工程软件实训 C
----------- Midas Civil 培训实例
悬臂梁桥分析与设计
兰州理工大学土木工程学院 2014 年秋季学期
Midas civil 培训实例
目录
1. 概要 .............................................................................................1 2. 设置操作环境 ..............................................................................4 3. 定义材料和截面...........................................................................5 4. 建立结构模型 ............................................................................14 5. 非预应力钢筋输入 .....................................................................29 6. 输入荷载 ...................................................................................30 7. 定义施工阶段 ............................................................................42 8. 输入移动荷载数据 .....................................................................48 9. 运行结构分析 ................................................................
............52 10. 查看分析结果 ..........................................................................52 11. PSC设计..................................................................................62 12. RC设计 ...................................................................................70 附录：关于温度荷载和支座沉降的模拟 .........................................79
1. 概要
本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥，其中中跨为挂孔结构，挂孔梁为普通钢筋混凝 土梁，梁长16m。墩为钢筋混凝土双柱桥墩，墩高15m。
（注：本例题并非实际工程，仅作为软件功能介绍的参考例题。） 在简化过程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。 通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工阶段分析功能、普通钢筋的输入方法、钢
束预应力荷载的输入方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC设计及RC设 计数据的输入方法和查看设计结果的方法等。
桥梁概况及一般截面
图1. 分析模型
桥梁形式：三跨混凝土悬臂梁 桥梁长度：L = 30+50+30 = 110.0 m，其中中跨为挂孔结构，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 截面形式如下
图2. 跨中箱梁截面
图3. 墩顶箱梁截面
梁桥分析与设计的一般步骤
1. 定义材料和截面 2. 建立结构模型 3. 输入非预应力钢筋 4. 输入荷载31省新增24例输入
①. 恒荷载 ②. 钢束特性和形状 ③. 钢束预应力荷载 5. 定义施工阶段 6. 输入移动荷载数据 ①. 选择移动荷载规范 ②. 定义车道 ③. 定义车辆 ④. 移动荷载工况 7. 运行结构分析 8. 查看分析结果 9. PSC设计（预应力混凝土梁） PSC设计参数确定 运行设计 查看设计结果表格和图形
输出PSC设计计算书
10. RC设计（普混梁和柱） RC设计参数的确定 运行RC梁设计/运行RC柱设计 查看设计结果表格和图形 输出RC设计计算书
使用的材料
 混凝土 主梁采用JTG04（RC）规范的C50混凝土，桥墩采用JTG04（RC）规范的 C40混凝土
 钢材 采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860
荷载
 
恒荷载
自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算
预应力
钢束(φ15.2 mm×31) 截面面积: Au = 4340 mm2 孔道直径: 130 mm 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:0.25 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm) 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%，张拉控制应力1395MPa
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% 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 移动荷载
适用规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003) 荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD