目 录 01. 截 面 特 性 值 计 算 器...[11] 02. 只 受 拉 只 受 压 单 元.... [22] 03. civil 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态...[25] 04. 无 应 力 场 长 度....[35] 05. 梁 单 元 应 力 (psc) 与 p

迈 达 斯 桥 梁 荟 2012 年 6 月 第 5 期 主 办 单 位 : 北 京 迈 达 斯 技 术 有 限 公 司 地 址 : 北 京 市 海 淀 区 中 关 村 南 大 街 乙 56 号 方 圆 大 厦 1402 室 邮 政 编 码 :100044 电 话 :010-51659908 Email:beixy@midasuser.com http://www.midasuser.com/chinese.as 官 方 合 作 伙 伴 : 桥 头 堡 技 术 论 坛 ( http://www.bridgehead.co 8 / 44

目 录 01. 截 面 特 性 值 计 算 器...[11] 02. 只 受 拉 只 受 压 单 元.... [22] 03. civil 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态...[25] 04. 无 应 力 场 长 度....[35] 05. 梁 单 元 应 力 (psc) 与 psc 设 计 结 果 中 的 应 力 大 小 不 一 致......[39] 06. 二 期 荷 载 显 示 锯 齿 形....[43]

1. 截 面 特 性 值 计 算 器 具 体 问 题 : 失 真 结 果 恒 载 下 位 移 值 过 大? 图 1 3D 位 移 图 解 决 方 法 图 2 3D 示 意 图 10 / 37

1 截 面 特 性 值 计 算 器 图 3 截 面 示 意 图 问 题 分 析 : 1. 由 于 影 响 恒 载 下 位 移 的 因 素 只 有 自 重 和 边 界 条 件 以 及 截 面 特 性 2. 检 查 发 现 边 界 条 件 很 简 单 无 异 常 3. 考 虑 自 重 效 应 过 大 造 成 位 移 失 真 自 重 效 应 实 际 上 不 太 可 能 输 入 错 误, 因 为 程 序 只 是 通 过 左 图 所 示 方 式 输 入 自 重 效 应 4. 考 虑 截 面 特 性 的 影 响 11 / 44

1 截 面 特 性 值 计 算 器 图 4 添 加 自 重 荷 载 图 5 截 面 数 据 用 户 模 型 截 面 输 入 方 式 : 数 值 截 面 中 的 任 意 截 面, 通 过 SPC 导 入 程 序 考 虑 SPC 导 入 过 程 中 出 现 问 题 总 体 思 路 : 1. 钢 箱 梁 SPC 导 入 正 确 方 式 为 : 用 line 单 元 计 算 截 面 特 性 2. 很 多 人 容 易 用 错 误 的 方 法 计 算 截 面 特 性, 现 用 我 们 三 种 方 法 输 入 截 面, 比 较 位 移 的 计 算 结 果, 从 而 说 明 钢 箱 截 面 SPC 导 入 中 可 能 出 现 的 两 种 常 见 错 误 12 / 44

1 截 面 特 性 值 计 算 器 例 子 1: 图 6 钢 箱 截 面 ( 注 : 顶 底 板 厚 度 :16mm, 加 劲 肋 厚 度 :12mm) 常 见 错 误 一 : 通 过 plane 方 式 建 立 截 面 图 7 spc 计 算 截 面 特 性 图 ( 一 ) 常 见 错 误 二 : 通 过 line 方 式 建 立 截 面 ( 未 建 立 closed loop) 13 / 44

1 截 面 特 性 值 计 算 器 图 8 spc 计 算 截 面 特 性 图 ( 二 ) 正 确 方 法 : 通 过 line 方 式 建 立 截 面 ( 并 建 立 closed loop) 图 9 spc 计 算 截 面 特 性 图 ( 三 ) 建 立 closed loop: 选 择 钢 箱 外 侧 腹 板 及 顶 底 板, 形 成 闭 口 截 面 14 / 44

1 截 面 特 性 值 计 算 器 图 10 spc 计 算 截 面 特 性 图 ( 四 ) 位 移 结 果 比 较 : 三 种 建 立 截 面 方 法 图 11 位 移 结 果 对 比 图 15 / 44

