預應力混凝土連續(xù)T梁橋的分析與設計

1、北京邁達斯技術有限公司北京邁達斯技術有限公司預應力混凝土連續(xù)預應力混凝土連續(xù)T T梁橋的分析與設計梁橋的分析與設計( (梁格法梁格法) )4-2目目錄錄概概要要.3設設置操作置操作環(huán)環(huán)境境.10定定義義材料和截面特性材料和截面特性. 11建立建立結構結構模型模型.21PSCPSC截面截面鋼鋼筋筋輸輸入入.42輸輸入入荷荷載載.44定定義義施工施工階階段段.63輸輸入移入移動動荷荷載數載數據據.73運運行行結構結構分析分析.80查查看分析看分析結結果果.814-3概要概要梁格法是目前橋梁結構分析中應用的比較多的在本例題中將介紹采用梁格法建立一般梁橋結構的分析模型的方法、 施工階段分析的步驟、 橫

2、向剛度的設定以及查看結果的方法和PSC設計的方法。 本例題中的橋梁模型如圖1所示為一三跨的連續(xù)梁橋，每跨均為32m。圖圖1.1. 簡支變連續(xù)分析模型簡支變連續(xù)分析模型4-4橋梁的基本數據為了說明采用梁格法分析一般梁橋結構的分析步驟， 本例題采用了一個比較簡單的分析模型一座由五片預應力T梁組成的332m橋梁結構，每片梁寬2.5m。橋梁的基本數據取自實際結構但和實際結構有所不同。本例題的基本數據如下：本例題的基本數據如下：橋梁形式：三跨連續(xù)梁橋橋梁等級：I級橋梁全長：33296m橋梁寬度：12.5m設計車道：3車道圖圖2.2. T T型梁跨中截面圖型梁跨中截面圖圖圖3.3. T T梁端部截面梁端部

3、截面圖圖4-5使用材料以及容許應力使用材料以及容許應力 混凝土混凝土采用JTG04（RC）規(guī)范的C50混凝土 普通鋼筋普通鋼筋普通鋼筋采用HRB335(預應力混凝土結構用普通鋼筋中箍筋、主筋和輔筋均采用帶肋鋼筋既HRB系列) 預應力鋼束預應力鋼束采用JTG04（S）規(guī)范，在數據庫中選Strand1860鋼束(15.2 mm)（規(guī)格分別有6束、8束、9束和10束四類）鋼束類型為:后張拉鋼筋松弛系數(開),選擇JTG04和0.3(低松弛)超張拉(開)預應力鋼筋抗拉強度標準值(fpk):1860N/mm2預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數:0.3管道每米局部偏差對摩擦的影響系數:0.0066(1/m)錨具

4、變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值:開始點:6mm結束點:6mm張拉力:抗拉強度標準值的75% 徐變和收縮徐變和收縮條件水泥種類系數(Bsc): 5 (5代表普通硅酸鹽水泥)28天齡期混凝土立方體抗壓強度標準值,即標號強度(fcu,f):50N/mm2長期荷載作用時混凝土的材齡:ot5天混凝土與大氣接觸時的材齡:st3天相對濕度:%70=RH大氣或養(yǎng)護溫度:C20=T構件理論厚度:程序計算適用規(guī)范:中國規(guī)范(JTG D62-2004)徐變系數: 程序計算混凝土收縮變形率: 程序計算4-6荷載荷載靜力荷載靜力荷載 自重自重由程序內部自動計算 二期恒載二期恒載橋面鋪裝、護墻荷載、欄桿荷載、燈桿荷載等具體考

5、慮：橋面鋪裝層：厚度80mm的鋼筋混凝土和60mm的瀝青混凝土，鋼筋混凝土的重力密度為25kN/m3, 瀝青混凝土的重力密度為23kN/m3。每片T梁寬2.5m，所以鋪裝層的單位長度質量為：（0.080.0825+0.0625+0.062323）2.5=8.45kN/m2.5=8.45kN/m2 2. .護墻、欄桿和燈桿荷載：以3.55kN/m2計。二期恒載橋面鋪裝護墻、欄桿和燈桿荷載8.45+3.5512kN/m2。 預應力荷載預應力荷載全橋結構的預應力索分成正彎矩鋼束和負彎矩鋼束，全橋共65束鋼束，其中正彎矩鋼束45束，負彎矩鋼束20束。在本文中不一一列出每根鋼束的具體坐標，只列出典型的幾

6、束鋼束的坐標。4-7表表1.1.典型幾束鋼束的具體數據典型幾束鋼束的具體數據鋼束名稱坐標(m)鋼束類型鋼束名稱坐標(m)鋼束類型XYZRXYZR1t1-1001.720正彎矩鋼束71t1-2001.360正彎矩鋼束87.600.22406.800.174023.8500.224024.6500.174031.4501.72031.4501.3601t1-3000.960正彎矩鋼束92t1-132.5501.760正彎矩鋼束75.900.124040.1500.224025.5500.124055.8500.224031.4500.96063.4501.7602t1-232.5501.360正彎

7、矩鋼束82t1-332.5500.960正彎矩鋼束940.1500.174040.1500.124055.8500.174055.8500.124063.4501.36063.4500.9603t1-164.5501.760正彎矩鋼束73t1-264.5501.360正彎矩鋼束872.1500.224072.1500.174088.400.224088.400.17409601.7609601.3603t1-364.5500.960正彎矩鋼束912t1-124-0.621.825負彎矩鋼束1072.1500.124040-0.621.82588.400.124012t1-2240.621.82

