Midas学习资料大全之六_移动支架法施工阶段分析

1、使用建模助手做移动支架法(MSS)施工阶段分析目 录概 要 1桥梁基本数据以及一般截面 / 2移动支架法的施工顺序以及施工阶段分析 / 3使用材料以及容许应力 / 4荷载 / 5设定建模环境 7定义材料 8使用移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手建模 8输入模型数据 / 9输入预应力箱型梁截面数据 / 11输入钢束布置数据 / 15编辑和添加数据 20查看施工阶段 / 20添加荷载数据 / 22时间依存性材料特性的定义和连接 / 30运行结构分析 35查看分析结果 36查看分析结果 37使用图形查看应力和内力 / 37使用表格查看应力 / 42查看预应力的损失 / 43查看钢束坐标 / 44查看

2、钢束伸长量 / 45查看荷载组合作用下的内力 / 4649概 要逐跨施工预应力箱型梁桥的的方法有移动支架法(Movable Scaffolding System ; 简称MSS)和满堂支架法(Full Staging Method ; 简称FSM)。移动支架法法的模板设置在导梁上，因此无需进行水上作业和架设大量的脚手架。另外，移动支架法与满堂支架法相比，因为不与地面、河流等直接接触，所以施工时可以灵活使用桥梁下空间。使用移动支架法和满堂支架法施工的预应力箱型梁桥，因为各施工阶段的结构体系不同，所以只有对各施工阶段做结构分析才能最终确定截面大小。另外，为了正确分析混凝土材料的时间依存特性和预应力

3、钢束的预应力损失，需要前阶段累积的分析结果。用户在本章节中将学习使用移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手建立移动支架法(MSS)各施工阶段和施工阶段分析的步骤，以及确认各施工阶段应力、预应力损失、挠度和内力的方法。例题中的桥梁为按移动支架法施工的现浇桥梁。图1 分析模型(成桥阶段)使用建模助手做移动支架法施工阶段分析桥梁基本数据以及一般截面桥梁基本数据如下：桥 梁 类 型 : 11跨预应力箱型连续梁桥(MSS)桥 梁 长 度 : L = 1050 = 500.0 m桥 梁 宽 度 : B = 12.6 m (2车道)斜 交 角 度 : 90(正桥)曲 率 半 径 : R=2380.0 m截面中心

4、图2 标准截面截面中心图3 桥梁段连接部位截面移动支架法的施工顺序以及施工阶段分析移动支架法的施工顺序一般如下。第1阶段(浇筑混凝土后做拆模准备)第2阶段(为移动模板拆模)第3阶段(为浇筑下一跨移动支架)第4阶段(为浇筑下一跨混凝土支模)图4 施工工序图移动支架法的施工阶段分析必须正确反应上面的施工顺序。施工阶段分析中各施工阶段的定义，在MIDAS/CIVIL里是通过激活和钝化结构群、边界群以及荷载群来实现的。下面将MIDAS/CIVIL中移动支架法桥梁施工阶段分析的步骤整理如下。移动支架法建模助手能帮助用户自动生成下列28项步骤。1. 定义材料和截面2. 建立结构模型3. 定义并构建结构群4

5、. 定义并构建边界群5. 定义荷载群6. 输入荷载7. 布置预应力钢束8. 张拉预应力钢束9. 定义时间依存性材料特性值并连接10. 运行结构分析11. 确认分析结果使用材料以及容许应力Ø 上部结构混凝土材料强度标准值 :初始抗压强度 :弹性模量 : Ec=3,000Wc1.5 fck+ 70,000 = 3.07×105kgf/cm2容 许 应 力 容许应力施加预应力初期预应力损失之后压 缩张 拉Ø 下部结构混凝土材料强度标准值 :弹性模量 :Ø 预应力钢束(KSD 7002 SWPC 7B-15.2mm (0.6 钢束)屈服强度 :抗拉强度 :截面面

