Phân tích cầu dây văng bước cuối cùng thi công và gđ khai thác tập 2 Hiếm

Bài thực hành số 12 Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC (Phần II) Civil Mục lục Lời luận Thông số cầu Các bước thi công Khai báo tính chất Tính chất vật liệu Khai báo đặc tính phụ thuộc vào thời gian Khai báo nhóm kết cấu Giai đoạn thi công cho phần hẫng Khai báo mặt cắt liên hợp cho giai đoạn thi công 14 Khai báo nhóm điều kiện biên 18 Điều kiện biên sử dụng giai đoạn thi công 18 Nhập nhóm điều kiện biên 19 Kiểm tra điều kiện biên tạm thời 20 Khai báo nhóm tải trọng 22 Các trường hợp tải trọng sử dụng giai đoạn thi công 22 Phân tích giai đoạn thi cơng 28 Khi báo giai đoạn thi công 28 Phân tích giai đoạn thi công 30 Tiến hành phân tích kiểm tra kết 30 Kiểm tra hình biến dạng 31 Kiểm tra lực thành phần 32 Kiểm tra kết phân tích dầm liên hợp 33 Phân tích bước cuối thi cơng tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Lời luận Trong phân tích cầu dây văng dầm PC ban đầu, lực cáp văng tính tốn dựa đặc trưng hình học mặt cắt liên hợp dầm mặt Nếu môt lượng lớn cáp căng đưa thời điểm giai đoạn dầm lắp đặt phân tích thi cơng giai đoạn, lực cáp văng kiếm sốt hiệu căng cáp giai đoạn thường nhở Tuy nhiên, mô men cực hạn xảy độ dốc dầm thể trở lên lớn dẫn tới nứt mặt Để xem xét vấn đề mơ hình, cần thiết phải phân tích ảnh hưởng đặc trưng mặt cắt giai đoạn thi công trước sau liên hợp tác động cáp chịu nhiều lực căng Bài tập thực hành cho thấy trình phân tích thi cơng theo giai đoạn xem xét đặc trưng mặt cắt trước vào sau liên hợp tác động lực căng, chức “Composite Section for Construction Giai đoạn” a) Lắp dầm b) Lắp cám căng lần c) Đổ mặt d) Bản mặt đạt cường độ căng cáp lần ADVANCED APPLICATIONS Hình Vòng lặp thi cơng Hình Mơ hình phân tích Thơng số cầu Ví dụ xây dựng dựa dự án thực tế cầu dây văng PC, đơn giản hóa đơi phần Chún ta tìm hiểu chức MIDAS/Civil cho phân tích thi cơng giai đoạn với lực căng cáp tính tốn phân tích lực căng cáp ban đầu Thống số cầu Loại cầu: PC – Cầu dây văng Chiều dài cầu: L = 46.5+113.5+260.0+100.0 = 520.0 m cặp mặt phẳng cáp, Trụ tháp hình kim cương Dầm chính: Dầm mặt cầu toại mặt cắt bê tông Tháp: Mặt cắt bê tơng Số lượng cáo: 52×2 mặt phẳng = 104 Lắp đặt khóa block nhpj 1,2,3,4 Lắp đặt gối đàn hồi PY1, PY2 Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Hình Sơ họa kết cấu cầu ADVANCED APPLICATIONS Các bước thi công [CS10] Khai báo trụ tháp [CS11~CS64] Khai báo support cho mố A2 phần hẫng [CS65~CS78] Khai báo support cho trụ phần hẫng [Bước79~Bước 104] Khai báo support cho mố A1 phần hẫng [Giai đoạn105~Giai đoạn114] Khai báo phần hẫng đoạn hợp long Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Khai báo tính chất Tính chất vật liệu  Nhập o cho khối lượng riêng Nhập tính chất vật liệu cho phân tích thi cơng theo giai đoạn [Unit : kN, m] Hệ số Khối I Loại thiết Tiêu Mô men Hệ số dãn lượn Tên D kế chuẩn đàn đồi poisso nở g nhiệt riêng Người Cáp None 1.9613e8 0.0 0.0 76.98 dùng Khối lượng Bê tơng None 3.7e7 0.2103 1e-5 0.0 mặt câu, tải trọng thân mặt Properties / Material Properties / Add đươc gán vào tải trọng dầm “ beam load” Material ID>(4) ; Name>(Tendon) ; Type of Design> User Defined Standard>None ; Modulus of Elasticity>(1.9613e8) ; Poisson’s Ratio> (0) ; Thermal Coeff.