Bài tập midas nâng cao

Mình để free cho mọi người, ai cần thì download về sử dụng

Bμi tập midas nâng cao

Bμi 12: Phân tích tính toán Cầu dầm liên hợp liên tục

theo bμi toán phẳng

+ Giới hạn chảy: fy = 345 Mpa

+ Môđun đàn hồi: Es = 2.105 Mpa = 2.108 kN/m2

+ Hệ số posson: 0,3

+ Hệ số giãn nở nhiệt: 1,17.10-5

+ Trọng lượng riêng: γs= 78,5kN/m3

- Vật liệu Bêtông bản:

+ Cường độ chịu nén: fc’ = 30Mpa

+ Môđun đàn hồi: Ec = 29440Mpa = 29440000 kN/m2

γ

- Tĩnh tải: (tĩnh tải dải đều trên 1 dầm chủ)

+ Tĩnh tải giai đoạn I : DC = 26,87 kN/m

+ Tĩnh tải giai đoạn II : DW = 5,99 kN/m

- Hoạt tải thiết kế:

- Tính và vẽ biểu đồ nội lực do:

1 Tĩnh tải giai đoạn I (DC), tĩnh tải giai đoạn II (DW)

2 Hoạt tải HL93K, HL93M, HL93S, Làn, đoàn Người bộ hành

3 Tổ hợp tải trọng:

+ TH1 = 1,25Tĩnh tải 1 + 1,5Tĩnh tải 2 + 1,75HL93K + 1,75Người

+ TH2 = 1,25Tĩnh tải 1 + 1,5Tĩnh tải 2 + 1,75HL93M + 1,75Người

+ TH3 = 1,25Tĩnh tải 1 + 1,5Tĩnh tải 2 + 1,968 HL93S + 1,57 Làn + 1,75Người Ghi chú: Hệ số tải trọng của HL93S lấy như sau :

+ HL93S = 0,9.1,25.1,75 = 1,968

+ Làn = 0,9.1,75 = 1,57

4 Xuất biểu đồ nội lực sang Word và Excel

5 Xuất kết quả nội lực trong dầm chủ sang Excel

- Vẽ đường ảnh hưởng nội lực:

1 Xuất và vẽ Đường ảnh hưởng nội lực tại mặt cắt đỉnh trụ, mặt cắt giữa nhịp giữa

2 Tính diện tích ĐAH nội lực

3 Tìm vị trí xếp tải bất lợi nhất trên ĐAH mômen tại mặt cắt đỉnh trụ và mặt cắt giữa nhịp giữa

4 Tìm vị trí xếp tải bất lợi nhất trên ĐAH phản lực gối trên đỉnh trụ

5 Xuất đường ảnh hưởng nội lực và sơ đồ xếp tải sang Word và Excel

Bμi 13: Ph©n tÝch tÝnh to¸n CÇu dÇm liªn hîp liªn tôc

theo bμi to¸n kh«ng gian

2%

- MÆt b»ng kÕt cÊu nhÞp:

Mặt cắt dầm ngang

Mặt cắt thanh xiên

Mặt cắt thanh ngang trên Mặt cắt thanh ngang dưới

Mặt cắt thanh xiên của HLK dọc

+ Giới hạn chảy: fy = 345 Mpa

+ Môđun đàn hồi: Es = 2.105 Mpa = 2.108 kN/m2

+ Hệ số posson: 0,3

+ Hệ số giãn nở nhiệt: 1,17.10-5

+ Trọng lượng riêng: γs= 78,5kN/m3

- Vật liệu Bêtông bản:

+ Cường độ chịu nén: fc’ = 30Mpa

+ Môđun đàn hồi: Ec = 29440Mpa = 29440000 kN/m2

+ Hệ số posson: 0,3

+ Hệ số giãn nở nhiệt: 1,17.10-5

+ Trọng lượng riêng: γ= 25 kN/m3

- Tỉ số quy đổi từ bêtông sang thép:

+

5

2.10

6, 7929440

γ

- Tĩnh tải giai đoạn II dải đều trên 1 dầm chủ: DW = 5,99 kN/m

13.2 yêu cầu

- Mô hình không gian kết cấu nhịp trên Midas

- Tính và vẽ biểu đồ nội lực do:

