Midas例题(梁格法)：预应力溷凝土连续T梁桥的分析与设计

1、北京迈达斯技术北京迈达斯技术 预应力混凝土连续预应力混凝土连续T T梁桥的分析与设计梁桥的分析与设计 ( (梁格法梁格法) ) 目目 录录 概概要要.3 设设置操作置操作环环境境.10 定定义义材料和截面特性材料和截面特性.11 建立建立结构结构模型模型.21 PSCPSC截面截面钢钢筋筋输输入入.42 输输入荷入荷载载.44 定定义义施工施工阶阶段段.63 输输入移入移动动荷荷载数载数据据.73 运运行行结构结构分析分析.80 查查看分析看分析结结果果.81 概要概要 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 、

2、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。 图图1.1. 简支变连续分析模型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332m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：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：33296m 桥梁宽度：12.5m 设计车道：3车道 图图2.2. T T型梁跨中截面图型梁跨中截面图 图图3.3. T

3、 T梁端部截面图梁端部截面图 使用材料以及容许应力使用材料以及容许应力 混凝土混凝土 采用JTG04（RC）规范的C50混凝土 普通钢筋普通钢筋 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) 预应力钢束预应力钢束 采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860 钢束(15.2 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) 超张拉(开) 预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm2 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

4、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% 徐变和收缩徐变和收缩 条件 水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥) 28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm2 长期荷载作用时混凝土的材龄:5天 o t 混凝土与大气接触时的材龄:3天 s t 相对湿度: %70=RH 大气或养护温度: C20=T 构件理论厚度:程序计算 适用规范:中国规范(JTG D62-2004) 徐变系数: 程序计算 混凝土收缩变形率: 程序计算 荷载荷载 静力荷载静力荷载 自重自重 由

5、程序内部自动计算 二期恒载二期恒载 桥面铺装、护墙荷载、栏杆荷载、灯杆荷载等 具体考虑： 桥面铺装层：厚度80mm的钢筋混凝土和60mm的沥青混凝土，钢筋混凝土的重力密 度为25kN/m3, 沥青混凝土的重力密度为23kN/m3。每片T梁宽2.5m，所以铺装层的单位 长度质量为： （0.080.0825+0.0625+0.062323）2.5=8.45kN/m2.5=8.45kN/m2 2. . 护墙、栏杆和灯杆荷载：以3.55kN/m2计。 二期恒载桥面铺装护墙、栏杆和灯杆荷载8.45+3.5512kN/m2。 预应力荷载预应力荷载 全桥结构的预应力索分成正弯矩钢束和负弯矩钢束，全桥共65束

6、钢束，其中正弯矩钢 束45束，负弯矩钢束20束。在本文中不一一列出每根钢束的具体坐标，只列出典型的几 束钢束的坐标。 表表1.1.典型几束钢束的具体数据典型几束钢束的具体数据 坐 标 (m) 坐 标 (m) 钢束 名称 XYZR 钢束 类型 钢束 名称 XYZR 钢束 类型 001.720001.360 7.600.22406.800.1740 23.8500.224024.6500.1740 1t1-1 31.4501.720 正弯矩 钢束7 1t1-2 31.4501.360 正弯矩 钢束8 000.96032.5501.760 5.900.124040.1500.2240 25.5500

7、.124055.8500.2240 1t1-3 31.4500.960 正弯矩 钢束9 2t1-1 63.4501.760 正弯矩 钢束7 32.5501.36032.5500.960 40.1500.174040.1500.1240 55.8500.174055.8500.1240 2t1-2 63.4501.360 正弯矩 钢束8 2t1-3 63.4500.960 正弯矩 钢束9 64.5501.76064.5501.360 72.1500.224072.1500.1740 88.400.224088.400.1740 3t1-1 9601.760 正弯矩 钢束7 3t1-2 9601.

8、360 正弯矩 钢束8 64.5500.96024-0.621.825 72.1500.1240 12t1-1 40-0.621.825 负弯矩 钢束10 88.400.1240240.621.825 3t1-3 9600.960 正弯矩 钢束9 12t1-2 400.621.825 负弯矩 钢束10 56-0.621.825560.621.825 23t1-1 72-0.621.825 负弯矩 钢束10 23t1-2 720.621.825 负弯矩 钢束10 各参数的说明如下: 在本例题中预应力钢束的编号处理有两类，分别是AtBC和EDtF两类，具体表示如下 ： AtBC： A表示第几跨；

9、B表示该跨的第几根主梁，主梁编号从桥梁纵向左侧开始编号，最右为1，以次及彼 ； C表示第几根预应力索，索编号从Z向由上到下编号，总共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跨两跨相联； G表示该跨的第几根主梁，主梁编号同AtBC类； F表示第几根索，其中1表示主梁右侧的索，2表示主梁左侧的索 正弯矩钢束7表示的是7j15.24，正弯矩钢束8表示的是8j15.24，正弯矩9表示的是9 j15.24，负弯矩钢束10表示的是1015.24。 在本例题中，表中仅列出了正负弯矩的各跨中的最典型的部分，其余的钢束坐标如下：正 弯矩部分钢束，每跨的钢束只是横向坐标不同，

