連續(xù)剛構(gòu)懸臂法施工實(shí)例課件（PPT52）

連續(xù)剛構(gòu)懸臂臂法施工實(shí)例例懸臂法的施工工順序和施工工階段分析本用戶指南將將使用“使用建模助手手做懸臂法橋橋梁施工階段段分析”中的例題，學(xué)學(xué)習(xí)掌握使用用一般建模功功能做施工階階段分析的步步驟。懸臂法法(FCM)的施工順序一一般如圖：懸臂法施工階階段分析應(yīng)該該正確反應(yīng)上上面的施工順順序。施工階階段分析中各各施工階段的的定義，在MIDAS/CIVIL里是通過激活活和鈍化結(jié)構(gòu)構(gòu)群、邊界群群以及荷載群群來實(shí)現(xiàn)的。。下面將MIDAS/CIVIL中懸臂法橋梁梁施工階段分分析的步驟整整理如下。1.定義材料和截截面2.建立結(jié)構(gòu)模型型3.定義并構(gòu)建結(jié)結(jié)構(gòu)群4.定義并構(gòu)建邊邊界群5.定義荷載群6.輸入荷載7.布置預(yù)應(yīng)力鋼鋼束8.張拉預(yù)應(yīng)力鋼鋼束9.定義時(shí)間依存存性材料特性性值并連接10.運(yùn)行11.確認(rèn)分析結(jié)果果模型設(shè)定操作環(huán)境境文件/新項(xiàng)目文件/保存(掛籃計(jì)算)在新項(xiàng)目選擇擇工具>單位體系長(zhǎng)度選擇‘‘m’,力(質(zhì)量)選擇‘tonf’點(diǎn)擊確定定義構(gòu)件材料料定義時(shí)間依存存材料為了考慮徐變變、收縮以及及彈性模量的的變化，定義義時(shí)間依存材材料。將橋墩截面定定義為用戶類類型后定義預(yù)預(yù)應(yīng)力箱型梁梁截面。使用用變截面群功功能將變截面面區(qū)段定義為群群，用戶輸入入兩端部的截截面后程序會(huì)會(huì)自動(dòng)生成內(nèi)內(nèi)部截面。因因此用戶不需需要按橋梁段輸入預(yù)預(yù)應(yīng)力箱型橋橋梁截面，只只需使用變截截面群功能輸輸入支座處和和跨中截面，，程序自動(dòng)會(huì)計(jì)算出出整個(gè)橋梁的的截面變化。。首先定義橋墩墩截面定義構(gòu)件截面面首先定義主梁梁截面現(xiàn)現(xiàn)以跨中截截面為例，講講解如何定義義主梁控制界界面定義構(gòu)件截面面定義構(gòu)件截面面由于連續(xù)剛構(gòu)構(gòu)主梁為變截截面形式，所所以需要定義義變截面來模模擬主梁。即為了使各截截面定義為變變截面群，必必須先定義變變截面定義構(gòu)件截面面結(jié)構(gòu)建模使用MIDAS/CIVIL的一般功能建建立懸臂法橋橋梁模型。為了做施工階階段分析，在在定義了施工工階段之后，，MIDAS/CIVIL將在兩個(gè)作業(yè)業(yè)模式(基本階段和施施工階段)內(nèi)運(yùn)作。在基本階段模模式中，用戶戶可以輸入所所有結(jié)構(gòu)模型型數(shù)據(jù)、荷載載條件以及邊邊界條件，但但不在此階段段做結(jié)構(gòu)分析析。施工階段段模式是能做做結(jié)構(gòu)分析的的模式。在施施工階段模式式中，除了各各施工階段的的邊界條件和和荷載之外，，用戶不能編編輯修改結(jié)構(gòu)構(gòu)模型。施工階段不是是由個(gè)別的單單元、邊界條條件或荷載組組成的，而是是將單元群、、邊界條件群群以及荷載群群經(jīng)過激活和和鈍化處理后后形成的。在在施工階段模模式中可以編編輯包含于處處于激活狀態(tài)態(tài)的邊界群、、荷載群內(nèi)的的邊界條件和和荷載條件。。懸臂法橋梁的的施工階段荷荷載(鋼束的預(yù)應(yīng)力力、掛籃荷載載、橋梁段自自重等)條件非常復(fù)雜雜，所以一般般在基本階段段模式中建立立結(jié)構(gòu)模型和和邊界條件，，在施工階段段模式中輸入入各施工階段段的荷載。