1 Tĩnh tải giai đoạn I (DC), tĩnh tải giai đoạn II (DW)

2 Hoạt tải HL93K, HL93M, HL93S, Làn, đoàn Người bộ hành

3 Tổ hợp tải trọng:

+ TH1 = 1,25Tĩnh tải 1 + 1,5Tĩnh tải 2 + 1,75HL93K + 1,75Người

+ TH2 = 1,25Tĩnh tải 1 + 1,5Tĩnh tải 2 + 1,75HL93M + 1,75Người

+ TH3 = 1,25Tĩnh tải 1 + 1,5Tĩnh tải 2 + 1,968 HL93S + 1,57 Làn + 1,75Người Ghi chú: Hệ số tải trọng của HL93S lấy như sau :

+ HL93S = 0,9.1,25.1,75 = 1,968

+ Làn = 0,9.1,75 = 1,57

4 Xuất biểu đồ nội lực sang Word và Excel

5 Xuất kết quả nội lực trong dầm chủ sang Excel

- Vẽ đường ảnh hưởng nội lực:

1 Xuất và vẽ Đường ảnh hưởng nội lực tại mặt cắt đỉnh trụ, mặt cắt giữa nhịp giữa của từng dầm chủ

2 Tính diện tích ĐAH nội lực

3 Tìm vị trí xếp tải bất lợi nhất trên ĐAH mômen tại mặt cắt đỉnh trụ và mặt cắt giữa nhịp giữa của từng dầm chủ

4 Tìm vị trí xếp tải bất lợi nhất trên ĐAH phản lực gối trên đỉnh trụ

5 Xuất đường ảnh hưởng nội lực và sơ đồ xếp tải sang Word và Excel

Bμi 12: Phân tích tính toán Cầu dμn thép

D5 T5

D6 T6

D7 T7

D8 T8

D9 T9

D10 T10

D11 T11

D12 T12

D13 T13

D14 T14

D15 T15

D16 T16

D17 T17

D18 T18

D19 T19

D20 T20

D21 T21

D22 T22

D1 T1

D23 T23

D24 T24

D25

Hình: Sơ đồ cầu dàn thép

- Mặt cắt ngang cầu:

2%

12.2 Yêu cầu tính toán

- Tính nội lực trong các thanh dàn và hệ dầm dọc, dầm ngang do:

+ Tĩnh tải giai đoạn I, tĩnh tải giai đoạn II

+ Hoạt tải HL93K, HL93M, đoàn Người bộ hành

+ Tổ hợp tải trọng:

1 TH1 = 1,25Tĩnh tải 1+1,5Tĩnh tải 2+1,75HL93K+1,75Người

2 TH2 = 1,25Tĩnh tải 1+1,5Tĩnh tải 2+1,75HL93M+1,75Người

3 TH3 = 1,25Tĩnh tải 1+1,5Tĩnh tải 2+1,75HL93S+1,75Người

12.3 Các bước phân tích cầu dμn thép trên Midas

12.3.1 Khai báo vật liệu

- Vật liệu Thép:

+ Giới hạn chảy: fy = 345Mpa

+ Môđun đàn hồi: Es = 2.105Mpa=2.108 kN/m2

- C¸c th«ng sè nhËp cho vËt liÖu Bªt«ng DÇm

+ Name: Vat lieu Thep

+ Type of Design: User Defined

+ Type of Material: Isotropic

y

MÆt c¾t thanh biªn trªn

xo

y

MÆt c¾t thanh biªn d−íi

xo

MÆt c¾t thanh treo

y

x o

- MÆt c¾t c¸c dÇm däc vµ dÇm ngang:

MÆt c¾t dÇm däc

MÆt c¾t dÇm däc cho lÒ ®i bé MÆt c¾t dÇm ngang MÆt c¾t dÇm ngang lÒ ®i bé

12.3.4 Khai báo và gán điều kiện biên

12.3.5 Khai báo trường hợp tải trọng

12.3.6 Khai báo và gán trọng lượng bản thân

12.3.7 Khai báo và gán tĩnh tải giai đoạn 2

- Tĩnh tải giai đoạn II dải đều trên 1 dầm dọc: DW = 12,45 (kN/m)