6、积 :弹性模量 :张拉力 :锚固端滑移 : 摩擦系数 : : 容许应力最大控制应力张拉初期()预应力损失之后荷 载Ø 永久荷载结构重力 在程序中以自重形式输入二期恒载 Ø 预应力荷载钢束()截面面积 :孔道直径 :张拉力 : 施加70%抗拉强度的张力张拉初期的损失(由程序计算)摩擦损失 :, 锚固端滑移量 : 混凝土弹性压缩预应力损失 : 损失量, 预应力长期损失(由程序计算)应力松弛 徐变和温度收缩引起的损失Ø 徐变和温度收缩条件水泥 : 普通水泥施加持续荷载时混凝土的材龄 : 日混凝土暴露在大气中时的材龄 : 日相对湿度 : 大气或养生温度 : 适用标准 :

7、道桥设计标准 (CEB-FIP)Ø 后横梁的反力假设因移动支架梁自重引起的后横梁反力的大小和位置如下：- P = 400 tonf- 作用位置 : 从施工缝位置沿已现浇桥梁段方向3m处正在施工的桥梁跨的混凝土湿重引起的反力由程序自动计算。设定建模环境为了做移动支架法桥梁的施工阶段分析首先打开新项目( 新项目)以MSS名字保存( 保存)文件。 然后将单位体系设置为tonf和m。该单位体系可以根据输入的数据类型随时随意地更换。文件 / 新项目文件 / 保存 ( MSS )² 单位体系也可以在程序窗口下端的状态条中的单位选择按钮()中选择修改。工具 / 单位体系 ²长度

8、 > m ; 力 > tonf ¿图6 设定单位体系定义材料² 在移动支架法桥梁建模助手定义预应力箱型梁截面。定义预应力箱型梁和钢束的材料。²模型 / 特性值 / 材料² 同时定义多种材料时，使用按钮会更方便一些。类型 > 混凝土 ; 规范 > KS-Civil(RC)数据库 > C400 ¿ ²名称 (钢束) ; 类型 > 用户定义 ; 规范 > None分析数据弹性模量 (2.0e7) ¿图7 定义材料特性对话框使用移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手建模使用MIDAS/CIVIL

9、的移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手功能建立移动支架法桥梁模型。移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手由模型、截面、钢束等三个表单组成。 输入模型数据移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手能自动生成移动支架法和满堂支架法桥梁的模型和施工阶段。移动支架法与满堂支架法² 移动支架反力是指模板重量和混凝土湿重作用在后横梁上的反力。在施工阶段分析上的不同点在于施工跨上混凝土湿重和模板自重的支撑方式。满堂支架法是通过脚手架支撑混凝土湿重和模板自重，因此对已经施工完成的桥梁跨的预应力箱型梁没有任何影响。但是满堂支架法在已施工的桥梁跨和正在施工的桥梁跨的连接部位(施工缝)的两端可能会发生端部位移差，为了防

10、止产生端部位移差将正在施工的桥梁跨的混凝土湿重和模板自重通过后横梁传送到已经施工完成的预应力箱型梁的悬臂部分。也就是说，移动支架法和满堂支架法在施工阶段分析上的不同点就是“是否考虑模板重量和混凝土湿重”。在移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手的桥梁类型中选择移动支架法并输入移动支架反力²时，程序将自动计算出因混凝土湿重产生的反力，并作为施工阶段荷载加载到施工阶段。 后横梁计算因混凝土湿重引起的反力加载移动支架反力和混凝土湿重引起的反力图8 作用于后横梁上的反力选择桥梁类型为移动支架法，输入桥梁材料、区段组成、曲率半径、固定支撑位置、施工缝位置、施工缝到钢束锚固端位置距离、施工一跨所需时