10、其余坐标相同，横向坐标即为各主梁的横向 坐标；负弯矩部分钢束，每根主梁的钢束只是横向坐标不同，横向坐标差即为各主梁之间的 横向坐标差。 移动荷载 适用规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003) 荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD 分析与设计步骤分析与设计步骤 预应力混凝土梁桥的分析与设计步骤如下。 1.定义材料和截面特性 材料 截面 定义时间依存性材料(收缩和徐变) 时间依存性材料连接 2.建立结构模型 建立结构模型 修改单元依存材料特性 3.输入PSC截面钢筋 4.输入荷载 恒荷载(自重和二期恒载) 预应力荷载 钢束特性值 钢束布置形状 钢束预应力荷载 温度荷载 系统温度 节

11、点温度 单元温度 温度梯度 梁截面温度 5.定义施工阶段 6.输入移动荷载数据 选择规范 定义车道 定义车辆 移动荷载工况 7.运行结构分析 8.查看分析结果 设置操作环境设置操作环境 打开新文件(新项目新项目)，以 简支变连续简支变连续 为名保存(保存保存)。 将单位体系设置为 tonftonf和m m 。该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。 文件文件 / / 新项目新项目 文件文件 / / 保存保存 ( ( PSCPSC BeamBeam ) ) 工具工具 / / 单位体系单位体系 长度长度 m m ; ; 力力tonftonf 图图4.4. 单位体系设定单位体系设定 单位体系还可以通

12、单位体系还可以通 过点击画面下端状态过点击画面下端状态 条的单位选择键条的单位选择键( () ) 来进行转换。来进行转换。 定义材料和截面特性定义材料和截面特性 定义结构所使用的混凝土和钢束的材料特性。 模型模型 / / 材料和截面特性材料和截面特性 / / 材料材料 类型类型 混凝土混凝土 ; ; 规范规范 JTG04（RC） 数据库数据库 C50C50 名称名称(Strand1860(Strand1860 ) ) ; ; 类型类型 钢材钢材 ; ; 规范规范 JTG04（S） 数据库数据库 Strand1860Strand1860 图图5.5. 定义材料对话框定义材料对话框 同时定义多种材

13、料同时定义多种材料 特性时，使用特性时，使用 键可以连续输入。键可以连续输入。 定义截面定义截面 本例题的桥梁结构的截面型式采用的是比较简单的预应力T梁结构，本结构采用的T梁 的中间16m是等截面部分，而在两端各8m的范围内是变截面。 定义左端截面定义左端截面 模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / / 截面截面 数据库数据库/ /用户用户 截面号截面号 (1)(1) ; ; 名称名称 ( (端部变截面左端部变截面左) ) 截面类型截面类型 变截面变截面PSC-PSC-工形工形 尺寸尺寸 对称对称:(:(开开) ) 拐点：拐点： JL1(JL1(开开) ) 尺寸尺寸I I S1S1自

14、动自动( (开开),), S2S2自动自动( (开开),), S3S3自动自动( (开开),), T T自动自动( (开开) ) 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 ; HL5:0.40HL5:0.40 BL1:0.24BL1:0.24 ; BL2:1.25BL2:1.25 ; BL2-1:0.69BL2-1:0.69 ; BL4:0.33BL4:0.33 ; 尺寸尺寸J J S1S1自动自动( (开开),), S2S2自动自动( (开开),),

15、 S3S3自动自动( (开开),), T T自动自动( (开开) ) 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 ; HL5:0.29HL5:0.29 BL1:0.12BL1:0.12 ; BL2:1.25BL2:1.25 ; BL2-1:0.69BL2-1:0.69 ; BL4:0.27BL4:0.27 ; X X轴变化：一次方程轴变化：一次方程 Y Y轴变化：一次方程轴变化：一次方程 考虑剪切变形考虑剪切变形( (开开) ) 偏心偏心 中中- -下部

16、下部 图图6.6. 端部变截面截面数据端部变截面截面数据 定义跨中等截面定义跨中等截面 模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / / 截面截面 数据库数据库/ /用户用户 截面号截面号 (2)(2) ; ; 名称名称 ( (跨中等截面跨中等截面) ) 截面类型截面类型PSC-PSC-工形工形 截面名称截面名称:None:None 对称对称:(:(开开) ) ; 变截面拐点变截面拐点: : JL1(JL1(开开) ) ; ; 剪切验算剪切验算: : Z1Z1自动自动:(:(开开) ); Z2Z2自动自动: : ( (开开) ) 抗剪用最小腹板厚度抗剪用最小腹板厚度 t1:t1:自动自动(

17、 (开开) ); t2:t2:自动自动( (开开) ); t3:t3:自动自动( (开开) ) 抗扭用抗扭用: : ( (开开) ) HL1:0.20HL1:0.20 ; HL2:0.06HL2:0.06 ; HL3:1.28HL3:1.28 ; HL4:0.17HL4:0.17 ; HL5:0.29HL5:0.29 BL1:0.12BL1:0.12 ; BL2:1.25BL2:1.25 ; BL2BL21 1：0.690.69；BL4:0.27BL4:0.27 ; 考虑剪切变形考虑剪切变形( (开开) ) 偏心偏心 中中- -下部下部 图图7.7. 跨中等截面跨中等截面 定义右端截面定义右端

18、截面 模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / / 截面截面 数据库数据库/ /用户用户 截面号截面号 (3)(3) ; ; 名称名称 ( (端部变截面右端部变截面右) ) 截面类型截面类型 变截面变截面PSC-PSC-工形工形 尺寸尺寸 对称对称:(:(开开) ) 拐点：拐点： JL1(JL1(开开) ) 尺寸尺寸I I S1S1自动自动( (开开),), S2S2自动自动( (开开),), S3S3自动自动( (开开),), T T自动自动( (开开) ) HL1:0.20HL1:0.20 ; HL2:0.06HL2:0.06 ;HL2-1:;HL2-1: 0 0 ; HL3:1.

19、28HL3:1.28 ; HL4:0.17HL4:0.17 ; HL5:0.29HL5:0.29 BL1:0.12BL1:0.12 ; BL2:1.25BL2:1.25 ; BL2-1:0.69BL2-1:0.69 ; BL4:0.27BL4:0.27 ; 尺寸尺寸J J S1S1自动自动( (开开),), S2S2自动自动( (开开),), S3S3自动自动( (开开),), T T自动自动( (开开) ) 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

20、; HL5:0.40HL5:0.40 BL1:0.24BL1:0.24 ; BL2:1.25BL2:1.25 ; BL2-1:0.69BL2-1:0.69 ; BL4:0.33BL4:0.33 ; X X轴变化：一次方程轴变化：一次方程 Y Y轴变化：一次方程轴变化：一次方程 考虑剪切变形考虑剪切变形( (开开) ) 偏心偏心 中中- -下部下部 图图8.8. 端部变截面右端部变截面右 定义端部横梁定义端部横梁 模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / / 截面截面 数据库数据库/ /用户用户 截面号截面号 (4)(4) ; ; 名称名称 ( (端部横梁端部横梁) ) 截面类型截面类型

21、 变截面变截面PSC-TPSC-T形形 尺寸尺寸 对称对称:(:(开开) ) 左侧左侧 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 考虑剪切变形考虑剪切变形: : ( (开开) ) 剪切验算剪切验算:Z1:Z1自动自动( (开开);); Z3Z3自动自动( (开开) ) 抗剪用最小腹板厚度抗剪用最小腹板厚度:t1:t1自动自动( (开开);); t2t2自动自动( (开开);); t3t3自动自动( (开开) ) 抗扭用抗扭用: : 自动自动( (开开) )

22、 偏心偏心 中中- -下部下部 图图9.9. 端部横梁端部横梁 定义中横梁定义中横梁 模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / / 截面截面 数据库数据库/ /用户用户 截面号截面号 (5)(5) ; ; 名称名称 ( (中部横梁中部横梁) ) 截面类型截面类型 变截面变截面PSC-TPSC-T形形 尺寸尺寸 对称对称:(:(开开) ) 左侧左侧 HL1:0.2HL1:0.2 ; ; HL3:HL3: 1.8;1.8; BL1:0.09BL1:0.09 ; ; BL3:BL3: 1.911.91 ; ; BL4:BL4: 2 2 考虑剪切变形考虑剪切变形: : ( (开开) ) 剪切验

23、算剪切验算:Z1:Z1自动自动( (开开);); Z3Z3自动自动( (开开) ) 抗剪用最小腹板厚度抗剪用最小腹板厚度:t1:t1自动自动( (开开);); t2t2自动自动( (开开);); t3t3自动自动( (开开) ) 抗扭用抗扭用: : 自动自动( (开开) ) 偏心偏心 中中- -下部下部 图图10.10. 中部横梁中部横梁 调整截面特性参数调整截面特性参数 在梁格法分析中，端横梁和中横梁的质量只有其横梁部分的质量，所以需要对其的质在梁格法分析中，端横梁和中横梁的质量只有其横梁部分的质量，所以需要对其的质 量参数进行调整。量参数进行调整。 调整端横梁截面特性调整端横梁截面特性 模

24、型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性/ /截面特性调整系数截面特性调整系数 截面截面 端部横梁端部横梁 调整系数调整系数: :面积面积 1 1 ; ; AsyAsy：1 1 ；AszAsz：1 1 ；IxxIxx：1 1；：；： IyyIyy：1 1；IzzIzz：1 1； 自重：自重：0.4030.403 图图11.11. 调整端横梁截面特性调整端横梁截面特性 调整中横梁截面特性调整中横梁截面特性 模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性/ /截面特性调整系数截面特性调整系数 截面截面 中部横梁中部横梁 调整系数调整系数: :面积面积 1 1 ; ; AsyAsy：1 1 ；Asz