- Tĩnh tải giai đoạn II dải đều trên 1 dầm dọc lề đi bộ: DW = 8,85 (kN/m)

12.3.8 Khai báo và gán hoạt tải

- Khai báo tiêu chuẩn thiết kế

- Khai báo xe tải thiết kế:

+ HL93K = Xe tải thiết kế + Tải trọng làn

+ HL93M = Xe 2 trục thiết kế + Tải trọng làn

+ HL93S = 90%(2 xe tải thiết kế + Tải trọng làn)

+ Tải trọng Người đi bộ: 3kN/m2

- Khai báo lớp hoạt tải

- Khai báo hoạt tải di động

12.3.9 Thành lập tổ hợp tải trọng

- Tổ hợp tải trọng:

1 TH1 = 1,25Tĩnh tải 1+1,5Tĩnh tải 2+1,75HL93K+1,75Người

2 TH2 = 1,25Tĩnh tải 1+1,5Tĩnh tải 2+1,75HL93M+1,75Người

3 TH3 = 1,25Tĩnh tải 1+1,5Tĩnh tải 2+1,98HL93S+1,57 Làn + 1,75Người

12.3.10 Chạy chương trình

- ấn phím F12 để loại bỏ các phần tử thừa trong kết cấu

- ấn phím F5 để chạy chương trình

- Xem nội lực trong các thanh dàn

- Xem biểu đồ mômen và lực trong các dầm dọc và dầm ngang

- Vẽ đường ảnh hưởng nội lực của các thanh dàn và xếp tải bất lợi nhất lên ĐAH

- Xem kết quả chuyển vị của các nút

- Xem kết quả phản lực gối

STT Tên tải trọng Loại tải trọng Mô tả tải trọng

Bμi 13: Phân tích cầu treo dây văng 13.1 Số liệu tính toán

21.29

12 cọc khoan nhồi D=1,5m, L=25m

MNCN:67.85

12 cọc khoan nhồi

D=1,5m, L=25m

24 cọc khoan nhồi D=2,0m, L=35m

Phạm vi đường cong tròn R=5000m,L=399656

MNTN:62.27 MNTT:67.85

Hình: Bố trí chung cầu dây văng

13.1.2 Yêu cầu tính toán

- Tính toán điều chỉnh nội lực trong cầu dây văng dưới tác dụng của tĩnh tải

- Tính và vẽ biểu đồ nội lực do:

+ Tĩnh tải giai đoạn I, tĩnh tải giai đoạn II

+ Hoạt tải HL93K, HL93M, đoàn Người bộ hành

+ Tổ hợp tải trọng:

1 TH1 = 1,25Tĩnh tải 1+1,5Tĩnh tải 2+1,75HL93K+1,75Người

2 TH2 = 1,25Tĩnh tải 1+1,5Tĩnh tải 2+1,75HL93M+1,75Người

3 TH3 = 1,25Tĩnh tải 1+1,5Tĩnh tải 2+1,75HL93S+1,75Người

4 TH4 = Tĩnh tải 1+Tĩnh tải 2+HL93K+Người + DUL

5 TH5 = Tĩnh tải 1+Tĩnh tải 2+HL93M+Người + DUL

6 TH6 = Tĩnh tải 1+Tĩnh tải 2+HL93S+Người + DUL

- Kiểm toán ứng suất trong các thớ của dầm dưới tác dụng của tải trọng theo trạng thái giới hạn sử dụng trong giai đoạn khai thác và giai đoạn chế tạo

13.2 Các bước phân tích cầu dây văng trên Midas

13.2.1 Khai báo vật liệu

13.2.3.1 Vật liệu bêtông Dầm chủ

- Vật liệu Bêtông dầm chủ:

+ Cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày: fc’ = 45Mpa

+ Môđun đàn hồi: Ec = 36057Mpa=36057000 kN/m2

Hình: Khai báo vật liệu bêtông Dầm

- Các thông số nhập cho vật liệu Bêtông Dầm

+ Name: Be tong Dam chu

+ Type of Design: User Defined

+ Type of Material: Isotropic

+ Modulus of Elasticity: 36057000 (kN/m2) (ứng với bêtông có fc’ = 45Mpa)

+ Poisson’s Ratio: 0.3

+ Thermal Coefficient: 1,17.10-5 (1/độ C)

+ Weight Density: 25kN/m3

13.2.3.2 Vật liệu bêtông tháp

- Vật liệu Bêtông Tháp:

+ Cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày: fc’ = 40Mpa

+ Môđun đàn hồi: Ec = 39944Mpa=39944000 kN/m2

+ Hệ số posson: 0,3

+ Hệ số giãn nở nhiệt: 1,17.10-5

+ Trọng lượng riêng: γc=24kN/m3

- Các thông số nhập cho vật liệu Bêtông Tháp

+ Name: Be tong Thap

+ Type of Design: User Defined

+ Type of Material: Isotropic

+ Modulus of Elasticity: 39944000 (kN/m2) (ứng với bêtông có fc’ = 40Mpa)

+ Cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày: fc’ = 40Mpa

+ Môđun đàn hồi: Ec = 39944Mpa=39944000 kN/m2

+ Hệ số posson: 0,3

+ Hệ số giãn nở nhiệt: 1,17.10-5

+ Trọng lượng riêng: γc=24kN/m3

- Các thông số nhập cho vật liệu Bêtông Trụ

+ Name: Be tong Tru

+ Type of Design: User Defined

+ Type of Material: Isotropic

+ Modulus of Elasticity: 39944000 (kN/m2) (ứng với bêtông có fc’ = 40Mpa)

+ Giới hạn kéo đứt : fpu = 1860Mpa = 1860000(kN/m2)

+ Giới hạn chảy : fpy = 1670Mpa = 1670000(kN/m2)

+ Môđun đàn hồi: Eps = 1,97.105 Mpa=1,97.108kN/m2

+ Name: Cap DUL

+ Type of Design: User Defined

+ Type of Material: Isotropic

- Dạng mặt cắt dầm đơn năng này trong Midas không có kiểu mặt cắt mẫu, do đó ta phải vẽ mặt cắt từ AutoCad, sau đó nhập vào trong Midas theo trình tự nh− sau:

- Chọn đơn vị lực là kN và đơn vị chiều dài là mm

- ấn nút OK để chấp nhận đơn vị

- ấn vào nút ba chấm “ “ để dẫn đến vị trí file “MC Ngang CDV.dxf“

- Chọn file và ấn nút “Open“ để mở file

- ấn phím “Yes“ để chấp nhận các đối tượng trùng nhau nếu có

- Như vậy mặt cắt ngang đã được nhập vào trong chương trình Midas/SPC

Bước 5: Vào menu Model/Section/Generate

- Đặt tên mặt cắt ở ô: “Name“ => “MC Dam don nang“

- Đánh dấu vào ô chọn: “Calculate Properties Now“

- Dùng chuột quét toàn bộ mặt cắt dầm

- ấn phím “Apply“ để tính toán đặc trưng hình học của mặt cắt

- Tương tự như vậy khi tính toán đặc trưng hình học của mặt cắt dầm đa năng

Bước 6: Vào menu Model/Section/Export

- Đánh dấu vào ô: “MIDAS Section file“

- ấn vào nút ba chấm “ “ để đặt tên file: Ví dụ: “MC Dam don nang.sec“

- ấn phím “Save“ để lưu file

- Dùng chuột quét toàn bộ mặt cắt dầm, khi đó mặt cắt dầm được chọn sẽ chuyển thành màu đỏ

- ấn phím “Apply“ để xuất mặt cắt sang dạng mặt cắt của Midas

- Làm tương tự như vậy với mặt cắt dầm đa năng

- Model (hoặc Nhấp phải chuột)/Properties/Section

- ấn phím “Add“ để tạo một mặt cắt mới

- Chän cöa sæ “Value/General Section/Import from SPC“

- Chọn file “MC Dam don nang.sec“

- ấn phím “OK“ để chấp nhận mặt cắt

- Mặt cắt được nhập vào trong Midas với các thông số như: Diện tích mặt cắt, diện tích chịu cắt, mômen quán tính, khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt đến mép ngoài của mặt cắt