11、间(20天²)以及预应力箱型梁的初期材龄。选择桥梁类型为移动支架法时，程序自动计算出施工持续时间与构件初期材龄的差作为添加步骤，并计算出移动支架自重和混凝土湿重引起的反力将其加载到悬臂端。²² 本例题桥梁将支模、绑扎钢筋以及布置钢束套管所需时间假设为15天，将混凝土浇筑和养生的时间假设为5天，即将施工每个桥梁段所需的时间假设为20天。模型 / 结构建模助手 / 移动支架法/满堂支架法桥梁 模型表单桥梁类型 > 移动支架法 ; 桥梁材料 > 1: C400² 在MIDAS/CIVIL中只是荷载发生变化而结构体系不发生变化时，一般不另外增加施工阶

12、段，而是利用添加步骤功能在同一施工阶段内分步骤加载。关于添加步骤功能的详细内容请参照用户在线手册中的“CIVIL的功能>施工阶段分析数据>定义施工阶段”章节。桥梁总长 ( 1050 ) ; 桥梁曲率半径 (开) ( 2380 ) > 凸 ²固定支撑位置 > 250(50) ² 每跨桥梁段分割数量 ( 10 )施工缝位置(S3) ( 0.2 ) 施工缝到钢束锚固端位置距离(S4) ( 3 ) 施工持续时间 ( 20 )构件初期材龄 ( 5 ) ; 移动支架反力 ( 400 ) ¿² 将半径开关设置为开，输入半径，可以建立移动支架法弯

13、桥模型。² 固定支撑位置为桥梁支座形式为固端的支座距桥梁始点的距离，括号内数字为固定支座已施工完成桥梁跨的跨度。图9 移动支架法/满堂支架法的模型表单输入预应力箱型梁截面数据分别输入预应力箱型梁一般截面和施工缝处截面。首先参照图11输入一般截面数据。输入结束后选择查看选项中的实际截面可以确认输入的截面形状。截面表单一般截面表单H1 ( 0.2 ) ; H2 ( 2.75 ) ; H3 ( 0.3 ) ; H4 ( 0.3 )H5 ( 0.2 ) ; H6 ( 0.54 ) ; H7 ( 0.2 ) ; H8 ( 0.25 ) B1 ( 2.75 ) ; B2 ( 0.75 ) ; B

14、3 ( 2.8 ) ; B4 ( 1.75 )B5 ( 1.7 ) ; B6 ( 1.2 ) ; B7 ( 0.988 ); B8 ( 1.45 )查看选项 > 实际截面 ²² 移动支架法桥梁的预应力箱型截面是以中央-底为基准建立的模型。查看截面形状图10 输入一般截面数据截面中心图11 预应力箱型梁的一般截面参照图13输入施工缝处截面数据。输入结束后选择查看选项中的实际截面可以确认输入的截面形状。查看选项 > 截面大样施工缝截面表单H3 ( 0.3 ) ; H5 ( 0.151 ) ; H7 ( 0.07 )B4 ( 1.75 ) ; B5 ( 1.28 )

15、; B7 ( 0.348 )查看选项 > 实际截面查看截面形状图12 输入施工缝处截面数据截面中心图13 预应力箱型梁的施工缝处截面输入钢束布置数据移动支架法/满堂支架法桥梁的钢束以波形布置在预应力箱型截面的腹板位置。用户在移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手中只需输入钢束的最低点、反弯点、锚固点的位置，程序将自动给出钢束的布置。 移动支架法桥梁的跨度一般均相同，结构体系在施工第一跨时为简支梁，从第二个施工阶段开始结构体系过度为连续梁。所以施工第一跨时，第一跨的跨中弯矩要比其他施工阶段时发生的跨中弯矩都要大，因此第一跨要比其他跨多布置钢束。第一跨增加的钢束数量应使用一般建模功能另外输入，建