1 截 面 特 性 值 计 算 器 截 面 特 性 比 较 : 图 12 截 面 特 性 值 对 比 图 结 论 ( 一 ): 选 择 line 计 算 截 面 特 性 值, 如 果 没 有 闭 合, 那 么 结 果 将 是 数 量 级 上 的 差 距, 一 个 是 7 次 方, 一 个 是 11 次 方, 选 择 plane 的 方 式 计 算 截 面 特 性 值, 则 是 精 确 度 上 没 有 line(loop) 的 高 ; 理 论 基 础 : 根 据 截 面 形 状 不 同, 抗 扭 惯 性 矩 的 计 算 方 法 也 不 同, 数 据 库 中 截 面 是 按 照 经 验 公 式 计 算 的,spc 中 plane 截 面 和 所 有 的 psc 标 准 截 面 采 用 的 是 有 限 元 积 分 方 法, 即 对 截 面 划 分 细 密 的 四 边 形 网 格, 利 用 有 限 元 方 法 及 Prandtl 的 应 力 函 数, 通 过 对 应 力 函 数 进 行 积 分 计 算 抗 扭 惯 性 矩, 因 此 Plane 不 仅 可 以 用 于 计 算 厚 壁 截 面 的 截 面 特 性, 也 可 以 用 于 计 算 薄 壁 截 面 的 截 面 特 性, 包 括 薄 壁 闭 合 截 面, 但 是 在 计 算 Plane 型 薄 壁 截 面 时, 程 序 默 认 的 截 面 网 格 尺 寸 划 分 往 往 不 能 达 到 需 要 的 精 度, 需 要 修 改 网 格 尺 寸, 一 般 可 取 到 最 薄 处 截 面 厚 度 的 一 半 作 为 网 格 尺 寸, 但 是 往 往 达 不 到 精 度 要 求 ; 当 薄 壁 截 面 的 厚 度 很 小 时, 用 plane 来 计 算, 则 计 算 结 果 与 真 实 结 果 相 差 比 较 大 对 于 Line 截 面 根 据 剪 力 流 计 算 抗 扭 惯 性 矩, 因 此 对 于 闭 合 截 面 必 须 先 定 义 闭 合 曲 线, 然 后 再 定 义 截 面 并 计 算 截 面 特 性, 否 则 将 错 误 地 按 开 口 截 面 计 算 抗 扭 惯 性 矩, 导 致 抗 扭 惯 性 矩 计 算 值 远 远 小 于 实 际 值 ; 例 子 2: 16 / 44

1 截 面 特 性 值 计 算 器 图 13 截 面 特 性 值 对 比 图 17 / 44

1 截 面 特 性 值 计 算 器 结 论 ( 二 ): 用 line 计 算 截 面 特 性 值 时, 剪 切 面 积 计 算 为 0; 将 截 面 特 性 值 通 过 spc 导 入 到 任 意 截 面 中, 导 入 Line 类 型 定 义 的 截 面 时, 可 选 择 截 面 特 性 计 算 方 法 (FEM 方 程 ), 选 择 方 程 计 算, 则 显 示 的 截 面 特 性 值 与 在 截 面 特 性 器 里 面 计 算 的 一 样, 同 样 没 有 剪 切 面 积 ; 选 择 FEM, 则 显 示 的 截 面 特 性 值 与 在 截 面 特 性 器 里 计 算 的 有 些 差 异, 剪 切 面 积 有 值 ; 导 入 Plane 类 型 定 义 的 截 面 时, 程 序 内 部 自 动 生 成 实 体 模 型 后 以 FEM 的 方 法 计 算 特 性 值 FEM: 按 长 度 方 向 扩 展 Line 类 型 定 义 的 截 面, 生 成 单 位 长 度 的 板 单 元 模 型, 然 后 施 加 单 位 荷 载 来 计 算 截 面 特 性 适 用 于 厚 度 稍 微 厚 一 点 的 情 况 方 程 : 利 用 剪 力 流 的 公 式 计 算 抗 扭 特 性, 适 用 于 计 算 薄 板 的 抗 扭 特 性 SPC 生 成 钢 箱 截 面 的 一 般 步 骤 : 步 骤 1: 将 绘 有 钢 箱 截 面 的 dxf 文 件 导 入 SPC 注 意 事 项 : 1. 绘 制 钢 箱 截 面 时 只 需 绘 制 各 钢 板 中 心 线 2. 注 意 导 入 时 单 位 的 一 致 性 步 骤 2. 将 各 钢 板 中 心 线 赋 予 实 际 厚 度, 并 形 成 闭 口 截 面, 按 住 shift 键, 选 择 闭 合 线 条 步 骤 3. 用 line 方 式 生 成 截 面 18 / 44

