预应力混凝土连续梁桥施工阶段的计算

1、预应力混凝土连续梁桥施工阶段的计算本节使用一个的采用悬臂施工的三跨连续梁实桥模型来重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。主要包括分析预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法，以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的步骤和方法。图2.1连续箱梁立面图4.12.1 预应力混凝土连续梁桥的特点预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用

2、下，连续梁在支点处有负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；但是，在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。 虽然连续梁有很多优点， 但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者，因为限于当时施工主要采用满堂支架法，采用连续梁费工费时。到后来，由于悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的 发展。60年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法；在较大跨连续梁中，则应用更完善的悬臂施工方法，这就使连续梁方案重新获得了竞争力，并逐步 在40200米范围内占主要地位。无论是城市桥梁、高架

3、道路、山谷高架栈桥，还是跨河大连续梁结构体系已经成为桥，预应力混凝土连续梁都发挥了其优势，成为优胜方案。目前，预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。然而， 当跨度很大时，连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面，还是在养护方面都成为一个难题；而T 型刚构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结构结合起来，形成一种连续刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁体系的一个重要发展，也是未来连续梁发展的主要方向。4.12.2 尺寸拟定原则一、桥孔分跨连续梁桥有做成三跨或者四跨一联的，也有做成多跨一联的，但一般不超过六跨。对于桥孔分跨，往往要受到如下因素的影响：桥址地形、地质与水文条件，通航要

4、求以及墩台、基础及支座构造，力学要求，美学要求等。若采用三跨不等的桥孔布置，一般边跨长度可取为中跨的0.5 0.8 倍， 这样可使中跨跨中不致产生异号弯矩，此外， 边跨跨长与中跨跨长之比还与施工方法有着密切的联系，对于采用现场浇筑的桥梁，边跨长度取为中跨长度的0.8倍是经济合理的。但是若采用悬臂施工法，则边跨与中跨的比值为0.420.45。本桥采用悬臂施工方法，其跨度组合为：(30+40+30)米。二、 截面立面布置从预应力混凝土连续梁的受力特点来分析，连续梁的立面应采取变高度布置为宜；在恒、活载作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩，因此，

5、采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布规律，另外，变高度梁使梁体外形和谐，节省材料并增大桥下净空。但是，在采用顶推法、移动模架法、整孔架设法施工的桥梁，由于施工的需要，一般采用等高度梁。等高度梁的缺点是：在支点上不能利用增加梁高而只能增加预应力束筋用量来抵抗较大的负弯矩，材料用量多，但是其优点是结构构造简单、线形简洁美观、预制定型、施工方便。一般用于如下情况：1. 桥梁为中等跨径，以40 60 米为主。采用等截面布置使桥梁构造简单，施工迅速。由于跨径不大，梁的各截面内力差异不大，可采用构造措施予以调节。2. 等截面布置以等跨布置为宜，由于各种原因需要对个别跨径改变跨长时，也以等截面为宜。3. 采

6、用有支架施工，逐跨架设施工、移动模架法和顶推法施工的连续梁桥较多采用等截面布置。双层桥梁在无需做大跨径的情况下，选用等截面布置可使结构构造简化。结合以上的叙述，所以本设计中采用满堂支架施工方法，变截面的梁。三、截面横截面布置梁式桥横截面的设计主要是确定横截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、主梁各部尺寸；它与梁式桥体系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美观要求以及经济用料等等因素都有关系。当横截面的核心距较大时，轴向压力的偏心可以愈大，也就是预应力钢筋合力的力臂愈大，可以充分发挥预应力的作用。箱形截面就是这样的一种截面。此外，箱形截面这种闭合薄壁截面抗扭刚度很大，对于弯桥和采用悬臂施工的桥