25、Asz：1 1 ；IxxIxx：1 1；：；： IyyIyy：1 1；IzzIzz：1 1； 自重：自重：0.2880.288 图图12.12. 调整中横梁截面特性调整中横梁截面特性 定义材料时间依存特性并连接定义材料时间依存特性并连接 为了考虑混凝土材料的徐变、收缩对结构的影响，下面定义材料的时间依存特性。 材料的时间依存特性参照以下数据来输入。 28天强度 : fck = 5000 tonf/m2 相对湿度 : RH = 70 % 理论厚度 : 1m(采用程序自动计算) 水泥种类：普通硅酸盐水泥 5 开始收缩时的混凝土材龄 : 3天 模型模型 / /材料和截面特性材料和截面特性 / / 时

26、间依存性材料时间依存性材料( (徐变和收缩徐变和收缩) ) 名称名称 (Shrink(Shrink andand Creep)Creep) ; ; 设计标准设计标准China(JTGChina(JTG D62-2004)D62-2004) 2828天材龄抗压强度天材龄抗压强度 (5000)(5000) 环境年平均相对湿度环境年平均相对湿度(40(40 99)99) (70)(70) 构件的理论厚度构件的理论厚度 (1)(1) 水泥种类系数水泥种类系数(Bsc):5(Bsc):5 开始收缩时的混凝土材龄开始收缩时的混凝土材龄 (3)(3) 图图13.13. 定义材料的徐变和收缩特性定义材料的徐变

27、和收缩特性 截面形状比较复杂时，截面形状比较复杂时， 可使用可使用模型模型 材料和截面特材料和截面特 性值性值 修改单元材料时间依修改单元材料时间依 存特性存特性 的功能来输入的功能来输入h h值值 。 理论厚度与结构模型理论厚度与结构模型 有关，只有在建立了结构有关，只有在建立了结构 模型后才能确定理论厚度模型后才能确定理论厚度 ，所以此处先设定一个，所以此处先设定一个1m1m 的厚度，在建立结构目新的厚度，在建立结构目新 后再对其进行修正。后再对其进行修正。 相对湿度根据结构所相对湿度根据结构所 处的实际环境来确定，此处的实际环境来确定，此 处设定为处设定为7070。 参照图参照图1313

28、将一般材料特性和时间依存材料特性相连接。即将时间依存材料特性赋予相应的将一般材料特性和时间依存材料特性相连接。即将时间依存材料特性赋予相应的 材料。材料。 模型模型 / / 材料和截面特性材料和截面特性 / / 时间依存材料连接时间依存材料连接 时间依存材料类型时间依存材料类型 徐变和收缩徐变和收缩 徐变和收缩徐变和收缩 选择指定的材料选择指定的材料 材料材料1:C501:C50 选择的材料选择的材料 图图14.14. 时间依存性材料连接时间依存性材料连接 建立结构模型建立结构模型 采用建立节点和建立单元的常规步骤来建立结构模型采用建立节点和建立单元的常规步骤来建立结构模型 建立纵梁建立纵梁

29、建立节点建立节点 点格点格(开开) ; 捕捉点捕捉点(关关) ; 捕捉轴线捕捉轴线(关关) 单元单元( (开开) ) 正面正面 ; 自动对齐自动对齐 模型模型 节点节点 建立节点建立节点 坐标坐标 (0,0,0)(0,0,0) 复制次数复制次数:0:0 距离距离: : 0 0 0 0 0 0 图图15.15. 建立节点建立节点 建立节点建立节点 模型模型 节点节点 移动移动/ /复制节点复制节点 形式形式: :复制复制 复制和移动复制和移动: :任意间距任意间距 方向方向:X:X ( (开开) ) ; ; 间距间距: : 8 8 1616 8 8 8 8 1616 8 8 8 8 1616 8

30、 8 图图16.16. 复制形成全桥节点复制形成全桥节点 建立单元建立单元 模型模型 单元单元 建立单元建立单元 单元类型单元类型: :一般梁一般梁/ /变截面梁变截面梁 材料材料: :号号 1 1 名称名称 C50C50 截面截面: :号号 3 3 名称名称 端部变截面右端部变截面右 截面截面: :号号 2 2 名称名称 跨中等截面跨中等截面 节点连接节点连接: : 1 1 2 2 节点连接节点连接:2:2 3 3 截面截面: :号号 1 1 名称名称 端部变截面端部变截面 截面截面: :号号 3 3 名称名称 端部变截面右端部变截面右 节点连接节点连接: : 3 3 4 4 节点连接节点连

31、接:4:4 5 5 截面截面: :号号 2 2 名称名称 跨中等截面跨中等截面 截面截面: :号号 1 1 名称名称 端部变截面端部变截面 节点连接节点连接: : 5 5 6 6 节点连接节点连接:6:6 7 7 截面截面: :号号 3 3 名称名称 端部变截面右端部变截面右 截面截面: :号号 2 2 名称名称 跨中等截面跨中等截面 节点连接节点连接: : 7 7 8 8 节点连接节点连接:8:8 9 9 截面截面: :号号 1 1 名称名称 端部变截面左端部变截面左 节点连接节点连接: : 9 9 1010 图图17.17. 最右边纵向最右边纵向T T梁梁 分割单元分割单元 现在建立的每个

