midas Civil
midas Civil是桥梁领域通用结构分析及设计系统,它具有直观的操作界面,并且采用了尖端的计算机显示技术。midas Civil集成了静力分析、动力分析、几何非线性分析、屈曲分析、移动荷载分析、PSC桥分析、悬索桥分析、水化热分析等分析设计功能。
具体问题:
psc 设计验算以及注意事项
分3期,本期第三期
解决方法:
⑥ 使用阶段斜截面主压应力验算:(对应规范7.1.3~7.1.6)
- 按照公式(6.3.3-1)~(6.3.3-4)计算混凝土主压应力,但公式(6.3.3-2)和公式(6.3.3-4)中的M s 和Vs 应分别以M k 、Vk 代替。对混凝土主压应力结果要满足规范中公式(7.1.6-1)的规定。计算混凝土主压应力时要注意规范6.3.3下的关于公式(6.3.3-1)~(6.3.3-4)的注释。 - 其他关于设计表格的说明同第3)项。
⑦ 使用阶段裂缝宽度验算:(对应规范6.4.2~6.4.4)
- 当应用公式(6.4.3-1)进行裂缝宽度计算时,公式中的C1为钢筋表面形状系数,在程序中默认值为1.0,该值对应的是采用带肋钢筋时的系数,当采用光面钢筋时C1值应取1.4,因此应在裂缝宽度验算结果表格中手动的将裂缝宽度均乘以1.4得到相应的采用光面钢筋时结构的裂缝宽度计算值。
- 公式(6.4.3-1)中的C2的取值根据计算裂缝宽度位置的不同所取的荷载组合也不同,也就是说对于梁底面和梁顶面C2的取值是不同的
- 公式(6.4.3-1)中的C3的取值根据构件的受力性质不同,所取的数值也不同。程序默认的数值为1.0,参照规范,根据构件不同的受力性质采取不同的C3值,并在结果表格中对裂缝宽度计算值乘以相应的系数以得到真实的裂缝宽度计算值。
- 另对于公式(6.4.3-1)中的钢筋直径d,当纵向受拉钢筋采用不同直径的钢筋时,d值应为所有纵向受拉钢筋的换算直径。具体换算方法参照规范6.4.3对d值的说明。
- 在进行裂缝宽度验算时应注意以下两点:1、必须设置PSC截面钢筋,否则程序不予进行裂缝宽度验算。2、在荷载工况中必须有活荷载或移动荷载,否则裂缝宽度验算不予输出计算结果。
- 设计结果表格中最大、最小指的是不同荷载组合产生的截面弯距的最大、最小值。在此需注意的是梁上部受拉时也会发生裂缝,程序将对此提供验算(最大即顶部)。
- 其他关于设计表格的说明同第3)项。
⑧ 普通钢筋估算:(对应规范5.2.2~5.2.5)
- 首先按照公式
估算截面的受压区高度 x ,然后按照公式
结合已知的预应力钢筋用量估算普通钢筋的用量。注意,当对梁底和梁顶分
别进行钢筋估算时,应采用的相应位置的荷载组合
⑨ 预应力钢筋量估算:
- 新规范中没有对预应力钢筋用量估算的说明,671中对预应力钢筋量的估算是按照《公路桥涵设计手册——梁桥》(2000年,人民交通出版社)中的表2-5-3中的估算公式进行计算的。表中Mj按照新规范5.1.5进行承载能力荷载组合的最大值。M sum 为正常使用阶段荷载组合最大值。
公式 1 适用范围:矩形截面,翼缘位于受拉边的 T 形截面受弯构件,受压区高度小于受压翼缘高度的翼缘位于受压区的 T 形截面或 I 形截面。
公式 2 适用范围:受压区高度大于受压翼缘高度的翼缘位于受压区的 T 形截面或 I 形截面受弯构件。
公式 3 适用范围:计算中考虑受压区纵向钢筋但不符合规范公式(5.2.2-4)和(5.2.2-5)的条件,受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受压时。
公式 4 适用范围:计算中考虑受压区纵向钢筋但不符合规范公式(5.2.2-4)和(5.2.2-5)的条件,受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受拉时。