7、梁尤为有利；同时， 因其都具有较大的面积，所以能够有效地抵抗正负弯矩，并满足配筋要求；箱形截面具有良好的动力特性；再者它收缩变形数值较小，因而也受到了人们的重视。总之，箱形截面是大、中跨预应力连续梁最适宜的横截面形式。常见的箱形截面形式有：单箱单室、单箱双室、双箱单室、单箱多室、双箱多室等等。单箱单室截面的优点是受力明确，施工方便，节省材料用量。拿单箱单室和单箱双室比较，两者对截面底板的尺寸影响都不大，对腹板的影响也不致改变对方案的取舍；但是， 由框架分析可知：两者对顶板厚度的影响显著不同，双室式顶板的正负弯矩一般比单室式分别减少70%和 50%。由于双室式腹板总厚度增加，主拉应力和剪应力数值

8、不大，且布束容易，这是单箱双室的优点；但是双室式也存在一些缺点：施工比较困难，腹板自重弯矩所占恒载弯矩比例增大等等。本设计是一座公路连续箱形梁，采用的横截面形式为单箱双室。四、梁高根据经验确定，预应力混凝土连续梁桥的中支点主梁高度与其跨径之比通常在1/15 1/25 之间，而跨中梁高与主跨之比一般为1/40 1/50 之间。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土用量增加不多，却能显著节省预应力钢束用量。连续梁在支点和跨中的梁估算值：等高度梁：H=()l,常用H=()l变高度(曲线)梁：支点处：H=()1,跨中H=()l变高度(直线)梁：支点处：

9、H=()1,跨中H=()1而此设计采用变高度的直线梁，支点处梁高为2.4 米，跨中梁高为1.4 米。五、细部尺寸（一） 顶板与底板箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和构造两个方面的控制。支墩处底版还要承受很大的压应力，一般来讲：变截面的底版厚度也随梁高变化，墩顶处底板为梁高的1/10-1/12，跨中处底板一般为200-250。底板厚最小应有120。箱梁顶板厚度应满足横向弯矩的要求和布置纵向预应力筋的要求。本设计中采用双面配筋，且底板由支点处以抛物线的形式向跨中变化。底板在支点处设计为实心箱型截面,在跨中厚25cm. 顶板厚25cm。（二）腹板和其它细部结

10、构1. 箱梁腹板厚度腹板的功能是承受截面的剪应力和主拉应力。在预应力梁中，因为弯束对外剪力的抵消作用，所以剪应力和主拉应力的值比较小，腹板不必设得太大；同时，腹板的最小厚度应考虑力筋的布置和混凝土浇筑要求，其设计经验为：（ 1） 腹板内无预应力筋时，采用200mm 。（ 2） 腹板内有预应力筋管道时，采用250 300mm 。（ 3） 腹板内有锚头时，采用250 300mm。大跨度预应力混凝土箱梁桥，腹板厚度可从跨中逐步向支点加宽，以承受支点处较大的剪力，一般采用300 600mm ，甚至可达到1m 左右。本设计支座处腹板厚取 55cm.,跨中腹板厚取 55cm。2. 梗腋 在顶板和腹板接头处

11、须设置梗腋。梗腋的形式一般为1： 2、 1： 1 、 1 ： 3、 1：4 等。 梗腋的作用是：提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度，减少扭转剪应力和畸变应力。此外，梗腋使力线过渡比较平缓，减弱了应力的集中程度。本设计中，根据箱室的外形设置了宽250mm ，长 600mm 的上部梗腋，而下部采用1 ：1 的梗腋。（三）横隔梁横隔梁可以增强桥梁的整体性和良好的横向分布，同时还可以限制畸变；支承处的横隔梁还起着承担和分布支承反力的作用。由于箱形截面的抗扭刚度很大，一般可以比其它截面的桥梁少设置横隔梁，甚至不设置中间横隔梁而只在支座处设置支承横隔梁。由于中间横隔梁的尺寸及对内力的影响较小，在内力计算中也可不

12、作考虑。1 桥梁概况1.1 主要设计指标该桥是某一级公路上一座（25m+35m+25m ）预应力混凝土等截面连续梁桥，横桥向宽度为12.5m,下部结构采用双柱框架墩，承台接钻孔灌注桩基础。1 ）桥梁设计基准期100 年；2）结构设计安全等级一级，A类构件；3）横向布置：双幅桥，双向4 车道；4）桥梁全宽：0.5m （外侧护栏）+11.5m （行车道）+0.5m （内侧护栏）+0.4m （中央分隔带） +0.5m （内侧护栏）+11.5m （行车道）+0.5m （外侧护栏）；5）设计洪水频率：1/300，设计流量：7150m3/s；6）设计恒载：钢结构容重78.5KN/m3,钢筋混凝土容重 26

13、KN/m3 ,混凝土铺装和沥青混凝土铺装容重24KN/m3 ；7）可变荷载：汽车荷载：公路 一I级车道荷载的均布荷载标准值kN/m ;车道荷载集中荷载标准值，KN,车道荷载计算剪力效应时，考虑 1.2的系数，KN; 10.5kq=300kPkP=1.2300360=x = 汽车冲击力：按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）规定取值。1.2 相关计算参数该桥采用后张法预应力施工，结构验算考虑了施工和使用阶段中预应力损失以及预应力、温度、混凝土收缩徐变等引起的次内力对结构的影响。相关计算参数如下所示：1 ）二期恒载：桥面铺装：0.1 X 11.5 X 24=27.6 KN/m ;防撞护

14、栏：0.325 X 26=8.5KN/m ;波形护栏：0.253 X 26=6.6 KN/m ;横梁实心：4.410 X 26=114.66 KN/m ;2）预应力管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：0.0015k=；3）对于预应力钢筋与管道壁的摩擦系数：0.17科=;4）钢筋松弛系数，n级（低松弛），0.3乙=；5）锚具变形和接缝压缩值：（单端）；6mmlA =6）混凝土收缩龄期3 天，加载龄期7 天；7）考虑支座不均匀沉降：边跨 6.25mm ,中跨8.75mm ;8）箱梁的有效宽度按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG D62-2004 第4.2.3 条计算；9）竖向日照温差

15、：，竖向日照反温差为正温差乘以-0.5；114T=25.5T=10）年最高气温：34；年最低气温：-23；施工温度为 10。整体升温温差：24 ；整体降温温差：-33；1.3 相关设计依据1） ） 公路工程技术标准（ JTG B01-2003） ；2） 公路桥涵设计通用规范（ JTG D60-2004） ；3） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG D62-2004） ；4） 公路桥涵地基与基础设计规范（ JTG D63-2007） ；1.4 一般构造及钢束布置1.4.1 一般构造结构采用C50混凝土、桥面混凝土铺装采用 C50防水混凝土。其轴心抗压强度设计值为Mpa,轴心抗拉强

16、度设计值为Mpa,弹性模量为Ec=3.45e5Mpa。桥梁结构的总体布置如图1-1和图1-2所示：1.4.2 钢束布置预应力钢绞线采用高强度低松弛钢绞线，其标准强度为Mpa ,张拉控制应力采用j15.2(f)'pk1860f=pk0.75f = 1395 Mpa ,弹性模量为 Mpa。 1.9505hEE=+ 钢绞线孔道采用预埋桥梁用塑料波纹管，波纹管外径D=77mm。预应力筋与管道壁摩擦系数0.17科=,管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，预应力钢绞线松驰系数0.3。 0.0015k=普通钢筋采用 R235、HRB335级。R235抗拉、抗压强度设计值 sdf、sdf'均为19

17、5Mpa ,弹 性模量为 Mpa。HRB335抗拉、抗压强度设计值 2.105SEE=+sdf sdf'均为285Mpa ,弹性模 量为 Mpa。 2.0505SEE=+ 结构断面布置及预应力钢束布置如图1-3、1-4和1-5所示：1.5 施工过程 结构采用悬臂施工，具体如图1-6所示。2建模分析2.2 建模要点2.2.1 定义材料与截面在模型 材料和截面特性2-3所示。在模型 材料和截面特性材料”中,截面”中,L L5D意斑士2 StfidLSM铝材定义 C50”的混凝土材料、预应力钢束材料，如图分别定义结构跨中截面与支点截面，如图2-4所示。市加施帔.豆肉啜)一般司科号.眄名称：