>(0) ; Weight Density> (76.98) Material ID >(5) ; Name>(Main w/o weight) ; Type of Design> Concrete Standard>None ; Modulus of Elasticity>(3.7e7) ; Poisson’s Ratio> (0.2103) ; Thermal Coeff.>(1e-5) ; Weight Density> (0.0) ADVANCED APPLICATIONS Hình Hộp thoại nhập đặc tính vật liệu Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Khai báo đặc tính phụ thuộc vào thời gian Khai báo đặc tính phụ thuộc vào thời gian bê tông phản ảnh từ biến co ngót q trình thi cơng theo giai đoạn Properties / Time Dependent Material / Creep/Shrinkage / Add Name>(Creep/Shrinkage) ; Code> CEB-FIP(1990) Compressive strength of concrete at the age of 28 days>(40000) Relative Humidity of ambient environment (40~99)>(70) Notational size of member>(1.5) Type of cement>Normal or rapid hardening cement (N, R) Age of concrete at the beginning of shrinkage>(3)  Properties / Time Dependent Material / Material Link Time Dependent Material Type>Creep/Shrinkage>Creep/Shrinkage Select Material for Assign>Materials>1:Main, 5:Main w/o weight Operation> Hình Nhập đặc tính vật liệu thay đổi theo thời gian ADVANCED APPLICATIONS Khai báo nhóm kết cấu Giai đoạn thi cơng cho phần hẫng Hình minh họa duoiwcs cho thầy q trình thi cơng lặp lại việc khai báo phần hẫng Khai báo nhóm kết cấu theo q trình thi cơng> [Bước 15] [Bước 16] Lắp dầm [Bước 17] Cáp văng nhịp biên, căng cáp lần [Bước18] Khai báo cáp nhịp giữa, căng cáp lần gán tải trọng mặt cắt dầm mặt câù [Bước 19] [Bước 20] Căng cáp lần (dầm chính, dầm phụ) di chuyển xe đúc di động Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Nhập nhóm điều kiện biên Khai báo nhóm điều kiện biên gán điều kiện biên vào nhóm theo giai đoạn thi công Copy liệu từ file CS_info_BGroup.txt dán chúng vào MCT Command Shell nhằm mục đích khai báo nhóm điều kiện biên Tool / MCT Command Shell Copy data from CS_info_BGroup.txt file and paste into MCT Command Shell Click on  Gán điều kiện biên vào nhóm điều kiện biên bảng Thao khảo giai đoạn thi cơng Hình 14, 15 16 để gán nhóm xác Boundary > Boundary Tables > Elastic Link or Support or Rigid Link Hình 17 Gán nhóm điều kiện biên 19 ADVANCED APPLICATIONS Kiểm tra điều kiện biên tạm thời Kiểm tra điều kiện biên tạm thời cho thêm để chống lại việc quay kết cấu Hình 18 Vị trí gối tạm Các nhóm điều kiện biên kích hoạt ngưng kích hoạt để chống lại việc quay dầm bước thi cơng hẫng Chúng ngưng kích hoạt đoạn đúc hẫng trenn hướng kết nối với trụ đoạn hợp long nhịp lắp đặt [Giai