8、5負彎矩鋼束109600.960400.621.82523t1-156-0.621.825負彎矩鋼束1023t1-2560.621.825負彎矩鋼束1072-0.621.825720.621.825各參數的說明如下:在本例題中預應力鋼束的編號處理有兩類， 分別是AtBC和EDtF兩類，具體表示如下：AtBC：A表示第幾跨；B表示該跨的第幾根主梁，主梁編號從橋梁縱向左側開始編號，最右為1，以次及彼；C表示第幾根預應力索，索編號從Z向由上到下編號，總共3根索。EDtGF：ED表示：E是第E跨和D是第D跨，ED表示的是E跨和D跨兩跨相聯；G表示該跨的第幾根主梁，主梁編號同AtBC類；F表示第幾根索，

9、其中1表示主梁右側的索，2表示主梁左側的索4-8正彎矩鋼束7表示的是7j15.24， 正彎矩鋼束8表示的是8j15.24， 正彎矩9表示的是9j15.24，負彎矩鋼束10表示的是1015.24。在本例題中，表中僅列出了正負彎矩的各跨中的最典型的部分，其余的鋼束坐標如下：正彎矩部分鋼束，每跨的鋼束只是橫向坐標不同，其余坐標相同，橫向坐標即為各主梁的橫向坐標；負彎矩部分鋼束，每根主梁的鋼束只是橫向坐標不同，橫向坐標差即為各主梁之間的橫向坐標差。移動荷載適用規(guī)范：公路工程技術標準(JTG B01-2003)荷載種類：公路I級，車道荷載，即CH-CD4-9分析與設計步驟分析與設計步驟預應力混凝土梁橋的

10、分析與設計步驟如下。1.定義材料和截面特性材料截面定義時間依存性材料(收縮和徐變)時間依存性材料連接2.建立結構模型建立結構模型修改單元依存材料特性3.輸入PSC截面鋼筋4.輸入荷載恒荷載(自重和二期恒載)預應力荷載鋼束特性值鋼束布置形狀鋼束預應力荷載溫度荷載系統(tǒng)溫度節(jié)點溫度單元溫度溫度梯度梁截面溫度5.定義施工階段6.輸入移動荷載數據選擇規(guī)范定義車道定義車輛移動荷載工況7.運行結構分析8.查看分析結果4-10設置操作環(huán)境設置操作環(huán)境打開新文件(新項目新項目)，以 簡支變連續(xù)簡支變連續(xù) 為名保存(保存保存)。將單位體系設置為 tonftonf和m m。該單位體系可根據輸入數據的種類任意轉換。文

11、件文件 / /新項目新項目文件文件 / /保存保存 ( ( PSCPSC BeamBeam ) )工具工具 / / 單位體系單位體系長度長度 m m; ;力力tonftonf 圖圖4.4. 單位體系設定單位體系設定單位體系還可以通單位體系還可以通過點擊畫面下端狀態(tài)過點擊畫面下端狀態(tài)條的單位選擇鍵條的單位選擇鍵( () )來進行轉換。來進行轉換。4-11定義材料和截面特性定義材料和截面特性定義結構所使用的混凝土和鋼束的材料特性。模型模型 / / 材料和截面特性材料和截面特性 / /材料材料類型類型 混凝土混凝土; ;規(guī)范規(guī)范 JTG04（RC）數據庫數據庫 C50C50 名稱名稱( (Stran

12、d1860Strand1860 ) ) ; ;類型類型 鋼材鋼材; ;規(guī)范規(guī)范 JTG04（S）數據庫數據庫 Strand1860Strand1860圖圖5.5. 定義材料對話框定義材料對話框同時定義多種材料同時定義多種材料特性時，使用特性時，使用鍵可以連續(xù)輸入。鍵可以連續(xù)輸入。4-12定義截面定義截面本例題的橋梁結構的截面型式采用的是比較簡單的預應力T梁結構，本結構采用的T梁的中間16m是等截面部分，而在兩端各8m的范圍內是變截面。定義左端截面定義左端截面模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / /截面截面數據庫數據庫/ /用戶用戶 截面號截面號 (1)(1); ;名稱名稱 ( (端

13、部變截面左端部變截面左) )截面類型截面類型 變截面變截面PSC-PSC-工形工形尺寸尺寸對稱對稱:(:(開開) )拐點：拐點： JL1(JL1(開開) )尺寸尺寸I IS S1 1自動自動( (開開),), S S2 2自動自動( (開開),), S S3 3自動自動( (開開),), T T自動自動( (開開) )HL1:0.20HL1:0.20 ; HL2:0.06HL2:0.06 ;HL2-1:;HL2-1: 0 0 ; HL3:1.15HL3:1.15 ; HL4:0.19HL4:0.19 ; HL5:0.HL5:0.4040BL1:0.24BL1:0.24 ; BL2:1.25BL

14、2:1.25 ; BL2-1:0.69BL2-1:0.69 ; BL4:0.33BL4:0.33 ;尺寸尺寸J JS S1 1自動自動( (開開),), S S2 2自動自動( (開開),), S S3 3自動自動( (開開),), T T自動自動( (開開) )HL1:0.20HL1:0.20 ; HL2:0.06HL2:0.06 ;HL2-1:;HL2-1: 0 0 ; HL3:1.28HL3:1.28 ; HL4:0.17HL4:0.17 ; HL5:0.HL5:0.2929BL1:0.12BL1:0.12 ; BL2:1.25BL2:1.25 ; BL2-1:0.69BL2-1:0.6

15、9 ; BL4:0.27BL4:0.27 ;X X軸變化：一次方程軸變化：一次方程Y Y軸變化：一次方程軸變化：一次方程考慮剪切變形考慮剪切變形( (開開) )偏心偏心 中中- -下部下部 圖圖6.6. 端部變截面截面數據端部變截面截面數據4-13定義跨中等截面定義跨中等截面模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / /截面截面數據庫數據庫/ /用戶用戶 截面號截面號 (2)(2); ;名稱名稱 ( (跨中等截面跨中等截面) )截面類型截面類型PSC-PSC-工形工形截面名稱截面名稱:None:None對稱對稱:(:(開開) ) ; 變截面拐點變截面拐點: : JL1(JL1(開開) )

