顶推法桥梁施工阶段分析.docxVIP

顶推法(ILM)桥梁的施工阶段分析目录概要1使用材料以及容许应力6荷载7设定建模环境9定义截面及材料10定义材料10定义截面14使用顶推法桥梁建模助手建立桥梁模型17顶推法模型18顶板束和底板束23腹板束27定义顶推法施工阶段38顶推法桥梁施工阶段建模助手39输入横膈板以及二期恒载45运行结构分析55使用图形查看应力56钢导梁前端挠度图形62使用表格查看结果63查看钢束预应力损失时程64查看钢束坐标65查看钢束伸长量66查看各施工阶段的支座反力67查看荷载组合下的内力68使用一般功能做顶推法桥梁施工阶段分析70设定建模环境70定义组以及施工阶段74输入组信息85顶推法桥梁的施工阶段分析概要顶推法(ILM)的施工原理为在桥台或第一个桥墩的后方设置箱型梁浇注场地，在浇筑场地上将上部结构分段浇筑，然后采用后张法与已制作的箱型梁段连接成一体，最后依靠顶推装置和滑动装置将箱型梁沿桥梁纵轴方向顶进成桥。桥梁的边界条件和荷载条件在各施工阶段均在发生变化，各施工阶段的结构体系与成桥阶段的结构体系是完全不同的。因此使用顶推法(ILM)施工的桥梁必须做施工阶段分析，在施工阶段分析中需要考虑不同混凝土材龄桥梁段的徐变和收缩以及各施工阶段边界条件的变化等。上部结构施工顺序设置制作场地、预备场地，架设辅助墩桥台-2主梁制作场地桥脚-7桥脚-6桥脚-5桥脚-4桥脚-3桥脚-2桥脚-1TP2TP1制作SEG1,设置钢导梁顶进SEG1后，制作SEG2顶进SEG2后，制作SEG3顶进SEG3后，制作SEG4完成上部结构后，拆除钢导梁加翼缘钢束并张拉，拆除制作场地和辅助墩，浇筑桥台翼墙图1上部结构施工顺序本例题将说明使用顶推法施工的预应力箱型桥梁施工阶段分析的步骤和方法。在MIDAS/Civil中，为了用户建模方便，提供了下面两个建模助手。》顶推法桥梁建模助手:包含钢束的布置，可以自动生成桥梁模型》顶推法桥梁施工阶段建模助手:帮助用户定义各施工阶段单元的生成和拆除，边界条件的变化以及荷载的加载和卸载等。在本例题的前半部分将说明如何使用顶推法桥梁建模助手建立结构模型、施工阶段分析的步骤以及查看分析结果的方法等。顶推法施工阶段分析必须真实反应图1的施工顺序中边界条件以及荷载条件的变化。使用顶推法桥梁建模助手功能做施工阶段分析的步骤如下。1.定义材料和截面2.使用顶推法桥梁建模助手建模3.使用顶推法桥梁施工阶段建模助手定义施工阶段4.运行结构分析5.查看结果本例题的后半部分将说明如何使用MIDAS/Civil的一般建模功能建立包含导梁和主梁在内的结构模型的方法，以及定义各施工阶段的结构模型、边界条件、荷载条件的步骤和方法。顶推法桥梁的施工阶段分析桥梁基本数据以及一般截面本例题使用的桥梁基本数据如下。桥梁类型:七跨连续预应力箱型桥梁(顶推法)桥梁长度:L=7@50.0=350.0m桥梁宽度:B=12.315m斜交角度:90?(正桥)图2分析模型高级应用例题[单位:mm]1,3081,4006501,70012,3151,1001,1001,7006501,4001,308200200402434502504034702805454652,9501,8602,9502,270450CL????65016-39-2600400600X3533,773600X3536002,7085501,2001,7001,7001,2005502,7085,800图3标准截面顶推法预应力箱型桥梁的钢束一般分为先期束和后期束。先期束布置在上下翼缘板内，承受施工时的自重和施工荷载。后期束在完成顶推后布置腹板内。截面图(支座)先期束先期束桥梁中心截面图(支座)先期束先期束桥梁中心后期束先期束先期束纵向剖面图后期束Q张拉先期束时，张拉周期一般为2段或3段。本例题采用了2段张拉一次。即输入钢束时要分别定义先张拉的钢束和后张拉的钢束。先期束后期束顶板束底板束桥梁段划分图图4桥梁段的划分以及钢束布置图顶推法桥梁的施工阶段分析使用顶推法施工的桥梁在最长悬臂状态施工阶段，即箱型梁放置在桥脚支座上之前，结构产生的内力最大。所以为了减小箱型梁施工时发生的较大的负弯矩，一般在主梁前端设置较轻的钢导梁。钢导梁的长度一般为跨度的70%左右，刚度为预应力箱型梁刚度的10%左右。确定钢导梁的刚度和长度时应根据桥梁跨度、刚度和自重选择最优的截面。侧面图图5钢导梁侧面图平面图图6钢导梁平面图图7钢导梁横截面图高级应用例题使用材料以及容许应力ck》混凝土(使用材龄-强度进展曲线)设计标准强度:f=400kgf/cm2初始抗压强度:fci=0.8fck=320kgf/cm2弹性模量:Ec容许应力=10,500fck+70,000=2.8×105kgf/cm2容许应力预压时混凝土预压后压缩张拉f=0.55f=148.5kgf/c