建模的步驟如如下1.建立預(yù)應(yīng)力箱箱型梁模型2.建立橋墩模型型3.定義時(shí)間依存存性材料并與與材料連接4.建立結(jié)構(gòu)群5.建立邊界群并并輸入邊界條條件6.建立荷載群結(jié)構(gòu)建?！㈩A(yù)應(yīng)力箱箱梁模型參照下圖建立立預(yù)應(yīng)力箱型型梁模型。將將每個(gè)橋梁段段看作一個(gè)梁梁?jiǎn)卧?，以零零?hào)塊和橋墩墩的交點(diǎn)、橋橋墩和橋墩的的中心距離為為基準(zhǔn)分割單單元。滿堂支支架法區(qū)段應(yīng)應(yīng)考慮下部鋼鋼束的錨固位位置分割單元元。首先建立節(jié)點(diǎn)點(diǎn)后使用擴(kuò)展單元功能建立預(yù)應(yīng)應(yīng)力箱型梁右右班跨模型。。結(jié)構(gòu)建?！㈩A(yù)應(yīng)力箱箱梁模型結(jié)構(gòu)建模——建立預(yù)應(yīng)力箱箱梁模型使用鏡像功能將生成的的右半跨梁?jiǎn)螁卧獙?duì)稱復(fù)制制。為了將對(duì)對(duì)稱復(fù)制的左左側(cè)的梁?jiǎn)卧淖鴺?biāo)軸與與右側(cè)梁?jiǎn)卧淖鴺?biāo)軸一一致，選擇反反轉(zhuǎn)單元坐標(biāo)標(biāo)軸選項(xiàng)。結(jié)構(gòu)建?！㈩A(yù)應(yīng)力箱箱梁模型結(jié)構(gòu)建?！㈩A(yù)應(yīng)力箱箱梁模型使用選擇屬性單元元功能和工作樹形菜單單功能修改變截截面區(qū)段和零零號(hào)塊梁?jiǎn)卧孛??？紤]慮到合龍段的的支模一般將將與合龍段連連接的橋梁段段12設(shè)計(jì)為等截面面，所以將橋橋梁段1～15和零號(hào)塊端部部單元的截面面修改為變截面。由跨中向支支座變化的截截面修改為跨中支座截面，由支座座向跨中變化化的截面修改改為支座-跨中截面，零號(hào)塊塊截面修改為為支座截面。。結(jié)構(gòu)建模——建立預(yù)應(yīng)力箱箱梁模型使用變截面組功能將變截面面區(qū)段的梁?jiǎn)螁卧付樽冏兘孛嫒?。結(jié)構(gòu)建?！蚨漳Ｐ托蛷?fù)制預(yù)應(yīng)力箱箱型梁的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)后使用擴(kuò)展單元功能建立橋墩墩模型。將橋橋墩全長(zhǎng)24m分割成12等分。結(jié)構(gòu)建?！⒔Y(jié)構(gòu)群圖是懸臂法橋橋梁的施工順順序和施工工工期的計(jì)劃表表。在施工工工序計(jì)劃表中中可以看出橋橋墩1和橋墩2有60天的施工時(shí)間間差，所以當(dāng)當(dāng)施工合龍段段時(shí)兩側(cè)的橋橋梁段有60天的材齡差。。在實(shí)際建立施施工階段模型型時(shí)，按兩側(cè)側(cè)橋墩同時(shí)施施工經(jīng)過同樣樣的施工階段段直到施工合合龍段之前。。在施工合龍龍段之前將橋橋墩1的材齡增加60天。因?yàn)樵谑┕るA階段構(gòu)件的安安裝和拆除是是通過結(jié)構(gòu)群群的激活和鈍鈍化命令來完完成的，所以以首先應(yīng)該將將同時(shí)施工的的單元分別定定義為結(jié)構(gòu)群群。結(jié)構(gòu)建?！⒔Y(jié)構(gòu)群建立結(jié)構(gòu)群之之前先生成結(jié)結(jié)構(gòu)群。結(jié)構(gòu)建?！⒔Y(jié)構(gòu)群使用選擇屬性單元元功能和工作樹樹形菜單功能能將生成的結(jié)結(jié)構(gòu)群分配給給梁?jiǎn)卧?。將將定義的結(jié)構(gòu)構(gòu)群鈍化后再再定義新的結(jié)結(jié)構(gòu)群，可以以通過激活和和鈍化隨時(shí)查查看定義的結(jié)結(jié)構(gòu)群。