16、模助手中只能输入标准的钢束步骤。截面中心图14 钢束布置图参照图14输入钢束纵向标准布置数据。 钢束表单N( 3 ) ; G1( 0.5 ) ; G2( 0.2 ) ; G3( 0.5 )S1( 0.4 ) ; S2( 0.1 ) ; C( 0.2 ) ; a1( 0.567 ) ; a2( 0.44 ) 图15 输入钢束的纵向布置数据 输入钢束的截面面积，与预应力损失有关的系数和钢束强度等钢束特性值。钢束特性值 > 钢束特性值 > 钢束名称 ( Web ) ; 钢束类型 > 内部材料 > 2: tendon 钢束面积 (0.0030514) 或 钢绞线公称直径 >

17、; 15.2mm(0.6) 钢绞线股数 (22) ¿² 计算预应力钢束的预应力松弛损失时，一般使用Magura公式。松弛系数是包含在公式中的反应钢束品种松弛特性的常数。对一般钢束常数为10，低松弛钢束松弛系数为45。关于松弛系数的详细内容请参照土木结构分析中的“预应力损失”章节。孔道直径 (0.113) ; 松弛系数 > (45)²钢束与孔道壁的摩擦系数 (0.3) 孔道每米长度局部偏差的摩擦系数 (0.0066)极限强度 (190000) ; 屈服强度 (160000)荷载类型 > 后张 锚具变形及钢筋回缩值 > 始点 (0.006) ; 终点

18、 (0.006) ¿图16 输入钢束特性值输入钢束的张拉应力、钢束布置孔道的注浆时期以及横向布置数据。将钢束布置孔道的注浆时期选择为张拉之后，则在计算截面应力时(张拉时)按考虑了钢束截面特性的换算截面进行计算。如果将钢束布置孔道的注浆时期选择为每(n)个施工阶段，则在计算截面应力时(张拉时)按净截面计算，在施工完n个施工阶段后同时给钢束孔道注浆。将钢束的张拉力按极限强度的70%输入，并输入钢束的横向布置数据。因为移动支架法桥梁的钢束的布置平面与腹板平行，所以只要输入外侧钢束至腹板外侧的距离以及内外侧钢束横向间距即可。 张拉应力 ( 0.7 ) × ( Su )注浆 >

19、 每 ( 1 ) 个施工阶段a ( 0.15) ; b ( 0.2 ) 图17 输入钢束的横向布置数据输入完所有数据之后按 键结束移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手并确认建立的模型。确认建立的桥梁模型和预应力钢束的布置情况。可以利用窗口缩放功能和对齐缩放功能详细确认指定部位。 点栅格 (关), 捕捉点栅格 (关), 捕捉轴网 (关), 捕捉节点 (开), 捕捉单元 (开) 显示杂项表单钢束形状 (开) ¿ 对齐缩放, 消隐 (开)缩放窗口图18 由移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手生成的桥梁模型编辑和添加数据查看施工阶段为了做施工阶段分析，在定义了施工阶段之后，MIDAS/CIVIL

20、将在两个作业模式(基本阶段和施工阶段)内运作。在基本阶段模式中，用户可以输入所有结构模型数据、荷载条件以及边界条件，但不在此阶段做结构分析。施工阶段模式是指能做结构分析的模式。在施工阶段模式中，除了各施工阶段的边界条件和荷载之外，用户不能编辑修改结构模型。 ² 在施工阶段模式中不能修改或删除节点和单元。除了处于激活状态的边界条件和荷载条件以外，其它数据的修改和删除只能在基本阶段模式中进行。施工阶段不是由个别的单元、边界条件或荷载组成的，而是将单元群、边界条件群以及荷载群经过激活和钝化处理后形成的。在施工阶段模式中可以编辑包含于处于激活状态的边界群、荷载群内的边界条件和荷载条件。

21、78; 确认在移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手中自动生成的施工阶段。可以在施工阶段工具条和工作树形表单中确认施工阶段信息。在施工阶段工具条选择基本阶段以外的施工阶段时，在工作树形表单中用户可以一目了然地查看当前施工阶段中激活和钝化了的结构群、边界群和荷载群。另外，在施工阶段工具条中按顺序变换施工阶段时，用户可以在模型空间中即时确认施工阶段的变化情况。 在施工阶段工具条中选择各施工阶段确认各施工阶段的荷载。 显示荷载表单荷载工况 > 节点荷载 (开) ¿树形菜单 > 工作表单² 在光标处于施工阶段工具条中的状态下，使用键盘内的向上或向下移动键按顺序确认各施工阶段