1 截 面 特 性 值 计 算 器 步 骤 4: 计 算 截 面 特 性 步 骤 5: 选 中 输 出 截 面, 并 保 存 为 sec 文 件 小 结 ; 1. 钢 箱 梁 通 过 SPC 导 入 截 面 时, 应 选 用 line 方 式 建 立 截 面 19 / 44

1 截 面 特 性 值 计 算 器 2. 建 立 截 面 时 必 须 进 行 closed loop 操 作 3. Plane 方 式 建 立 薄 壁 钢 箱 时 虽 然 可 以 通 过 调 整 mesh 尺 寸 得 到 近 似 结 果, 但 由 于 计 算 理 论 的 差 异, 建 议 用 户 仍 采 用 line 方 式 20 / 44

2. 只 受 压 只 受 拉 单 元 具 体 问 题 :(1) 只 受 压 只 受 拉 单 元 的 理 解 简 支 梁 平 面 模 型, 荷 载 为 自 重 和 节 点 荷 载, 截 面 偏 心 为 中 上 部, 边 界 条 件 一 般 支 撑 加 只 受 压 弹 性 连 接, 运 行 后 结 果 如 下 : 图 1 运 行 结 果 21 / 37

2 只 受 压 只 受 拉 单 元 图 2 错 误 详 图 图 3 增 加 x 方 向 约 束 解 决 方 法 : 结 论 : 22 / 44

2 只 受 压 只 受 拉 单 元 1 只 受 压 单 元 只 有 轴 向 刚 度 ( 传 递 轴 向 约 束 ), 所 以 节 点 12 施 加 的 x 方 向 约 束 对 节 点 13 不 起 作 用, 节 点 13 也 就 缺 少 约 束, 形 成 奇 异 ; 2 主 梁 单 元 目 前 也 只 有 竖 向 约 束, 节 点 12 和 节 点 13 的 约 束 也 传 递 不 到 上 面 去, 故 如 果 存 在 极 小 的 水 平 节 点 力, 程 序 也 会 发 生 奇 异, 如 下 图 : 图 1-4 在 极 小 水 平 力 作 用 下 的 位 移 图 3 模 拟 支 架 施 工, 有 纵 横 梁 时, 容 易 提 示 奇 异, 如 下 图 : 原 因 : 两 个 只 受 压 弹 簧 相 连, 节 点 处 只 有 z 方 向 的 约 束, 建 议 给 梁 相 应 方 向 一 个 支 撑 ( 刚 度 可 以 取 较 小 值 ) 这 样 结 构 就 能 正 常 运 行 23 / 44

3. civil 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态 具 体 问 题 利 用 Civil 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态 解 决 方 法 一 利 用 建 模 助 手 建 立 初 始 模 型 本 题 为 双 塔 三 跨 空 间 索 面 地 锚 式 悬 索 桥, 跨 径 组 合 为 112.5m+300m+112.5m=225m, 单 跨 的 吊 杆 间 距 为 9@12.5m, 中 跨 吊 杆 间 距 为 24@12.5m, 该 桥 加 劲 梁 自 重 为 95.58kN/m, 桥 面 二 期 为 26.5kN/m, 故 桥 面 系 恒 载 为 122.08kN/m 定 义 建 模 助 手 文 件 数 据 如 图 1 所 示 : 图 1 悬 索 桥 建 模 助 手 数 据 定 义 示 意 图 24 / 37

3 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态 注 意 : 1) 桥 面 系 荷 载 为 梁 体 自 重 + 二 期 恒 载 的 总 和, 此 处 一 定 要 准 确 输 入 ; 2) B 点 的 横 坐 标, 主 要 定 义 的 主 塔 上 主 缆 的 横 桥 向 偏 移 量, 本 例 题 中 主 塔 上 索 鞍 的 间 距 为 8m, 故 B 点 横 坐 标 为 (28-8)/2=10m; 3) 准 确 输 入 吊 杆 的 间 距, 程 序 会 自 动 生 成 空 间 吊 杆 坐 标 ; 最 后 形 成 初 始 模 型 如 图 2 和 图 3 所 示 : 图 2 初 始 模 型 三 维 轴 测 图 图 3 初 始 模 型 俯 视 图 25 / 44

