Trình tự khai báo đặc tr−ng vật liệu thay đổi theo thời gian:

1. Xõy dựng sơ đồ tớnh của kết cấu

1.3.3 Trình tự khai báo đặc tr−ng vật liệu thay đổi theo thời gian:

1.3.3.1 Định nghĩa thông số vật liệu về co ngót và từ biến

A Name: tên loại vật liệu Code: mó hiệu A CEB:

- Compression strength of concrete at the age of 28 days: C−ờng độ chịu nén của bê tông ở tuổi 28 ngày > 28 000 kN/cm2

- Relative Humidity of ambient environment (40 -99): Độ ẩm t−ơng đối của không khí> 70%

- Notational size of member: >1 (m) - Type of cement: loại ximăng

Rigid hardening high strength cement: Ximăng c−ờng độ cao đông cứng nhanh > RC

Normal or rapid hardening cement: Ximăng th−ờng hoặc ximăng đông cứng nhanh> N,R

Slow hardening cement: Ximăng đông cứng chậm > SL

- Age of concrete at the beginning of shrinkage> Tuổi của BT ở ngày bắt đầu xét đến co ngót> 3 (ngày)

A Nhấn OK

1.3.3.2 Định nghĩa hàm số của mô đun đàn hồi của bê tông

A Nhập tên loại vật liệu tại dòng Name> C4000 A Tại dòng Type, chọn “Code”

A Development of strength: Sự phát triển c−ờng độ - Tại dòng Code, chọn CEB-FIP

- Concrete Compression strength at 28 days: C−ờng độ chịu nén ở tuổi 28 ngày> 28 000 kN/m2

- Cement Type(s): Loại ximăng N, R:0.25

A Nháy nút Redraw Graph :Vẽ biểu đồ c−ờng độ chịu nén của BT A Nháy “OK”

1.3.3.3 Gán đặc tr−ng vật liệu thay đổi theo thời gian cho các vật liệu đã

đ−ợc định nghĩa trứơc đó:

Model\ Properties\ Time Dependent Material Link

A Time Dependent Material Type: chọn loại vật liệu có tính chất thay đổi theo thời gian.

- Creep/ Shrinkage: Co ngót/ từ biến> C4000 - Comp. Strength: C−ờng độ chịu nén> C4000 A Select Material to Assign: chọn loại vật liệu cần gán

- Materials: chọn C4000, nhấn nút → A Operation: Nhấn nút “Add/ Modify” A Nhấn Close

1.4 Khai bỏo về mặt cắt

1.4.1 Nhập, quản lý đặc trưng mặt cắt cho cỏc phần tử dạng đườngthẳng (Section)

thẳng (Section)

Cỏc dạng phần tử dạng đương thẳng bao gồm

Truss, Tension-only, Compression-only, Cable, Gap, Hook, Beam Element

1.4.1.1 Gọi chức năng nhập đặc trưng mặt cắt

Cú thể dựng một trong cỏc cỏch : ã Model -> Properties -> Section

ã Ở màn hỡnh chớnh, click phải chuột, chọn Properties -> Section ã Nhập trực tiếp trong quỏ trỡnh mụ hỡnh phần tử : xem r e a t e EC l e m e nt

Tại đõy ta nhấn vào

ã Add : để nhập mặt cắt mới.

ã modify : để sửa đổi một mặt cắt đó cú sẵn. ã Delete : Xoỏ mặt cắt đó cú. ã Copy: Copy mặt cắt. ã Import : Nhập mặt cắt từ một file MCB đó cú sẵn. ã Renumber : Đỏnh số lại mặt cắt.

1.4.1.2 Cỏc dạng mặt cắt được Midas/Civil hỗ trợ

Bảng Entry cú dạng như trờn hỡnh vẽ, yờu cầu ta phải lần lượt nhập những thụng số như sau :

< Section ID (số hiệu của mặt cắt) : trong hỡnh trờn đặt là “1” < Name ( Tờn của mặt cắt ) : trong hỡnh trờn đặt là “thanh cheo”

< Dạng mặt cắt : (chữ I, chữ C, ..)

< Lựa chọn giữa mặt cắt tự định nghĩa (User) hay mặt cắt định hỡnh theo cỏc tiờu chuẩn (DB):

o Nếu mặt cắt chọn theo định hỡnh thỡ phải lựa chọn tiờu chuẩn quy định tương ứng (Midas hỗ trợ cỏc bộ tiờu chuẩn gồm : AISC, BS, JIS...)

o Nếu mặt cắt tự định nghĩa thỡ phải nhập cỏc kớch thước mặt cắt

< Lựa chọn tờn của mặt cắt trong tiờu chuẩn, vớ dụ như trờn hỡnh ta chọn mặt cắt W30x477 trong tiờu chuẩn AISC.

< Chọn điểm tham chiếu của mặt cắt trong kết cấu (Offset):

Thụng thường, nếu mặt cắt thuộc kết cấu nhịp ta chọn điểm tham chiếu là Center-Top (điểm giữa biờn trờn), nếu mặt cắt thuộc trụ, ta thường chọn Centroid (trọng tõm). Toạ độ của phần tử được mụ hỡnh hoỏ trong phần mụ hỡnh phần tử chớnh là toạ độ của điểm tham chiếu.