22、。施工阶段 > CS4 ²施工阶段信息图19 施工阶段4的结构体系添加荷载数据结构体系在施工第一跨时为简支梁，从第二个施工阶段开始结构体系过度为连续梁。所以施工第一跨时，第一跨的跨中弯矩要比其他施工阶段时发生的跨中弯矩都要大，因此第一跨要比其他跨多布置钢束。第一跨增加的钢束布置在施工阶段1(CS01)。施工完所有桥梁跨之后加载桥面铺装、栏杆和护墙等二期恒载。因此要定义加载二期恒载的施工阶段。在该施工阶段将二次设计恒载加载至10000天，在考虑了徐变和干缩的影响后生成预拱度控制图。定义第一跨增加的钢束和二期恒载条件。² 因为只能在基本模式中输入荷载条件，所以转换到基本模

23、式。施工阶段 > 基本²荷载 / 静力荷载工况名称 ( 2nd ) ; 类型>施工阶段荷载 名称 ( BotTendon ) ; 类型>施工阶段荷载 ¿ 图20 定义荷载条件输入在第一跨增加的钢束的预应力和定义二期恒载所在的荷载群。 消隐 (关) 显示边界表单支撑条件 (关)荷载表单节点荷载 (关)杂项表单钢束布置形状 (关) ¿C 群Enter 键C群 / 荷载群 / 新建 ( 2nd ) Enter 键群 / 荷载群 / 新建 ( BotTendon ) 图21 建立二次荷载所在的荷载群第一跨增加的钢束的预应力属于第一个施工阶段CS01的荷载

24、。将增加的钢束预应力加载到第一跨的步骤如下。1. 定义钢束名称、形状及布置位置。2. 定义钢束预应力并将其分配到荷载群“BotTendon”，然后加载。3. 在施工阶段CS01激活荷载群“BotTendon”。截面中心图22 第一跨增加的钢束² 因为预应力箱型梁截面是以中央-底为基准输入的，所以钢束布置形状的基准点是预应力箱型截面的底部中央。参照图22定义第一跨增加的钢束的布置形状。² 钢束的始点和终点分别距桥梁端部和第二支座5m，每个单元的长度为50/10=5m，所以钢束布置区间为第2个单元i端单元9的j端。 荷载 / 预应力荷载 / 钢束布置钢束名称 (Bot1) ;

25、钢束特性值>Web分配单元 (2to9)钢束端部直线段 > 始点 (0) ; 终点 (0)布置形状² 选择fix开关为开时，该点处的倾斜度按输入的值计算；选择为关时，该点处的倾斜度为任意值。1>x ( 0 ) , y ( 0 ), z ( 0.68 ) , fix (关)²2>x ( 5 ) , y ( 0 ), z ( 0.062 ), fix (开), Ry ( 0 ), Rz ( 0 )3>x ( 35 ), y ( 0 ), z ( 0.062 ), fix (开), Ry ( 0 ), Rz ( 0 )4>x ( 40 ), y

26、 ( 0 ), z ( 0.68 ) , fix (关)² 因为本例题桥梁为弯桥，所以选钢束形状为曲线，以X-Y平面上的圆曲线为基准输入钢束的布置形状。钢束形状>曲线² ; 钢束插入点 ( 节点 2 )8弯桥半径中心 (X,Y) ( 0, -2366.882 )钢束距截面中心距离 ( -2.235 )钢束弯曲方向 > CW² ¿钢束名称 (Bot2) ; 钢束特性值>Web² 钢束弯曲方向分为顺时针(CW)和逆时针方向(CCW)。分配单元 (2to9)钢束端部直线段 > 始点 (0) ; 终点 (0)布置形状节点 591