3 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态 二 修 改 模 型 进 行 精 确 平 衡 分 析 由 于 生 成 模 型, 边 跨 主 缆 的 横 向 间 距 与 中 跨 主 缆 的 间 距 相 同, 而 实 际 桥 面 边 跨 的 主 缆 间 距 更 大, 为 32m, 因 此 需 要 修 改 边 跨 主 缆 的 坐 标, 而 后 再 补 充 定 义 主 塔 处 的 主 梁 单 元, 最 后 定 义 二 期 恒 载 及 悬 索 桥 分 析 控 制 数 据, 进 行 平 衡 状 态 分 析 1) 修 改 边 跨 主 缆 坐 标 : 初 步 计 算 边 跨 主 缆 平 移 的 如 图 4 所 示, 将 各 主 缆 节 点 坐 标 按 如 图 4 数 值 进 行 修 改, 修 改 后 结 构 模 型 如 图 5 所 示 图 4 边 跨 主 缆 坐 标 平 移 数 值 计 算 图 5 边 跨 主 缆 修 改 后 结 构 模 型 示 意 图 2) 而 后 定 义 垂 点 组 及 更 新 节 点 组 : 选 择 中 跨 主 缆 垂 点 处 节 点 为 垂 点 组, 如 图 6 所 示 ; 选 择 其 他 节 点 为 更 新 节 点 组, 注 意 更 新 节 点 组 中 包 含 垂 点 组, 如 图 7 所 示 : 26 / 44

3 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态 图 6 垂 点 组 示 意 图 图 7 更 新 节 点 组 示 意 图 4) 定 义 二 期 恒 载 : 具 体 如 图 8 所 示 : 图 8 添 加 二 期 恒 载 示 意 图 4) 定 义 精 确 分 析 控 制 : 所 示 注 意 为 了 提 高 迭 代 精 度, 可 以 提 高 迭 代 次 数, 程 序 默 认 是 5 次, 这 里 将 其 修 改 成 20 次, 具 体 定 义 如 图 9 27 / 44

3 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态 图 9 定 义 精 确 分 析 数 据 示 意 图 5) 最 后, 运 行 计 算, 得 到 更 新 主 缆 坐 标 后 的 模 型 三 验 证 平 衡 状 态 最 后 将 精 确 分 析 后 的 模 型, 定 义 施 工 阶 段, 及 施 工 阶 段 分 析 控 制 数 据, 选 择 非 线 性 分 析, 独 立 模 型, 选 择 平 衡 单 元 节 点 内 力, 同 时 将 自 重 工 况 定 义 成 施 工 阶 段 荷 载 类 型, 定 义 一 次 成 桥 施 工 阶 段, 最 后 计 算, 查 看 位 移 如 图 10 所 示, 在 自 重 作 用 下, 各 节 点 位 移 收 敛 精 度 在 0.01mm 数 量 级, 满 足 要 求, 验 证 此 方 法 可 行 28 / 44

3 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态 图 10 验 证 平 衡 状 态 结 果 四 如 何 得 到 恒 载 与 移 动 荷 载 效 应 组 合 可 以 定 义 一 个 空 的 荷 载 工 况, 将 初 始 内 力 添 加 到 该 荷 载 工 况 中 进 行 完 移 动 荷 载 分 析 后, 将 该 荷 载 工 况 与 移 动 荷 载 工 况 进 行 组 合, 具 体 操 作 如 下 : 1) 定 义 空 荷 载 工 况, 如 图 11 所 示 ; 29 / 44

3 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态 图 11 定 义 空 荷 载 工 况 2) 定 义 初 始 荷 载 控 制 数 据, 将 初 始 单 元 内 力 赋 予 给 空 工 况, 具 体 如 图 12 所 示 : 图 12 初 始 单 元 内 力 赋 予 空 工 况 3) 定 义 移 动 荷 载 及 荷 载 组 合, 如 图 13 和 图 14; 30 / 44

3 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态 图 13 定 义 移 动 荷 载 工 况 图 14 定 义 荷 载 组 合 31 / 44

3 求 解 空 间 索 面 悬 索 桥 平 衡 状 态 4) 查 看 结 果, 成 桥 平 衡 状 态 主 缆 及 吊 杆 应 力 如 图 15 所 示, 恒 载 与 移 动 荷 载 组 合 下 主 缆 及 吊 杆 应 力 如 图 16 所 示 图 15 空 工 况 下 主 缆 及 吊 杆 应 力 图 16 组 合 工 况 下 主 缆 及 吊 杆 应 力 32 / 44