16、 ; ;剪切驗算剪切驗算: :Z1Z1自動自動:(:(開開) ); Z2Z2自動自動: : ( (開開) )抗剪用最小腹板厚度抗剪用最小腹板厚度t1:t1:自動自動( (開開) ); t2:t2:自動自動( (開開) ); t3:t3:自動自動( (開開) )抗扭用抗扭用: : ( (開開) )HL1:0.20HL1:0.20 ; HL2:0.06HL2:0.06 ; HL3:1.28HL3:1.28 ; HL4:0.17HL4:0.17 ; HL5:0.29HL5:0.29BL1:0.12BL1:0.12 ; BL2:1.25BL2:1.25 ; BL2BL21 1：0.690.69；BL4

17、:0.27BL4:0.27 ;考慮剪切變形考慮剪切變形( (開開) )偏心偏心 中中- -下部下部 圖圖7.7. 跨中等截面跨中等截面4-14定義右端截面定義右端截面模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / /截面截面數據庫數據庫/ /用戶用戶 截面號截面號 (3)(3); ;名稱名稱 ( (端部變截面右端部變截面右) )截面類型截面類型 變截面變截面PSC-PSC-工形工形尺寸尺寸對稱對稱:(:(開開) )拐點：拐點： JL1(JL1(開開) )尺寸尺寸I IS S1 1自動自動( (開開),), S S2 2自動自動( (開開),), S S3 3自動自動( (開開),), T T

18、自動自動( (開開) )HL1:0.20HL1:0.20 ; HL2:0.06HL2:0.06 ;HL2-1:;HL2-1: 0 0 ; HL3:1.28HL3:1.28 ; HL4:0.17HL4:0.17 ; HL5:0.HL5:0.2929BL1:0.12BL1:0.12 ; BL2:1.25BL2:1.25 ; BL2-1:0.69BL2-1:0.69 ; BL4:0.27BL4:0.27 ;尺寸尺寸J JS S1 1自動自動( (開開),), S S2 2自動自動( (開開),), S S3 3自動自動( (開開),), T T自動自動( (開開) )HL1:0.20HL1:0.20

19、 ; HL2:0.06HL2:0.06 ;HL2-1:;HL2-1: 0 0 ; HL3:1.15HL3:1.15 ; HL4:0.19HL4:0.19 ; HL5:0.HL5:0.4040BL1:0.24BL1:0.24 ; BL2:1.25BL2:1.25 ; BL2-1:0.69BL2-1:0.69 ; BL4:0.33BL4:0.33 ;X X軸變化：一次方程軸變化：一次方程Y Y軸變化：一次方程軸變化：一次方程考慮剪切變形考慮剪切變形( (開開) )偏心偏心 中中- -下部下部 圖圖8.8. 端部變截面右端部變截面右4-15定義端部橫梁定義端部橫梁模型模型 / /材料和截面特性材料和

20、截面特性 / /截面截面數據庫數據庫/ /用戶用戶 截面號截面號 (4)(4); ;名稱名稱 ( (端部橫梁端部橫梁) )截面類型截面類型 變截面變截面PSC-TPSC-T形形尺寸尺寸對稱對稱:(:(開開) )左側左側HL1:0.2HL1:0.2 ;HL3:;HL3: 1.8;1.8; BL1:0.15BL1:0.15 ;BL3:;BL3: 1.8501.850 ; ; BL4:BL4: 2 2考慮剪切變形考慮剪切變形: : ( (開開) )剪切驗算剪切驗算:Z1:Z1自動自動( (開開);); Z3Z3自動自動( (開開) )抗剪用最小腹板厚度抗剪用最小腹板厚度:t1:t1自動自動( (開開

21、);); t2t2自動自動( (開開);); t3t3自動自動( (開開) )抗扭用抗扭用: :自動自動( (開開) )偏心偏心 中中- -下部下部 圖圖9.9. 端部橫梁端部橫梁4-16定義中橫梁定義中橫梁模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / /截面截面數據庫數據庫/ /用戶用戶 截面號截面號 (5)(5); ;名稱名稱 ( (中部橫梁中部橫梁) )截面類型截面類型 變截面變截面PSC-TPSC-T形形尺寸尺寸對稱對稱:(:(開開) )左側左側HL1:0.2HL1:0.2 ; ; HL3:HL3: 1.8;1.8; BL1:0.09BL1:0.09 ; ; BL3:BL3: 1.

22、911.91 ; ; BL4:BL4: 2 2考慮剪切變形考慮剪切變形: : ( (開開) )剪切驗算剪切驗算:Z1:Z1自動自動( (開開);); Z3Z3自動自動( (開開) )抗剪用最小腹板厚度抗剪用最小腹板厚度:t1:t1自動自動( (開開);); t2t2自動自動( (開開);); t3t3自動自動( (開開) )抗扭用抗扭用: :自動自動( (開開) )偏心偏心 中中- -下部下部 圖圖10.10. 中部橫梁中部橫梁4-17調整截面特性參數調整截面特性參數在梁格法分析中，端橫梁和中橫梁的質量只有其橫梁部分的質量，所以在梁格法分析中，端橫梁和中橫梁的質量只有其橫梁部分的質量，所以需要