32、单元长度都很长，现在对单元进行分割，分割的标准是根据结构的实 际布置来确定。 单元单元/ /分割单元分割单元 分割分割/ /分割类型分割类型: : 线单元线单元( (开开) ) 任意间距任意间距( (开开) ) X:0.55,1.45,2,2(X:0.55,1.45,2,2(选择选择1 1号单元号单元) ) 图图18.18. 分割分割1 1号单元号单元 分割单元分割单元(2)(2) 单元单元/ /分割单元分割单元 分割分割/ /分割类型分割类型: : 线单元线单元( (开开) ) 等间距：等间距： X X方向分割数量方向分割数量(8)(8)(选择选择2 2、5 5、8 8号单元号单元) ) X

33、 X方向分割数量方向分割数量(4)(4) ( (选择选择3 3、4 4、6 6、7 7、9 9号单元号单元) ) 任意间距：任意间距： X:1.45(X:1.45(选择选择2323、3838、5353号单元号单元) ) X:0.55(X:0.55(选择选择4 4、7 7号单元号单元) ) 图图19.19. 分割其余单元分割其余单元 建立变截面组建立变截面组 对于目前的结构，每跨对于目前的结构，每跨T T梁的端部是变截面的。梁的端部是变截面的。 单元单元/ /变截面组变截面组 组名组名: :第一跨变截面左第一跨变截面左( (选择选择1 1 10to1310to13单元单元) ) 组名组名: :第

34、一跨变截面右第一跨变截面右( (选择选择3 3 21to2421to24单元单元) ) 组名组名: :第二跨变截面左第二跨变截面左( (选择选择4 4 25to2825to28单元单元) ) 组名组名: :第二跨变截面右第二跨变截面右( (选择选择6 6 36to3936to39单元单元) ) 组名组名: :第三跨变截面左第三跨变截面左( (选择选择7 7 40to4340to43单元单元) ) 组名组名: :第三跨变截面右第三跨变截面右( (选择选择9 9 51to5451to54单元单元) ) Z Z轴轴: : 线性线性; ; y y轴轴: : 线性线性 图图20.20. 建立变截面组建立

35、变截面组 复制单元复制单元 全桥为全桥为5 5片片2.5m2.5m的的T T梁组成梁组成, ,所以在建立好一片所以在建立好一片T T梁的基础上采用复制的方法建立剩余的四片主梁梁的基础上采用复制的方法建立剩余的四片主梁 。 单元单元: :移动移动/ /复制复制 形式形式: : 复制复制( (开开) ) 等间距：等间距： dx,dy,dz:0,2.5,0dx,dy,dz:0,2.5,0 复制次数复制次数:4:4 全选全选, , 图图21.21. 复制单元复制单元 建立横梁建立横梁 在本结构中对结构进行简化处理后，设定两种横梁：端横梁和中横梁，端横梁为各跨的端在本结构中对结构进行简化处理后，设定两种

36、横梁：端横梁和中横梁，端横梁为各跨的端 部，中横梁为除端横梁以外的部分横梁。部，中横梁为除端横梁以外的部分横梁。 建立端横梁建立端横梁 模型模型 单元单元 建立单元建立单元 单元类型单元类型: :一般梁一般梁/ /变截面梁变截面梁 材料材料: :号号 1 1 名称名称 C50C50 截面号截面号:4:4 名称名称: : 4:4:端部横梁端部横梁 交叉分割交叉分割: : 节点节点 ( (开开) ) 单元单元( (开开) ) 节点连接节点连接: : (11(11 222)222) (25(25 250)250) (29(29 228)228) (40(40 262)262) (44(44 234)

37、234) (55(55 274)274) 图图22.22. 建立端部横梁建立端部横梁 建立中横梁建立中横梁 模型模型 单元单元 建立单元建立单元 单元类型单元类型: :一般梁一般梁/ /变截面梁变截面梁 材料材料: :号号 1 1 名称名称 C50C50 截面号截面号:4:4 名称名称: : 5:5:中部横梁中部横梁 交叉分割交叉分割: : 节点节点 ( (开开) ) 单元单元( (开开) ) 节点连接节点连接: : (13(13 240)240) (27(27 252)252) (42(42 264)264) 图图21.21. 建立中横梁建立中横梁 图图23.23. 建立中部横梁建立中部横梁

38、 复制中横梁复制中横梁 模型模型 单元单元 移动移动/ /复制单元复制单元 单元类型单元类型: :一般梁一般梁/ /变截面梁变截面梁 形式形式: : 复制复制( (开开) ) 移动和复制移动和复制: :等间距等间距( (开开) ) dx,dx, dy,dy, dz:4,dz:4, 0,0, 0 0 复制次数复制次数:6:6 交叉分割交叉分割: : 节点节点 ( (开开) ) 单元单元( (开开) ) 复制节点属性复制节点属性( (开开) )，复制单元属性，复制单元属性( (开开) ) 选择选择:295to306:295to306单元单元 图图24.24. 复制建立全部中横梁复制建立全部中横梁

