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Midas/Civil教程-桥梁工程计算机辅助设计

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:问题解答程序中的“组合截面”定义的截面是利用使用等效截面特性值来进行分析和计算的。具体问题程序中的变截面与变截面组有什么区别?问题解答塑性材料用于静力材料非线性分析,是对材料本构特性的一个定义;非弹性铰则用于执行动力材料非线性分析,是对边界条件的一个定义。问题解答在非弹性铰定义中,截面必须是数据库/用户或者数值型截面,才可以设置非弹性铰特性值。问题解答配筋不满足最小配筋率,所以导致P1>P2。

Midas/Civil教程-桥梁工程计算机辅助设计

1)如何考虑组合截面中混凝土的收缩/徐变?

(1)具体问题

采用程序中的“组合截面(钢管形-混凝土)”建立的模型,如何考虑钢管内混凝土部分的收缩、徐变特性?

(2)相关命令

“模型”→“材料和截面特性”→“时间依存性材料(徐变/收缩)”。

“荷载”→“施工阶段分析数据”→“施工阶段联合截面”。

(3)问题解答

程序中的“组合截面(钢管形-混凝土)”定义的截面是利用使用等效截面特性值来进行分析和计算的。如果需要考虑混凝土部分的收缩/徐变特性,就需要模拟出钢管与混凝土分阶段施工的过程。可采用程序中的“施工阶段联合截面”功能来模拟组合截面的分阶段施工过程,然后按普通方法定义混凝土的收缩徐变特性即可。

(4)相关知识

钢管混凝土截面的两种材料的时间依存特性是不同的,而且混凝土的膨胀系数也比钢材的膨胀系数大得多,所以在实际工程中两种材料之间的互相作用是无法正确模拟的。目前还没有能够完全正确地模拟两种材料之间的互相作用的软件。本程序也是假定钢材和混凝土紧密地连接在一起,且没有考虑钢管对混凝土的套箍作用。

*2)定义收缩/徐变函数时的材龄与定义施工阶段时激活材龄的区别?

(1)具体问题

定义收缩/徐变对话框中有一个定义材龄的地方,定义施工阶段对话框中也有一个定义材龄的地方,两个材龄有什么区别?会对哪些结果产生影响?

(2)相关命令

“模型”→“材料和截面特性”→“时间依存性材料(徐变/收缩)”。

“荷载”→“施工阶段分析数据”→“定义施工阶段”。

(3)问题解答

“定义收缩/徐变”对话框中的材龄是混凝土开始收缩的材龄,是混凝土从浇筑到开始发生收缩(即拆模)时的时间;定义施工阶段时,也需要输入被激活结构组的材龄,这个材龄是混凝土开始能够承受荷载的材龄,也是开始徐变的材龄。

3)如何自定义混凝土强度发展函数?

(1)具体问题

自定义混凝土强度发展函数。

(2)相关命令

“模型”→“材料和截面特性”→“时间依存材料(抗压强度)”。

(3)问题解答

中国目前的规范中没有对“混凝土是否考虑抗压(抗拉)强度的变化”的说明,所以在程序中的抗压强度规范列表里没有“中国规范”这一选项。此时,使用用户自定义的方法,直接输入随时间变化的抗压(抗拉)强度值即可。

(4)相关知识

在程序中定义“抗压强度时间依存特性”时,输入的弹性模量只在施工阶段分析中起作用;在成桥阶段分析时,采用的弹性模量是定义材料时的弹性模量。

4)如何定义变截面梁?

(1)具体问题

程序中的变截面与变截面组有什么区别?“变截面组”对话框中,截面形状变化多项式有什么含义?