23、對其的質量參數進行調整。需要對其的質量參數進行調整。調整端橫梁截面特性調整端橫梁截面特性模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性/ /截面特性調整系數截面特性調整系數截面截面 端部橫梁端部橫梁調整系數調整系數: :面積面積 1 1 ; ; AsyAsy：1 1 ；AszAsz：1 1 ；IxxIxx：1 1； ： IyyIyy：1 1；IzzIzz：1 1；自重：自重：0.4030.403圖圖11.11. 調整端橫梁截面特性調整端橫梁截面特性4-18調整中橫梁截面特性調整中橫梁截面特性模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性/ /截面特性調整系數截面特性調整系數截面截面 中部橫梁中部橫

24、梁調整系數調整系數: :面積面積 1 1 ; ; AsyAsy：1 1 ；AszAsz：1 1 ；IxxIxx：1 1； ： IyyIyy：1 1；IzzIzz：1 1；自重：自重：0.2880.288圖圖12.12. 調整中橫梁截面特性調整中橫梁截面特性4-19定義材料時間依存特性并連接定義材料時間依存特性并連接為了考慮混凝土材料的徐變、收縮對結構的影響，下面定義材料的時間依存特性。材料的時間依存特性參照以下數據來輸入。28天強度 :fck= 5000 tonf/m2相對濕度 :RH = 70 %理論厚度 :1m(采用程序自動計算)水泥種類：普通硅酸鹽水泥 5開始收縮時的混凝土材齡 :3天模

25、型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / /時間依存性時間依存性材料材料( (徐變和收縮徐變和收縮) )名稱名稱 ( (ShrinkShrink andand CreepCreep) ); ;設計標準設計標準China(JTGChina(JTG D62-2004)D62-2004)2828天材齡抗壓強度天材齡抗壓強度(5000)(5000)環(huán)境年平均相對濕度環(huán)境年平均相對濕度(40(40 99)99)(70)(70)構件的理論厚度構件的理論厚度(1)(1)水泥種類系數水泥種類系數(Bsc):5(Bsc):5開始收縮時的混凝土材齡開始收縮時的混凝土材齡(3)(3) 圖圖13.13.定義材料

26、的徐變和收縮特性定義材料的徐變和收縮特性截面形狀比較復雜時截面形狀比較復雜時， 可可使用使用模型模型 材料和截面特性材料和截面特性值值 修改單元材料時間依存修改單元材料時間依存特性特性的功能來輸入的功能來輸入h h值。值。理論厚度與結構模型理論厚度與結構模型有關，只有在建立了結構有關，只有在建立了結構模型后才能確定理論厚模型后才能確定理論厚度度， 所以此處先設定一個所以此處先設定一個1 1m m的厚度的厚度， 在建立結構目新在建立結構目新后再對其進行修正。后再對其進行修正。相對濕度根據結構所相對濕度根據結構所處的實際環(huán)境來確定，此處的實際環(huán)境來確定，此處設定為處設定為7070。4-20參照圖參

27、照圖1313將一般材料特性和時間依存材料特性相連接將一般材料特性和時間依存材料特性相連接。即將時間依存材料特即將時間依存材料特性賦予相應的材料。性賦予相應的材料。模型模型 / / 材料和截面特性材料和截面特性 / /時間依存材料連接時間依存材料連接時間依存材料類型時間依存材料類型 徐變和收縮徐變和收縮 徐變和收縮徐變和收縮選擇指定的材料選擇指定的材料 材料材料 1:C501:C50選擇的材料選擇的材料圖圖14.14. 時間依存性材料連接時間依存性材料連接4-21建立結構模型建立結構模型采用建立節(jié)點和建立單元的常規(guī)步驟來建立結構模型采用建立節(jié)點和建立單元的常規(guī)步驟來建立結構模型建立縱梁建立縱梁建

28、立節(jié)點建立節(jié)點點格點格(開開);捕捉點捕捉點(關關);捕捉軸線捕捉軸線(關關)單元單元( (開開) )正面正面 ;自動對齊自動對齊模型模型 節(jié)點節(jié)點 建立節(jié)點建立節(jié)點坐標坐標 (0,0,0(0,0,0) )復制次數復制次數:0:0距離距離: : 0 0 0 0 0 0圖圖15.15. 建立節(jié)點建立節(jié)點4-22建立節(jié)點建立節(jié)點模型模型 節(jié)點節(jié)點 移動移動/ /復制節(jié)點復制節(jié)點形式形式: :復制復制復制和移動復制和移動: :任意間距任意間距方向方向: :X X ( (開開) ); ; 間距間距: : 8 8 1616 8 8 8 8 1616 8 8 8 8 1616 8 8圖圖16.16. 復制

29、形成全橋節(jié)點復制形成全橋節(jié)點4-23建立單元建立單元模型模型 單元單元 建立單元建立單元單元類型單元類型: :一般梁一般梁/ /變截面梁變截面梁材料材料: :號號 1 1名稱名稱C50C50截面截面: :號號 3 3名稱名稱端部變截面右端部變截面右截面截面: :號號 2 2名稱名稱跨中等截跨中等截面面節(jié)點連接節(jié)點連接: : 1 1 2 2節(jié)點連接節(jié)點連接:2:2 3 3截面截面: :號號 1 1名稱名稱端部變截面端部變截面截面截面: :號號 3 3名稱名稱端部變截面端部變截面右右節(jié)點連接節(jié)點連接: : 3 3 4 4節(jié)點連接節(jié)點連接:4:4 5 5截面截面: :號號 2 2名稱名稱跨中等截面跨

