)特性上的差異，這種等效只是近似的，但對一般的設(shè)計(jì)，梁格法的計(jì)算精度是足夠的。3. t 梁格理論要點(diǎn)、t 梁計(jì)算前應(yīng)先對有效寬度進(jìn)行計(jì)算，結(jié)構(gòu)翼板擬定尺寸時盡量控制在有效寬度范圍內(nèi)。 有效寬度計(jì)算參考規(guī)范公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范p16 ，4.2.2 條。、對于非密排的t 梁，可取單個t 梁為一個縱向梁格。若t 梁未設(shè)橫隔板則縱向彎曲由 t 形截面承受，橫向視為通過翼板連接的板條。一般來說，縱橫方向上結(jié)構(gòu)的部分剛度可以假定為相似橫截面的梁一樣。、 梁格網(wǎng)格的劃分以最能反映上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能為好。沒有跨中

4、橫隔板的橫向梁格，其間距可以任意選擇，一般約取有效跨徑的1/4 1/8；如有橫隔板則必須在橫隔板處設(shè)橫向梁格。、當(dāng)橫向構(gòu)件僅代表薄板，由板內(nèi)橫向扭矩引起縱向構(gòu)件彎矩的不連續(xù)性是微小的，設(shè)計(jì)彎矩取節(jié)點(diǎn)兩側(cè)彎矩的平均值；若橫向構(gòu)件代表具有足夠抗扭剛度的橫格梁，則縱向彎矩的不連續(xù)性是較大的，設(shè)計(jì)彎矩應(yīng)該取節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的不同值。1 北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司技術(shù)資料t 梁梁格分析4. 模型實(shí)例4.1 結(jié)構(gòu)概述本橋上部結(jié)構(gòu)為單跨30 米的簡支預(yù)應(yīng)力t 形梁，總共六片，梁采用預(yù)制吊裝施工。圖 1 t梁模型圖 2 t梁截面下部結(jié)構(gòu)為矩形變截面蓋梁，蓋梁寬1.5 米，橋墩為直徑1m 的雙柱圓形墩。采用板式橡膠支座。4

5、.2 計(jì)算參數(shù)主梁類型：部分預(yù)應(yīng)力a 類構(gòu)件汽車荷載等級：公路二級t 梁混凝土等級：c50 蓋梁、橋墩混凝土等級：c30 普通鋼筋： hrb335 （縱筋）、r235 （箍筋）鋼絞線： strand1860 （低松弛）波紋管內(nèi)徑： 90mm 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁摩擦系數(shù)：0.22 北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司技術(shù)資料t 梁梁格分析管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)：0.0015 1/m 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值: 6mm （開始點(diǎn)）、6mm （結(jié)束點(diǎn)）預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力：1395 mpa 張拉方式：兩端張拉5. 建模內(nèi)容及重點(diǎn)關(guān)注5.1 定義材料和截面t 梁截面采用設(shè)計(jì)截面，橋墩截面采用數(shù)據(jù)庫/用

6、戶對于變截面可通過變截面組實(shí)現(xiàn)。對于需要做psc 驗(yàn)算的截面需配置縱向鋼筋和抗剪鋼筋。對于主梁需考慮有效寬度問題。虛擬橫梁采用設(shè)計(jì)截面， 截面有矩形和考慮橫隔板的t形，注意截面定義時要設(shè)置好偏心位置，和實(shí)際結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，在計(jì)算中程序會計(jì)入偏心引起的荷載。圖 4 截面定義圖 3 材料定義虛梁的定義可通過調(diào)整材料容重為零來實(shí)現(xiàn)，也可通過截面特性調(diào)整系數(shù)調(diào)整自重為零。圖 5 虛梁圖 6 t形虛擬橫梁偏心3 北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司技術(shù)資料t 梁梁格分析5.2 定義主梁、蓋梁和橋墩混凝土的收縮徐變midas/civil程序不僅提供混凝土的收縮徐變函數(shù)，而且還可以定義抗壓強(qiáng)度隨時間變化的函數(shù)。一般對于變截面

7、梁，當(dāng)采用程序中非數(shù)值型截面時，可以通過修改單元依存材料特性功能自動計(jì)算構(gòu)件的理論厚度。5.3 邊界條件橋墩底部視為固結(jié)。程序截面定義時，蓋梁偏心點(diǎn)選擇中上部，蓋梁頂部與橋墩頂部以及t 梁端部梁頂和梁底之間應(yīng)用彈性連接中的剛性連接。t梁與蓋梁之間用彈性連接來模擬板式橡膠支座，橡膠支座的各向支承剛度可通過橡膠支座的參數(shù)計(jì)算得到。圖 7 矩形虛擬橫梁偏心圖 9 彈性連接表格圖 10 彈性連接圖形圖 8 彈性連接定義4 北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司技術(shù)資料t 梁梁格分析5.4 靜力荷載橋面鋪裝荷載簡化到每根梁上，用梁單元荷載均布荷載施加線荷載。對于欄桿荷載按實(shí)際位置加載，程序提供荷載偏心功能，方便施加不直

8、接作用于單元軸線上的荷載。5.5 定義鋼束midas/civil2006提供了標(biāo)準(zhǔn)鋼束的功能，對于線形一致、 橫向?qū)ΨQ設(shè)置的鋼束可以類似于平面程序那樣直接輸入束數(shù)，而不用分別輸入。5.6 移動荷載根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，計(jì)算車道的橫向布置位置，車道定義窗口中的車輪間距輸入后，程序會將車道荷載除2 后分成兩個車道加載計(jì)算。車道荷載的分布，可以采用車道單元和橫向聯(lián)系梁兩種方法。如果采用橫向聯(lián)系梁，則當(dāng)車道偏離出橫向聯(lián)系梁范圍時，無法將車道加上。圖 12 橋面鋪裝和欄桿荷載圖 11 偏心梁單元荷載圖 13 車道定義圖 14 車道圖5 北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司技術(shù)資料t 梁梁格分析5.7 施工階段程序提供了編組的功能，包括結(jié)構(gòu)組、邊界組、荷載組、鋼束組等，組的定義是為了方便在適當(dāng)?shù)氖┕るA段激活或者鈍化具有相同特征（比如發(fā)生作用時間相同等）的結(jié)構(gòu)、邊界、荷載和鋼束。激活和鈍化的含義實(shí)際就是發(fā)生作用和失效。對于設(shè)計(jì)截面存在后澆部分的問題