4. 无 应 力 场 长 度 具 体 问 题 程 序 中 关 于 无 应 力 场 长 度 解 释 解 决 方 法 一 先 张 法 1 梁 单 元 轴 力 图 : 2 梁 单 元 弯 矩 图 : 33 / 37

4 无 应 力 长 度 3 梁 单 元 应 力 图 4 结 论 : 先 张 法, 不 需 定 义 施 工 阶 段, 即 考 虑 无 应 力 场 长 度, 应 力 与 内 力 按 多 次 曲 线 变 化 二 后 张 法 1 梁 单 元 内 力 : 34 / 44

4 无 应 力 长 度 2 梁 单 元 应 力 : 结 论 : 后 张 法 的 无 应 力 场 长 度 需 要 定 义 施 工 阶 段, 并 在 施 工 阶 段 分 析 控 制 数 据 中 定 义 才 能 有 作 用 同 时 对 于 后 张 法 的 无 应 力 场 长 度, 可 以 考 虑 线 性 内 插, 也 可 以 常 量 计 算, 但 是 只 对 应 力 有 作 用, 对 内 力 没 有 影 响 三 关 于 04 规 范 第 6.1.7 节 规 定 : Q: 对 于 规 范 为 什 么 不 定 义 后 张 法 的 应 力 传 递 长 度? A: 先 张 法 最 后 的 作 用 是 靠 预 应 力 筋 与 混 凝 土 之 间 粘 结 力 来 传 递 预 应 力 的, 最 后 是 没 有 锚 具 的 作 用, 这 样 必 然 存 在 一 段 应 力 传 递 长 度, 在 这 段 长 度 内, 应 力 较 小, 规 范 规 定 是 按 线 性 作 变 化 而 对 于 后 张 法, 直 接 是 锚 具 作 用 在 端 部, 不 存 在 一 段 应 力 传 递 长 度, 故 不 需 要 定 义 Q: 对 于 无 应 力 场 长 度 如 何 理 解? 35 / 44

4 无 应 力 长 度 A: 对 于 预 应 力 钢 束 的 无 应 力 场 长 度 无 应 力 场 是 指 在 钢 束 的 锚 固 端 或 构 件 端 部, 钢 束 引 起 的 压 应 力 没 有 传 递 到 构 件 上 下 端 的 情 况 无 应 力 场 长 度 用 户 可 以 直 接 输 入 或 根 据 公 式 自 动 计 算 输 入 对 于 先 张 与 后 张 法 均 存 在 无 应 力 场 长 度, 只 是 中 国 规 范 不 作 规 定 四 关 于 04 规 范 第 6.1.7 节 规 定 与 无 应 力 场 概 念 对 比 : 对 于 规 范 6.1.7 中 的 应 力 传 递 长 度 与 无 应 力 场 长 度 是 两 个 概 念, 不 能 混 淆 度 只 有 先 张 法 才 存 在 应 力 传 递 长 度, 后 张 法 不 存 在 应 力 传 递 长 度 概 念, 而 中 国 规 范, 不 需 要 考 虑 无 应 力 场 长 midas Civil 中 不 能 自 动 考 虑 先 张 法 的 应 力 传 递 长 度, 但 是 可 以 用 midas Civil 中 无 应 力 场 的 功 能, 粗 略 的 依 照 04 规 范 6.1.7 的 规 定, 进 行 传 递 长 度 范 围 内 应 力 及 内 力 变 化 那 为 什 么 是 粗 略 呢? 因 为 规 范 6.1.7 规 定 是 按 线 性 变 化, 而 midas Civil 是 按 多 次 曲 线 变 化 的 36 / 44

