兰州交大MIDAS作业之简支桥预应力分析报告Word文档下载推荐.docx
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利用扩展单元建模,每单元间距为0.2m,共97个单元。
建立完成后的模型如图2:
图2.全桥模型
3.边界条件
边界采用一般支承来模拟,因为截面选择的是底对齐,因此只需要在相应节点处施加边界约束就可以。
边界施加后如图3所示。
图3.边界条件
4.钢束定义及生成
依照题目数据添加钢束特征值,钢束面积可选择相应钢束数量及钢束直径自动生成。
生成的特征值如图4所示:
图4.钢束特征值
钢束形状的生成:
以往方法采用2-D形式分别输入X-Y、X-Z平面相关数据生成钢束形状。
考虑到施工设计图中钢束布置多采用cad成图,故此次采用midas更新后的钢束形状生成器。
首先在cad中用不同图层画出钢束形状(事先在excel中编辑好坐标并复制,cad中输入多段线命令并粘贴即可。
),另存为dxf文件。
打开钢束形状生成器,输入相关数据编辑,点击确定后生成mct文件。
在mct命令窗口中打开文件并运行,即可生成钢束形状。
钢束形状见图5。
图5.钢束形状
5.荷载施加
输入自重,因混凝土为C50,故自重系数为-1.04.需要注意的是:
自重需定义为“施工阶段荷载”。
(如果定义为恒荷载,且自重荷载在施工阶段被激活,那么在施工阶段分析过程中,自重在施工阶段的作用累积在“CS:
恒荷载”与“CS:
合计”中。
结果特点是考虑了施工过程累计效应)。
预应力荷载施加:
选择相应荷载工况名称和荷载组名称及加载的预应力钢束,张拉力选择“应力”,两端张拉,开始点及结束点应力均为1395MPa。
施加完荷载后的模型效果见图6.
图5.荷载效果图
6.定义并建立施工阶段
因要查看预应力损失,因此必须定义并建立施工阶段。
此处只定义成桥后1000天后的阶段,以便查看预应力损失。
7.运行分析,查看结果
运行后,进行荷载组合。
查看预应力荷载内力图、变形图。
图形结果如图6-12所示。
图6.钢束一次变形
图7.钢束二次变形
图8.钢束一次剪力图
图9.钢束二次剪力图
图10.钢束一次弯矩图
图11.钢束一次主梁内力图
图12.钢束二次弯矩图
分析:
从以上结果可看出,钢束一次(预应力初期)对主梁竖向位移、剪力、弯矩均产生很大影响,但随着时间延长,钢束二次(预应力后期)产生的位移及弯矩近似为0,只有在端部有少许剪力存在。
说明预应力的存在使得梁初期有向上的挠度,从而减少跨中竖向位移,后期梁的受力趋于稳定状态。
二、预应力结果
1、预应力钢束伸长量:
预应力钢束伸长量统计表
钢束名称
阶段
步骤
预应力钢束延伸长度
混凝土压缩长度
合计
开始(m)
结束(m)
N1
预应力损失
001(first)
0.0685
0.0004
0.0688
N1'
_1
N2
0.0686
0.069
N2'
2、预应力损失
由于划分单元时数量有点多,因此此处只给出图形,而忽略图标数据。
相关数据见excel表。
图13.N1钢束组预应力短期损失图
图14.N2钢束组预应力短期损失图
图15.N1钢束预应力开始阶段损失图
图16.N1钢束预应力最后阶段损失图
图17.N2钢束预应力开始阶段损失图
图18.N2钢束预应力最后阶段损失图
图19.N1钢束组平均内力统计表
图20.N1钢束组平均应力统计表
图21.N2钢束组平均内力统计表
图22.N2钢束组平均应力统计表
图23.N1钢束组主要应力损失统计表
图24.N1钢束组主要内力损失统计表
图25.N2钢束组主要内力损失统计表
图26.N2钢束组主要应力损失统计表