裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋的上部結(jié)構(gòu)橋梁博士建模分析案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u20581裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋的上部結(jié)構(gòu)橋梁博士建模分析案例綜述 1127681.1前期處理階段 19803（1）輸入總體信息 14197（2）進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模 31586（3）鋼束設(shè)計(jì) 410735（4）輸入施工信息 52814（5）建立橫向分布系數(shù)模型 5122691.2后期數(shù)據(jù)處理階段 687001.2.1持久狀況承載能力極限狀況 6157911.2.2斜截面承載力 760511.2.3持久狀況正常使用極限狀態(tài) 8149911.2.4持久狀況構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算 10224341.2.5短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算 11利用橋梁博士進(jìn)行建模驗(yàn)證是否符合要求，先填寫總體信息，然后將截面在CAD導(dǎo)入，修改截面信息，然后進(jìn)行裝截面修改建模信息，加上特征節(jié)點(diǎn)和一般節(jié)點(diǎn)，在軟件中畫上預(yù)應(yīng)力鋼筋，修改鋼筋信息。在畫上普通鋼筋和箍筋，修改信息。進(jìn)行施工分析，分為主梁安裝，現(xiàn)場澆筑，二期恒載和收縮徐變四個(gè)施工階段。再進(jìn)行建立橫向分布系數(shù)模型。最后進(jìn)行計(jì)算，導(dǎo)出計(jì)算書。1.1前期處理階段（1）輸入總體信息計(jì)算規(guī)范為2018公路規(guī)范，環(huán)境類別為1類，模型類型為空間桿系，結(jié)構(gòu)重要系數(shù)為1。勾選計(jì)算內(nèi)容，輸入所用材料。圖1.1輸入總體信息圖1.2輸入總體信息（2）進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模用CAD導(dǎo)入截面，輸入變截面信息，添加特征線，添加支座位置，添加特征節(jié)點(diǎn)包括支點(diǎn)四分點(diǎn)，添加一般節(jié)點(diǎn)間距為1m。全部單元信息為：圖1.3單元信息添加各控制截面特征，除控制截面外，其他斷面通過線性內(nèi)插自動(dòng)生成，選擇全橋三維圖形顯示如圖。圖1.4模型信息（3）鋼束設(shè)計(jì)選擇鋼束材質(zhì)，輸入鋼束數(shù)量，張拉類型，張拉批次等。圖1.5鋼筋信息在橋梁博士中把鋼筋畫出，輸入鋼筋特性進(jìn)行修改。圖1.6預(yù)應(yīng)力筋的鋼筋布置布置縱筋和箍筋，下部布置6根20mm的鋼筋，上部布置18根12mm的鋼筋，箍筋間距20mm。（4）輸入施工信息該橋工程由4個(gè)施工階段，第一階段進(jìn)行主梁的安裝，進(jìn)行鋼束張拉，張拉預(yù)應(yīng)力筋的同時(shí)進(jìn)行灌漿。第二階段為現(xiàn)場澆筑，并安裝支座。第三階段添加二期恒載，添加線性荷載。第四階段添加收縮徐變，輸入施工周期3650天來模擬混凝土的收縮徐變。圖1.7施工信息（5）建立橫向分布系數(shù)模型支點(diǎn)用杠桿原理法，跨中用偏心壓力法。輸入構(gòu)件描述。圖1.8構(gòu)件描述輸入荷載信息。圖1.9荷載信息得出橫向分布系數(shù)結(jié)果。圖1.10橫向分布系數(shù)結(jié)果到此，所有信息輸入完成，選擇輸入項(xiàng)目診斷，無誤后，執(zhí)行項(xiàng)目結(jié)果，導(dǎo)出計(jì)算書。1.2后期數(shù)據(jù)處理階段選取1單元（支點(diǎn)截面），7單元（橫隔梁處），11單元（四分點(diǎn)截面），13單元（橫隔梁處），19單元（橫隔梁處），22單元（跨中截面），25單元（橫隔梁處），31（橫隔梁）。1.2.1持久狀況承載能力極限狀況（1）正截面承載力1）最大彎矩在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿正截有可能破壞，下面驗(yàn)算截面的承載力，單元的截面位置對應(yīng)的最大彎矩和承載力中對應(yīng)的彎矩對比，在承載力最大值范圍內(nèi)就合格。經(jīng)過軟件計(jì)算最大彎矩驗(yàn)算結(jié)果滿足要求。