midas例题演示(预应力砼连续梁课件.ppt
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1、2022年9月26日星期一1预应力混凝土梁的预应力混凝土梁的施工阶段分析施工阶段分析 2022年9月26日星期一2概要:本例题使用一个简单的两跨连续梁模型(图1)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。桥桥梁梁概况概况及一般截面及一般截面 使用的材料及其容使用的材料及其容许应许应力力 荷荷载载 预应预应力混凝土梁的分析力混凝土梁的分析顺顺序序2022年9月
2、26日星期一3图1.分析模型2022年9月26日星期一4l 桥桥梁梁概况概况及一般截面及一般截面 分析模型为一个两跨连续梁,其钢束的布置如图2所示,分为两个阶段来施工。桥梁形式:两跨连续的预应力混凝土梁 桥梁长度:L=2x30=60.0 m2022年9月26日星期一5图2.立面图和剖面图 2022年9月26日星期一6l 使用的材料及其容使用的材料及其容许应许应力力 2022年9月26日星期一7l荷荷载载 2022年9月26日星期一8l 预应预应力混凝土梁的分析步力混凝土梁的分析步骤骤 1.设置操作环境 2.定义材料和截面3.建立结构模型4.输入荷载 恒荷载 钢束特性和形状 钢束预应力荷载5.定
3、义施工阶段6.输入移动荷载数据7.运行结构分析8.查看结果2022年9月26日星期一9步骤 1.设置操作环境 操作步骤操作步骤文件文件 /新项目新项目文件文件 /保存保存 (预应力混凝预应力混凝土梁的施工阶段分析土梁的施工阶段分析 )工具工具 /单位体系单位体系 长度长度 m ;m ;力力tonf tonf 1 12 24 43 32022年9月26日星期一10步骤 2.1 定义材料操作步骤操作步骤模型模型 /材料和截面特性材料和截面特性 /材料材料添加添加类型类型 混凝土混凝土 ;规范规范GB-GB-civil(RC)civil(RC)数据库数据库40 40 (与上部相同)(与上部相同)名称
4、名称(钢束钢束 ););类型类型 用户定用户定义义 ;规范规范 无无分析数据分析数据弹性模量弹性模量 (2.1e7)(2.1e7)1 12 23 34 42022年9月26日星期一11步骤 2.2 定义截面操作步骤操作步骤模型模型 /材料和截面特性材料和截面特性 /截面截面添加添加数据库数据库/用户用户 截面号截面号 (1)(1);名称名称 (Beam)(Beam)截面类型截面类型 实腹长方形截面实腹长方形截面 用户用户H(3);B(2)H(3);B(2)偏心偏心 中中-下部下部 2 21 13 34 45 56 62022年9月26日星期一12步骤 2.3 定义材料的时间依存性并连接 操作步
5、骤操作步骤模型模型 /材料和截面特性材料和截面特性 /时时间依存性材料间依存性材料(徐变徐变&收缩收缩)名称名称 (徐变徐变/收缩收缩););设计标设计标准准CEB-FIPCEB-FIP2828天材龄抗压强度天材龄抗压强度 (4000)(4000)相对湿度相对湿度 (40 99)(70)(40 99)(70)构件的理论厚度构件的理论厚度 (1.2)(1.2)混凝土种类混凝土种类 普通水泥普通水泥 (N,(N,R)R)开始收缩时的混凝土材龄开始收缩时的混凝土材龄 (3)(3)1 12 24 43 35 56 67 72022年9月26日星期一13步骤 2.3 定义材料的时间依存性并连接 操作步骤
6、操作步骤模型模型 /材料和截面特性材料和截面特性 /时间依存性材料时间依存性材料(抗压强度抗压强度)名称名称 (抗压强度抗压强度););类型类型 设设计规范计规范 强度发展强度发展 规范规范CEB-FIPCEB-FIP混凝土混凝土2828天抗压强度天抗压强度 (S28)(S28)(4000)(4000)混凝土类型混凝土类型(a)(N,R:(a)(N,R:0.25)0.25)1 12 24 43 32022年9月26日星期一14步骤 2.3 定义材料的时间依存性并连接 操作步骤操作步骤模型模型 /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
7、变徐变/收缩收缩 徐变徐变/收缩收缩强度进展强度进展 抗压强度抗压强度选择指定的材料选择指定的材料 材料材料 1:40 1:40 选择的材料选择的材料 1 13 34 45 52 22022年9月26日星期一15步骤 3.建立结构模型 操作步骤操作步骤模型模型 节点节点 建立节点建立节点坐标坐标 (0,0,0)(0,0,0)模型模型 单元单元 扩展单元扩展单元 全选全选扩展类型扩展类型 节点节点 线单元线单元单元类型单元类型 梁单元梁单元 ;材料材料1:40 ;1:40 ;截面截面 1:Beam 1:Beam生成形式生成形式 复制和移动复制和移动 复制和移动复制和移动 等间距等间距dx,dy,