đoạn11] Kích hoạt xà mũ trụ Kích hoạt EL_Pylon1_1_dis_const Kích hoạt EL_Pylon1_2_dis_const Kích hoạt EL_Pylon2_1_dis_const Kích hoạt EL_Pylon2_2_dis_const [Giai đoạn77-2] Kết nối trụ phần hẫng Ngưng Kích hoạt EL_Pylon1_1_dis_const Ngưng Kích hoạt EL_Pylon1_2_dis_const [Giai đoạn111-2] Hợp long nhịp 20 Ngưng Kích hoạt EL_Pylon2_1_dis_const Ngưng Kích hoạt EL_Pylon2_1_dis_const Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Boundary > Boundary Tales > Elastic Link Table Kiểm tra liệu tab Elastic Link Table, chúng dùng điều kiện biên tạm [Unit : kN, m] No No Ty SD SD SD SR SR SR Group de1 de2 pe x y z x y z 567 394 Ge 0 1e 1e EL_pylon1_1_di n 11 11 s_const 561 393 Ge 0 1e 1e EL_pylon1_2_di n 11 11 s_const 667 396 Ge 0 1e 1e EL_pylon2_1_di n 11 11 s_const 661 395 Ge 0 1e 1e EL_pylon2_2_di n 11 11 s_const Hình 19 Điều kiện biên tạm, giữ cầu không quay 21 ADVANCED APPLICATIONS Khai báo nhóm tải trọng Các trường hợp tải trọng sử dụng giai đoạn thi công Các trường hợp ví dụ trình bày Tên trường Miêu tả Ghi hợp Tự động tính phần Self Weight Tải trọng thân mềm Căng cáp lần trước Lực căng 10-20% Ten_* liên hợp lực căng ban đầu Căng cáp lần sau Lực căng 80-90 Ten2_* liên hợp lực ban đầu Điều chỉnh cáp căng 3rd Tension Căng cáp hợp long Nodal load FT Form traveler load Move as per construction Giai đoạns Tỉa trọng thân Cross&Slab dầm ngang mặt Counter Weight Tendon ứng suất trước cáo Prestress 2nd Dead Tĩnh tải giai đoạn Trọng lượng thân kết cấu tải chất thêm nhập vào mơ hình giai đoạn hồn thành nhóm tải cho tải trọng phải xác định kích hoạt giai đoạn thi cơng tương ứng FT trường hợp tải trọng, tải trọng xe đúc di chuyển, kích hoạt giai đoạn xây dựng Từ biến co ngót phản ánh tính tốn tổn thất ứng suất trước vọng cáp ban đầu tính tốn dựa phần tài sản hợp dầm Nếu lực lượng kỳ vọng lớn giới thiệu thời gian trước hành động hợp xảy ra, khơng khó khăn để kiểm sốt lực lượng thành viên, gây nứt bê tơng Do đó, 10-20% kỳ vọng ban đầu cáp áp dụng trước hành động hợp xảy ra, kỳ vọng cân áp dụng riêng sau đổ bê tơng 22 Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Xác định nhóm tải cách sử dụng tập tin CS_info_LGroup.txt Tool / MCT Command Shell Copy data from CS_info_LGroup.txt file and paste it into MCT Command Shell Click on  Nhập tải trọng xem xét giai đoạn thi cơng Hình 20 cho thấy bước cho thi công đốt dầm PC cầu dây văng sử dụng đúc hẫng cân a) Lắp dâm b) Lắp cáp căng lần c) Đổ mặt d) Căng cáp lần Hình 20 Vòng lặp thi cơng theo giai đoạn Cho ví dụ, giai đoạn 15 giai đoạn 20 giai đoạn đặc biệt với đốt lắp đặt Giai đoạn Giai đoạn15 Giai đoạn16 Giai đoạn17 Giai đoạn18 Giai đoạn19 Giai đoạn20 Giai đoạn Miêu tả Lắp dầm Lắp cáp văng Lắp cáp văng nhịp biên Lắp cáp văng nhịp Đổ bê tơng mặt dầm ngang Đặc trưng mặt cắt liên hợp Di chuyển xe đúc di động Loại tải trọng Tải trong/Load Tĩnh tải thân Căng cáp lần Căng cáp lân Tĩnh tải