30、中等截面截面截面: :號號 1 1名稱名稱端部變截端部變截面面節(jié)點連接節(jié)點連接: : 5 5 6 6節(jié)點連接節(jié)點連接:6:6 7 7截面截面: :號號 3 3名稱名稱端部變截面右端部變截面右截面截面: :號號 2 2名稱名稱跨中等跨中等截面截面節(jié)點連接節(jié)點連接: : 7 7 8 8節(jié)點連接節(jié)點連接:8:8 9 9截面截面: :號號 1 1名稱名稱端部變截面左端部變截面左節(jié)點連接節(jié)點連接: : 9 9 1010圖圖17.17. 最右邊縱向最右邊縱向T T梁梁4-24分割單元分割單元現在建立的每個單元長度都很長， 現在對單元進行分割， 分割的標準是根據結構的實際布置來確定。單元單元/ /分割單元分

31、割單元分割分割/ /分割類型分割類型: : 線單元線單元( (開開) )任意間距任意間距( (開開) )X X:0.55,1.45,2,2(:0.55,1.45,2,2(選擇選擇1 1號單元號單元) )圖圖18.18. 分割分割1 1號單元號單元4-25分割單元分割單元(2)(2)單元單元/ /分割單元分割單元分割分割/ /分割類型分割類型: : 線單元線單元( (開開) )等間距：等間距：X X方向分割數量方向分割數量(8)(8)(選擇選擇2 2、5 5、8 8號單元號單元) )X X方向分割數量方向分割數量(4)(4) ( (選擇選擇3 3、4 4、6 6、7 7、9 9號單元號單元) )

32、任意間距：任意間距：X X:1.45(:1.45(選擇選擇2323、3838、5353號單元號單元) )X X:0.55(:0.55(選擇選擇4 4、7 7號單元號單元) )圖圖19.19. 分割其余單元分割其余單元4-26建立變截面組建立變截面組對于目前的結構，每跨對于目前的結構，每跨T T梁的端部是變截面的。梁的端部是變截面的。單元單元/ /變截面組變截面組組名組名: :第一跨變截面左第一跨變截面左( (選擇選擇1 1 10to1310to13單元單元) )組名組名: :第一跨變截面右第一跨變截面右( (選擇選擇3 3 21to2421to24單元單元) )組名組名: :第二跨變截面左第二

33、跨變截面左( (選擇選擇4 4 25to2825to28單元單元) )組名組名: :第二跨變截面右第二跨變截面右( (選擇選擇6 6 36to3936to39單元單元) )組名組名: :第三跨變截面左第三跨變截面左( (選擇選擇7 7 40to4340to43單元單元) )組名組名: :第三跨變截面右第三跨變截面右( (選擇選擇9 9 51to5451to54單元單元) )Z Z軸軸: :線性線性; ;y y軸軸: : 線性線性圖圖20.20.建立變截面組建立變截面組4-27復制單元復制單元全橋為全橋為5 5片片2.5m2.5m的的T T梁組成梁組成, ,所以在建立好一片所以在建立好一片T T

34、梁的基礎上采用復制的方法建立剩梁的基礎上采用復制的方法建立剩余的四片主梁。余的四片主梁。單元單元: :移動移動/ /復制復制形式形式: : 復制復制( (開開) )等間距：等間距：dx,dy,dz:0,2.5,0dx,dy,dz:0,2.5,0復制次數復制次數:4:4全選全選, ,圖圖21.21. 復制單元復制單元4-28建立橫梁建立橫梁在本結構中對結構進行簡化處理后在本結構中對結構進行簡化處理后，設定兩種橫梁設定兩種橫梁：端橫梁和中橫梁端橫梁和中橫梁，端橫端橫梁為各跨的端部，中橫梁為除端橫梁以外的部分橫梁。梁為各跨的端部，中橫梁為除端橫梁以外的部分橫梁。建立端橫梁建立端橫梁模型模型 單元單元

35、 建立單元建立單元單元類型單元類型: :一般梁一般梁/ /變截面梁變截面梁材料材料: :號號 1 1名稱名稱C50C50截面號截面號:4:4名稱名稱: : 4:4:端部橫梁端部橫梁交叉分割交叉分割: :節(jié)點節(jié)點 ( (開開) )單元單元( (開開) )節(jié)點連接節(jié)點連接: :(11(11 222)222)(25(25 250)250)(29(29 228)228)(40(40 262)262)(44(44 234)234)(55(55 274)274)圖圖22.22. 建立端部橫梁建立端部橫梁4-29建立中橫梁建立中橫梁模型模型 單元單元 建立單元建立單元單元類型單元類型: :一般梁一般梁/ /

36、變截面梁變截面梁材料材料: :號號 1 1名稱名稱C50C50截面號截面號:4:4名稱名稱: : 5:5:中部橫梁中部橫梁交叉分割交叉分割: :節(jié)點節(jié)點 ( (開開) )單元單元( (開開) )節(jié)點連接節(jié)點連接: :(13(13 240)240) (27(27 252)252) (42(42 264)264)圖圖21.21.建立中橫梁建立中橫梁圖圖23.23. 建立中部橫梁建立中部橫梁4-30復制中橫梁復制中橫梁模型模型 單元單元 移動移動/ /復制單元復制單元單元類型單元類型: :一般梁一般梁/ /變截面梁變截面梁形式形式: : 復制復制( (開開) )移動和復制移動和復制: :等間距等間距

37、( (開開) )dx,dx, dy,dy, dz:4,dz:4, 0,0, 0 0復制次數復制次數:6:6交叉分割交叉分割: :節(jié)點節(jié)點 ( (開開) )單元單元( (開開) )復制節(jié)點屬性復制節(jié)點屬性( (開開) )，復制單元屬性，復制單元屬性( (開開) )選擇選擇:295to306:295to306單元單元圖圖24.24.復制建立全部中橫梁復制建立全部中橫梁4-31定義結構組、邊界條件組、荷載組和鋼束組定義結構組、邊界條件組、荷載組和鋼束組為了進行施工階段分析，將在各施工階段(construction stage)所要激活和鈍化的單元、邊界條件和荷載定義為組，并利用組來定義施工階段。建立