18、SLruJJffiO混蛾土收科和招面理性观是泊松比嘘张百期.口00i/K宜Wf/n'3L使用质母变胆-a迎性愚死型注材料名称BJ3E热存性值.热格号军)J/kSsCW/r>*hr*CJ材料椰面|厚反|I乔憬SCEL受更面 2CIL窗=*>.M 复制必导AR左粘福号小黑的©图2-3结构材料定义示意图图2-4截面定义示意图注：若要结合规范进行 PSC设计，在定义截面的时候，需要选择“设计截面”中进行定义，同时对于截面中的“剪切验算位置”及“验算用腹板厚度”需要定义，否则会提示“PSC设计数据失败”。对于跨中截面及支点截面具体参数如图 2-5所示，最后再定义 支点-跨中

19、”及跨中-支 点”的变截面，具体如图2-6所示。X图2-5跨中及支点截面示意图图2-6支点-跨中变截面示意图2.2.2 定义节点、单元及边界条件在程序中可以用交互输入的方式定义节点与单元，也可以利用与Excel数据交换的功能，建立模型，在此推荐用后面的方式，能大幅提高建模及分析的效率。将Excel表格中的节点坐标（表2-2所示）数据复制后，粘贴在 树形菜单表格节点”中, 生成相应节点 如图2-7所示。表2-2 Excel中节点坐标表节点号X (m)Y (m)Z <m>100020,40031.25Q042.310055.370064.430015,49003C 550097.610

20、010865001110 144001211.34001312.540014B.744001514.9440016001717,348001818.4OS001919.4AR002020.528002121.SS002222,64800注：导入数据的时候，需要保证两者的单位统一，否则导入后计算出错。同时对于从CAD中导入平面线型，打开消隐，在 midas Civil中显示是x-y平面上，若要将其调整至是 x-z平 面上，可以将 节点一表格”的数据，拷入Excel中，而后对y和z的坐标进行互换，而后将修 正后的坐标重新粘贴至节点一表格”中即可。同时还可以利用表格的功能，进行荷载、边界条件定义，非

21、常方便。4瞑型窗产或节点节点X(r)Y(jh)Z(J1):0.0000000.0000000. 0000002F 0.4000000.0000000, 00000031.2500000. 0000000.00000042. 3100000.OOOOOO0,000000I 5r 3.3700000.0000000.0000006r 4.4300000.0000000.0000007F 5.4900000.0000000.000000SF 6.5500000. 000000d 00000097. 6100000.0000000.000000108. 6500000.0000000. 000000F

22、 1110,1440000, 0000000. 0000001211, 3440000.0000000.0000001312.5440000. 0000000. 0000001413.7440000. 0000000.0000001514. moao0.0000000.0000001616.2880000.0000000.000000I 1717,3480000.0000000. 000000IS18.4080000.0000000. 000000IS19.4680000. 000000d 0000002020.5280000,0000000.0000002121.6880000,000000

23、0.0000002222. 6480000.0000000.000000图2-7模型中节点坐标连接节点1和节点81,建立单元，并交叉分割，生成全桥单元，并赋予相应的截面，最后根据支座的位置，建立支座的空间节点，定义相应的边界条件，见图 2-8所示。图2-8定义节点单元及边界注：在端横梁和中横梁处，建议不用实心截面进行模拟，用旁边的空心截面进行模拟，同时实心部分用等效荷载的方式代替；若用实心截面代替，则此处的中性轴有较大的突变，对于计算结果读取反而有影响，具体说明可以参考公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范(JTG D62-2004)中第4.2.6条的规定。2.2.3 定义时间依存材料特性

24、在模型材料和截面特性 时间依存材料(徐变/收缩)”中，定义C50混凝土收缩徐变特 性，具体如图2-9所示。图2-9定义混凝土收缩徐变特性注：定义收缩徐变时，需要注意标号强度不要输错，对于C50昆凝土的定义，许多工程师经常输入5000KN/m2,导致后续计算中出现奇异或警告等信息；同时由于单元的构件理论厚度都不一样，因此在此先输入一个非。值，最后利用 修改单元时间依存材料特性”的功能，重新计算构件理论厚度，如图 2-10所示。树理菜单原x 4模型窗归/覆餐元存材料特性单元边界条件1质量同我单元类型hv/ s加)(m)修改单兀的材料时间侬存特性;ILJ60构件的理论厚度0.610. 00臼起始 节

