简支梁T梁桥建模与分析
桥梁的基本数据:
桥梁形式:单跨简支梁桥 桥梁等级:I级 桥梁全长:30m 桥梁宽度:13.5m 设计车道:3车道
分析与设计步骤:
1. 定义材料和截面特性
材料 截面
定义时间依存性材料(收缩和徐变) 时间依存性材料连接
2. 建立结构模型
建立结构模型 修改单元依存材料
3. 输入荷载
恒荷载(自重和二期恒载) 预应力荷载
钢束特性值 钢束布置形状 钢束预应力荷载
4. 定义施工阶段 5. 输入移动荷载数据
选择规范 定义车道 定义车辆 移动荷载工况
6. 运行结构分析 7. 查看分析结果 查看设计结果
使用材料以及容许应力
> 混凝土
采用JTG04(RC)规范的C50混凝土
>普通钢筋
普通钢筋采用HRB335(预应力混凝土结构用普通钢筋中箍筋、主筋和辅筋均采用带肋钢筋既HRB系列)
>预应力钢束
采用JTG04(S)规范,在数据库中选Strand1860
钢束(φ15.2 mm)(规格分别有6束、8束、9束和10束四类) 钢束类型为:后张拉
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:0.3
管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:0.0066(1/m) 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%
>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/mm^2 长期荷载作用时混凝土的材龄:to?5天 混凝土与大气接触时的材龄:ts?3天 相对湿度: RH=70% 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(JTG D62-2004) 徐变系数: 程序计算
混凝土收缩变形率: 程序计算
荷载
静力荷载
>自重
由程序内部自动计算
>二期恒载
桥面铺装、护墙荷载、栏杆荷载、灯杆荷载等 具体考虑:
桥面铺装层:厚度100mm的钢筋混凝土和80mm的沥青混凝土,钢筋混凝土的重力密度为25kN/m3, 沥青混凝土的重力密度为23kN/m3。每片T梁宽2.5m,所以铺装层的单位长度质量为:
(0.1×25+0.08×23)×2.25=9.765kN/m2. 护墙、栏杆和灯杆荷载:以3.55kN/m2计。
二期恒载=桥面铺装+护墙、栏杆和灯杆荷载=9.765+3.55=13.315kN/m2
>预应力荷载
典型几束钢束的具体数据 钢束名称 1t-4 1t-3 1t-2 1t-1 预应力钢束坐标 X Y 0.15 4.1686 25.7914 29.81 0.15 6.3764 23.5836 29.81 2.25 7.2002 22.7598 27.71 4.5 9.06585 20.89415 25.46 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.5 0.1 0.1 0.5 1.2 0.1 0.1 1.2 1.38 0.22 0.22 1.38 1.38 0.36 0.36 1.38 R 0 20 20 0 0 10 10 0 0 10 10 0 0 10 10 0 在本例题中预应力钢束的编号处理如下
At-B:
A表示第几根主梁;最左为1,以次及彼;
B表示第几根预应力索,索编号从Z向由上到下编号 其余钢束可复制得
移动荷载
适用规范:公路工程技术标准(JTJ 001-97)
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 ‘李吉勇-简支梁’ 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 / 文件 /
新项目
保存 ( PSC Beam )
?
?
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。
工具 / 单位体系
长度> m ; 力>tonf ?
图4. 单位体系设定
定义材料和截面特性
定义结构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)
?
同时定义多种材料特性时,使用
键可以连续输入。
数据库> C50 ?
?
名称(Strand1860 ) ; 类型>钢材 ; 规范> JTG04(S) 数据库> Strand1860
图5. 定义材料对话框