8、dz(2,0,0)dx,dy,dz(2,0,0)复制次数复制次数(30)(30)1 13 32 24 45 56 67 78 89 92022年9月26日星期一16步骤 3.1 定义结构组 操作步骤操作步骤模型模型 组组 定义结构租定义结构租 定义结构组定义结构组 名称名称(S-G);(S-G);后缀后缀 (1to2)(1to2)定义结构组定义结构组 名称名称 (All)(All)单元号显示单元号显示 (on)(on)窗口选择窗口选择 (单元单元 :1 to 18):1 to 18)组组 结构组结构组S_G1(S_G1(拖拖&放放)同上操作同上操作 窗口选择窗口选择 (单元单元 :19 to
9、30):19 to 30)组组 结构组结构组S_G2(S_G2(拖拖&放放)全选全选组组 结构组结构组All(All(拖拖&放放)为了进行施工阶段分析,将在各施工阶段为了进行施工阶段分析,将在各施工阶段(construction(construction stage)stage)所要激活和钝化的单元和边界条件定义为组,并所要激活和钝化的单元和边界条件定义为组,并利用组来定义施工阶段。利用组来定义施工阶段。Drag&DropDrag&Drop1 13 34 42 25 56 69 92022年9月26日星期一17步骤 3.2 新建边界组 操作步骤操作步骤模型模型 组组 定义边界组定义边界组定义边
10、界组定义边界组 名称名称 (B-G);(B-G);后缀后缀(1to2)(1to2)为了进行施工阶段分析,将在各施工阶段为了进行施工阶段分析,将在各施工阶段(construction(construction stage)stage)所要激活和钝化的单元和边界条件定义为组,并所要激活和钝化的单元和边界条件定义为组,并利用组来定义施工阶段。利用组来定义施工阶段。1 12 22022年9月26日星期一18步骤 3.3 新建荷载组 操作步骤操作步骤模形模形 组组 定义荷载组定义荷载组定义荷载组定义荷载组 名称名称 (Selfweight)Selfweight)同上操作同上操作定义荷载组定义荷载组 名称
11、名称 (Tendon);Tendon);后缀后缀 (1to2)(1to2)为了进行施工阶段分析,将在各施工阶段为了进行施工阶段分析,将在各施工阶段(construction(construction stage)stage)所要激活和钝化的单元和边界条件定义为组,并所要激活和钝化的单元和边界条件定义为组,并利用组来定义施工阶段。利用组来定义施工阶段。1 12 22022年9月26日星期一19步骤 3.4 输入边界条件 操作步骤操作步骤单元号单元号 (关关););节点号节点号 (开开)模型模型 /边界条件边界条件 /一般支撑一般支撑单选单选(节点节点 :1):1)边界组名称边界组名称B-G1B-
12、G1选择选择 添加添加支撑条件类型支撑条件类型 Dy,Dz,Rx Dy,Dz,Rx(开开)同上操作同上操作单选单选 (节点节点 :16):16)边界组名称边界组名称B-G1B-G1选择选择 添加添加支撑条件类型支撑条件类型Dx,Dy,Dz,Dx,Dy,Dz,Rx(Rx(开开)单选单选 (节点节点 :31):31)边界组名称边界组名称B-G2B-G2选择选择 添加添加支撑条件类型支撑条件类型 Dy,Dz,Rx Dy,Dz,Rx(开开)1 12 25 56 64 42022年9月26日星期一20步骤 4.输入荷载 操作步骤操作步骤荷载荷载/静力荷载工况静力荷载工况名称名称 (恒荷载恒荷载)类型类型
13、 (施工阶段荷载施工阶段荷载)名称名称 (预应力预应力 1)1)类型类型 (施工阶段荷载施工阶段荷载)名称名称 (预应力预应力 2)2)类型类型 (施工阶段荷载施工阶段荷载)本例题针对恒荷载和预应力荷载进行施工阶段分析。移动荷本例题针对恒荷载和预应力荷载进行施工阶段分析。移动荷载分析则需另行输入移动荷载数据。载分析则需另行输入移动荷载数据。1 12 23 32022年9月26日星期一21步骤 4.1 输入恒荷载 操作步骤操作步骤荷载荷载 /自重自重荷载工况名称荷载工况名称 恒荷载恒荷载荷载组名称荷载组名称 自重自重自重系数自重系数 Z(-1)Z(-1)使用 自重自重 功能输入恒荷载。1 12