- Đặt tên mặt cắt vào ô “Name“

- ấn phím “OK“ để chấp nhận

- Làm tương tự với “MC Dam da nang“ ta được 2 mặt cắt dầm nhập từ AutoCAD sang Midas

13.2.4.2 Khai báo mặt cắt dầm ngang

- Mặt cắt dầm ngang là mặt cắt hình chữ nhật, có chiều cao là H=1,6m và chiều rộng b=0,3m

- Nhấp phải/Properties/Section/Add/Chọn kiểu mặt cắt là Solid Rectang

- Nhập thông số cho mặt cắt:

13.2.4.3 Khai báo mặt cắt tháp cầu

- Tháp cầu được cấu tạo theo dạng mặt cắt hộp đặc hoặc hộp rỗng với các kích thước thiết kế như hình vẽ

Mặt cắt chân tháp

Mặt cắt thân tháp Mặt cắt đỉnh tháp

Mặt cắt xà ngang dưới Mặt cắt xà ngang trên

13.2.4.4 Khai b¸o mÆt c¾t Trô cÇu

- CÊu t¹o trô cÇu T4:

13.2.4.5 Khai b¸o mÆt c¾t cho D©y v¨ng

- D©y v¨ng ®−îc thiÕt kÕ theo d¹ng bã gåm c¸c tao c¸p 7 sîi xo¾n cã ®−êng kÝnh danh

DiÖn tÝch

A (m 2

)

Ghi chó

- Dầm chủ ở phía bên trái đặt tên nút và phần tử từ 100 trở đi

- Dầm chủ ở phía bên phải đặt tên nút và phần tử từ 200 trở đi

- Tháp 1 (T2) đặt tên nút và phần tử từ 300 trở đi

- Tháp 2 (T3) đặt tên nút và phần tử từ 400 trở đi

- Trụ 1 (T1) đặt tên nút và phần tử từ 500 trở đi

- Trụ 2 (T4) đặt tên nút và phần tử từ 600 trở đi

- Mặt phẳng dây 1 phía bên trái đặt tên nút và phần tử từ 700 trở đi

- Mặt phẳng dây 1 phía bên phải đặt tên nút và phần tử từ 800 trở đi

- Mặt phẳng dây 2 phía bên trái đặt tên nút và phần tử từ 900 trở đi

- Mặt phẳng dây 2 phía bên phải đặt tên nút và phần tử từ 1000 trở đi

- Các dầm ngang phía bên trái đặt tên nút và phần tử từ 1100 trở đi

- Các dầm ngang phía bên phải đặt tên nút và phần tử từ 1200 trở đi

13.2.3.6 Kết quả mô hình kết cấu

- Mô hình hệ thanh:

- Mô hình hoàn chỉnh sau khi Render

13.2.4 Khai báo vμ gán điều kiện biên

13.2.4.1 Khai báo nhóm điều kiện biên

- BG1: Liên kết ngàm tại chân trụ tháp T2,T3 và liên kết cứng giữa bệ trụ tháp với thân tháp

- BG2: Liên kết ngàm tại chân trụ T1 và T4

- BG3: Liên kết cứng trên đỉnh trụ tháp T2 và T3 khi thi công hẫng

- BG4: Gối di động ở hai đầu dầm trên đỉnh trụ Các thông số của gối di động nh− sau: + SDx = 1,8.108 kN/m; SDy = 2.1010 kN/m; SDz = 0

- T2LKDV1’ữ T2LKDV11’: Liên kết của các dây văng trên đỉnh trụ T2 với dầm chủ, từ dây văng số 1’ đến dây văng số 11’

- T3LKDV1ữ T3LKDV11: Liên kết của các dây văng trên đỉnh trụ T3 với dầm chủ, từ dây văng số 1 đến dây văng số 11