38、結構組建立結構組組組 結構組結構組 新建新建定義結構組定義結構組 名稱名稱( (先簡支先簡支) )定義結構組定義結構組 名稱名稱( (合攏段合攏段) )定義結構組定義結構組 名稱名稱( (橫梁橫梁) )定義結構組定義結構組 名稱名稱( (縱梁左邊縱梁左邊) )定義結構組定義結構組 名稱名稱( (縱梁右邊縱梁右邊) )圖圖25.25. 建立結構組建立結構組4-32建立邊界組建立邊界組組組 邊界組邊界組 新建新建定義邊界組定義邊界組 名稱名稱( (兩端臨時支座兩端臨時支座) )定義邊界組定義邊界組 名稱名稱( (兩端永久支座兩端永久支座) )定義邊界組定義邊界組 名稱名稱( (中跨永久支座中跨永久

39、支座) )定義邊界組定義邊界組 名稱名稱( (中跨臨時支座中跨臨時支座)()(后綴后綴1to2)1to2)圖圖26.26. 建立邊界組建立邊界組4-33建立荷載組建立荷載組組組 荷載組荷載組 新建新建定義荷載組定義荷載組 名稱名稱( (自重自重) )定義荷載組定義荷載組 名稱名稱( (二期恒載二期恒載) )定義荷載組定義荷載組 名稱名稱( (預應力預應力1)1)定義荷載組定義荷載組 名稱名稱( (預應力預應力2)2)圖圖27.27. 建立荷載組建立荷載組4-34建立鋼束組建立鋼束組組組 鋼束組鋼束組 新建新建定義鋼束組定義鋼束組 名稱名稱( (正彎矩正彎矩7)7)定義鋼束組定義鋼束組 名稱名稱

40、( (正彎矩正彎矩8)8)定義鋼束組定義鋼束組 名稱名稱( (正彎矩正彎矩9)9)定義鋼束組定義鋼束組 名稱名稱( (負彎矩負彎矩10)10)圖圖28.28. 建立鋼束組建立鋼束組4-35定義結構組定義結構組組組 結構組結構組 單元號單元號 (on)(on)窗口選擇窗口選擇: : ( (1to31to3 5to221by545to221by54 6to222by546to222by54 8to238to23 25to3825to38 40to5740to57 6262to77to77 79to9279to92 94to11194to111 116to131116to131 133to14613

41、3to146 148to165148to165 170to185170to185 187to2187to20000 202to219202to219 224to239224to239241to254241to254 256to270256to270) )組組 結構組結構組 先簡支先簡支 ( (拖拖& &放放) )窗口選擇窗口選擇: : ( (4to220by544to220by54 7to223by547to223by54 24to240by5424to240by54 39to255by5439to255by54) )組組 結構組結構組 合攏段合攏段 ( (拖拖& &a

42、mp;放放) )窗口選擇窗口選擇: : ( (271to378271to378) )組組 結構組結構組 橫梁橫梁 ( (拖拖& &放放) )窗口選擇窗口選擇: : ( (217to270217to270) )組組 結構組結構組 縱梁左邊縱梁左邊 ( (拖拖& &放放) )窗口選擇窗口選擇: : ( (1to541to54) )組組 結構組結構組 縱梁右邊縱梁右邊 ( (拖拖& &放放) )圖圖29.29. 定義結構組定義結構組4-36輸入邊界條件輸入邊界條件輸入兩端臨時支座輸入兩端臨時支座組組 邊界組邊界組模型模型 / /邊界條件邊界條件 / /

43、 一般支承一般支承窗口選擇窗口選擇 (11(11 5757 167167 222)222)邊界組名稱邊界組名稱: : 兩端臨時支座兩端臨時支座支承條件類型支承條件類型 Dx,Dx, Dy,Dy, RxRx ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 (112)(112)邊界組名稱邊界組名稱: : 兩端臨時支座兩端臨時支座支承條件類型支承條件類型 Dx,Dx, RxRx ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 (55(55 109109 219219 274)274)邊界組名稱邊界組名稱: : 兩端臨時支座兩端臨時支座支承條件類型支承條件類型 Dx,Dx, Dy,Dy, RxRx ( (開開) )窗口選擇窗口選

44、擇 (164)(164)邊界組名稱邊界組名稱: : 兩端臨時支座兩端臨時支座支承條件類型支承條件類型 Dx,Dx, RxRx ( (開開) )圖圖30.30. 輸入兩端臨時支座輸入兩端臨時支座4-37輸入兩端永久支座輸入兩端永久支座組組 邊界組邊界組模型模型 / /邊界條件邊界條件 / / 一般支承一般支承窗口選擇窗口選擇 (11(11 5757 167167 222)222)邊界組名稱邊界組名稱: : 兩端永久支座兩端永久支座支承條件類型支承條件類型 DzDz ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 (112)(112)邊界組名稱邊界組名稱: : 兩端永久支座兩端永久支座支承條件類型支承條件類型

45、Dy,Dy, DzDz ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 (55(55 109109 219219 274)274)邊界組名稱邊界組名稱: : 兩端永久支座兩端永久支座支承條件類型支承條件類型 DzDz ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 (164)(164)邊界組名稱邊界組名稱: : 兩端永久支座兩端永久支座支承條件類型支承條件類型 Dy,Dy, DzDz ( (開開) )圖圖31.31. 輸入兩端永久支座輸入兩端永久支座4-38輸入中跨臨時支座輸入中跨臨時支座1 1組組 邊界組邊界組模型模型 / /邊界條件邊界條件 / / 一般支承一般支承窗口選擇窗口選擇 ( (2525 2929 6363