表1.1最大彎矩和對應(yīng)的抗力表格單元截面位置MAX-MY承載力第Ⅰ組第Ⅱ組是否通過NMMNMMNMM1L0.00.00.00.0-1568.30.00.01461.50.0是D0-0.3-6.50.0-0.3-7661.50.0-0.313981.50.0是776.36326.00.06.3-2570.90.06.319940.20.0是LS17.27383.70.07.2-2037.40.07.220504.20.0是11110.29570.10.00.2-1235.60.00.221434.80.0是120.010280.30.00.0-1096.40.00.021621.70.0是13130.010930.90.00.0-1013.10.00.021698.40.0是LS20.011591.80.00.0-973.50.00.021747.10.0是1919-0.013617.70.0-0.0-953.60.0-0.021753.80.0是LS3-0.013868.90.0-0.0-956.50.0-0.021753.80.0是2222-0.014122.40.0-0.0-934.10.0-0.021801.80.0是23-0.014151.60.0-0.0-933.90.0-0.021801.70.0是2525-0.014054.90.0-0.0-934.30.0-0.021793.40.0是LS4-0.013888.50.0-0.0-934.90.0-0.021753.80.0是31310.012242.70.00.0-957.50.00.021755.70.0是LS50.011658.60.00.0-974.90.00.021747.50.0是2）最小彎矩單元的截面位置對應(yīng)的最小彎矩和承載力中對應(yīng)的彎矩對比，在承載力最大值范圍內(nèi)就合格。經(jīng)過軟件計(jì)算最小彎矩驗(yàn)算結(jié)果滿足要求。表1.2最小彎矩和對應(yīng)的抗力表格單元截面位置MAX-MY承載力第Ⅰ組第Ⅱ組是否通過NMMNMMNMM1L0.00.00.00.0-1568.30.00.01461.50.0是D05.5-173.60.05.5-7673.80.05.513986.00.0是775.03762.50.05.0-2574.30.05.019945.60.0是LS14.64490.60.04.6-2035.80.04.620502.20.0是11110.16134.70.00.1-1235.60.00.121434.80.0是120.16604.30.00.1-1096.30.00.121621.50.0是13130.07034.80.00.0-1013.10.00.021698.40.0是LS20.07477.90.00.0-973.50.00.021747.10.0是1919-0.08821.50.0-0.0-953.60.0-0.021753.80.0是LS3-0.08991.00.0-0.0-956.50.0-0.021753.80.0是2222-0.09165.70.0-0.0-934.10.0-0.021801.80.0是23-0.09194.40.0-0.0-933.90.0-0.021801.70.0是2525-0.09111.80.0-0.0-934.30.0-0.021793.40.0是LS4-0.09007.10.0-0.0-934.90.0-0.021753.80.0是31310.07912.40.00.0-957.50.00.021755.70.0是LS50.07526.10.00.0-974.90.00.021747.50.0是1.2.2斜截面承載力（1）最大剪力在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿斜截面都有可能破壞，下面驗(yàn)算截面的承載力，表1.3展示是各截面最大剪力是否滿足情況。經(jīng)過軟件計(jì)算最大剪力驗(yàn)算結(jié)果滿足要求。表1.3最大剪力及其對應(yīng)的抗力表格單元截面位置剪力值承載力抗剪上限抗剪下限尺寸是否滿足是否需要抗剪驗(yàn)算是否滿足1L0.00.00.00.0D0-27.1-2813.95084.81612.7是是是771138.12722.03101.5986.2是是是LS11031.22385.22371.9754.8是是是1111808.31900.11792.0568.4是是是12752.81841.31792.0568.4是是是1313697.51787.11792.2568.4是是是LS2634.51728.71781.3567.5是是是1919360.31631.31781.9567.7是是是LS3298.21631.31790.0567.7是否是2222181.61631.31790.0567.7是否是23135.51631.31790.0567.7是否是252542.11631.31790.0567.7是否是LS4-10.2-1631.3-1790.0-567.7是否是3131-238.2-1676.0-1781.4-567.5是否是LS5-281.8-1731.2-1781.4-567.5是否是（2）最小剪力表1.4展示的是最小剪力是否滿足。