迈达斯预应力混凝土T梁的分析与设计Word文档下载推荐.docx
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使用的材料及其容许应力
混凝土
采用JTG04（RC）规范的C50混凝土
钢材
采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860
荷载
自重
在程序中按自重输入
预应力
钢束（φ15.2mm×
31）
2截面面积:
Au=4340mm
孔道直径:
130mm
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/mm^2
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:
张拉力:
抗拉强度标准值的75%
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）:
5000tonf/m^2
长期荷载作用时混凝土的材龄:
to5天
混凝土与大气接触时的材龄:
相对湿度:
RH=70%
t3天
s
大气或养护温度:
T=20°
C
构件理论厚度:
程序计算
适用规范:
中国规范（JTGD62-2004）
徐变系数:
混凝土收缩变形率:
移动荷载
适用规范：
公路工程技术标准（JTGB01-2003）
荷载种类：
公路I级，车道荷载，即CH-CD
设置操作环境
打开新文件（新项目），以‘PSCBeam’为名保存（保存）。
将单位体系设置为‘tonf’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（T-PSC-Beam）
工具/单位体系单位体系还可以通
过点击画面下端状态长度>
m;
力>
tonf条的单位选择键（）来进行转换。
图3.设置单位体系
定义材料和截面
下面定义PSCBeam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同时定义多种材料
特性时，使用
键可以连续输入。
名称（Strand1860）;
类型>
钢材;
JTG04（S）
Strand1860
图4.定义材料对话框
定义截面
PSCBeam的截面使用比较简单的T形截面来定义。
模型/材料和截面特性/截面
数据库/用户>
截面号
（1）;
名称（T-BeamSection）
截面类型>
PSC-工形
截面名称:
None
对称:
（开）;
剪切验算:
Z1自动:
Z2自动:
（开）
抗剪用最小腹板厚度:
t1:
自动（开）;
t2:
自动（开）;
t3:
自动（开）
抗扭用:
HL1:
0.2;
HL2:
0.05;
HL3:
1.15;
HL4:
0.25;
HL5:
BL1:
0.11;
BL2:
0.75;
BL4:
0.35;
考虑剪切变形（开）
偏心>
中-下部
图5.定义截面的对话框
定义材料时间依存特性并连接
为了考虑徐变、收缩以及抗压强度的变化，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。
228天强度:
fck=5000tonf/m
RH=70%
理论厚度:
1m（采用程序自动计算）
拆模时间:
3天
模型/材料和截面特性/时间依存性材料（徐变和收缩）
名称（ShrinkandCreep）;
设计标准>
China（JTGD62-2004）
28天材龄抗压强度（5000）
环境年平均相对湿度（40~99）（70）
构件的理论厚度
（1）截面形状比较复杂时，可
使用模型>
材料和截面特性水泥种类系数（Bsc）:
5
值>
修改单元材料时间依存
特性的功能来输入h值。
开始收缩时的混凝土材龄（3）
图6.定义材料的徐变和收缩特性
修改单元的理论厚度
模型/材料和截面特性/修改单元的材料时间依存特性
选项>
添加/替换
单元依存材料特性>
构件的理论厚度
自动计算（开）
规范>
中国标准
公式为：
a（0）
图7.修改单元理论厚度
参照图8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。
模型/材料和截面特性/时间依存材料连接
时间依存材料类型>
徐变和收缩>
选择指定的材料>
材料>
1:
C50选择的材料
图8.连接时间依存材料特性
建立结构模型
利用建立节点和扩展单元的功能来建立单元。
点格（关）;
捕捉点（关）;
捕捉轴线（关）
正面;
自动对齐
模型>
节点>