14、23 34 42022年9月26日星期一221.什么是传统机械按键设计?传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功能的一种设计方式。传统机械按键设计要点:1.合理的选择按键的类型,尽量选择平头类的按键,以防按键下陷。2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议留0.050.1mm,以防按键死键。3.要考虑成型工艺,合理计算累积公差,以防按键手感不良。传统机械按键结构层图:按键开关键PCBA步骤 4.2 输入钢束特性值操作步骤操作步骤荷载荷载/预应力荷载预应力荷载 /预应力预应力钢束的特性值钢束的特性值预应力钢束的名称预应力钢束的名称 (钢束钢束 );预应力钢束的类型预应力钢束的
15、类型 内部内部材料材料2:2:钢束钢束 预应力钢束总面积预应力钢束总面积 (0.0042997)(0.0042997)钢铰线公称直径钢铰线公称直径15.2mm(0.615.2mm(0.6)钢铰线股数钢铰线股数 (31)(31)钢束孔道直径钢束孔道直径 (0.133);(0.133);松松弛系数弛系数 (45)(45)预应力钢筋与孔道摩擦系数预应力钢筋与孔道摩擦系数 (0.3);(0.3);孔道每米局部偏差孔道每米局部偏差摩擦系数摩擦系数 (0.0066)(0.0066)极限强度极限强度(190000);(190000);屈服屈服强度强度 (160000)(160000)张拉方法张拉方法 后张法
16、后张法 锚具变形和钢筋内缩值锚具变形和钢筋内缩值 开开始点始点 (0.006);(0.006);结束点结束点(0.006)(0.006)1 12 2 11112022年9月26日星期一24步骤 4.3 输入钢束形状 操作步骤操作步骤 荷载荷载/预应力荷载预应力荷载 /预应预应力钢束形状力钢束形状钢束名称钢束名称 (Tendon 1);(Tendon 1);钢钢束特性值束特性值tendontendon窗口选择窗口选择 (单元单元 :1 to 18):1 to 18)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1x(0),y(0),z(1.5),1x
17、(0),y(0),z(1.5),固定固定 (关关)2x(12),y(0),z(0.2),2x(12),y(0),z(0.2),固定固定(开开),Ry(0),Rz(0),Ry(0),Rz(0)3x(30),y(0),z(2.6),3x(30),y(0),z(2.6),固定固定(开开),Ry(0),Rz(0),Ry(0),Rz(0)4x(36),y(0),z(1.8),4x(36),y(0),z(1.8),固定固定(关关)钢束形状钢束形状 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X X 首先输入第一跨的钢束形状。首先输入第一跨的钢束形状。1 14
18、 4 12122022年9月26日星期一25步骤 4.4 输入钢束形状 操作步骤操作步骤荷载荷载 /预应力荷载预应力荷载 /预应预应力钢束形状力钢束形状钢束名称钢束名称 (tendon(tendon 2);2);钢钢束特性值束特性值tendontendon 窗口选择窗口选择 (单元单元 :13 to 30):13 to 30)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1x(24),y(0),z(2),1x(24),y(0),z(2),固定固定 (关关)2x(30),y(0),z(2.8),2x(30),y(0),z(2.8),固定固定(开开)
19、,Ry(0),Rz(0),Ry(0),Rz(0)3x(48),y(0),z(0.2),3x(48),y(0),z(0.2),固定固定(开开),Ry(0),Rz(0),Ry(0),Rz(0)4x(60),y(0),z(1.5),4x(60),y(0),z(1.5),固定固定(关关)钢束形状钢束形状 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X X 首先输入第二跨的钢束形状。首先输入第二跨的钢束形状。1 14 4 12122022年9月26日星期一26下面按如下方法确认所输入的钢束的形状。操作步骤操作步骤单元号单元号(关关)显示显示 综合综合 钢束
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