結(jié)構(gòu)建?！x邊界群以以及輸入邊界界條件建立模型之后后，按橋梁段段查看結(jié)構(gòu)群群。給建立的模型型輸入邊界條條件。在施工工階段分析中中，單元、荷荷載、邊界條條件等所有信信息都是以群群的概念出現(xiàn)現(xiàn)，通過激活活和鈍化群來來建立各施工工階段。為了了輸入邊界條條件首先定義義邊界群。結(jié)構(gòu)建建?！x邊邊界群群以及及輸入入邊界界條件件輸入邊邊界條條件。。將橋橋墩下下端設(shè)設(shè)置為為固端端，將將預(yù)應(yīng)應(yīng)力箱箱型梁梁兩端端設(shè)置置成沿沿橋梁梁方向向的滾滾動(dòng)支支座。。結(jié)構(gòu)建建?！x邊邊界群群以及及輸入入邊界界條件件為了使使橋墩墩和預(yù)預(yù)應(yīng)力力箱型型梁在在連接接位置置有相相同的的位移移，使使用彈彈性連連接中中連接接類型型選項(xiàng)項(xiàng)中剛剛性連連接將將其連連接起起來。。結(jié)構(gòu)建建?！x邊邊界群群以及及輸入入邊界界條件件建立結(jié)結(jié)構(gòu)群群之前前先生生成結(jié)結(jié)構(gòu)群群。建立荷荷載群群施工階階段荷荷載有有結(jié)構(gòu)構(gòu)自重重、鋼鋼束的的預(yù)應(yīng)應(yīng)力荷荷載、、掛籃籃(formtraveller)自重、、混凝凝土濕濕重(wetconcrete)等四種種。當(dāng)當(dāng)激活活結(jié)構(gòu)構(gòu)物的的自重重時(shí)，，程序序?qū)⒆宰詣?dòng)考考慮已已激活活的結(jié)結(jié)構(gòu)群群的自自重。。除除了自自重以以外的的其它它三種種荷載載在各各個(gè)施施工階階段要要分別別輸入入。各各施工工階段段的靜靜力荷荷載如如下。。具有初初期材材齡的的處于于激活活狀態(tài)態(tài)單元元的自自重(Self)作作用用于具具有初初期材材齡的的處于于激活活狀態(tài)態(tài)單元元上的的預(yù)應(yīng)應(yīng)力荷荷載(PS)作作用用于處處于激激活狀狀態(tài)單單元端端部上上的掛掛籃荷荷載(FT)在在支支模和和綁扎扎鋼筋筋結(jié)束束后，，拆模模前處處于澆澆筑狀狀態(tài)的的混凝凝土濕濕重(WC)考考慮慮了各各零號(hào)號(hào)塊施施工時(shí)時(shí)間差差的施施工階階段時(shí)時(shí)間荷荷載(Time)將各荷荷載工工況定定義為為施工工階段段荷載載類型型。建立荷荷載群群定義各各荷載載工況況所屬屬的荷荷載群群。定義并并建立立施工工階段段在本用用戶指指南中中，懸懸臂法法橋梁梁施工工階段段分為為橋墩墩和零零號(hào)塊塊的施施工、、橋梁梁段1～15的施工工、合合龍段段1～3的施工工等16個(gè)施工工階段段(參見圖圖)。按施施工階階段施施工各各橋梁梁段后后，再再按橋橋梁支支座→→跨中中順序序施工工合龍龍段，，即可可完成成整個(gè)個(gè)橋梁梁的施施工。。另外外，因因?yàn)槔}中中的橋橋梁為為剛構(gòu)構(gòu)式懸懸臂法法橋梁梁，所所以各各施工工階段段的邊邊界條條件沒沒有發(fā)發(fā)生變變化懸臂法法橋梁梁施工工階段段分析析中結(jié)結(jié)構(gòu)群群和邊邊界群群的激激活和和鈍化化相對(duì)對(duì)于荷荷載群群是比比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的的，荷荷載群群在結(jié)結(jié)構(gòu)群群被激激活時(shí)時(shí)既要要激活活預(yù)應(yīng)應(yīng)力荷荷載群群和掛掛籃荷荷載群群，又又要激激活混混凝土土濕重重荷載載群。。