25、点起始至 单亓起始至r 6i构件的理论厚度r 0. 580. 00H|5er 62构件的理论厚度r o. 540. 00r：Isif 63构件的理论厚度0. Bl0. 00fid将件的理论厚度0 470. OO选项r 65撤件的理论厚度。的0. 003添加/替换L删除66构件的理论厚度0.420. 00单元侬存本r a?构件的理论厚度r 0.420. 00才料特性68构件的理论厚度0.42。00|构件的理论厚度-169构件的理论厚度0.420. DO03a白斗；4留r to构件的理论厚度0.420. 00r 7i构件的理论厚度r 0.420. 口0h： |0m72构件的理论厚度r 0.440.

26、00规范：Q 73构件的理论厚度0.470. 00|中国标唯r 74构件的理论厚度r o. 5i0. 00公式为：h=2*A=/u_n 75构件的理论厚度0. 540. 00MLo*a*Li76构件的理论厚度二0. 570. 00F5r ?7构件的理论厚度r o.6i0. 0078构件的理论厚度0. 640. coTP将件的理论厚度0. 66o. oor so构件的理论厚度0. 660. 00关闭©适用因图2-10修改单元的构件理论厚度2.2.4 定义静力荷载工况在荷载静力荷载工况”中，定义荷载工况类型，如图 2-11所示。施工阶段荷载(CS)”仅在施工阶段分析时起作用，在成桥阶段不

27、起作用。为了避免在进行自动荷载组合时， 发生相同荷载重复作用，建议在施工阶段作用的荷载，其荷载类型最好定义为施工阶段荷载(CS)”。名称：|自近游加国燧：|近工阶段拓装ms：狗狗也说明：丹悔5号名将类型a自重篦工粉股荷载CCS)2二期范工阶愎荷期tcs)3整体升值温成荷就仃q整体降息温度荷栽(T)6梯值升法器皮梯嗖(rPG)g梯隹降温温度梯境：厅酎7左边躇旗应力地工阶悦荷载(CS)8中迪项应力腌工防隆荷载(CS)g右边除预应力缸阶段荷籍(CS)10横展自至总工阶段荷载CCS)柒<.1>关闭W图2-11定义静力荷载工况而后分别定义自重，二期，横梁自重等，温度等荷载工况，具体数值详见模

28、型连续梁桥设计注：在模型中，在定义整体升降温和梁截面温度时，为了防止出现错误，建议初始温度 选择0 C。对于midas Civil中，混凝土重量为25KN/m,若要将其改成26KN/m,可以在自重工况考 虑-1.04的系数，如图2-12所示。图2-12定义自重工况2.2.5 定义预应力荷载在荷载预应力荷载 钢束特征值”中，定义钢束特征值，如图 2-13所示。添加，编辑钢束特性值图2-13定义钢束特征值注：定义钢束特征值时，对于导管直径不要输错，有很多工程师，把导管直径定义为0.9m, 导致计算中出现歧义， 容易对计算者产生误导， 检查边界条件，而不会注意到钢束特征值的 问题。在荷载预应力荷载

29、钢束布谿形状”中，先定义中跨的中腹板钢束，依据钢束线型，选 用直线”，输入坐标数据；而后再将生成好的钢束，进行左右复制，分别定义中跨边腹板的 钢束，按同样的方法，完成边跨腹板钢束的定义，如图 2-14所示。注：定义钢束形状时，对于无应力场长度，在国外相关规范中有规定，若按中国规范进 行分析，可不需定义。钢束名稀：iiu-组： 丽荷三钢束特性值：币降森3二，分掇单元：£160 ,钢束端部直线段长度 开始：r牯束 rr后推粗束钢发数显.I3无厘力场长度 I用户定义长度.二J开始 |0 结束：口 - G布置形状10.5W154 .H（jn）T（jn）RGn）期斜Adt（Jh（jn）可1 一