46、 8585 173173 195195 228228 250250) )邊界組名稱邊界組名稱: : 跨中臨時支座跨中臨時支座1 1支承條件類型支承條件類型 DzDz ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 ( (118118 140140) )邊界組名稱邊界組名稱: : 跨中臨時支座跨中臨時支座1 1支承條件類型支承條件類型 Dy,Dy, DzDz ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 ( (4040 4444 6969 9797 179179 207207 234234 262262) )邊界組名稱邊界組名稱: : 跨中臨時支座跨中臨時支座1 1支承條件類型支承條件類型 DzDz ( (開開) )窗口

47、選擇窗口選擇 ( (124124 152152) )邊界組名稱邊界組名稱: : 跨中臨時支座跨中臨時支座1 1支承條件類型支承條件類型 Dy,Dy, DzDz ( (開開) )圖圖32.32. 跨中臨時支座跨中臨時支座1 14-39輸入中跨臨時支座輸入中跨臨時支座2 2組組 邊界組邊界組模型模型 / /邊界條件邊界條件 / / 一般支承一般支承窗口選擇窗口選擇 ( (2525 4040 8585 9797 195195 207207 250250 262262) )邊界組名稱邊界組名稱: : 跨中臨時支座跨中臨時支座2 2支承條件類型支承條件類型 DyDy ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 (

48、 (118118) )邊界組名稱邊界組名稱: : 跨中臨時支座跨中臨時支座2 2支承條件類型支承條件類型 Dx,Dx, RxRx ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 ( (2929 4444 6363 6969 173173 179179 228228 234234) )邊界組名稱邊界組名稱: : 跨中臨時支座跨中臨時支座2 2支承條件類型支承條件類型 DyDy ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 ( (124124 ) )邊界組名稱邊界組名稱: : 跨中臨時支座跨中臨時支座2 2支承條件類型支承條件類型 Dx,Dx, RxRx ( (開開) )圖圖33.33. 中跨臨時支座中跨臨時支座2 24-

49、40輸入中跨永久支座輸入中跨永久支座組組 邊界組邊界組模型模型 / /邊界條件邊界條件 / / 一般支承一般支承窗口選擇窗口選擇 (4(4 6262 172172 227)227)邊界組名稱邊界組名稱: : 中跨永久支座中跨永久支座支承條件類型支承條件類型 DzDz ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 (117)(117)邊界組名稱邊界組名稱: : 中跨永久支座中跨永久支座支承條件類型支承條件類型 Dy,Dy, DzDz ( (開開) )窗口選擇窗口選擇 (7(7 6868 178178 233)233)邊界組名稱邊界組名稱: : 中跨永久支座中跨永久支座支承條件類型支承條件類型 DzDz (

50、(開開) )窗口選擇窗口選擇 (123)(123)邊界組名稱邊界組名稱: : 中跨永久支座中跨永久支座支承條件類型支承條件類型 Dx,Dx, Dy,Dy, DzDz ( (開開) )圖圖34.34. 輸入跨中永久支座輸入跨中永久支座4-41修改單元的理論厚度修改單元的理論厚度模型模型/ /材料和截面特性材料和截面特性/ /修改單元的材料時間依存特性修改單元的材料時間依存特性選項選項 添加添加/ /替換替換單元依存材料特性單元依存材料特性 構件的理論厚度構件的理論厚度自動計算自動計算( (開開) )規(guī)范規(guī)范 中國標準中國標準公式為：公式為：a(0.5)a(0.5)圖圖35.35. 修改理論厚度修

51、改理論厚度4-42PSCPSC截面鋼筋輸入截面鋼筋輸入結構PSC截面的鋼筋的數量見下表:表表2.PSC2.PSC截面鋼筋截面鋼筋截面直徑數量Ref.YY(m)Ref.ZZ(m)間距(m)跨中等截面I1d2225中央0上部0.060.1I2d226中央0下部0.060.1梁端變截面左I1d2225中央0上部0.060.1I2d226中央0下部0.060.1J1d2225中央0上部0.060.1J2d226中央0下部0.060.1梁端變截面右I1d2225中央0上部0.060.1I2d226中央0下部0.060.1J1d2225中央0上部0.060.1J2d226中央0下部0.060.1說明: 實

52、際結構中PSC截面的鋼筋數量在不同的截面位置有所不同， 但是本例題中做了簡化處理，認為其鋼筋布置相同。在本設計中箍筋數量不作考慮，僅僅以縱向主筋來考慮。4-43PSCPSC截面鋼筋輸入方法如下截面鋼筋輸入方法如下模型模型 材料和截面特性材料和截面特性PSCPSC截面鋼筋截面鋼筋截面列表截面列表 跨中等截面跨中等截面縱向鋼筋縱向鋼筋(i,j)兩端鋼筋信息相同(開)I I端端1 直徑(d22) 數量(25) Ref.Y(中央) Y(0) Ref.Z(上部) Z(0.06)間距(0.10)2 直徑(d22) 數量(6) Ref.Y(中央) Y(0) Ref.Z(下部) Z(0.06)間距(0.10)

53、圖圖36.36. PSCPSC截面鋼筋輸入截面鋼筋輸入注:其余的鋼筋輸入同圖36，具體的參數見表1。4-44輸入荷載輸入荷載輸入施工階段分析中的荷載(自重、 二期恒載和預應力荷載)和非施工階段的荷載(溫度荷載)。輸入荷載工況荷載荷載/ / 靜力荷載工況靜力荷載工況名稱名稱 ( (自重自重) )類型類型( (施工階段荷載施工階段荷載(cs)(cs) 名稱名稱 ( (二期恒載二期恒載) )類型類型( (施工階段荷載施工階段荷載(cs)(cs)名稱名稱 ( (預應力預應力1)1)類型類型( (施工階段荷載施工階段荷載(cs)(cs) 名稱名稱 ( (預應力預應力2)2)類型類型( (施工階段荷載施工

