Đang tải... (xem toàn văn)
Phần mềm tích hợp hoàn chỉnh hỗ trợ thiết kế kết cấu cầu. Bằng sự kết hợp các tính năng phân tích kết cấu với các tính năng đặc biệt phân tích đặc biệt dành cho kỹ thuật cầu như phân tích theo giai đoạn thi công, phân tích động đất tĩnh và phân tích lịch sử thời gian phi tuyến, Midas Civil là công cụ thiết yếu để mô hình hoá, phân tích, thiết kế của các kỹ sư cầu. Midas Civil hỗ trợ phân tích và thiết kế cầu bê tông, bê tông dự ứng lực, cầu thép, cầu dây văng, cầu dây võng, cầu liền mố, v.v. Midas Civil đã được sử dụng rất rộng rãi ở khắp trên thế giới. Ở nước ta, midas Civil được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực thiết kế cầu. Midas Civil đã được sử dụng để thiết kế rất nhiều công trình khác nhau như cầu Thuận Phước, Cầu Rạch Miễu, v.v.
Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil PHÂN TÍCH GIAI ĐOẠN THI CƠNG SỬ DỤNG FCM WIZARD FCM Wizard Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil NỘI DUNG Tổng quan Kích thước cầu biểu diễn mặt cắt Các giai đoạn thi công cho cầu đúc hẫng phân tích giai đoạn Trình tự phân tích giai đoạn thi cơng cầu đúc hẫng Các thuộc tính vật liệu ứng suất cho phép Tải trọng Thiết lập mơi trường mơ hình hóa Định nghĩa thơng số mặt cắt vật liệu Mơ hình hóa cầu đúc hẫng Wizard Nhập liệu mơ hình Nhật thuộc tính mặt cắt hộp bê tơng cốt thép dự ứng lực Nhập vị trí cáp dự ứng lực Hiệu chỉnh liệu đầu vào liệu thêm khác Kiểm tra giai đoạn thi công Hiệu chỉnh giai đoạn thi công Định nghĩa liên kết thông số vật liệu phụ thuộc thời gian Bỏ nhóm mặt cắt thay đổi Thực phân tích kết cấu Kiểm tra kết phân tích Kiểm tra ứng suất thành phần lực biểu đồ Kiểm tra ứng suất cách sử dụng bảng Kiểm tra mát ứng suất Kiểm tra tọa độ cáp dự ứng lực Kiểm tra độ dãn dài cáp Biến dạng giai đoạn thi công Kiểm tra độ vồng Quản lý điều khiển độ vồng Kiểm tra thành phần lực tổ hợp tải trọng FCM Wizard Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Tổng quan Một số cầu dầm hộp dự ứng lực kéo sau xây dựng phương pháp đúc đẩy (ILM – Incremental Lauching Method), Balanced Cantilevel Method), ván khuôn di đúc hẫng (FCM-Free Cantilevel Method động (MSS-Movable Scaffolding System), Phương pháp đúc hẫng cân thường sử dụng nơi bị chướng ngại sơng, thung lũng đường cầu, mà có khó khăn việc thi cơng Phương pháp đúc hẫng thường dùng cho cầu nhịp lớn, điển hình với trụ cao Bởi gồm thi công cánh hẫng cân từ trụ, thường xem cầu đúc hẫng cân Tương tự phương pháp thi công phân đoạn nào, phương pháp đúc hẫng cân biểu diễn thay đổi hệ thống kết cấu giai đoạn thi công, hệ thống kết cấu cần phân tích xuyên suốt trình xây dựng Các phân tích phải phản ánh thông số vật liệu phụ thuộc thời gian, chùng cáp, mát ứng suất cáp,… mà ảnh hưởng tích lũy suốt giai đoạn thi công Trong hướng dẫn này, MIDAS/Civil FCM Wizard sử dụng để mơ hình chuỗi thi cơng; phân tích thực hiện; và, kết ứng suất, mát ứng suất trước biến dạng tổng kết trình thi cơng Ví dụ dùng dạng, thi cơng đổ chỗ Mơ hình phân tích (đầy đủ) FCM Wizard Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Các kích thước mặt cắt Kiểu cầu: cầu hộp bê tông cốt thép ứng suất trước nhịp liên tục Nhịp cầu: L = 85.0 + 130.0 + 85.0 = 300.0 m Bề rộng cầu: B = 12.7m (2 làn) FCM Wizard Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Các giai đoạn thi công cho phương pháp đúc hẫng cân phân tích giai đoạn Dưới trình tự tổng quát thi công theo phương pháp đúc hẫng cân FCM Wizard Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Trình tự thực phân tích giai hẫng đoạn thi cơng cầu Khái niệm phân tích giai đoạn thi cơng MIDAS/Civil bao gồm việc kích hoạt bỏ kích hoạt nhóm định nghĩa trước: Kết cấu, Biên Tải trọng giai đoạn thi công Định nghĩa thông số vật liệu mặt cắt Mô hình hóa kết cấu Định nghĩa nhóm kết cấu Định nghĩa nhóm điều kiện biên Định nghĩa nhóm tải trọng Nhập tải trọng Đặt cáp dự ứng lực Đưa vào tảit trọng ứng suất trước Định nghĩa thông số vật liệu phụ thuộc theo thời gian 10 Thực phân tích kết cấu 11 Kiểm tra kết FCM Wizard tự động thực bước 2-8 Thông số vật liệu ứng suất cho phép FCM Wizard đúc Trần Ngọc Linh FCM Wizard MIDAS/Civil Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Thiết lập mơi trường mơ hình hóa Mở file lưu lại với tên ‘FCMwizard’ Đặt đơn vị ‘tonf’ ‘m’ Các đơn vị đo thay đổi lúc phụ thuộc vào số liệu mơ hình kết Định nghĩa thông số mặt cắt vật liệu Định nghĩa thông số vật liệu cho kết cấu phần trên, phần cáp dự ứng lực FCM Wizard Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Mặt cắt trụ FCM Wizard Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Mơ hình hóa cầu đúc hẫng Wizard FCM Bridge Wizard MIDAS/Civil gồm có ba trang; Model, Section Tendon Nhập liệu mô hình Chỉ định thơng tin vật liệu, hình học, đoạn thi cơng, kích thước trụ, kiểu trụ ,… trang mơ hình FCM Bridge Wizard Nhập vào 12 ngày cho đoạn xây dựng Trong ví dụ này, khoảng thời gian ngày giả thiết cho việc lắp đặt thiết bị, cốt thép, sau ngày cho việc đổ bê tông Các phần tử vùng FSM phân đoạn để tính tốn neo cáp Cầu cong FCM mơ hình cách đánh dấu vào Radius nhập vào bán kính Cầu FCM khơng đối xứng cầu FCM thi cơng khơng đối xứng mơ hình việc đánh dấu vào mục Advanced chọn nút Advanced FCM Wizard 10 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Kiểm tra kết Kết phân tích theo giai đoạn thi cơng kiểm tra theo hai cách Các ứng suất chuyển vị tính tốn cho giai đoạn thi công định với phần tử kiểm tra, ứng suất chuyển vị phần tử kiểm tra q trình thi cơng MIDAS/Civil đưa biểu đồ bảng biểu để kiểm tra cho mục đích Kiểm tra ứng suất thành phần lực biểu đồ Chúng ta xem ứng suất vị trí phía mặt cắt giai đoạn 13 chỗ mà xảy ứng suất nén lớn Stage>CS13 Results / Bridge Girder Stress Diagram Load Cases/Combinations>Step List>Cfirst Step, Last Step(on) Load Cases/Combinations>CS: Summation (on) ; Diagram Type>Stress X-Axis Type>Distance ; Bridge Girder Elem Group>BridgeGirder Components>Combined (on) ; Combined(Axial+Moment)>3(+y,-z) Draw Allowable Stress Line (on)>Comp (1600) ; Tens (320) Xem thêm mục Using MIDAS/Civil> Results>Bridge Girder Stress Diagram, Using MIDAS/Civil> Results>Stage/Step History Graph On-line manual FCM Wizard tự động tạo lập nhóm kết cấu, mà cần kiểm tra ứng suất mặt cắt Các dầm gán vào nhóm kế cấu, Bridge Girder Chọn mục Draw Allowable Stress Line nhập vào ứng suất nén kéo cho phép mà giá trị chúng hiển thị chấm nhỏ biểu đồ ứng suất FCM Wizard 37 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Nếu