30、121.6S8H 0770 ooco无0 OOM0 0000c222. 898-0 9008.0000无d ooro0.0000c326.485-0 9008.0000无0. OOOOi0.0000C v-4.4O0SE、21函电31,&JE轮丸尾的 6115< | 对称点二 广开始最后 生成时称捌束辆束布置插入点R 9 口m模想睛昉向：，工广宣广，量m绕T轴旋转角度：|0 上|出力歹投骷绕主轴旋转角度：三 P 3 加包确认也取消g_ 适用图2-14定义钢束形状在 荷载预应力荷载 >钢束预应力荷载”中，定义钢束的张拉控制应力，对于结构的中跨 钢束，采用两端张拉，对于边跨钢束

31、，采用钢束连接器进行连接，采用单端张拉，张拉控制 应力为1395MPa ,具体如图2-15所示，张拉应力表格数值如图 2-16所示。图2-15定义钢束张拉控制应力'' "即Gil«<XX*忖4*|Ih = x Bl » . I BXi - L*1户景力冲*1看巧，*,*力， 三黑黑:?,器嚣:?我% 署胃三三三答三&0 ,M 4g <-M3 乱M fl-pn <W IM o. M LM 也m 4.M ag 堂I & M i&M <L.W a同 LM M 4.M &g -LMMggMMolBEH

32、lblHlm-Hl时 E 而削EMModww冲 tLa.CL.Qdu.dtILa.aL'B-didla-s-tGL&Lor围打为 « EM给力 © *WRIS 巧 C + g& 0H亏等 幻Fd三府6 ETJT舞 t都片用与 | F用我不 F七十* ER巴当 ! ”力 Kl5为 由中善用密力 FWW .'中”胃可那 e单看办 sfl TBHWf! efa* ,杼 ® 2也 C 雷BIM« 3W图2-16钢束张拉控制应力表2.2.6 定义移动荷载在荷载移动荷载分析数据 移动荷载规范”中，选择中国移动荷载规范，如图2-17所示

33、。图2-17选择移动荷载规范在荷载移动荷载分析数据 车道”中，定义移动荷载车道，如图2-18所示。图2-18定义移动荷载车道注：在定义车道时，对于单梁模型，选用 车道单元”的方式定义车道；若对于梁格模型,建议用 横向联系梁”的方式定义车道。若采用新规范进行验算，跨度”取全桥最不利跨径,同时 跨度始点”可不定义。跨度”有两个作用，确定车道荷载集中荷载的大小；同时还确定移动荷载的纵向折减系数大小。在 荷载移动荷载分析数据 车辆”中，定义 标准车辆荷载”，如图2-19所示。图2-19定义移动荷载标准车辆在荷载移动荷载分析数据 移动荷载工况”中，定义移动荷载工况，如图2-20所子有载工况移动有感工况X

34、茄龌工况名就；秒琳臊 说明：I子布塞负组合速项：高毂T况黝抿车辆蛆：系数：加载的最少车道数加载的星客车道数分配车道车道列表；L：CM-Cl选择的车道:祖含 行单独->车道1 车道£ 车道3Jd添m IMft 1|面 邈。 逅用国确认©) 取捐C) 适用图2-20定义移动荷载工况定义移动荷载工况时， 若只有一个荷载子工况， 选择 组合”或单独”，对结果没有影响， 当存在两个子工况时，才会存在差别。在midas Civil中，是对结构进行空间分析，车道按实际车道线进行定义，因此不需要 定义横向分布系数。若要在程序中采用横向分布系数的算法，可以在子荷载工况”中定义系数”进行

35、求解。对于多车道横向折减系数，程序按规范要求提供默认值，特殊情况下，可以手动修改横 向折减系数，满足计算要求。2.2.7 定义支座沉降在荷载支座沉降分析数据 支座沉降组”中，定义各支座的沉降量，需要注意，支座的沉降 量有矢量性，向下沉降是要定义成负值。最后相应的荷载工况，具体如图2-21所示。沆沉沉沉90m93 9791 9592 96操作熊扰母J-辑皿I I删除T I图2-21定义支座沉降组2.2.8定义施工阶段在 模型组”中定义结构组、荷载组、边界组，并赋予各组实际内容，具体如图2-22所示。树准菜单d X克隆:语分析数据II支座沉摩相支座沆喻a羽名肺：沉降L沉降且|0.0062Sn节点械