27、>x ( 0 ), y ( 0 ), z ( 0.68 ), fix (关)节点119节点 192>x ( 5 ), y ( 0 ), z ( 0.062 ), fix (开), Ry ( 0 ), Rz ( 0 )3>x ( 35 ), y ( 0 ), z ( 0.062 ), fix (开), Ry ( 0 ), Rz ( 0 )4>x ( 40 ), y ( 0 ), z ( 0.68 ), fix (关)钢束形状 > 曲线 ; 钢束插入点 ( 节点 2 )8弯桥半径中心(X,Y) ( 0, -2366.882 )² 钢束距截面中心距离 ( 2.

28、235 )钢束弯曲方向 > CW ¿² 桥梁模型是以节点59为对称点建立的，因为59节点的Y坐标是13.118，所以弯桥的半径中心为 (0,-2366.882)。节点 2图23 定义钢束布置形状定义钢束预应力并将其分配到荷载群“BotTendon”，然后加载。荷载/ 预应力荷载 / 钢束预应力荷载荷载工况名称 > BotTendon ; 荷载群名称 > BotTendon钢束 > Bot1, Bot2 选择的钢束预应力值 > 应力 ; 首先张拉 > 始点² 因为是一端张拉，所以只输入结束端张力或应力。张力取极限强度的70%。 始

29、点 ( 0 ) ; 终点 ( 133000 )² 注浆 : 每( 1 )个施工阶段 ² ² 例题中的注浆工序是在前一施工阶段的钢束张拉之后进行的，所以选择每1个施工阶段后注浆。图24 加载预应力荷载在施工阶段CS01激活荷载群“BotTendon”。 荷载 / 施工阶段分析数据 / 定义施工阶段名称 > CS01 ; 荷载表单群列表 > BotTendon激活 > 激活日期 > 开始 ; ¿² 使用桥梁建模助手自动生成的结构群、边界群和荷载群的名称说明参照用户在线手册中的“定义结构(边界、荷载)群”章节。图25 激活预应

30、力荷载加载二期恒载。因为要计算移动支架法桥梁竣工后，加载二期恒载至10000天的徐变和干缩引起的预应力损失量，所以在施工阶段CS11加载二期恒载。首先将二期恒载分配给二期恒载群“2nd”。二期恒载的大小为3.8tonf/m，加载方向为Z。荷载 / 梁单元荷载 全选荷载工况名称 > 2nd ; 荷载群名称 > 2nd 选项 > 添加 ; 荷载类型 > 均布荷载荷载方向 > 全局 Z ; 投影 > 否荷载大小 > 相对值 ; x1 ( 0 ), x2 ( 1 ), W ( -3.8 ) ¿图26 加载二期恒载在施工阶段CS11激活荷载群2nd。

31、荷载 / 施工阶段分析数据 / 定义施工阶段名称 > CS11 ; 施工阶段 > 持续时间 ( 10000 ) 结果输出方式 > 施工阶段 (开) ; 添加步骤 (开) 荷载表单群列表 > 2nd 激活激活日期 > 开始 ¿图27 编辑施工阶段CS11时间依存性材料特性的定义和连接² 因为徐变和干缩系数是构件形状指数(Notational Size of Member)的函数，所以需要定义了变截面尺寸之后再输入混凝土的时间依存性材料特性。建立了上部和下部混凝土结构的模型之后，我们将定义各截面的混凝土材料时间依存特性(强度发展曲线、徐变系数、干缩

32、系数)。 ²² 为了自动将材料和时间依存性材料特性值连接起来，应该使用数据库/用户类型或PSC类型定义截面特性值。根据道桥设计规范和CEB-FIP的规定，当构件的尺寸不同时混凝土的徐变系数和干缩系数将不同。因此为了在分析时能正确考虑材料的时间依存特性，必须分别计算各构件的材料时间特性，也就是说必须定义相当于不同截面单元总数的材料并赋予材料不同的时间依存特性值。MIDAS/CIVIL根据各单元的材龄自动计算材料的时间特性。使用修改单元依存材料特性值功能可以生成符合CEB-FIP规定的材料时间依存特性以及与此相对应的材料，并能自动赋予各相关单元以该材料特性值。²使用修

