悬臂法连续梁桥施工阶段分析报告Midas civil.docx
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悬臂法连续梁桥施工阶段分析报告Midascivil
分析报告书
课题
悬臂法连续梁桥施工阶段分析
院系生态环境与建筑工程学院
班级2013级土木路桥班
组别第2组
组员
指导教师
提交日期2016.12.28
组员信息
组员信息表
班级
姓名
学号
任务
13土木1班
施工划分及civil建模
13土木1班
编制分析报告
13土木2班
核查模型及报告
目录
第1章设计原始资料1
1.1设计概况1
1.2截面参数1
1.3主要材料及材料性能2
1.4任务要求3
1.5技术标准3
1.6主要规范3
第2章模型建立与分析4
2.1模型建立4
2.1.2施工阶段划分4
2.1.3施工阶段在MidasCivil中的定义6
2.2模型分析8
第3章总结12
第1章设计原始资料
1.1设计概况
桥梁形式：
三跨变截面连续箱梁桥，梁宽12m
桥梁长度：
L=30+50+30=110m，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构部分配置顶板预应力，边跨配置底板预应力
1.2截面参数
图2-1跨中箱梁截面
图2-2墩顶箱梁截面
1.3主要材料及材料性能
1）混凝土
表2-1混凝土表格
强度等级
弹性模量（MPa）
容重
线膨胀系数
C40
32500
25.00
0.00001
26.80
2.40
19.1
1.71
C50
34500
25.00
0.00001
32.4
2.64
23.1
1.89
2）普通钢筋
表2-2普通钢筋表格
普通钢筋
弹性模量（MPa）
容重
HRB400
200000
76.98
400
330
330
3）预应力材料
表2-1预应力材料表格
预应力钢绞线
弹性模量（MPa）
张拉控制应力（MPa）
孔道磨阻系数
孔道偏差系数
钢绞线松弛系数
一端锚固回缩值（m）
31-15.2
195000
1395
0.250
0.00001
0.3
0.00600
4）其他材料
钢板：
锚头下垫钢板、灯具连接板等采用低碳钢；
预应力管道：
采用波纹管成型；
支座：
采用GPXZ系列盆式橡胶支座；
伸缩缝：
采用D60型伸缩装置；
1.4任务要求
（1）3人/组，开展分析、讨论，递交分析报告；
（2）以熟悉MidasCivil操作为目的，作为算例，可暂不涉及预应力；
（3）重点在于施工过程分析，此外，可以成桥模型开展其他分析，例如
特征值分析、振型分解反应谱法分析（抗震）、移动荷载分析等；
1.5技术标准
公路等级：
一级公路，双向2车道；
设计荷载：
公路-
级；
桥面宽度：
5.25×2+0.75×2；
安全等级：
二级；
1.6主要规范
1）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；
2）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；
3）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；
4）《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）；
5）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；
6）《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）；
第2章模型建立与分析
2.1模型建立
2.1.1概述
Midas建模一般步骤：
定义材料和截面》建立结构模型》输入非预应力钢筋》输入荷载（恒荷载、钢束特性和形状、钢束预应力荷载）》定义施工阶段》输入移动荷载数据（选择移动荷载规范、定义车道、定义车辆、移动荷载工况）》运行结构分析》查看分析结果。
根据以上步骤，参照老师课件及一些教学视频进行建模，考虑到篇幅限制，本报告书主要进行悬臂法连续梁桥施工阶段分析，下面附上完整的模型图，建模细节请查阅附件：
悬臂法连续梁桥施工阶段分析.mcb
图2-1Midas完整模型
2.1.2施工阶段划分
本分析施工方法：
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。
划分施工阶段：
见图2-2到图2-8
1）桥墩施工
本连续梁桥桥墩分3阶段施工，开设2个工作面，左右两桥墩同时进行，施工阶段见图2-2和图2-3。
图2-2左墩施工段图2-3右墩施工段
2）主梁施工
