普通钢筋混凝土桥梁结构施工阶段模拟及RC设计例题.docVIP

. .. TOC \* MERGEFORMAT 装配式钢筋混凝土简支T梁施工阶段分析及RC设计例题 北京迈达斯技术有限公司 2007年3月19日 一、结构描述 PAGEREF _Toc161742759 \h 2 二、建立模型 PAGEREF _Toc161742760 \h 3 三、定义荷载 PAGEREF _Toc161742761 \h 6 四、定义施工阶段 PAGEREF _Toc161742762 \h 11 五、执行分析及后处理 PAGEREF _Toc161742763 \h 12 六、RC设计 PAGEREF _Toc161742764 \h 14 装配式钢筋混凝土简支T梁施工阶段分析及RC设计例题 本模型模拟的是普通钢筋混凝土简支梁桥的预制拼装过程，并对上部梁结构和下部墩柱按照JTG D62规范进行各项验算。例题参考《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》（张树仁等著，人民交通出版社）。 一、结构描述 1、设计资料 （1）桥面净宽 （2）设计荷载 公路-Ⅱ级汽车荷载 人群荷载 结构重要性系数 （3）材料规格 钢筋：主筋采用HRB400钢筋 相对界限受压区高度 箍筋采用HRB335钢筋 混凝土：主梁采用C30混凝土 （4）截面形式 图1 T梁横断面尺寸（单位：mm） 2、结构描述 装配式简支梁桥，桥墩为双柱墩，采用矩形断面，混凝土采用C30。首先施工桥墩，然后对称吊装RC预制T梁，首先吊装中间的两片纵梁，并通过横梁体系将相邻两片纵梁连为整体。在最后一个阶段，加载铺装荷载。 二、建立模型 1、首先定义模型中涉及的材料和截面类型，如下表所示 表1 构件 材料 截面 截面对齐方式 尺寸（mm） T梁 JTG04（RC）-C30 设计截面〉T形截面 顶对齐 1780x1000x100x240 盖梁 JTG04（RC）-C30 设计截面〉中腹板截面 顶对齐 400x500，400x300 桥墩 JTG04（RC）-C30 数据库〉矩形截面 中心对齐 800x400 虚拟横梁 JTG04（RC）-C30 数据库〉矩形截面 顶对齐 1000x120，500x120 2、然后建立有限元结构模型 结构建模根据个人习惯有多种方式，这里采用由上至下的建模方法。 首先建立一片T梁，然后通过复制功能生成8片纵梁； 图2 建立纵梁单元 然后建立模拟纵梁间横向联系作用的虚拟横梁；除端部两根横梁采用500x120mm的矩形断面外，其他的横梁均属于标准横梁。 图3 建立横梁单元 通过将纵梁端部节点向下复制T梁高1m建立梁底节点，同时也是支座支承点位置，再将支承点向下复制支座高度0.1m建立盖梁顶部节点； 图4 通过向下复制横梁节点建立支座支承节点和盖梁顶点 （注：图示上面第一层节点为横梁节点，第二层是支座支承顶点，第三层是盖梁顶点，为模拟盖梁端部变截面段，在盖梁端部向外侧1m的位置建立了两个节点作为盖梁悬挑段的端点） 盖梁总长度为14.06m，为矩形断面，端部为2.58m变截面矩形梁段，中间为8.9m等截面，盖梁端部最小截面高度为0.3m，中部截面高度为0.5m； 首先定义两个变截面（盖梁截面由大到小的变截面和盖梁由小到大的变截面），分别赋予盖梁的两个悬挑段，此时得到的盖梁形式如下图所示—— 图5 赋予变截面后盖梁消隐模型 显然悬挑段的变截面是不对的，因为变截面适用的单元有多个，因此需要定义变截面组，如下图所示定义盖梁断面由大到小，以及由小到大的变截面组—— 图6 定义盖梁断面由大到小的变截面组 图7定义盖梁断面由小到大的变截面组 将3号纵梁和6号纵梁对应的盖梁上节点向下复制盖梁高度0.5m，然后对复制生成的4个节点通过扩展单元功能生成3m高桥墩 3、定义结构组并分配结构组单元 根据施工过程的特点将整个结构分为以下几个结构组：桥墩、盖梁、纵梁1~8、支座节点、横梁1~7。分别对应于分阶段施工的桥墩部分单元、盖梁部分单元、分阶段吊装的1~8号纵梁单元、纵梁间的横向虚拟梁单元1~8。 其中纵梁按照沿y正向分别为纵梁1~8结构组。 横梁按照沿y正向分别为横梁1~7结构组。 自下至上依次是纵梁1~8自下至上依次是横梁1~7 自下至上依次是纵梁1~8 自下至上依次是横梁1~7 图8 定义纵梁结构组 4、定义边界条件同时指定边界组 根据施工过程的特点将边界组定义如下：墩底固结、盖梁固结、支座1~8，分别对应桥墩底部固结、盖梁与墩顶的连接、纵梁与盖梁和支座点的连接关系。 然后定义各个边界条件—— 对于墩底约束，通过边界〉一般支承，指定边界组信息为墩底固结，选择约束D-ALL和R-ALL约束墩底节点； 对于墩顶与盖梁的连接关系，通过边界〉弹性连接〉刚性，指定边界组信息为盖梁固结，按顺序