- 设计结果表格中最大、最小指的是不同荷载组合产生的截面弯矩的最大、最小值。
- 其他关于设计表格的说明同第3)项。
⑪ 使用阶段斜截面抗剪验算:(对应规范5.2.6~5.2.11)
- 对矩形、T形和I形截面的受弯构件,应按公式(5.2.9)对其抗剪截面进行验算。如果满足要求,
则表示截面合格,在PSC设计结果斜截面抗剪验算表格截面验算一栏中将显示OK,表示截面设计合理;否则显示NG,表示需要对截面进行修改,直到满足公式(5.2.9)的要求。
- 对矩形、T形和I形截面的受弯构件,当符合规范中公式(5.2.10)时,可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按构造要求配置钢筋。并在PSC设计结果斜截面抗剪验算表格验算一栏中显示跳过,否则显示验算,即表示必须按规范进行计算来配置抗剪钢筋。
⑫ 使用阶段抗扭验算:(对应规范5.5.1~5.5.6)
- 对于纯扭构件其抗扭承载力按规范中公式(5.5.1-1)和公式(5.5.1-2)计算。需要注意的是对于公式(5.5.1-2)ς 的计算结果对于钢筋混凝土构件当ς < 0.6 时,应取ς = 0.6 ,当ς > 1.7 ,取ς = 1.7 。
- 设计结果表格中最大最小项指的是扭矩最大、剪力最大、剪力最小时截面的抗扭验算结果。
- 其他关于设计表格的说明同第3)项。
3) 设计时错误信息说明
① 进行设计的单元的截面必须是PSC截面数据库里的截面或者PSC变截面。否则会提示以下错误信息“PSC设计用数据不存在”。
② 进行设计的单元的混凝土材料必须是新规范JTG D62-2004中的混凝土材料。否则会提示以下错误信息“不是适合的材料类型”。
③ 进行设计的单元的普通钢筋材料必须是新规范JTG D62-2004中的普通钢筋材料。否则会提示以下错误信息“不是适合的钢筋数据”。
④ 进行设计的单元的预应力钢筋材料必须是新规范JTG D62-2004中的预应力钢筋材料。否则会提示以下错误信息“钢束信息有错”。
⑤ 同一钢束组里面包含的预应力钢束必须具有相同的钢束特性值。否则会提示以下错误信息“钢束组中有其他类型的钢束材料”。
⑥ 在施工阶段控制中截面特征值变化如果不考虑钢束引起的变化,而按常量考虑(如下图所示),那么在进行PSC设计时程序会提示“在施工阶段分析控制中梁截面特性值变化选择为常量时在后处理上不能做PSC设计”。
4) 其它几点说明
① 模型必须做施工阶段分析,才能进行PSC截面设计。
② 如果截面配有普通钢筋,则在分析的主控数据中必须选择“计算截面刚度时考虑钢筋”(如图2),
③ 做PSC截面设计时,如果采用程序自动生成的荷载组合进行设计,对于在施工阶段作用的的荷载类型必须定义为施工阶段荷载,并要在相应的施工阶段进行激活。如果采用人工进行荷载组合,对荷载类型可不做此限制。
④ 做PSC截面设计时,可以不考虑普通钢筋的作用,即不在“PSC截面钢筋”中输入信息。但是对于B类部分预应力混凝土构件必须输入普通钢筋的数据,否则对于“使用阶段裂缝宽度验算”程序不予执行。
⑤ 对B类部分预应力混凝土构件做PSC截面设计时,必须定义活荷载工况或移动荷载工况,否则程序对B类部分预应力混凝土构件的“使用阶段斜截面抗裂验算”和“使用阶段裂缝宽度验算”的结果将不予输出。
⑥ 进行“普通钢筋估算验算”时,要首先执行“预应力钢筋量估算”或预先确定预应力钢筋的用量才能进行“普通钢筋量估算”。
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