懸臂法法橋梁梁施工工階段段分析析中結(jié)結(jié)構(gòu)群群和邊邊界群群的激激活和和鈍化化相對(duì)對(duì)于荷荷載群群是比比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的的，荷荷載群群在結(jié)結(jié)構(gòu)群群被激激活時(shí)時(shí)既要要激活活預(yù)應(yīng)應(yīng)力荷荷載群群和掛掛籃荷荷載群群，又又要激激活混混凝土土濕重重荷載載群。。如圖中中，在在同一一施工工階段段中荷荷載加加載時(shí)時(shí)間不不同時(shí)時(shí)，可可以使使用添添加步步驟功功能將將荷載載分步步驟激激活。。將將掛籃籃前移移、支支模以以及綁綁扎鋼鋼筋、、鋪設(shè)設(shè)鋼束束孔道道等所所需時(shí)時(shí)間假假設(shè)為為7天，將將混凝凝土養(yǎng)養(yǎng)生時(shí)時(shí)間假假設(shè)為為5天，在在各施施工階階段中中定義義1個(gè)添加加步驟驟。各各施工工階段段開始始階段段被激激活的的橋梁梁段具具有5天材齡齡并承承受預(yù)預(yù)應(yīng)力力荷載載和掛掛籃荷荷載。。定義并并建立立施工工階段段在施工工順序序圖中中，兩兩個(gè)橋橋墩的的橋梁梁段看看起來來是同同時(shí)施施工，，但是是在施施工序序計(jì)劃劃表中中可以以看出出橋墩墩1的橋梁梁段比比橋墩墩2的橋梁梁段提提前施施工60天。兩兩個(gè)橋橋墩的的懸臂臂橋梁梁段如如果有有施工工時(shí)間間差，，即混混凝土土的材材齡有有差異異的話話，其其徐變變、干干縮和和預(yù)應(yīng)應(yīng)力損損失量量也將將不同同。另另外，，因?yàn)闉?0天的時(shí)時(shí)間差差異，，兩個(gè)個(gè)橋墩墩的懸懸臂梁梁的撓撓度也也將產(chǎn)產(chǎn)生差差異。。為了了最大大限度度地降降低中中央合合龍段段完工工時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生的的殘留留應(yīng)力力，必必須正正確預(yù)預(yù)測(cè)兩兩個(gè)橋橋墩懸懸臂梁梁的撓撓度。。所以以做施施工階階段分分析時(shí)時(shí)，必必須考考慮兩兩個(gè)橋橋墩的的材齡齡差異異。施工階階段時(shí)時(shí)間荷荷載功功能，，可以以用來來考慮慮施工工時(shí)間間差的的影響響。施施工階階段時(shí)時(shí)間荷荷載功功能是是賦予予指定定單元元以一一定的的時(shí)間間經(jīng)歷歷(材齡)，從而而考慮慮施工工時(shí)間間差的的影響響的方方法。。使用用施工工階段段時(shí)間間荷載載的施施工階階段的的建立立步驟驟如下下。1.假設(shè)同同時(shí)施施工兩兩個(gè)橋橋墩的的零號(hào)號(hào)塊和和橋梁梁段1～12。2.加載合合龍段段混凝凝土濕濕重(即，將將WC-KeySeg1加載在在橋墩墩1的左側(cè)側(cè)懸臂臂梁上上，將將WCKeySeg3加載在在右側(cè)側(cè)橋墩墩的右右側(cè)懸懸臂梁梁上)。3.定義施施工持持續(xù)時(shí)時(shí)間為為零的的施工工階段段，將將KeySeg1和FSM1激活后后，在在該施施工階階段的的最后1天(LastDay)上給橋橋墩1側(cè)的單單元和和FSM1區(qū)段施施加時(shí)時(shí)間荷荷載(60天)。4.激活KeySeg3和FSM3，加載載合龍龍段(KeySeg2)的濕重重。5.定義下下一階階段并并激活活合龍龍段2(KeySeg2)。定義并并建立立施工工階段段將上述述施工工順序序與各各施工工階段段結(jié)構(gòu)構(gòu)群、、荷載載群、、邊界界群的的激活活和鈍鈍化連連接起起來，，詳細(xì)的步驟如如下。1.施工階段1?激活橋墩、、零號(hào)塊結(jié)結(jié)構(gòu)群?