5. 梁 单 元 应 力 (psc) 与 psc 设 计 结 果 中 的 应 力 大 小 不 一 致 具 体 问 题 : 梁 单 元 应 力 (PSC) 与 PSC 设 计 结 果 中 的 应 力 大 小 不 一 致, 导 致 原 因 有 2 点 :(1) 荷 载 组 合 不 一 样 :(2) 计 算 方 法 不 一 样 ; 具 体 详 见 5 期 桥 梁 荟, 下 面 针 对 于 荷 载 组 合 不 一 样 举 出 2 个 实 例 说 明 : 解 决 方 法 : 实 例 说 明 (1): 根 据 公 路 钢 筋 混 凝 土 及 预 应 力 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 : 第 4.4.4 条 预 加 力 在 结 构 进 行 正 常 使 用 极 限 状 态 设 计 和 使 用 阶 段 构 件 应 力 计 算 时, 应 作 为 永 久 作 用 计 算 其 主 效 应 和 次 效 应, 并 计 入 相 应 阶 段 的 预 应 力 损 失, 但 不 计 由 于 预 加 力 偏 心 距 增 大 引 起 的 附 加 效 应 在 结 构 进 行 承 载 能 力 极 限 状 态 设 计 时, 预 加 力 不 作 为 作 用, 而 将 预 应 力 钢 筋 作 为 结 构 抗 力 的 一 部 分, 但 在 连 续 梁 等 超 静 定 结 构 中, 仍 需 考 虑 预 加 力 引 起 的 次 效 应 铁 路 PSC 验 算 模 型 中 : 梁 单 元 内 力 图 与 PSC 设 计 内 力 能 对 上,7 号 单 元 i 端 大 约 为 3534KN*M; PSC 验 算 表 格 里 面 和 计 算 书 里 面 的 能 对 上, 弯 矩 设 计 值 为 11603 KN*M; 但 是 和 梁 单 元 内 力 图 的 3534KN*M 相 差 很 大 ; 图 1 主 + 凤 + 日 照 组 合 下 的 弯 矩 内 力 图 37 / 37

5 梁 单 元 应 力 (PSC) 与 PSC 设 计 结 果 中 的 应 力 大 小 不 一 致 图 2 psc 设 计 内 力 梁 单 元 内 力 图 与 PSC 设 计 内 力 能 对 上,7 单 元 i 端 大 约 为 3534KN*M 图 3 psc 梁 - 正 截 面 抗 弯 验 算 计 算 书 --7 单 元 i 截 面 进 行 最 大 弯 矩 计 算 Mn=(fp*Ap+fs*As)*(ho-a') [6.2.2-4] Mn=(1674.00*12600.00+335.00*0.00)*(1306.07-740.43) Mn=11930688409.449 N.mm Mn < KM =1.98*11603389171.11=22974710558.804 N.mm PSC 梁 正 截 面 抗 弯 验 算 NG 相 差 很 大 PSC 验 算 表 格 里 面 和 计 算 书 里 面 的 能 对 上, 弯 矩 设 计 值 为 11603 KN*M; 但 是 和 梁 单 元 内 力 图 的 3534KN*M 38 / 44

5 梁 单 元 应 力 (PSC) 与 PSC 设 计 结 果 中 的 应 力 大 小 不 一 致 组 合 中 包 含 钢 束 一 次, 在 结 果 中, 程 序 直 接 按 照 组 合 给 出 结 果, 但 是 在 设 计 中, 程 序 在 验 算 承 载 能 力 使 用 极 限 状 态 时, 会 剔 除 钢 束 一 次 作 用, 这 就 造 成 了 两 者 结 果 差 别 很 大 验 证 : 钢 束 一 次 作 用 对 7 号 单 元 的 作 用 如 下 : 图 4 钢 束 一 次 梁 单 元 内 力 图 7 号 单 元 在 荷 载 组 合 主 + 风 + 日 照 组 合,7 号 单 元 i 端 的 弯 矩 结 果 :3534KN*M, 钢 束 一 次 产 生 的 弯 矩 为 -8069.44KN*M 二 者 3534KN*M (-8069.44KN*M)=11603.4KN*M 与 PSC 验 算 结 果 基 本 一 致 这 说 明 程 序 是 合 理 的, 在 承 载 能 力 使 用 极 限 状 态 验 算 的 时 候 考 虑 了 钢 束 二 次 的 效 应, 没 有 考 虑 钢 束 一 次 的 效 应 符 合 桥 涵 通 用 规 范 4.2.2 规 定 图 5 psc 梁 - 正 截 面 抗 弯 验 算 实 例 说 明 (2): 根 据 公 路 钢 筋 混 凝 土 及 预 应 力 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 : 58 页 最 下 行 注 (1) 本 条 规 定 的 荷 载 长 期 效 应 组 合 系 指 结 构 自 重 和 直 接 施 加 于 桥 上 的 活 荷 载 产 生 的 效 应 组 合, 不 考 虑 间 接 施 加 于 桥 上 的 其 他 作 用 效 应 ; 2.1.7 作 用 施 加 在 结 构 上 的 集 中 力 或 分 布 力 如 汽 车 结 构 自 重 等, 或 引 起 机 构 外 加 变 形 或 约 束 变 形 的 原 因 如 地 震 基 础 不 均 匀 沉 降 温 度 变 化 等, 统 称 为 作 用 前 者 为 直 接 作 用, 也 可 称 为 荷 载 ; 后 者 为 间 接 作 用 ( 不 宜 称 为 荷 载 ) 39 / 44

5 梁 单 元 应 力 (PSC) 与 PSC 设 计 结 果 中 的 应 力 大 小 不 一 致 查 看 公 路 桥 梁 设 计 规 范 答 疑 汇 编 222 页 : 这 里 的 荷 载 长 期 效 应 组 合 是 指 直 接 施 加 于 结 构 上 的 荷 载 效 应 的 组 合, 如 结 构 自 重 标 准 值,( 汽 车 荷 载 + 人 群 荷 载 ) 准 永 久 值 的 组 合, 对 于 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 还 要 考 虑 由 预 应 力 引 起 的 次 弯 矩 ; 如 施 工 构 过 程 中 转 换 结 构 体 系, 还 要 计 及 由 混 凝 土 徐 变 影 响 引 起 的 弯 矩 重 分 配 ; 当 然, 由 收 缩 徐 变 引 起 的 预 应 力 损 失 也 应 在 考 虑 之 列 按 规 范 注 (1) 的 原 意, 荷 载 长 期 效 应 组 合 不 计 混 凝 土 收 缩 徐 变 和 温 度 作 用 的 次 效 应, 也 不 计 基 础 变 位 等 间 接 作 用 的 效 应 ; 所 以 在 psc 设 计 当 中 的 长 期 荷 载, 是 不 计 入 混 凝 土 收 缩 徐 变 和 温 度 作 用 的 次 效 应 和 基 础 变 位 ; 40 / 44

6. 二 期 荷 载 显 示 锯 齿 形 具 体 问 题 : 建 立 模 型 中, 施 加 梁 单 元 均 布 荷 载, 勾 选 偏 心, 并 选 择 中 心, 结 果 二 期 均 布 荷 载 加 载 显 示 是 锯 齿 形, 如 下 图 所 示, 这 样 会 不 会 影 响 计 算 结 果? 41 / 37

6 二 期 荷 载 显 示 锯 齿 形 图 1 二 期 均 布 荷 载 解 决 方 法 : 把 部 分 ( 下 图 框 选 部 分 ) 的 变 截 面 组 转 化 为 变 截 面, 转 化 为 变 截 面 的 单 元 加 载 是 连 续 的, 这 说 明 显 示 锯 齿 形 是 变 截 面 组 的 原 因 图 2 部 分 变 截 面 组 转 化 为 变 截 面 后 二 期 均 布 荷 载 说 明 : 对 于 梁 单 元 荷 载, 勾 选 偏 心 选 择 中 心 时, 荷 载 都 是 加 载 在 换 算 截 面 质 心 的 连 线 上 也 就 是 单 元 坐 标 轴 X 方 向 上 ; 荷 载 显 示 的 是 锯 齿 形 说 明 中 性 轴 是 锯 齿 形 的 ; 因 为 对 于 设 了 变 截 面 组 的 单 元, 程 序 只 42 / 44

6 二 期 荷 载 显 示 锯 齿 形 有 运 行 了 才 能 计 算 变 截 面 组 中 的 单 元, 在 未 计 算 之 前, 是 按 照 未 做 变 截 面 组 的 也 就 是 变 截 面 ( 锯 齿 形 ) 的 截 面 特 性 来 加 载 的, 其 中 性 轴 也 是 锯 齿 形 的, 故 显 示 的 二 期 均 布 荷 载 加 载 显 示 是 锯 齿 形 的 对 于 变 截 面 组, 程 序 在 运 行 时 先 计 算 变 截 面 组 的 截 面 特 性 虽 然 前 处 理 阶 段 显 示 的 是 锯, 但 程 序 在 计 算 前 都 会 计 算 变 截 面 组 中 的 单 元, 所 以 结 果 最 终 是 准 确 的 43 / 44