39、定义结构组、边界条件组、荷载组和钢束组定义结构组、边界条件组、荷载组和钢束组 为了进行施工阶段分析，将在各施工阶段(construction stage)所要激活和钝化的单元、边界 条件和荷载定义为组，并利用组来定义施工阶段。 建立结构组建立结构组 组组 结构组结构组 新建新建 定义结构组定义结构组 名称名称( (先简支先简支) ) 定义结构组定义结构组 名称名称( (合拢段合拢段) ) 定义结构组定义结构组 名称名称( (横梁横梁) ) 定义结构组定义结构组 名称名称( (纵梁左边纵梁左边) ) 定义结构组定义结构组 名称名称( (纵梁右边纵梁右边) ) 图图25.25. 建立结构组建立结构

40、组 建立边界组建立边界组 组组 边界组边界组 新建新建 定义边界组定义边界组 名称名称( (两端临时支座两端临时支座) ) 定义边界组定义边界组 名称名称( (两端永久支座两端永久支座) ) 定义边界组定义边界组 名称名称( (中跨永久支座中跨永久支座) ) 定义边界组定义边界组 名称名称( (中跨临时支座中跨临时支座)()(后缀后缀1to2)1to2) 图图26.26. 建立边界组建立边界组 建立荷载组建立荷载组 组组 荷载组荷载组 新建新建 定义荷载组定义荷载组 名称名称( (自重自重) ) 定义荷载组定义荷载组 名称名称( (二期恒载二期恒载) ) 定义荷载组定义荷载组 名称名称( (预

41、应力预应力1)1) 定义荷载组定义荷载组 名称名称( (预应力预应力2)2) 图图27.27. 建立荷载组建立荷载组 建立钢束组建立钢束组 组组 钢束组钢束组 新建新建 定义钢束组定义钢束组 名称名称( (正弯矩正弯矩7)7) 定义钢束组定义钢束组 名称名称( (正弯矩正弯矩8)8) 定义钢束组定义钢束组 名称名称( (正弯矩正弯矩9)9) 定义钢束组定义钢束组 名称名称( (负弯矩负弯矩10)10) 图图28.28. 建立钢束组建立钢束组 定义结构组定义结构组 组组 结构组结构组 单元号单元号 (on)(on) 窗口选择窗口选择: : (1to3(1to3 5to221by545to221b

42、y54 6to222by546to222by54 8to238to23 25to3825to38 40to5740to57 62to7762to77 79to9279to92 9 9 4to1114to111 116to131116to131 133to146133to146 148to165148to165 170to185170to185 187to200187to200 202to219202to219 224to239224to239 241to254241to254 256to270)256to270) 组组 结构组结构组 先简支先简支 ( (拖拖 ; 预应力钢束的类型预应力钢束的类

43、型 内部内部( (后张后张) ) 材料材料2:2: Strand1860Strand1860 钢束总面积钢束总面积 (0.00098)(0.00098) 或者或者 钢铰线公称直径钢铰线公称直径15.2mm(1x7)15.2mm(1x7) 钢铰线股数钢铰线股数 ( ( 7)7) 导管直径导管直径 (0.08)(0.08) ; ; 钢束松弛系数钢束松弛系数( (开开) )：JTG04JTG04 0.30.3 超张拉超张拉( (开开) ) 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3:0.3 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数管道每米局部偏差对摩擦的影响系数: : 0.00660.

44、0066（1/m1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: : 开始点开始点:0.006m:0.006m 结束点结束点:0.006m:0.006m 粘结类型粘结类型 粘结粘结 图图40.40. 钢束特性值钢束特性值1 1 输入正弯矩钢束输入正弯矩钢束8(88(8j15.24)j15.24) 荷载荷载/ / 预应力荷载预应力荷载 / / 预应力钢束的特性值预应力钢束的特性值 预应力钢束的名称预应力钢束的名称 (Tendon2)(Tendon2) ; ; 预应力钢束的类型预应力钢束的类型 内部内部( (后张后张) ) 材料材料2:2: Strand1860Strand

45、1860 钢束总面积钢束总面积 (0.00112)(0.00112) 或者或者 钢铰线公称直径钢铰线公称直径15.2mm(1x7)15.2mm(1x7) 钢铰线股数钢铰线股数 ( ( 8 8 ) ) 导管直径导管直径 (0.08)(0.08) ; ; 钢束松弛系数钢束松弛系数( (开开) )：JTG04JTG04 0.30.3 超张拉超张拉( (开开) ) 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3:0.3 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数管道每米局部偏差对摩擦的影响系数: : 0.00660.0066（1/m1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值锚具变形、钢筋回缩和接

46、缝压缩值: : 开始点开始点:0.006m:0.006m 结束点结束点:0.006m:0.006m 粘结类型粘结类型 粘结粘结 图图41.41. 钢束特性值钢束特性值2 2 输入正弯矩钢束输入正弯矩钢束9(99(9j15.24)j15.24) 荷载荷载/ / 预应力荷载预应力荷载 / / 预应力钢束的特性值预应力钢束的特性值 预应力钢束的名称预应力钢束的名称 (Tendon3)(Tendon3) ; ; 预应力钢束的类型预应力钢束的类型 内部内部( (后张后张) ) 材料材料2:2: Strand1860Strand1860 钢束总面积钢束总面积 (0.00126)(0.00126) 或者或者

47、 钢铰线公称直径钢铰线公称直径15.2mm(1x7)15.2mm(1x7) 钢铰线股数钢铰线股数 ( ( 9 9 ) ) 导管直径导管直径 (0.08)(0.08) ; ; 钢束松弛系数钢束松弛系数( (开开) )：JTG04JTG04 0.30.3 超张拉超张拉( (开开) ) 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3:0.3 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数管道每米局部偏差对摩擦的影响系数: : 0.00660.0066（1/m1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: : 开始点开始点:0.006m:0.006m 结束点结束点:0.0

48、06m:0.006m 粘结类型粘结类型 粘结粘结 图图43.43. 输入钢束特性值输入钢束特性值3 3 输入负弯矩钢束输入负弯矩钢束10(1010(10j15.24)j15.24) 荷载荷载/ / 预应力荷载预应力荷载 / / 预应力钢束的特性值预应力钢束的特性值 预应力钢束的名称预应力钢束的名称 (Tendon4)(Tendon4) ; ; 预应力钢束的类型预应力钢束的类型 内部内部( (后张后张) ) 材料材料2:2: Strand1860Strand1860 钢束总面积钢束总面积 (0.0014)(0.0014) 或者或者 钢铰线公称直径钢铰线公称直径15.2mm(1x7)15.2mm(

49、1x7) 钢铰线股数钢铰线股数 ( ( 1010 ) ) 导管直径导管直径 (0.08)(0.08) ; ; 钢束松弛系数钢束松弛系数( (开开) )：JTG04JTG04 0.30.3 超张拉超张拉( (开开) ) 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3:0.3 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数管道每米局部偏差对摩擦的影响系数: : 0.00660.0066（1/m1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: : 开始点开始点:0.006m:0.006m 结束点结束点:0.006m:0.006m 粘结类型粘结类型 粘结粘结 图图44.44

50、. 钢束特性值钢束特性值4 4 输入钢束形状输入钢束形状 首先输入第一跨最右边的一个T梁片的钢束形状。 第一根钢束第一根钢束:1t1-1:1t1-1 隐藏隐藏(开开) ; 单元号单元号 (开开) ; 节点号节点号 (关关) 荷载荷载/ / 预应力荷载预应力荷载 / / 预应力钢束形状预应力钢束形状 钢束名称钢束名称 (1t1-1)(1t1-1) ; ; 组组: : ( ( 正弯矩钢束正弯矩钢束7)7) 钢束特性值钢束特性值Tendon1Tendon1 窗口选择窗口选择 ( (单元单元 : : 2 2 3 3 10to23)10to23) 输入类型输入类型2-D2-D （开）（开） 曲线类型曲线

51、类型 圆弧圆弧 （开）（开） 钢束直线段钢束直线段 开始点开始点 (0)(0) ; ; 结束点结束点(0)(0) 布置形状布置形状 y y轴轴 1x1x ( ( 0 0 ),), y y ( ( 0 0 ),), R(R( 0 0 ),),倾斜倾斜( (无无) ) 2x2x ( ( 31.4531.45 ),), y y ( ( 0 0 ),), R R ( ( 0 0 ),), 倾斜倾斜( (无无) ) Z Z轴轴 1x1x ( ( 0 0 ),), Z Z ( ( 1.761.76 ),), R R ( ( 0 0 ) ) 2x2x ( ( 7.67.6 ),), Z Z ( ( 0.22

52、0.22 ),), R R ( ( 4040 ) ) 3x3x ( ( 23.85),23.85), Z Z ( ( 0.220.22 ),), R R ( ( 4040 ) ) 4x4x ( ( 31.45),31.45), Z Z ( ( 1.76),1.76), R R ( ( 0 0 ) ) 对称点对称点 最后；钢束形状最后；钢束形状 直线直线 钢束布置插入点钢束布置插入点 ( ( 0,0, 0,0, 0)0) ；假想 ；假想x x轴方向轴方向XX 绕绕x x轴旋转角度轴旋转角度0,0,投影投影( (开开) ) 绕主轴旋转角度绕主轴旋转角度(Y),(0(Y),(0) 图图45.45.

53、1t1-11t1-1钢束钢束 第二根钢束第二根钢束:1t1-2:1t1-2 隐藏隐藏(开开) ; 单元号单元号 (开开) ; 节点号节点号 (关关) 荷载荷载/ / 预应力荷载预应力荷载 / / 预应力钢束形状预应力钢束形状 钢束名称钢束名称 (1t1-2)(1t1-2) ; ; 组组: : ( ( 正弯矩钢束正弯矩钢束8)8) 钢束特性值钢束特性值Tendon2Tendon2 窗口选择窗口选择 ( (单元单元 : : 2 2 3 3 10to23)10to23) 输入类型输入类型2-D2-D （开）（开） 曲线类型曲线类型 圆弧圆弧 （开）（开） 钢束直线段钢束直线段 开始点开始点 (0)(

