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1、毕业设计Midas算例湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 2009届 桥 梁 毕 业 设 计湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院2009年 4月悬 臂 梁 桥 分 析 与 设 计湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 2009届 桥 梁 毕 业 设 计目 录1. 概 要 .22. 设 置 操 作 环 境 .53. 定 义 材 料 和 截 面 .64. 建 立 结 构 模 型 .155. 非 预 应 力 钢 筋 输 入 .306. 输 入 荷 载 .307. 定 义 施 工 阶 段 .428. 输 入 移 动 荷 载 数 据 .489. 运 行 结 构 分 析 .5210. 查 看 分 析
2、 结 果 .5211. PSC设 计 .6212. RC设 计 .70附 录 ： 关 于 温 度 荷 载 和 支 座 沉 降 的 模 拟 .79湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 2008届 桥 梁 毕 业 设 计1湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 2008届 桥 梁 毕 业 设 计21. 概 要本 桥 为 30+50+30三 跨 混 凝 土 悬 臂 梁 桥 ， 其 中 中 跨 为 挂 孔 结 构 ， 挂 孔 梁 为 普 通 钢 筋 混 凝土 梁 ， 梁 长 16m。 墩 为 钢 筋 混 凝 土 双 柱 桥 墩 ， 墩 高 15m。（ 注 ： 本 例 题 并 非 实 际 工 程 ，
3、仅 作 为 软 件 功 能 介 绍 的 参 考 例 题 。 ）在 简 化 过 程 中 省 略 了 边 跨 合 龙 段 模 拟 、 成 桥 温 度 荷 载 模 拟 。通 过 本 例 题 重 点 介 绍 MIDAS/Civil软 件 的 施 工 阶 段 分 析 功 能 、 普 通 钢 筋 的 输 入 方 法 、 钢束 预 应 力 荷 载 的 输 入 方 法 、 移 动 荷 载 的 输 入 方 法 和 查 看 分 析 结 果 的 方 法 、 PSC设 计 及 RC设计 数 据 的 输 入 方 法 和 查 看 设 计 结 果 的 方 法 等 。图 1. 分 析 模 型桥 梁 概 况 及 一 般 截 面
4、桥 梁 形 式 ： 三 跨 混 凝 土 悬 臂 梁桥 梁 长 度 ： L = 30+50+30 = 110.0 m， 其 中 中 跨 为 挂 孔 结 构 ， 挂 梁 长 16m，为 钢 筋 混 凝 土 结 构施 工 方 法 ： 悬 臂 施 工 T构 部 分 ， 满 堂 支 架 施 工 边 跨 现 浇 段 ， 边 跨 合 龙 时 ， 中 跨体 系 转 换 为 简 支 单 悬 臂 结 构 ， 拆 除 施 工 支 架 ， 然 后 施 工 中 跨 挂 梁 ，挂 梁 与 中 跨 主 梁 铰 接 ， 施 工 桥 面 铺 装 ， 并 考 虑 3650天 收 缩 徐 变 。预 应 力 布 置 形 式 ： T构
5、 部 分 配 置 顶 板 预 应 力 ， 边 跨 配 置 底 板 预 应 力截 面 形 式 如 下图 2. 跨 中 箱 梁 截 面湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 2008届 桥 梁 毕 业 设 计3图 3. 墩 顶 箱 梁 截 面梁 桥 分 析 与 设 计 的 一 般 步 骤1. 定 义 材 料 和 截 面2. 建 立 结 构 模 型3. 输 入 非 预 应 力 钢 筋4. 输 入 荷 载 . 恒 荷 载 . 钢 束 特 性 和 形 状 . 钢 束 预 应 力 荷 载5. 定 义 施 工 阶 段6. 输 入 移 动 荷 载 数 据 . 选 择 移 动 荷 载 规 范 . 定 义 车 道
6、 . 定 义 车 辆 . 移 动 荷 载 工 况7. 运 行 结 构 分 析8. 查 看 分 析 结 果9. PSC设 计 （ 预 应 力 混 凝 土 梁 ） 10. RC设 计 （ 普 混 梁 和 柱 ）PSC设 计 参 数 确 定 RC设 计 参 数 的 确 定运 行 设 计 运 行 RC梁 设 计 /运 行 RC柱 设 计查 看 设 计 结 果 表 格 和 图 形 查 看 设 计 结 果 表 格 和 图 形输 出 PSC设 计 计 算 书 输 出 RC设 计 计 算 书使 用 的 材 料 混 凝 土主 梁 采 用 JTG04（ RC） 规 范 的 C50混 凝 土 ， 桥 墩 采 用 J
7、TG04（ RC） 规 范 的C40混 凝 土 钢 材采 用 JTG04（ S） 规 范 ， 在 数 据 库 中 选 Strand1860湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 2008届 桥 梁 毕 业 设 计4荷 载 恒 荷 载自 重 ， 在 程 序 中 按 自 重 输 入 ， 由 程 序 自 动 计 算 预 应 力钢 束 (15.2 mm31)截 面 面 积 : Au = 4340 mm2孔 道 直 径 : 130 mm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/
8、mm2预 应 力 钢 筋 与 管 道 壁 的 摩 擦 系 数 :0.25管 道 每 米 局 部 偏 差 对 摩 擦 的 影 响 系 数 :1.5e-006(1/mm)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%， 张 拉 控 制 应 力 1395MPa 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
9、荷 载 作 用 时 混 凝 土 的 材 龄 : ot 5天混 凝 土 与 大 气 接 触 时 的 材 龄 : st 3天相 对 湿 度 : %70RH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 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湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 2008届 桥 梁 毕 业 设 计52. 设 置 操 作
10、 环 境打 开 新 文 件 ( 新 项 目 )， 以 混 凝 土 悬 臂 梁 为 名 保 存 ( 保 存 )。将 单 位 体 系 设 置 为 KN和 m。 该 单 位 体 系 可 根 据 输 入 数 据 的 种 类 任 意 转 换 。文 件 / 新 项 目文 件 / 保 存 (混 凝 土 悬 臂 梁 )工 具 / 单 位 体 系长 度 m ; 力 KN 图 4. 设 置 单 位 体 系单 位 体 系 还 可 以通 过 点 击 画 面 下 端状 态 条 的 单 位 选 择键 ( )来 进 行 转 换 。湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 2008届 桥 梁 毕 业 设 计63. 定 义 材
11、料 和 截 面定 义 材 料下 面 定 义 模 型 中 所 使 用 的 混 凝 土 和 钢 束 的 材 料 特 性 。模 型 / 材 料 和 截 面 特 性 / 材 料类 型 混 凝 土 ; 规 范 JTG04（ RC）数 据 库 C50 名 称 主 梁 类 型 混 凝 土 ; 规 范 JTG04（ RC）数 据 库 C40 名 称 桥 墩 名 称 (Strand1860 ) ; 类 型 钢 材 ; 规 范 JTG04（ S）数 据 库 Strand1860图 5. 定 义 材 料 对 话 框定 义 截 面预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 通 常 采 用 箱 梁 截 面 ， 可 以 使 用
12、截 面 数 据 库 中 的 设 计 截 面来 定 义 。 首 先 定 义 控 制 位 置 的 一 般 截 面 ， 然 后 再 使 用 一 般 截 面 定 义 变 截 面 。（ 注 ： 因 为 对 于 主 梁 要 进 行 PSC设 计 和 RC设 计 ， 因 此 主 梁 截 面 必 须 用 设 计截 面 来 定 义 ， 而 墩 截 面 必 须 用 数 据 库 /用 户 截 面 来 定 义 。 ）同 时 定 义 多 种材 料 特 性 时 ， 使 用键 可 以 连续 输 入 。湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 2008届 桥 梁 毕 业 设 计7模 型 /材 料 和 截 面 特 性 / 截 面
13、 /添 加截 面 类 型 设 计 截 面 单 箱 单 室截 面 号 ( 1 ) ; 名 称 (跨 中 )图 6. 定 义 跨 中 位 置 处 截 面按 照 左 图 输 入 跨 中 位 置 处 截 面的 各 控 制 尺 寸 ， 并 且 打 开 程 序自 动 定 义 剪 切 验 算 位 置 和 自 动搜 索 腹 板 厚 度 功 能考 虑 剪 切 变 形 (开 )偏 心 中 -上 部 湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 2008届 桥 梁 毕 业 设 计8图 7. 定 义 支 座 位 置 处 截 面按 照 左 图 输 入 支 座 位 置 处 截 面的 各 控 制 尺 寸 ， 并 且 打 开 程 序自 动 定 义 剪 切 验 算 位 置 和 自 动搜 索 腹 板 厚 度 功 能考 虑 剪 切 变 形 (