54、階段荷載(cs)(cs)名稱名稱 ( (系統(tǒng)溫度升系統(tǒng)溫度升) )類型類型( (溫度荷載溫度荷載(T)(T)名稱名稱 ( (系統(tǒng)溫度降系統(tǒng)溫度降) )類型類型( (溫度荷載溫度荷載(T)(T)名稱名稱 ( (節(jié)點溫度節(jié)點溫度) )類型類型( (溫度荷載溫度荷載(T)(T)名稱名稱 ( (單元溫度單元溫度) )類型類型( (溫度荷載溫度荷載(T)(T)名稱名稱 ( (梁截面溫度梁截面溫度) )類型類型( (溫度梯度溫度梯度(TPG)(TPG)圖圖37.37. 定義荷載工況定義荷載工況4-45輸入恒荷載輸入恒荷載使用 自重自重 功能輸入恒荷載。荷載荷載 / / 自重自重荷載工況名稱荷載工況名稱 自

55、重自重荷載組名稱荷載組名稱 自重自重自重系數自重系數 Z Z (-1)(-1)圖圖38.38. 輸入自重輸入自重4-46輸入二期恒載輸入二期恒載使用 梁單元荷載梁單元荷載 功能輸入二期恒載。荷載荷載 / / 梁單元荷載梁單元荷載( (連續(xù)連續(xù)) )荷載工況名稱荷載工況名稱 二期恒載二期恒載荷載組名稱荷載組名稱 二期恒載二期恒載荷載類型荷載類型 均布荷載均布荷載荷載作用的單元荷載作用的單元 兩點間直線兩點間直線方向方向 整體坐標系整體坐標系Z Z投影投影 否否( (開開) )數值數值 相對值相對值( (開開) )X1(0)X1(0)W(-1.2)W(-1.2)X2(1)X2(1)加載區(qū)間加載區(qū)間

56、( (兩點兩點)(1)(1 10)10)復制荷載復制荷載( (開開) )方向方向:y(:y(開開) )距離距離: : 42.542.5圖圖39.39. 輸入二期恒載輸入二期恒載4-47輸入預應力荷載輸入預應力荷載輸入鋼束特性值輸入鋼束特性值輸入正彎矩鋼束輸入正彎矩鋼束7(77(7j15.24)j15.24)荷載荷載/ / 預應力荷載預應力荷載 / / 預應力鋼束的特性值預應力鋼束的特性值預應力鋼束的名稱預應力鋼束的名稱 ( (TendonTendon1)1); ;預應力鋼束的類型預應力鋼束的類型 內部內部( (后張后張) )材料材料 2:2: Strand1860Strand1860鋼束總面積

57、鋼束總面積 (0.00098)(0.00098)或者或者鋼鉸線公稱直徑鋼鉸線公稱直徑15.2mm15.2mm(1x7(1x7) )鋼鉸線股數鋼鉸線股數 ( ( 7)7) 導管直徑導管直徑 (0.08)(0.08); ;鋼束松弛系數鋼束松弛系數( (開開) )：JTG04JTG040.30.3超張拉超張拉( (開開) )預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數:0.3:0.3管道每米局部偏差對摩擦的影響系數管道每米局部偏差對摩擦的影響系數: : 0.00660.0066（1/m1/m）錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值: :開始點開始點:0.006m:0

58、.006m結束點結束點:0.006m:0.006m粘結類型粘結類型 粘結粘結 圖圖40.40. 鋼束特性值鋼束特性值1 14-48輸入正彎矩鋼束輸入正彎矩鋼束8(88(8j15.24)j15.24)荷載荷載/ / 預應力荷載預應力荷載 / / 預應力鋼束的特性值預應力鋼束的特性值預應力鋼束的名稱預應力鋼束的名稱 ( (TendonTendon2)2); ;預應力鋼束的類型預應力鋼束的類型 內部內部( (后張后張) )材料材料 2:2: Strand1860Strand1860鋼束總面積鋼束總面積 (0.00112)(0.00112)或者或者鋼鉸線公稱直徑鋼鉸線公稱直徑15.2mm15.2mm(

59、1x7(1x7) )鋼鉸線股數鋼鉸線股數 ( ( 8 8 ) ) 導管直徑導管直徑 (0.08)(0.08); ;鋼束松弛系數鋼束松弛系數( (開開) )：JTG04JTG040.30.3超張拉超張拉( (開開) )預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數:0.3:0.3管道每米局部偏差對摩擦的影響系數管道每米局部偏差對摩擦的影響系數: : 0.00660.0066（1/m1/m）錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值: :開始點開始點:0.006m:0.006m結束點結束點:0.006m:0.006m粘結類型粘結類型 粘結粘結 圖圖41.41. 鋼束特性

60、值鋼束特性值2 24-49輸入正彎矩鋼束輸入正彎矩鋼束9(99(9j15.24)j15.24)荷載荷載/ / 預應力荷載預應力荷載 / / 預應力鋼束的特性值預應力鋼束的特性值預應力鋼束的名稱預應力鋼束的名稱 ( (TendonTendon3)3); ;預應力鋼束的類型預應力鋼束的類型 內部內部( (后張后張) )材料材料 2:2: Strand1860Strand1860鋼束總面積鋼束總面積 (0.00126)(0.00126)或者或者鋼鉸線公稱直徑鋼鉸線公稱直徑15.2mm15.2mm(1x7(1x7) )鋼鉸線股數鋼鉸線股數 ( ( 9 9 ) ) 導管直徑導管直徑 (0.08)(0.08); ;鋼束松弛系數鋼束松弛系數( (開開) )：JTG04JTG04