vùng định bất kf đồ thị cần hiển thị kết quả, kéo chuột vùng với phím chuột nhấn Để trở lại biểu đồ tổng thể, kích chuột phải chọn Zoom Out All FCM Wizard 38 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Sử dụng chức Stage/Step History Graph, kiểm tra thay đổi ứng suất giai đoạn thi công cho đốt đỉnh trụ (phần tử 19, đầu i) biểu đồ Model View Results / Stage/Step History Graph Define Function>Beam Force/Stress Beam Force/Stress>Name (Top) ; Element No (19) ; Stress (on) Point>I-Node ; Components>Bend(+z) Combine Axial (on) Beam Force/Stress>Name (Bot) ; Element No (19) ; Stress (on) Point>I-Node ; Components>Bend(-z) Combine Axial (on) Mode>Multi Func ; Step Option>All Steps ; X-Axis>Stage/Step FCM Wizard 39 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Check Function to Plot>Top (on) ; Bot (on) Load Cases/Combinations>Summation Graph Title (Stress History) Stage/Step History Graph sử dụng Model View kích hoạt Trong Stage/Step History Graph, kích chuột phải để làm xuất Menu ngữ cảnh Sử dụng chức Save Graph As Text menu ngữ cảnh, thay đổi ứng suất lưu lại dạng kiểu văn Save Graph As Text File name (N) ( StressHistory ) FCM Wizard 40 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Lại dùng chức Stage/Step History Graph, kiểm tra thay đổi lực thành phần theo giai đoạn thi công đốt trụ (phần tử 19, đầu i) biểu đồ Model View Results / Stage/Step History Graph Define Function>Beam Force/Stress Beam Force/Stress>Name (Moment) ; Element ID (19) ; Force (on) Point>I-Node ; Components>Moment-y ↵ Mode>Multi LCase ; Step Option>Last Step Check Load Cases to Plot Dead Load (on) ; Tendon Primary (on) ; Tendon Secondary (on) Creep Primary (on) ; Creep Secondary (on) Shrinkage Primary (on) ; Shrinkage Secondary (on) Summation (on) FCM Wizard 41 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Defined Functions>Moment Graph Title (Moment) Kiểm tra ứng suất theo dạng bảng Khi kết phân tích giai đoạn thi cơng kiểm tra theo dạng bảng, Records Activation Dialog sử dụng để xếp kết theo phần tử, trường hợp tải trọng, giai đoạn thi cơng, nhóm phần tử quan tâm, Chúng ta kiểm tra thay đổi ứng suất đầu đốt đỉnh trụ theo giai đoạn thi công Results / Results Table / Beam / Stress Node or Element>Element (19) Loadcase/Combination>Summation(CS) (on) Stage/Step>CS1:001(first) ~ CS16:002(last) (on) Part Number>Part i (on) Chọn CS1 CS16 cách nhấn phím Shift đồng thời, chọn tất giai đoạn thi công từ CS1 đến CS16 FCM Wizard 42 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Kiểm tra mát ứng suất Sự thay đổi lực căng mát ứng suất kiểm tra theo giai đoạn thi công Trong hộp thoại Tendon Time Dependent Loss Graph, có lực căng tồn giai đoạn thời kiểm tra Đối với thay đổi lực căng cáp theo giai đoạn, nhấn vào Results/Tendond Time-dependent Loss Graph Tendon>Top1-1 FCM Wizard 43 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Kiểm tra tọa độ cáp MIDAS/Civil cung cấp tọa độ cáp điểm ¼ phần tử mà cáp gán Results/Result Tables/Tendon/Tendon Coordinates FCM Wizard 44 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Kiểm tra chiều dài cáp Kiểm tra chiều dài cáp bảng Results/ Result Tables / Tendon / Tendon Elongation FCM Wizard 45 