1、东莞理工学院生态环境与建筑工程学院 2013 级土木工程 1 班桥梁电算 Midas civil 桥梁施工阶段分析分析报告书课题悬臂法连续梁桥施工阶段分析院 系 生态环境与建筑工程学院 班 级 2013 级土木路桥班 组 别 第 2 组 组 员 指导教师 提交日期 2016.12.28 组员信息组员信息组员信息表班级 姓名 学号 任务13 土木 1 班 施工划分及 civil 建模13 土木 1 班 编制分析报告13 土木 2 班 核查模型及报告目 录目录第 1 章 设计原始资料 .11.1 设计概况 11.2 截面参数 .11.3 主要材料及材料性能 .21.4 任务要求 .31.5 技术标
2、准 .31.6 主要规范 3第 2 章 模型建立与分析 .42.1 模型建立 .42.1.2 施工阶段划分 .42.1.3 施工阶段在 Midas Civil 中的定义 62.2 模型分析 8第 3 章 总结 12正 文0第 1 章 设计原始资料1.1 设计概况 桥梁形式：三跨变截面连续箱梁桥，梁宽 12m桥梁长度：L = 30+50+30 = 110m，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
3、。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1.2 截面参数图 2-1 跨中箱梁截面正 文1图 2-2 墩顶箱梁截面1.3 主要材料及材料性能 1）混凝土表 2-1 混凝土表格强度等级弹性模量(MPa)容重(kN/m3)线膨胀系数f ck(MPa)f tk(MPa) f cd(MPa) f td(MPa)C40 32500 25.00 0.00001 26.80 2.40 19.1 1.71C50 34500 25.00 0.00001 32.4 2.64 23.1 1.892）普通钢筋表 2-2 普通钢筋表格普通钢筋弹性模量(MPa)容重(kN/m3)f sk(MPa) f
4、 sd(MPa) fsd(MPa)HRB400 200000 76.98 400 330 3303）预应力材料表 2-1 预应力材料表格预应力钢绞线弹性模量(MPa)张拉控制应力(MPa)孔道磨阻系数孔道偏差系数钢绞线松弛系数一端锚固回缩值(m)31-15.21950001395 0.2500.000010.3 0.006004）其他材料钢板：锚头下垫钢板、灯具连接板等采用低碳钢；正 文2预应力管道：采用波纹管成型；支座：采用 GPXZ 系列盆式橡胶支座；伸缩缝：采用 D60 型伸缩装置；1.4 任务要求（1）3 人/组，开展分析、讨论，递交分析报告；（2）以熟悉 Midas Civil 操作
5、为目的，作为算例，可暂不涉及预应力；（3）重点在于施工过程分析，此外，可以成桥模型开展其他分析，例如特征值分析、振型分解反应谱法分析（抗震）、移动荷载分析等；1.5 技术标准公路等级：一级公路，双向 2 车道；设计荷载：公路-I 级；桥面宽度：5.252+0.752 ；安全等级：二级；1.6 主要规范 1)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004 ）；2)公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；3)公路工程技术标准（JTG B01-2003）；4)公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）；5)公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-20
6、07）；6)城市桥梁设计规范（CJJ11-2011）；正 文3第 2 章 模型建立与分析2.1 模型建立2.1.1 概述Midas 建模一般步骤：定义材料和截面建立结构模型输入非预应力钢筋输入荷载（恒荷载、钢束特性和形状、钢束预应力荷载）定义施工阶段输入移动荷载数据（选择移动荷载规范、定义车道、定义车辆、移动荷载工况）运行结构分析查看分析结果。根据以上步骤，参照老师课件及一些教学视频进行建模，考虑到篇幅限制，本报告书主要进行悬臂法连续梁桥施工阶段分析，下面附上完整的模型图，建模细节请查阅附件：悬臂法连续梁桥施工阶段分析.mcb图 2-1Midas 完整模型2.1.2 施工阶段划分本分析施工方法