(2)相关命令

“模型”→“材料和截面特性”→“截面…”。

“模型”→“材料和截面特性”→“变截面组…”。

(3)问题解答

“变截面”只能定义一个单元的截面变化规律;“变截面组”能够定义一组单元(多个连续单元)的具有相同变化规律的变截面梁。“变截面组”对话框中的多项式,指该变截面组的截面变化曲线次数(如2次曲线变化,输入“2”即可),截面的各个部位均按此曲线次数变化。

(4)相关知识

在实际工程中仔细观察FCM或FSM桥梁的变截面区段,可发现截面的各个部位并不是都以相同的曲线次数来变化的,大部分是以不同的曲线次数来变化的。例如:上翼缘板为等厚度,下部翼缘板厚度以2次曲线变化,且腹板厚度是线性变化的情况。这种情况,仅仅使用“变截面组”的功能是不够的,还要用户手动进行细部尺寸数据修改才能接近于实际的模型。使用“PSC桥梁建模助手”可以使截面的各个部位都以不同的次数来变化,能够建立更接近实际情况的模型。(www.xing528.com)

5)定义“塑性材料”与定义“非弹性铰”有何区别?

(1)具体问题

设定塑性材料与设定非弹性铰有什么区别?

(2)相关命令

“文件”→“材料与截面特性”→“塑性材料”。

“文件”→“材料与截面特性”→“非弹性铰特性值”。

“模型”→“边界条件”→“一般连接特性值”。

(3)问题解答

塑性材料用于静力材料非线性分析,是对材料本构特性的一个定义;非弹性铰则用于执行动力材料非线性分析,是对边界条件的一个定义。

6)定义“非弹性铰”时,为什么提示“项目:不能同时使用的材料、截面和构件类型”?

(1)具体问题

在定义分配非弹性铰时,程序报错“不能同时使用的材料、截面和构件类型”,而实际定义的是钢筋混凝土柱的铰特性。

(2)相关命令

“模型”→“材料与截面特性”→“材料”。

“模型”→“材料与截面特性”→“截面”。

“模型”→“材料与截面特性”→“定义非弹性铰特性值”。

(3)问题解答

在定义非弹性铰时,所定义的“铰的材料类型”与“构件截面”必须统一。即钢筋混凝土结构的铰必须采用钢筋混凝土材料和截面,钢结构的铰必须采用钢材和钢结构的截面。如果在定义钢筋混凝土结构的铰时选择钢材的材料和截面,则程序会提出警告“不能同时使用的材料、截面和构件类型”。

7)为什么“非弹性铰特性值”不能执行自动计算?

(1)具体问题

在定义非弹性铰/铰特性值/屈服特性值时,按照例子中的做法进行了柱截面验算数据设计和钢筋混凝土材料特性设计,但是屈服特性值不能自动计算,为什么?

(2)相关命令

“模型”→“材料与截面特性”→“定义非弹性铰特性值”。

(3)问题解答

在非弹性铰定义中,截面必须是数据库/用户或者数值型截面,才可以设置非弹性铰特性值。要自动计算屈服特性,截面必须是数据库/用户中定义的部分截面,数值型截面和部分数据库/用户中定义的截面不提供自动计算功能,需要手动计算强弱轴的屈服强度然后输入。

(4)相关知识

对于截面类型中的非数据库/用户和数值型截面,是不可以设置非弹性铰特性值的。

8)为什么“非弹性铰特性值”自动计算的结果P1>P2

(1)具体问题

对钢筋混凝土结构,考虑普通钢筋后计算铰的特性值时,计算结果P1>P2

(2)相关命令

“模型”→“材料与截面特性”→“定义非弹性铰特性值”。

(3)问题解答

配筋不满足最小配筋率,所以导致P1>P2

(4)相关知识

自动计算时程序会根据选择的材料、截面、构件自动计算非弹性铰的屈服特性。对钢筋混凝土截面,定义为最大弯曲应力达到混凝土的开裂应力时为第一屈服点,混凝土的应力达到极限强度或钢筋屈服时为第二屈服点,如果配筋率不足,混凝土的开裂应力点(P1)就会大于钢筋屈服点(P2),表现为P1>P2

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