33、改单元依存材料特性值功能生成变截面单元的徐变系数和干缩系数的步骤如下。1. 定义CEB-FIP规定的徐变和干缩材料特性2. 将时间依存性材料特性与实际定义的材料连接3. 使用修改单元依存材料特性值功能，将与构件尺寸有关的系数(构件几何形状指数)赋予各单元实行上述步骤的话，在施工阶段分析中凡是由修改单元依存材料特性值功能修改的单元的构件几何形状指数均按步骤3的结果计算(步骤1中定义的构件几何形状指数将被替代)徐变和干缩。参照下面数据输入时间依存材料特性值。 Ø 28天强度 : fck = 400 kgf/cm2 (预应力箱型梁), 270 kgf/cm2 (桥墩)Ø 相对湿度

34、 : RH = 70 %Ø 几何形状指数 : 输入任意值Ø 混凝土种类 : 一般混凝土 (N.R)Ø 拆模时间 : 3天 模型 / 特性值 / 时间依存材料(徐变和干缩)² 将28天强度换算成当前使用的单位体系后再输入。名称 (C400) ; 设计标准 > CEB-FIP混凝土28天抗压强度 (4000) ² 相对湿度 (40 99) (70) 构件几何形状指数 (1) 混凝土种类 > 普通或速凝混凝土 (N, R) 拆模时间(开始发生干缩时的混凝土材龄) (3) ¿图28 定义徐变和干缩材料特性混凝土材料具有随时间的发展

35、逐渐硬化的特性，本例题使用CEB-FIP规定的混凝土强度发展曲线来体现混凝土材料强度随时间变化的特性。输入的数值参见定义徐变和干缩时输入的数值。 模型 / 特性值 / 时间依存材料(抗压强度)名称 (C400) ; 类型 > 设计标准 强度发展曲线 > 设计标准 > CEB-FIP² N,R: 0.25中0.25为a值。混凝土28天抗压强度(S28) (4000) 混凝土类型(a) (N, R : 0.25)² 图29 定义随时间变化的强度发展函数将时间依存性材料特性连接到对应的材料上。 模型 / 特性值 / 时间依存材料连接时间依存性材料类型徐变/干缩

36、> C400 抗压强度 > C400选择连接材料材料 > 1:C400 选择的材料 图30 连接时间依存材料特性和材料如果使用修改单元依存材料特性值功能输入构件的几何形状指数(h，构件的几何形状指数)时，在定义时间依存性材料特性时输入的几何形状指数将被修改单元依存材料特性值中定义的各单元的几何形状指数替代，程序将使用替代后的几何形状指数计算徐变和干缩。 模型 / 特性值 / 修改单元依存材料特性值 全选选项 > 添加/替换单元依存材料² 选择自动计算时，由程序自动计算各种截面的几何形状指数(h)，并使用于徐变和干缩计算中；选择用户输入时，将使用输入的几何形状指

37、数计算徐变和干缩。构件的几何形状指数 > 自动计算 ² ¿图31 输入构件的几何形状指数运行结构分析建立了结构模型和施工阶段数据之后，分析之前用户需决定在施工阶段分析中是否考虑时间依存材料特性、是否考虑预应力钢束的预应力损失量，并且要输入徐变计算所需的收敛条件和计算迭代次数。分析 / 施工阶段分析控制最终阶段 > 最后阶段分析选项 > 考虑时间依存材料特性 (开)时间依存材料特性徐变和干缩 (开) ; 类型 > 徐变和干缩徐变计算收敛条件迭代次数 ( 5 ) ; 容许应力 ( 0.01 )² 选择对较大时间间隔自动划分时间步骤时，当施工阶段