54、0) ; ; 结束点结束点(0)(0) 布置形状布置形状 y y轴轴 1x1x ( ( 0 0 ),), y y ( ( 0 0 ),), R(R( 0 0 ),),倾斜倾斜( (无无) ) 2x2x ( ( 31.4531.45 ),), y y ( ( 0 0 ),), R R ( ( 0 0 ),), 倾斜倾斜( (无无) ) Z Z轴轴 1x1x ( ( 0 0 ),), Z Z ( ( 1.361.36 ),), R R ( ( 0 0 ) ) 2x2x ( ( 6.86.8 ),), Z Z ( ( 0.170.17 ),), R R ( ( 4040 ) ) 3x3x ( ( 2

55、4.65),24.65), Z Z ( ( 0.170.17 ),), R R ( ( 4040 ) ) 4x4x ( ( 31.45),31.45), Z Z ( ( 1.36),1.36), R R ( ( 0 0 ) ) 对称点对称点 最后；钢束形状最后；钢束形状 直线直线 钢束布置插入点钢束布置插入点 ( ( 0,0, 0,0, 0)0) ；假想 ；假想x x轴方向轴方向XX 绕绕x x轴旋转角度轴旋转角度0,0,投影投影( (开开) ) 绕主轴旋转角度绕主轴旋转角度(Y),(0(Y),(0) 图图46.46. 1t1-21t1-2钢束钢束 第三根钢束第三根钢束:1t1-3:1t1-3

56、 隐藏隐藏(开开) ; 单元号单元号 (开开) ; 节点号节点号 (关关) 荷载荷载/ / 预应力荷载预应力荷载 / / 预应力钢束形状预应力钢束形状 钢束名称钢束名称 (1t1-3)(1t1-3) ; ; 组组: : ( ( 正弯矩钢束正弯矩钢束9)9) 钢束特性值钢束特性值Tendon3Tendon3 窗口选择窗口选择 ( (单元单元 : : 2 2 3 3 10to23)10to23) 输入类型输入类型2-D2-D （开）（开） 曲线类型曲线类型 圆弧圆弧 （开）（开） 钢束直线段钢束直线段 开始点开始点 (0)(0) ; ; 结束点结束点(0)(0) 布置形状布置形状 y y轴轴 1x

57、1x ( ( 0 0 ),), y y ( ( 0 0 ),), R(R( 0 0 ),),倾斜倾斜( (无无) ) 2x2x ( ( 31.4531.45 ),), y y ( ( 0 0 ),), R R ( ( 0 0 ),), 倾斜倾斜( (无无) ) Z Z轴轴 1x1x ( ( 0 0 ),), Z Z ( ( 0.960.96 ),), R R ( ( 0 0 ) ) 2x2x ( ( 5.95.9 ),), Z Z ( ( 0.120.12 ),), R R ( ( 4040 ) ) 3x3x ( ( 25.55),25.55), Z Z ( ( 0.120.12 ),), R

58、 R ( ( 4040 ) ) 4x4x ( ( 31.45),31.45), Z Z ( ( 0.96),0.96), R R ( ( 0 0 ) ) 对称点对称点 最后；钢束形状最后；钢束形状 直线直线 钢束布置插入点钢束布置插入点 ( ( 0,0, 0,0, 0)0) ；假想 ；假想x x轴方向轴方向XX 绕绕x x轴旋转角度轴旋转角度0,0,投影投影( (开开) ) 绕主轴旋转角度绕主轴旋转角度(Y),(0(Y),(0) 图图47.47. 1t1-31t1-3钢束钢束 负弯矩钢束负弯矩钢束:12t1-1:12t1-1 隐藏隐藏(开开) ; 单元号单元号 (开开) ; 节点号节点号 (关

59、关) 荷载荷载/ / 预应力荷载预应力荷载 / / 预应力钢束形状预应力钢束形状 钢束名称钢束名称 (12t1-1)(12t1-1) ; ; 组组: : ( ( 负弯矩钢束负弯矩钢束10)10) 钢束特性值钢束特性值Tendon4Tendon4 窗口选择窗口选择 ( (单元单元 : : 3 3 4 4 21to28)21to28) 输入类型输入类型2-D2-D （开）（开） 曲线类型曲线类型 圆弧圆弧 （开）（开） 钢束直线段钢束直线段 开始点开始点 (0)(0) ; ; 结束点结束点(0)(0) 布置形状布置形状 y y轴轴 1x1x ( ( 2424 ),), y y ( ( -0.62-

60、0.62 ),), R(R( 0 0 ),),倾斜倾斜( (无无) ) 2x2x ( ( 4040 ),), y y ( ( -0.62),-0.62), R R ( ( 0 0 ),), 倾斜倾斜( (无无) ) Z Z轴轴 1x1x ( ( 2424 ),), Z Z ( ( 1.8251.825 ),), R R ( ( 0 0 ) ) 2x2x ( ( 4040 ),), Z Z ( ( 1.8251.825 ),), R R ( ( 0 0 ) ) 对称点对称点 最后；钢束形状最后；钢束形状 直线直线 钢束布置插入点钢束布置插入点 ( ( 0,0, 0,0, 0)0) ；假想 ；假想