36、.|90 91名称I位位|节点漏一0 00625 0.00625 0. Q06T5 CL QO6T5图2-22定义结构组、边界组、荷载组全桥划分为4个施工阶段，具体施工过程如表2-2所示。在荷载施工阶段分析数据 定义施工阶段”，定义各施工阶段如图 2-23所示。图2-23定义结构施工阶段2.2.9 定义结构质量在 模型结构类型”中，将自重转化为质量，如图 2-24所示。图2-24定义结构质量注：一般的梁桥，第一阶振型往往是竖向，这时直接取竖向的一阶频率计算移动荷载冲击系数即可；但当支座横向较小时候，第一阶振型可能为水平向，此时若取此频率值计算冲 击系数就不合适了，因此为了避免求出水平向的振型，

37、可将自重只转化为Z向质量。对于是否将 二期铺装”转换为质量加载在结构上， 对于公路桥梁，按公路桥梁设计规范答疑汇编 （中交公路规划设计院）P60勺解释，不建议将二期铺装转换为质量加载结构上，质量较小,冲击系数较大，考虑偏安全设计。2.2.10 定义梁的有效宽度当梁体宽度较大时，需要考虑梁体的有效宽度对应力的影响，可在模型结构建模助 手PSO梁 ”定义箱梁有效宽度。首先定义模型结构建模助手PSC梁跨度信息”，如图2-25所示。而后定义模型 结构建模助手ps麻梁 有效宽度：程序可依据公路钢筋混凝土及预 应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004 ) P16的要求，在边界条件中，生成相应的折

38、减系数，具体如图2-26所示，在最后一个施工阶段中，把相应的边界组激活即可。整度信息梁名称 全桥躅度分配单元1存是由选择的号|忝力11/替I 全部删除 |序号 单元 长度Gn)支承331 0641I OS551.05651 05771 063aL03991.0410101.49411111.212121.21 0, 399999992 0,65000000E t E E t E E E E L ns 工 rn 3 ns 3 . I 引 ns 引 ns r图2-25定义跨度信息用单元长度计篁跨度24,286, 34.6T5/ 24. 28&?0. 1 mr精确跨度j. 4. Zl. Jb

39、d. 4 67b. L4 23S, 0.4 一情(ex ; 2, 3及4, 5)咨片梁的肉部方向命g局部-¥ r c+)>ffi-y梁信息添加 编辑 除 I关闭11gi.n1taJ7Q闱LM汨I.MLQOB.(ELDOflJ3CLM1.00C.5T1，Miia409.001.M)LMiM.&nLMI.OD I.KW 14® I.DO。2.90 k.UE-tE LOO 1.旭 LDQRJ后。犷3.0C0119Tn.jT0.9T3.MLME0 斯3.013凡斯I.IMK.1g。刈.00LM2 flLMrzEIj3.013也轴I.M)LEKH¥Z,C.9A

40、LM14» LEV也找|J»L归r:日3(J.9E1皿D.M.MJLDOVI3n小钟LM14»I.OD小卸|.CWI.QOfiET14巾-朝LMfl-Sfi1,1h旭»ia31$小耗 也96LMLMLM必加 5韩I.M 1，MLQO 1.睥TZiia口J ?.00也就LMiLDOM.0.0九加 L憧I.ODL忖 13I.DO一见CI. 97i.翱 1,蚓IL旭LOO B.帼 LDOR fl.31加LM0M1，闻E,JH0就LM2aI.IMfl.1然烈期.00LMLMl.ttJ乱找I.Ofl LM LMLM LEKH L(» LCKJrzEI媪。

41、我 C.S93.0C LM一 一 也弱R s33西o.n0.9Ui.ovfi.3图2-26生成相应的边界组2.3分析控制定义2.3.1定义施工阶段分析控制图2-27定义施工阶段分析控制在 分析施工阶段分析控制”中，定义施工阶段分析控制数据，具体如图2-27所示。2.3.2定义移动荷载分析控制在分析移动荷载分析控制”中，定义移动荷载分析控制数据，具体如图2-28所示。图2-28定义移动荷载分析控制在分析 特征值分析控制”中，定义特征值分析控制数据，具体如图图2-29定义特征值分析控制1,运行特征值分析后，再注：第一次求解时，不知道结构的基频是多少，可暂时输入 将结构的基频准确输入。影响线加载”适