建立节点
坐标（0,0,0）
单元>
扩展单元
全选
扩展类型>
节点线单元
单元类型>
梁单元;
材料>
C50;
截面>
1:
T-Beamsection
生成形式>
复制和移动
复制和移动>
等间距>
dx,dy,dz>
（2,0,0）
复制次数>
（30）
图9.建立几何模型
定义结构组、边界条件组和荷载组
为了进行施工阶段分析，将在各施工阶段（constructionstage）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。
组>
结构租>
新建⋯
定义结构组>
名称（Structure）;
后缀（1to2）
为了利用桥梁内
名称（All）
力图功能查看分析结
果而将其定义为组。
单元号（on）
窗口选择（单元:
1to18）
结构组>
Structure1（拖&
放）
19to30）
Structure2（拖&
All（拖&
Drag&
Drop
Structure1Structure2
图10.定义结构组（StructureGroup）
新建边界组
边界组名称的建立方法如下。
边界组>
定义边界组>
名称（Boundary）;
------------------------------------------------------------
图11.建立边界组（BoundaryGroup）
新建荷载组
恒荷载组和预应力荷载组名称的新建方法如下。
荷载组>
定义荷载组>
名称（Selfweight）
名称（Prestress）;
图12.建立荷载组（LoadGroup）
输入边界条件
边界条件的输入方法如下。
单元号（关）;
节点号（开）
模型/边界条件/一般支承
单选（节点:
1）
边界组名称>
Boundary1
选择>
添加
支承条件类型>
Dy,Dz,Rx（开）
单选（节点:
16）
Dx,Dy,Dz,Rx（开）
Boundary2
图13.定义边界条件
PSC截面钢筋输入
PSC截面钢筋输入方法如下
材料和截面特性>
PSC截面钢筋⋯
截面列表>
T－BeamSection
纵向钢筋
（i,j）两端钢筋信息相同（开）
I端
1直径（d16）数量（14）Ref.Y（中央）Y（0）Ref.Z（上部）Z（0.06）
间距（0.10）
2直径（d16）数量（6）Ref.Y（中央）Y（0）Ref.Z（下部）Z（0.06）
抗剪钢筋
弯起钢筋（开）间距（1.5m）角度（45）Aw（0.000509m^2）
抗扭钢筋（开）间距（0.2m）Awt（0.0002262m^2）Alt（0.0002262m^2）
箍筋（开）间距（0.2m）Aw（0.0002262m^2）
图14.PSC截面钢筋输入
输入荷载
输入施工阶段分析中的自重荷载和预应力荷载。
荷载/静力荷载工况
名称（selfweight）
类型（施工阶段荷载）
名称（Prestress1）
名称（Prestress2）
图15.输入静力荷载工况的对话框
输入恒荷载
使用自重功能输入恒荷载。
荷载/自重
荷载工况名称>
Selfweight
荷载组名称>
自重系数>
Z（-1）
图16.输入恒荷载
输入钢束特性值
荷载/预应力荷载/预应力钢束的特性值
预应力钢束的名称（Tendon）;
预应力钢束的类型>
内部（后张）
2:
钢束总面积（0.00434）
或者
钢铰线公称直径>
15.2mm（1x7）
钢铰线股数（31）
导管直径（0.13）;
钢束松弛系数（开）：
JTG041
0.3
0.0066（1/mm）
0.006m
粘结类型>
粘结
图17.输入钢束特性值
输入钢束形状
首先输入第一跨的钢束形状。
隐藏（开）;
单元号（开）;
节点号（关）
荷载/预应力荷载/预应力钢束形状
钢束名称（Strand－1）;
钢束特性值>
Tendon
窗口选择（单元:
输入类型>
2-D曲线类型>
圆弧
钢束直线段>
开始点（0）;
结束点（0）
无应力场长度：
用户定义长度，开始（0），结束（0）
布置形状
y轴
1>
x（0）,y（0）,R（0）,倾斜（无）
2>
x（36）,y（0）,R（0）,倾斜（无）
Z轴
x（0）,Z
（1）,R（0）
x（12）,Z（0.1）,R（20）
3>
x（30）,Z（1.7）,R（20）
4>
x（36）,Z（1.2）,R（0）
对称点>
最后；
钢束形状>
直线
钢束布置插入点（0,0,0）；
假想x轴方向>
X
绕x轴旋转角度>
0,投影（开）
绕主轴旋转角度>
（Y）,（0）
图18.定义钢束形状