7、：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。划分施工阶段：见图2-2到图2-81）桥墩施工正 文4本连续梁桥桥墩分3阶段施工，开设2个工作面，左右两桥墩同时进行，施工阶段见图2-2和图2-3。图2-2左墩施工段 图2-3右墩施工段2）主梁施工本连续梁桥主梁采用悬臂施工法，开设两个工作面，左右两桥墩同时进行悬臂挂篮施工。主梁由两个悬臂施工段和两个边跨现浇段和一段中挂梁组成：两个悬臂施工段分别包括8个号块，为预应力混凝土现浇梁；两个边跨现浇段则采用满堂支架施工，13
8、m长的预应力边梁段一次浇筑完成；中挂梁则通过预制场预制完成，16m长的钢筋混凝土梁，预制完再运到现场吊装完成。主梁施工段划分见图2-4到图2-8图2-4 左墩悬臂施工段正 文5图2-5 右墩悬臂施工段图2-6 左边跨满堂现浇段图2-7 右边跨满堂现浇段图2-8 中挂梁吊装段2.1.3 施工阶段在Midas Civil中的定义实际施工阶段划分 ： 以工艺或工序角度定义施工阶段Civil中施工段划分 ： 在工艺 /工序基础上，在相应阶段进行施工阶段荷载施加的过正 文6程。根据上面两种定义在civil中对施工阶段进行划分，见下表2-1。表2-1 civil中施工阶段的划分桥墩施工工序时间及龄期已知条
9、件 Civil 施工阶段数据荷载施加步骤 1 步骤 2施工阶段 其他工序砼龄期要求 施工阶段 持续时间结构龄期 二期 挂篮/爬模 砼湿重D-CS0 20 18 D-CS0 20+16=36 18 开始 6 20+1=21D-CS1 20 16 D-CS1 20+16=36 16 开始 6 20+1=21D-CS2 20 16 D-CS2 20+16=36 16 开始 6 20+1=21D-CS3 20 16 D-CS3 16 开始 6 20+1=21浇筑砼时施加主梁悬臂施工段D-CS3 20 D-CS3 20+16=36 16 开始 6 20+1=21L-CS0 19 16 L-CS0 19+
10、15=34 16 开始 6 19+1=20L-CS1 18 15 L-CS1 18+14=32 15 开始 6 18+1=19L-CS2 17 14 L-CS2 17+13=30 14 开始 6 17+1=18L-CS3 16 13 L-CS3 16+12=28 13 开始 6 16+1=17L-CS4 15 12 L-CS4 15+11=26 12 开始 6 15+1=16L-CS5 14 11 L-CS5 14+10=24 11 开始 6 14+1=15L-CS6 13 10 L-CS6 13+9=22 10 开始 6 13+1=14L-CS7 12 9 L-CS7 12+8=20 9 开
11、始 6 12+1=13L-CS8 11 8 L-CS8 8 开始 6 11+1=12浇筑砼时施加主梁边跨满堂施工段B-CS0 30 B-CS0 30+20=50 20 开始 10 30+1=31B-CS1 7 20 B-CS1 开始浇筑砼时施加主梁挂梁吊装L-CS8 1 L-CS8 1+1=2 1 开始 0 1+1=2 吊装时施加正 文7G-CS 1 G-CS 开始CSi持续时间 = CSi其它工序时间 + Cs(i+1)混凝土浇筑养护时间挂蓝、爬模荷载：考虑进行下一施工阶段后第6d施加混凝土湿重：其他工序完成后即可浇筑下一施工阶段的砼，同时保证龄期要求；根据上表在Midas Civil中对模
12、型施工阶段进行定义，详情请查阅附录：悬臂法连续梁桥施工阶段分析.mcb2.2 模型分析查看由施工荷载和移动荷载引起的总应力图（postcs）和施工中的最大最小应力图（min/max）：图2-9 postcs和图2-10 min/max图2-9 postcs正 文8图2-10 min/max查看8号块施工段的截面下缘的应力：图2-11 8号块CS 应力图图2-11 8号块CS 应力图查看梁单元应力(PSC)施工阶段主应力图和荷载组合下的应力正应力包络图：图2-12 8号块应力图正 文9图2-13 成桥后应力图接着分别查看各个施工段的内力图：图集2-14正 文10正 文11图集2-14各个施工段的
13、内力图正 文12第 3 章 总结通过利用MIDAS/Civil对一（30+50+30）m跨径的三跨连续梁进行建模和分析，首先，根据设计的原始资料和对应的规范标准对桥梁的总体布置和结构尺寸进行拟定。该桥采用单向单室箱型变截面梁，支座处梁高为3.5米，跨中梁高为2.0米。根据所设定的结构参数在MIDAS中建立三跨连续梁桥模型。 然后，对连续梁桥施工进行实际施工阶段划分，在civil中对应划分出各个施工阶段。 接着，在civil中定义施工阶段。最后运行分析，查看结果。通过本次练习，清楚了解了桥梁悬臂施工阶段在Midas civil中的定义，知道了如何在civil中实现桥梁悬臂施工阶段划分。除此之外，我们还熟练了civil的操作，现在基本能独立完成一座大型桥梁的建模及分析。