42、用于公路桥梁加载，所有点加载”适用于铁路桥梁加载，同时若要在结果中输出移动荷载作用下应力，需要勾选杆系单元 应力”。2.3.3定义特征值分析控制2-29所示。2.3.4定义主控数据在分析主控数据”中，定义特征值分析控制数据，具体如图2-30所示。图2-30定义主控数据注：可在 主控数据”中，控制是否在计算中钢筋对截面刚度的贡献；同时对于在应力计 算中是否考虑截面刚度调整系数，也可进行控制。3结合规范进行设计3.1 定义荷载组合3-1和在 结果荷载组合”中，选择 混凝土设计”中的自动生成”，生成荷载组合，见图 3-2。图3-1定义荷载相关参数圆£ I WAtWit号414_1aE.e1

43、*$l>011HE"印单仍I.AIT«（£）n_H40)1 5博 cLCMtl 乜口器21I娘总或_鬓*MN鼻鸵就 事虬出 不肮*1 ,皿 事配券 *依也*嬴尤 t«*L 步小 *虹鞋 #4阴 *整雎 3 4tM Jttfe * * W *Ui佗F 国工 M1D1D加 MttfflmEMw网加IDilltttt 皿皿 画却却神呷聊到却罚芍叫叫，置吗呷即利却，期工!一 . 呦叼 EFr* T,r ： k力 r .frt4P d.JL'l|H- C r i4«wi o.tsitfnn.：ta r 募二#i fl.iTtti*i.tfc

44、 t- B辛坦 H'二；l_ I L-i - L * 1.1, I c r AMlrf：(L3UH1.;r li-UAr lLbrrt*1.：itr LI - J (cl 何白：也到iu*h*依 r *h：(k®u，hM匚 r1甘1 号金瑞看：iLHt r X4«wi j.tiliH.Oia r).:aikiN.£r » 电 Wi O.fil(t*l.cfr 厂mium)Gr 2本他 向：.l.L 布见市；.：Mi；i/y r I'iihe -,l*l：ii*i.(i r r=中"：” mi L 基中% S3： ：. 5DtiL

45、J-l. Dfc r9中叫fe.w臂章1 i.u r ewB>i i.ttomiM.or.田，u:口. 丁 1.匚 f .一 E二夜悼胃军驻卜氏零»0L3NQI. W U& |.pgITM ?J IL 函反页Ixfrft* pSffiFTFTwWr？rBMBK 点力物,J才 EOt|而<>图3-2定义荷载相关参数利用midas Civil自动生成的荷载组合完全与规范规定相吻合。若要结合规范做混凝土设计，程序只调取 混凝土设计”列表中的荷载组合，然后结合规范进行设计。承载能力”荷载组合用来进行结构的承载力（正截面抗弯、斜截面抗剪、抗扭等）验算。使用性能”荷载组

46、合不勾选 E”用来进行结构的截面抗裂验算（对于A类预应力混凝土构 件进行正截面抗裂验算时，要考虑在荷载长期效应组合下的验算，但此时规定的荷载长期效应系指结构恒载和直接施加于桥上的活荷载产生的效应组合，不考虑间接施加于桥上其他作用效应。此时程序在验算时，会自动屏蔽掉间接荷载效应）。使用性能”荷载组合勾选E"（表示弹性验算荷载组合）用来进行结构的截面抗压验算、 受拉区钢筋的拉应力验算。3.3 PSC设计结果3.3.1 正截面抗弯强度验算根据规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）,第522-525的规定，需进行使用阶段正截面抗弯强度验算。根据弯矩包络图（如图 3-8和图3-9所示）可知，所有截面的内力均小于截面的抗力，满足 规范要求。3.3.2 斜截面抗剪强度验算根据规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004,第5.2.6-5.2.11的规定，需进行使用阶段斜截面抗剪验算。根据剪力包