下面输入第二跨的钢束布置形状。
钢束名称（strand－2）;
x（24）,y（0）,R（0）,倾斜（无）
x（60）,y（0）,R（0）,倾斜（无）
x（24）,Z（1.3）,R（0）
x（30）,Z（1.9）,R（20）
x（48）,Z（0.1）,R（20）
x（60）,Z
（1）,R（0）
图19.定义第二跨的钢束布置形状
下面按如下方法确认所输入的钢束的形状。
单元号（关）
显示>
综合>
钢束形状名称，钢束形状控制点（开）
图20.确认输入的钢束形
输入钢束预应力荷载
定义完钢束的形状后，在各施工阶段施加相应的预应力荷载。
荷载/预应力荷载/钢束预应力荷载
Prestress1;
荷载组名称>
Prestress1
钢束>
Strand1已选钢束
选择两端张拉时的
先张拉端。
张拉力>
应力;
先张拉>
开始点
开始点（139500）;
结束点（139500）
注浆:
下
（1）定义对钢束孔道注
浆的施工阶段。
注浆前
的应力按实际截面计
算，注浆后按组合成的
截面来计算。
在注浆中
输入了1意味着在张拉
钢束之后的施工阶段
注浆。
图21.输入预应力荷载
输入钢束2的预应力荷载。
Prestress2;
Prestress2
Strand2已选择钢束
下
（1）
图22.输入预应力荷载
定义施工阶段
本例题的施工阶段如表1所示。
表1.各施工阶段的结构组、边界组和荷载组
施工持续时结构组边界组荷载组
间（天）
阶段激活钝化激活钝化激活钝化
CS120Structure1Boundary1
Selfweight
CS220Structure2Boundary2Prestress2
CS33650
荷载/施工阶段分析数据/定义施工阶段
图23.施工阶段输入窗口
施工阶段分析模型的阶段是由基本、施工阶段、最后阶段（PostCS）组成的。
基本阶段是对单元进行添加或删除、定义材料、截面、荷载和边界条件的阶段，
可以说与实际施工阶段分析无关，且上述工作只能在基本阶段进行。
施工阶段是进行实际施工阶段分析的阶段，在这里可以更改荷载状况和边界条件。
最后阶段（PostCS）是对除施工阶段荷载以外的其他荷载进行分析的阶段，在该阶
段可以将一般荷载的分析结果和施工阶段分析的结果进行组合。
最后阶段可以被定义
为施工阶段中的任一阶段。
下面定义施工阶段1（CS1）。
名称（CS1）;
持续时间（20）
保存结果>
施工阶段（开）;
施工步骤（开）
单元
组列表>
Structure1
激活>
材龄（5）;
边界
Boundary1
支承条件/弹性支承位置>
变形后;
Selfweight,prestress1
激活时间>
开始;
图24.定义施工阶段1（CS1）
定义施工阶段2（CS2）。
名称（CS2）;
施工步骤（on）
Structure2
prestress2
图25.定义施工阶段2（CS2）
下面定义施工阶段3（CS3）。
在施工阶段3中结构体系、边界条件、荷载没有
变化，只是进行持续时间为3650天的时间依存性分析。
名称（CS3）;
持续时间（3650）
施工步骤（开）
添加子步骤>
自动生成>
步骤数（29）
图26.定义施工阶段3（CS3）
完成建模和定义施工阶段后，在施工阶段分析选项中选择是否考虑材料的时间依
存特性和弹性收缩引起的钢束应力损失，并指定分析徐变时的收敛条件和迭代次数。
分析/施工阶段分析控制
最后阶段可指定为最终施工阶段>
最后施工阶段
任一阶段，通过选择其
它阶段来指定。
分析选项>
考虑时间依存效果（开）
时间依存效果
徐变和收缩（开）;
徐变分析时的收敛控制
迭代次数（5）;
收敛误差（0.01）
自动分割时间（开）
选择“自动分割时
间”的话，程序会对持钢束预应力损失（徐变和收缩）（开）
续一定时间以上的施
工阶段，在内部自动生
抗压强度的变化（开）
钢束预应力损失（弹性收缩）（开）成时间步骤来考虑长
期荷载的效果。
图27.指定施工阶段分析选项
输入移动荷载数据
在施工阶段分析中，对于没有将类型定义为施工阶段荷载的一般静力荷载或移动
荷载的分析结果，可在最后阶段进行查看。
本例题将在最后阶段查看对于移动荷载的
分析结果。
荷载/移动荷载分析数据/移动荷载规范/china
荷载/移动荷载分析数据/车道
车道名称（Lane）
车道荷载的分布>
车道单元该项为移动荷载加
载方向的选项。
车辆移动方向>
往返（开）
偏心距离（0）
桥梁跨度（30）输入
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