經(jīng)過軟件計(jì)算驗(yàn)算結(jié)果滿足要求。表1.4最小剪力及其對應(yīng)的抗力表格單元截面位置剪力值承載力抗剪上限抗剪下限尺寸是否滿足是否需要抗剪驗(yàn)算是否滿足1L0.00.00.00.0D0-441.1-2812.05084.81612.7是否是77618.32857.53101.5986.2是否是LS1562.32385.22371.9754.8是是是1111436.31900.11792.0568.4是是是12391.41841.31792.0568.4是否是1313346.41787.11792.2568.4是否是LS2295.01728.71781.3567.5是否是191967.81631.31781.9567.7是否是LS315.51631.31790.0567.7是否是2222-76.5-1631.3-1790.0-567.7是否是23-122.7-1631.3-1790.0-567.7是否是2525-221.9-1631.3-1790.0-567.7是否是LS4-291.9-1631.3-1790.0-567.7是否是3131-565.4-1676.0-1781.4-567.5是是是LS5-628.2-1731.2-1781.4-567.5是是是1.2.3持久狀況正常使用極限狀態(tài)（1）頻遇組合下正截面抗裂驗(yàn)算全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，對構(gòu)件正截面混凝土的拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，是否滿足見下表1.5。經(jīng)過軟件計(jì)算滿足要求。表1.5頻遇組合截面頂緣、底緣拉應(yīng)力表格單元截面位置頂緣底緣應(yīng)力值容許值是否滿足應(yīng)力值容許值是否滿足1L0.04-1.85是-0.13-1.85是D01.48-1.85是1.19-1.85是770.65-1.85是12.92-1.85是LS11.29-1.85是13.73-1.85是11112.74-1.85是13.74-1.85是123.08-1.85是13.25-1.85是13133.46-1.85是12.74-1.85是LS23.90-1.85是12.11-1.85是19195.41-1.85是10.01-1.85是LS35.60-1.85是1.71-1.85是22225.79-1.85是1.46-1.85是235.82-1.85是1.41-1.85是25255.74-1.85是1.53-1.85是LS45.62-1.85是1.70-1.85是31314.39-1.85是11.43-1.85是LS53.96-1.85是12.05-1.85是（2）斜截面抗裂驗(yàn)算對構(gòu)件斜截面混凝土的主拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，各截面是否滿足見表1.6。經(jīng)過軟件計(jì)算滿足要求。表1.6頻遇組合截面主拉應(yīng)力表格單元截面位置截面頂緣應(yīng)力值(MPa)容許值(MPa)是否滿足1L-0.09-1.85是D0-0.63-1.85是77-0.02-1.85是LS1-0.05-1.85是1111-0.13-1.85是12-0.14-1.85是1313-0.15-1.85是LS2-0.14-1.85是1919-0.04-1.85是LS3-0.02-1.85是2222-0.00-1.85是23-0.00-1.85是2525-0.01-1.85是LS4-0.02-1.85是3131-0.11-1.85是LS5-0.13-1.85是（3）撓度驗(yàn)算受彎構(gòu)件在使用階段的撓度應(yīng)考慮荷載長期效應(yīng)的影響，下表1.10為消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的撓度后主梁撓度最大值。表1.10結(jié)構(gòu)豎向位移驗(yàn)算表格單元截面位置活載最小豎向位移頻遇值（mm）汽車最大豎向位移頻遇值（mm）1L-0.0350.380D00.0000.00077-3.9490.206LS1-4.8060.2431111-6.8700.32112-7.4890.3411313-8.0670.359LS2-8.6750.3761919-10.5980.414LS3-10.8510.4152222-11.1040.41023-11.1480.4052525-11.0230.412LS4-10.8450.4133131-1.2110.388LS5-8.6580.3741.2.4持久狀況構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算（1）正應(yīng)力使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的最大壓應(yīng)力是否滿足要求見表1.11。