本连续梁桥主梁采用悬臂施工法，开设两个工作面，左右两桥墩同时进行悬臂挂篮施工。
主梁由两个悬臂施工段和两个边跨现浇段和一段中挂梁组成：
两个悬臂施工段分别包括8个号块，为预应力混凝土现浇梁；两个边跨现浇段则采用满堂支架施工，13m长的预应力边梁段一次浇筑完成；中挂梁则通过预制场预制完成，16m长的钢筋混凝土梁，预制完再运到现场吊装完成。
主梁施工段划分见图2-4到图2-8
图2-4左墩悬臂施工段
图2-5右墩悬臂施工段
图2-6左边跨满堂现浇段
图2-7右边跨满堂现浇段
图2-8中挂梁吊装段
2.1.3施工阶段在MidasCivil中的定义
实际施工阶段划分：
以工艺或工序角度定义施工阶段
Civil中施工段划分：
在工艺/工序基础上，在相应阶段进行施工阶段荷载施加的过程。
根据上面两种定义在civil中对施工阶段进行划分，见下表2-1。
表2-1civil中施工阶段的划分
桥墩施工
工序时间及龄期已知条件
Civil施工阶段数据
施工阶段
其他工序
砼龄期要求
施工阶段
持续时间
结构龄期
荷载施加
二期
步骤1
步骤2
挂篮/爬模
砼湿重
D-CS0
20
18
D-CS0
20+16=36
18
开始
6
20+1=21
浇筑砼时施加
D-CS1
20
16
D-CS1
20+16=36
16
开始
6
20+1=21
D-CS2
20
16
D-CS2
20+16=36
16
开始
6
20+1=21
D-CS3
20
16
D-CS3
16
开始
6
20+1=21
主梁悬臂施工段
D-CS3
20
D-CS3
20+16=36
16
开始
6
20+1=21
浇筑砼时施加
L-CS0
19
16
L-CS0
19+15=34
16
开始
6
19+1=20
L-CS1
18
15
L-CS1
18+14=32
15
开始
6
18+1=19
L-CS2
17
14
L-CS2
17+13=30
14
开始
6
17+1=18
L-CS3
16
13
L-CS3
16+12=28
13
开始
6
16+1=17
L-CS4
15
12
L-CS4
15+11=26
12
开始
6
15+1=16
L-CS5
14
11
L-CS5
14+10=24
11
开始
6
14+1=15
L-CS6
13
10
L-CS6
13+9=22
10
开始
6
13+1=14
L-CS7
12
9
L-CS7
12+8=20
9
开始
6
12+1=13
L-CS8
11
8
L-CS8
8
开始
6
11+1=12
主梁边跨满堂施工段
B-CS0
30
B-CS0
30+20=50
20
开始
10
30+1=31
浇筑砼时施加
B-CS1
7
20
B-CS1
开始
主梁挂梁吊装
L-CS8
1
L-CS8
1+1=2
1
开始
0
1+1=2
吊装时施加
G-CS
1
G-CS
开始
CSi持续时间=CSi其它工序时间+Cs（i+1）混凝土浇筑养护时间
挂蓝、爬模荷载：
考虑进行下一施工阶段后第6d施加
混凝土湿重：
其他工序完成后即可浇筑下一施工阶段的砼，同时保证龄期要求；
根据上表在MidasCivil中对模型施工阶段进行定义，详情请查阅附录：
悬臂法连续梁桥施工阶段分析.mcb
2.2模型分析
查看由施工荷载和移动荷载引起的总应力图（postcs）和施工中的最大最小应力图（min/max）：
图2-9postcs和图2-10min/max
图2-9postcs
图2-10min/max
查看8号块施工段的截面下缘的应力：
图2-118号块CS应力图
图2-118号块CS应力图
查看梁单元应力（PSC）施工阶段主应力图和荷载组合下的应力正应力包络图：
图2-128号块应力图
图2-13成桥后应力图
接着分别查看各个施工段的内力图：
图集2-14
图集2-14各个施工段的内力图
第3章总结
通过利用MIDAS/Civil对一（30+50+30）m跨径的三跨连续梁进行建模和分析，首先，根据设计的原始资料和对应的规范标准对桥梁的总体布置和结构尺寸进行拟定。
该桥采用单向单室箱型变截面梁，支座处梁高为3.5米，跨中梁高为2.0米。
根据所设定的结构参数在MIDAS中建立三跨连续梁桥模型。
然后，对连续梁桥施工进行实际施工阶段划分，在civil中对应划分出各个施工阶段。
接着，在civil中定义施工阶段。
最后运行分析，查看结果。
通过本次练习，清楚了解了桥梁悬臂施工阶段在Midascivil中的定义，知道了如何在civil中实现桥梁悬臂施工阶段划分。
除此之外，我们还熟练了civil的操作，现在基本能独立完成一座大型桥梁的建模及分析。
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