thân dầm ngang mặt Căng cáp lần Ngưng Kích hoạt/Kích hoạt tải trọng FT Nhóm tải trọng Kích hoạt Nhóm tải trọng ngưng kích hoạt 23 ADVANCED APPLICATIONS Giai đoạn15 Giai đoạn16 Giai đoạn17 Giai đoạn18 Giai đoạn19 Giai đoạn20 24 Nhập tải trọng thân gian đoạn Ten_sc_L2_1, Căng cáp Ten_sc_R2_1 Ten_mc_L2_1, Căng cáp Ten_mc_R2_1 Nodal Cross&slab_LS_2 Load Cross&slab_LM_2 Beam Cross&slab_RS_2 Load Cross&slab_RM_2 Ten_sc_L2_2, Ten_mc_L2_2 Căng cáo Ten_sc_R2_2, Ten_sc_R2_2 Nodal FT_LS_2, FT_LM_2 FT_LS_1, FT_LM_1 Load FT_RM_2, FT_RS_2 FT_RS_1, FT_RM_1 Bản thân Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Trong ví dụ này, , liệu tải trọng nhập bảng Phương pháp nhập trỉ trọng giai đoạn thi công 15 tới 20 ( miêu tả bên trên) thể Tải trọng thân tự động tính tốn dựa liệu mặt cắt Load / Static Loads / Self Weight Load Case Name>Self Weight ; Load Case Group> Self Weight X>(0) ; Y>(0) ; Z>(-1)  Hình 21 Hộp thoại tải trọng thân 25 ADVANCED APPLICATIONS Nhập lực căng cáp sử dụng lệnh “Pretension Loads” Load / Temp./Prestress / Prestress Loads / Pretension Loads Select by Window (Elem 1415, 1515) Load Case Name>Ten_15 ; Load Case Group> Ten_sc_L2_1 Pretension Load>(1025.29)  Hình 22 Nhập lực căng cáp Nhập lực căng cáp sử dụng dử liệu tab “4) Pretension” file CS_info.xls file Load / Load Tables / Prestress Load / Pretension Loads Hình 23 Nhập lực căng trước cho cáp 26 Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Nhập tải trọng thân dầm ngang mặt cầu sử dụng chức “Nodal Loads” “Beam Loads” Dưới thể cách nhập thủ công loại tải trọng Với mục đích này, chúng nhập liệu từ file excel cho sẵn Load / Static Loads / Nodal Loads Select by Window (Node 158, 160) Load Case Name>cross&slab ; Load Case Group> Cross&slab_LS_02 X>(0) ; Y>(0) ; Z>(-254.973) Do not press “Apply” button We will import all data at once Load / Static Loads / Element Loads Select by Window (Elem 157to160) Load Case Name> Cross&Slab ; Load Case Group> Cross&slab_LS_02 Direction>Global Z Value x1>(0) ; x2>(1) ; w>(-127.486) Do not press “Apply” button We will import all data at once Hình 24 Nhập tải trọng thân dầm ngang mặt cầu Nhập Nodal Loads Beam Loads sử dụng liệu “5) Nodal” and “6) Beam” CS_info.xls file Load / Load Tables / Load / Load Tables / Nodal Loads Beam Loads 27 ADVANCED APPLICATIONS Phân tích giai đoạn thi công Khi báo giai đoạn thi công Giai đoạn thi cơng hình thành cách khai báo kích hoạt ngưng kích hoạt nhóm kết cấu, nhóm điều kiện biên tải trọng Các bước san thể phương pháp để khai báo giai đoạn thi cơng bước 15 Vì mục đích này, chúng nhập toàn liệu trang tiệp theo cho bước tới Load / Construction Giai đoạn Load Type / Define C.S (Construction Giai đoạn) Add Giai đoạn Name>Giai đoạn_15 ; Duration> 14 Element Tab Active Group>girder_LS/LM_2, girder_RM/RS_2 ; Age> Boundary Tab Active Group>RL_LS2, RL_LM2, RL_RM2, RL_RS2 28 Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Hình 25 Hộp thoại khai báo giai đoạn thi cơng Tồn tiến độ thi cơng tóm tắt bước “7) Stage” CS_info.xls file Hình 26 Tiến độ thi công bước 15 đến 23 Nhập liệu giai đoạn thi công theo CS_info_Giai đoạn.txt file Tool / MCT Command Shell Copy data from CS_info_Giai đoạn.txt file and paste it into MCT Command Shell Click on  Quay trang 13 để hoàn thành khai báo ‘Composite Section for Construction stage” 29 ADVANCED APPLICATIONS Phân tích giai đoạn thi cơng Trong cầu dây văng, phân tích lặp lại sử dụng để đạt tối ưu hóa lực căng cáp thơng qua phân tích thi cơng theo giai đoạn tịnh tiến Như đề xuất bên trên, 10 tới 20% giá trị lực căng cáp sử dụng cho lần căng 80-90% áp dụng cho lần căng thứ Tính toán lặp lại tiến hành tối ưu hóa lực thành phần đạt để xem kết phân tích Trong ví dụ này, nhập tải trọng căng cáp tính tốn dựa phân tích lặp Bắt đầu phân tích lăm Phân tích giai đoạn cuối Phân tích thi cơng gia đoạn xem xét vồng Thay đổi cáp Gán trạng thái cân So sánh cáp cưới cáp thiết kế Phân tích giai đoạn thi cơng Thay đổi lực căng Thay đổi lực căng bước Điều chỉnh lực Thay đổi lực thành phần bước Xác định cáp căng thiết kế So sánh giá trị chuyển vị vồng kết cấu Điều chỉnh độ vồng Xuẩ gí trị vồng cho tháp dầm Thay đổi cáo thiết kế Thay đổi giá trị lực thành phần Kết thúc phân tich Hình 27 Mơ hình phân tích lặp Tiến hành phân tích kiểm tra kết Click 30 Perform Analysis Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Kiểm tra hình biến dạng Kiểm tra chuyển vị ngang tháp chuyển vị thẳng đứng dầm Results / Deformation / Deformed Shape Giai đoạn_114 Load Cases/Combination>CS:Summation Components> DX Giai đoạn_114 Load Cases/Combination>CS:Summation Components> DZ DX DZ Hình 28 Hình biến dạng 31 ADVANCED APPLICATIONS Kiểm tra lực thành phần Kiểm tra lực thành phầ tháp dầm Results / Deformation / Beam Diagrams Giai đoạn_114 Load Cases/Combination>CS:Summation Components> My Hình 29 Mơ men uốn 32 Phân tích bước cuối thi cơng tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Kiểm tra kết phân tích dầm liên hợp Kiểm tra lực/ ứng suất thành phần phần mặt cắt liên hợp Results / Result Tables / Composite Section for C.S / Beam Force Lực thành phần phần ứng suất phần Hình 30 Bảng kết mặt cắt liên hợp 33 ... Composite Type>User ; Part Number> (2) Construction Sequence Part> (1) ; Material Type>(Material) Material>1:Main Con’c ; Composite Giai đoạn>Active Giai đoạn Age>(7) ; Cy> (12.1 2) ; Cz>(0.8); h>(1.5)... dây văng PC, đơn giản hóa đơi phần Chún ta tìm hiểu chức MIDAS/Civil cho phân tích thi cơng giai đoạn với lực căng cáp tính tốn phân tích lực căng cáp ban đầu Thống số cầu Loại cầu: PC – Cầu... 33 Phân tích bước cuối thi công tịnh tiến giai đoạn cho cầu dây văng PC Lời luận Trong phân tích cầu dây văng dầm PC ban đầu, lực cáp văng tính tốn dựa đặc trưng hình học mặt cắt liên hợp