- T3LKDV1’ữ T3LKDV11’: Liên kết của các dây văng trên đỉnh trụ T3 với dầm chủ, từ dây văng số 1’ đến dây văng số 11’

- T2LKDN0ữ T2LKDN10: Liên kết của dầm ngang trên đỉnh trụ T2 với dầm chủ, từ dầm ngang của đốt Ko đến dầm ngang của đốt K10

- T3LKDN0ữ T3LKDN10: Liên kết của dầm ngang trên đỉnh trụ T3 với dầm chủ, từ dầm ngang của đốt Ko đến dầm ngang của đốt K10

- LKDNgiua : Liên kết của dầm ngang giữa với dầm chủ

13.2.4.2 Gán điều kiện biên cho kết cấu

13.2.5 Tính toán DCNL bằng unknown load factor

13.2.5.1 Khai báo trường hợp tải trọng

13.2.5.2 Gán tĩnh tải giai đoạn I

- Tĩnh tải giai đoạn I (Trọng lượng bản thân của dầm chủ): DC = 183,13 kN/m

13.2.5.3 Gán lực căng đơn vị trong các dây văng

- Nhập lực căng trong các dây văng bằng 1 kN

13.2.5.4 Thành lập tổ hợp tải trọng để DCNL

13.2.5.5 Chạy chương trình

13.2.5.6 DCNL bằng môđun Unknown load factor

- Sử dụng môđun Unknown load factor để tính toán lực căng sơ chỉnh trong các dây văng

STT Tên tải trọng Loại tải trọng Mô tả tải trọng

13.2.6 Khai báo vμ gán nhóm kết cấu

- Các dây văng trên đỉnh trụ T2 (bên trái trụ T2): T2DV1ữ T2DV11

- Các dây văng trên đỉnh trụ T2 (bên phải trụ T2): T2DV1’ữ T2DV11’

- Các dây văng trên đỉnh trụ T3 (bên phải trụ T3): T3DV1ữ T3DV11

- Các dây văng trên đỉnh trụ T3 (bên trái trụ T3): T3DV1’ữ T3DV11’

- Danh s¸ch c¸c phÇn tö thuéc nhãm dÇm ngang

- Danh sách các phần tử thuộc nhóm dây văng trên đỉnh trụ T2

- Danh sách các phần tử thuộc nhóm dây văng trên đỉnh trụ T3

13.2.7 Khai b¸o tr−êng hîp t¶i träng

STT Tªn t¶i träng Lo¹i t¶i träng M« t¶ t¶i träng

13.2.8 Khai báo vμ gán tải trọng xe đúc

13.2.8.1 Khai báo nhóm tải trọng xe đúc

Nhóm 1 (Xe đúc ở bên phải trụ) STT

13.2.9 Khai báo vμ gán tải trọng bêtông −ớt

13.2.9.1 Khai báo nhóm tải trọng bêtông −ớt

Nhóm 1 (Bêtông ở bên phải trụ) STT

13.2.10 Khai báo vμ gán tải trọng thi công

13.2.10.1 Khai báo nhóm tải trọng thi công

- Tải trọng thi công khi thi công các đốt đúc và dây văng: TC1ữ TC11

13.2.10.2.Gán tải trọng thi công

- Tải trọng thi công được coi là tải trọng phân bố qo = 2,4 kN/m2

=> Tải trọng thi công dải đều: qtc = qo.Bcau = 2,4.13 = 31,2(kN/m)

13.2.11 Khai báo vμ gán tải trọng dự ứng lực

13.2.11.1 Khai báo nhóm tải trọng Dự ứng lực

- Cốt thép DƯL chịu mômen âm: DULAK0ữ DULAK10

- Cốt thép DƯL chịu mômen âm: DULDK0ữ DULDK10

- Cốt thép DƯL chịu mômen âm ở nhịp giữa: DULAgiua

- Cốt thép DƯL chịu mômen dương ở nhịp giữa: DULDgiua

13.2.11.2 Gán tải trọng Dự ứng lực

- Tải trọng DƯL sẽ được gán sau khi DCNL và tính được nội lực trong dầm để từ đó tính

ra số bó cốt thép DƯL cần thiết