經(jīng)過軟件計(jì)算滿足要求。表1.11標(biāo)準(zhǔn)組合截面頂緣、底緣壓應(yīng)力表格單元截面位置頂緣底緣應(yīng)力值容許值是否滿足應(yīng)力值容許值是否滿足1L0.0516.20是-0.1316.20是D01.5516.20是1.3516.20是771.9516.20是14.1016.20是LS12.7716.20是15.0816.20是11114.4316.20是15.2816.20是124.8916.20是14.8916.20是13135.3716.20是14.4616.20是LS25.9316.20是13.9316.20是19197.7616.20是12.1016.20是LS38.0016.20是11.8316.20是22228.2316.20是11.6116.20是238.2616.20是11.5616.20是25258.1716.20是11.6716.20是LS48.0216.20是11.8216.20是31316.5116.20是13.3316.20是LS55.9816.20是13.8716.20是（2）主應(yīng)力使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件混凝土的主壓應(yīng)力應(yīng)是否滿要求見表1.12。經(jīng)過軟件計(jì)算滿足要求。表1.12標(biāo)準(zhǔn)組合截面主壓應(yīng)力表格單元截面位置截面頂緣應(yīng)力值（MPa）容許最小(MPa)是否滿足1L011.44是D07.6111.44是7710.7311.44是LS111.6311.44是111112.1711.44是1211.9711.44是131311.7511.44是LS211.4511.44是191910.4311.44是LS310.2711.44是222210.1511.44是2310.1211.44是252510.1811.44是LS410.2711.44是313111.1211.44是LS511.4211.44是1.2.5短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算（1）最大應(yīng)力驗(yàn)算在預(yù)應(yīng)力和構(gòu)件自重等施工荷載作用下截面邊緣混凝土的正應(yīng)力是否滿足要求見表1.13,表1.14,表1.15,表1.16。經(jīng)過計(jì)算滿足要求。表1.13主梁安裝施工階段單元截面的施工組合壓應(yīng)力表格單元截面位置位置及工況容許值(MPa)上緣是否滿足下緣是否滿足上緣最大（MPa）下緣最大（MPa）1L-0.00-0.0022.68是是D01.6310.0122.68是是77-1.1718.2022.68是是LS1-0.8420.1022.68是是1111-0.0421.7922.68是是120.1321.6422.68是是13130.3521.4122.68是是LS20.6721.0422.68是是19191.8311.6022.68是是LS31.9811.4122.68是是22222.1311.2322.68是是232.1511.2022.68是是25252.0911.2922.68是是LS42.0011.3922.68是是31311.0620.5522.68是是LS50.7320.9622.68是是表1.14現(xiàn)場澆筑施工階段單元截面的施工組合壓應(yīng)力表格單元截面位置位置及工況容許值(MPa)上緣是否滿足下緣是否滿足上緣最大（MPa）下緣最大（MPa）1L0.03-0.0222.68是是D01.651.9522.68是是77-0.8117.6622.68是是LS1-0.4211.4422.68是是11110.5320.8922.68是是120.7320.6922.68是是13130.9920.4122.68是是LS21.3411.9922.68是是19192.6018.4222.68是是LS32.7618.2222.68是是22222.9218.0222.68是是232.9517.9822.68是是25252.8818.0822.68是是LS42.7818.2022.68是是31311.7611.4722.68是是LS51.4011.9222.68是是表1.15二期恒載施工階段單元截面的施工組合壓應(yīng)力表格單元截面位置位置及工況容許值(MPa)上緣是否滿足下緣是否滿足上緣最大（MPa）