激活邊邊界群?第1天:激活預(yù)應(yīng)力力荷載、掛掛籃荷載、、自重?第7天:激活混凝土土濕重(橋梁段1)2.施工階段2?激活橋梁段段1?第1天:鈍化施工階階段1的掛籃荷載載和混凝土土濕重，激激活掛籃荷荷載和預(yù)應(yīng)應(yīng)力荷載?第7天:激活混凝土土濕重(橋梁段2)3.施工階段3～12:重復(fù)施工階階段2的步驟4.施工階段13?激活橋梁段段12?第1天:鈍化施工階階段12的掛籃荷載載和混凝土土濕重，激激活掛籃荷荷載和預(yù)應(yīng)應(yīng)力荷載?第20天:激活混凝土土濕重(合龍段1、3)5.施工階段14?激活合龍段段1和滿堂支架架法區(qū)段1(FSM1)??????第1天:鈍化橋墩1的掛籃荷載載和合龍段段1的混凝土濕濕重，激活活預(yù)應(yīng)力荷荷載?最后1天:激活橋墩1側(cè)的單元和和滿塘支架架法區(qū)段(FSM1)的時(shí)間荷載載6.施工階段15?激活合龍段段3和FSM3?第一天:鈍化合龍段段3的混凝土濕濕重，激活活預(yù)應(yīng)力、、合龍段2的混凝土濕濕重7.施工階段16?激活合龍段段2?第1天:鈍化掛籃荷荷載和混凝凝土濕重，，激活預(yù)應(yīng)應(yīng)力荷載8.施工階段17?第1天:激活二期恒恒載定義并建立立施工階段段在建立施工工階段之前前首先要定定義施工階階段。在施施工工序計(jì)計(jì)劃表中，，計(jì)劃合龍龍段的施工工時(shí)間為30天，所以將將施工階段段CS13、15的持續(xù)時(shí)間間定義為30天。假設(shè)合合龍段的初初期材齡為為10天，則將30-10=20天定義為一一個(gè)添加步步驟。在施施工階段CS17上施加二期期恒載，為為了考慮長(zhǎng)長(zhǎng)期荷載引引起的徐變變和干縮效效果，將CS17的持續(xù)時(shí)間間定義為10000天。定義并建立立施工階段段參照前面所所述的施工工階段順序序建立施工工階段CS1。定義并建立立施工階段段輸入各施工工階段的荷荷載。施工工階段荷載載包括掛籃籃、混凝土土濕重、結(jié)結(jié)構(gòu)自重、、預(yù)應(yīng)力荷荷載、時(shí)間間荷載等。。按下列順順序輸入施施工荷載。。1.結(jié)構(gòu)自重2.掛籃荷載3.混凝土濕重重4.預(yù)應(yīng)力荷載載5.時(shí)間荷載首先輸入結(jié)結(jié)構(gòu)自重。。定義結(jié)構(gòu)構(gòu)物自重以以后，將其其施加在施施工階段CS1，其它施工工階段的結(jié)結(jié)構(gòu)自重將將由程序自自動(dòng)加載。。輸入荷載輸入施工階階段掛籃荷荷載。掛籃籃荷載的位位置在懸臂臂梁端部，，大小為-80tonf的垂直荷載載200tonf-m的y方向彎矩荷荷載。因?yàn)闉樵谑┕るA階段模式中中，只有該該施工階段段的結(jié)構(gòu)群群、荷載群群、邊界群群被激活，，所以可以以很方便地地輸入荷載載。在施工工階段工具具條中轉(zhuǎn)換換施工階段段，輸入各各施工階段段的荷載。。輸入荷載與上述相同同的方法轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換施工階階段輸入各各施工階段段掛籃荷載載。輸入荷載輸入完掛籃籃荷載后輸輸入混凝土土濕重?；旎炷翝裰刂乜梢允褂糜貌牧媳砉δ苡?jì)算。使使用材料表功能計(jì)算構(gòu)構(gòu)件的重量量之前，首首先將變截截面群中的的截面轉(zhuǎn)換換為各個(gè)變變截面類型型。如圖，通過過變截面類類型，轉(zhuǎn)換換生成101～112截面。輸入荷載輸入混凝土土濕重。各各施工階段段混凝土濕濕重的加載載位置為懸懸臂梁端部部，大小為為垂直方向向的橋梁段段濕重和按按偏心距離離為2.5m計(jì)算的y方向彎矩。。輸入荷載輸入完掛籃籃荷載后