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Chuyển vị giai đoạn thi công định MIDAS/Civil cung cấp chức cho kiểm tra chuyển vị kết cấu giai đoạn định Chúng ta xem chuyển vị giai đoạn 13 Results / Deformations / Deformed Shape Load Cases/Combinations>CS: Summation Components>DXYZ Display Options>Undeformed, Legend, Current Step Disp (on) ↵ FCM Wizard 46 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Kiểm tra độ vồng Để tạo biểu đồ độ vồng, cần phải lựa chọn nhóm phần tử nút tương ứng với dầm, gối đốt hợp long FCM Wizard tự động định nghĩa tất nhóm cần thiết cho kết tính tốn độ vồng Đóng hộp thoại Deformed Shape lựa chọn nhóm điều khiển độ vồng để kiểm tra độ vồng Results / FCM Camber / FCM Camber Control Bridge Girder Element Group>Bridge Girder Support Node Group>SupportNode FCM Wizard 47 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Key-Segment Elem Group>KeySegAll ↵ Results / FCM Camber / FCM Camber Graph View Camber Load Case>Summation (on) ↵ Quản lý điều chỉnh độ vồng Kiểm tra bảng độ vồng, mà sử dụng để quản lý độ vồng trình thi công Các bảng độ vồng xây dựng theo đoạn FSM trụ Trong ví dụ này, vùng FSM trụ & thành lập Results / FCM Camber / FCM Camber Table Camber Load Case>Summation (on) ↵ FCM Wizard 48 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Kiểm tra lực thành phần tổ hợp tải trọng Mỗi cầu dầm hộp bê tông cốt thép ứng suất trước xây dựng, tải trọng lớp phủ, tải trọng di động, thay đổi nhiệt độ, lún gối,… cần tổ hợp với hiệu ứng tải trọng tĩnh Phân tích kết cấu tải trọng tải trọng thi công thực giai đoạn khai thác Các tải trọng khai thác tổ hợp với kết phân tích giai đoạn thi cơng Chúng ta khơng định tải trọng ngồi tải trọng thi cơng ví dụ này, định nghĩa hệ số tải trọng cho tải trọng giai đoạn thi công kiểm tra thành phần lực Đầu tiên, định nghĩa tổ hợp tải trọng Chúng ta thay đổi sang giai đoạn khai thác, tổ hợp tải trọng định nghĩa bị xố giai đoạn (Base Stage) giai Stage) Stage>PostCS Results / Combinations Name (Comb) ; Type>Add Load Case>Dead Load(CS) ; Factor (1.3) Load Case>Tendon Secondary(CS) ; Factor (1.0) Load Case>Creep Secondary(CS) ; Factor (1.3) Load Case>Shrinkage Secondary(CS) ; Factor (1.3) FCM Wizard 49 đoạn khai thác (PostCS Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Kiểm tra biểu đồ mô men uốn tổ hợp tải trọng có hệ số Results / Forces / Beam Diagrams Load Cases/Combinations>CB: Comb Components>My Display Options>5 Points, Line Fill, Scale (1.0) Type of Display>Contour (on) ; Legend (on) ↵ FCM Wizard 50 Trần Ngọc Linh FCM Wizard MIDAS/Civil 51 ... (2 làn) FCM Wizard Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Các giai đoạn thi công cho phương pháp đúc hẫng cân phân tích giai đoạn Dưới trình tự tổng quát thi công theo phương pháp đúc hẫng cân FCM Wizard. .. dụng FCM Wizard 30 Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil Các thông số vật liệu phụ thuộc thời gian (được dùng giai đoạn thi công) liên kết với thông số vật liệu (được sử dụng sau giai đoạn thi công) FCM Wizard. .. NỘI DUNG Tổng quan Kích thước cầu biểu diễn mặt cắt Các giai đoạn thi cơng cho cầu đúc hẫng phân tích giai đoạn Trình tự phân tích giai đoạn thi cơng cầu đúc hẫng Các thuộc tính vật liệu ứng su t