38、的持续时间超过一定限度(参见图34)时程序内部将自动划分时间步骤。对较大时间间隔自动划分时间步骤 (开) ²钢束预应力损失 (徐变和干缩) (开)抗压强度的变化 (开) 钢束预应力损失 (弹性收缩) (开) ¿图32 设置施工阶段分析考虑事项当结构建模和施工阶段的构成以及分析选项均结束后，开始运行结构分析。 分析 / 运行分析查看分析结果² 参见用户在线手册的“CIVIL的功能>结果>桥梁主梁应力图形” 。确认施工阶段分析结果的方法有两种，即确认所有构件在指定施工阶段的应力以及位移的方法²和确认指定单元在各施工阶段的应力以及位移的变化的方法&

39、#178; 。在MIDAS/CIVIL中，用户可以使用上述两种方法以图形和表格的形式查看施工阶段分析结果。² 参见用户在线手册的“CIVIL的功能>结果>施工阶段/步骤时程图形”。使用图形查看应力和内力在移动支架法桥梁各施工阶段中，结构体系为简支梁的第一施工阶段的跨中部位产生最大压应力，使用图形查看施工阶段1的下部翼缘应力。施工阶段 > CS01结果 / 桥梁应力图形² 选择轴力、弯矩 My, 弯矩 Mz时，可以确认截面上下翼缘和左右端的应力。荷载工况/荷载组合 > 荷载工况: 组合 (开) ; 步骤 > 最后步骤图形类型 > 应力 (开

40、) ; X-轴类型 > 节点 (开) 内力成分 > 轴力 (开) ; 弯矩 Mz (关) ; 弯矩 My (开) > -z²桥梁单元群 > 桥梁主梁²画容许应力线 (开) > 抗压强度 ( 1600 ) ; 抗拉强度 ( 320 ) ² ¿² 在移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手中可以自动生成确认应力所需的结构群。桥梁主梁是主梁所属的结构群。² 打开画容许应力线，输入抗压、抗拉的容许应力值时，在图形中将用虚线显示容许应力位置。图33 施工阶段13时下翼缘的应力图形如果要详细查看指定位置的应力图形，将鼠标放

41、在图形的指定位置按住鼠标拖动，则鼠标滑过的范围将被放大。在图形中按鼠标右键选择全部放大则图形将恢复到最初状态。拖动鼠标图34 放大应力图形使用结果/施工阶段/步骤时程图形功能查看第二支座(单元11的i端)在各施工阶段的应力变化图形。 ² 因为施工阶段/步骤时程图形只有在模型空间才能使用，所以需要转换到模型空间。模型空间 ²结果 /施工阶段/步骤时程图形定义函数 > 梁单元内力/应力 梁单元内力/应力 > 名称 ( Top ) ; 单元号 ( 11 ) ; 应力 (开)节点 > I-节点 ; 内力组成 > 弯应力(+z) 考虑轴力 (开) ¿

42、梁单元内力/应力 > 名称 ( Bot ) ; 单元号 ( 11 ) ; 应力 (开)节点 > I-节点 ; 内力组成 > 弯应力(-z) 考虑轴力 (开) ¿输出模式 > 多函数 ; 步骤选项 > 所有步骤选择输出函数 > Top (开) ; Bot (开)荷载工况/荷载组合 > 组合图形标题 ( 应力时程 ) 图35 各施工阶段应力变化图形在施工阶段/步骤时程图形上按鼠标右键将弹出关联菜单。使用关联菜单中以文本形式保存图形功能将各施工阶段应力的变化保存为文本形式。 C以文本形式保存图形 文件名称(N) ( StressHistory ) ¿图36 以文本形式保存各施工阶段的应力使用结果/施工阶段/步骤时程图形功能查看第二支座(单元11的i端)在各施工阶段的内力变化图形。模型空间 结果 /施工阶段/步