< Sau khi lựa chọn xong cú thể xem kết quả tớnh cỏc đặc trưng hỡnh học của mặt cắt bằng cỏch nhấn vào

Mặt cắt dạng Value yờu cầu nhập cỏc thụng số : < Section ID (Số hiệu mặt cắt)

< Name (tờn mặt cắt )

< Dạng mặt cắt : một trong cỏc dạng sau.

< Cỏc kớch thước của mặt cắt < Điểm tham chiếu

Cỏc thụng số cần khai bỏo bao gồm < Section ID (số hiệu mặt cắt) : < Name (tờn mặt cắt) :

< Shape (dạng mặt cắt) :

< Concrete Data (kớch thước bờ tụng)

< Steel Data (Số liệu về thộp) : Cú thể nhập tự định nghĩa hoặc chọn dạng mặt cắt định hỡnh theo tiờu chuẩn.

< Material (Số liệu về vật liệu) : Cú thể chọn loại vật liệu được định sẵn bằng

cỏch nhấn vào , chương trỡnh sẽ tự động

tớnh ra cỏc thụng số quy đổi vật liệu hoặc cú thể nhập trực tiếp cỏc thụng số quy đổi vật liệu bao gồm

o E_s/E_c : tỉ số giữa mụ đun đàn hồi của thộp và mụ đun đàn hồi của bờ tụng.

o D_s/D_c : tỉ số giữa khối lượng riờng của thộp và khối lượng riờng của bờ tụng.

o Ps : hệ số Poỏt-xụng cho thộp. o P_c : hệ số Poỏt-xụng cho bờtụng. < Offset (điểm tham chiếu)

ã Combined : Dạng mặt cắt ghộp giữa 2 thộp hỡnh hoặc thộp tổ hợp. Midas/Civil cung cấp cỏc dạng mặt cắt Combined như sau :

Việc nhập cỏc đặc trưng mặt cắt tương tự như với cỏc mặt cắt trước. ã PSC : Mặt cắt hộp bờ tụng.

A Tại dòng Section ID: nhập số hiệu của mặt cắt

A Chọn loại mặt cắt hình hộp ở ô bên cạnh (PSC-1CELL, 2CELL: loại hộp có 1 ngăn, 2 ngăn)

A Trong mục Joint On/ Off: đánh dấu vào các ô JO1, JO2... t−ơng ứng với mặt cắt cần khai báo để ch−ơng trình tự động gán các giá trị t−ơng ứng bằng 0)

( Có thể không đánh dấu vào các ô này nh−ng ng−ời sử dụng thì phải tự nhập các giá trị bằng 0 tại các kích th−ớc không cần thiết)

A Tại ô Section Type: chọn loại hộp cần khai báo: 1 Cell: hộp có một ngăn

2 Cell: hộp có hai ngăn

A Nhập các kích th−ớc vào mục Outer và Inner

A Tại mục Offset: chọn vị trí gốc của mặt cắt (tuỳ thuộc từng mô hình tính)

A Nhấn nút để minh hoạ vị trí gốc của mặt cắt

A Nhấn nút để xem bảng tính các đặc tr−ng hình học của

mặt cắt, xuất hiện hộp thoại sau

ã Tapered : Mặt cắt thay đổi dọc theo phần tử.

< Section ID (số hiệu mặt cắt) : < Name (tờn mặt cắt) :

< Shape (dạng mặt cắt) :

Cỏc dạng mặt cắt trong Tapered bao gồm đầy đủ cỏc dạng mặt cắt đó đề cập (User/DB, Combined, SRC, PSC)

< Kớch thước mặt cắt tại nỳt i (nỳt đầu) o Cú thể được nhập trực tiếp

o Cú thể tra tiờu chuẩn (nếu là mặt cắt định hỡnh)

o Cú thể import từ một mặt cắt đó được định nghĩa (nếu là dạng PSC) < Kớch thước mặt cắt tại nỳt j (nỳt cuối)

o Cú thể được nhập trực tiếp o Cú thể tra tiờu chuẩn

o Cú thể import từ một mặt cắt đó được định nghĩa (nếu là dạng PSC) < Offset (điểm tham chiếu trờn mặt cắt)

< Dạng thay đổi mặt cắt theo trục y : Cú cỏc dạng thay đổi là

o Linear : dạng đường thẳng

o Parabolic : dạng đường cong bậc hai o Cubic : dạng đường cong bậc 3 < Dạng thay đổi mặt cắt theo trục z :

Cú cỏc dạng thay đổi là

o Linear : dạng đường thẳng

o Parabolic : dạng đường cong bậc hai o Cubic : dạng đường cong bậc 3

ã Composite : Nhập mặt cắt liờn hợp.

Midas/Civil hỗ trợ cỏc kiểu mặt cắt liờn hợp là : < Steel Box

< Steel I < Composite I < Composite T < User

Việc nhập cỏc thụng số cũng tương tự như đối với cỏc mặt cắt trờn. Dưới dõy phõn tớch một vớ dụ cho trường hợp thương gặp là dầm thộp liờn hợp bản bờ tụng cốt thộp

< Bản bờ tụng cú bề dày tc 0.2 m, bề rộng làm việc Bc là 1.2 m < Khoảng cỏch giữa bản bờ tụng và dầm thộp là Hh = 0 m

< Dầm thộp cú chiều cao bụng (Hw) là 1.27 m, dày bụng (t_w) là 0.02 m, Bề rộng cỏnh trờn (B1) là 0.3 m, chiều dày cỏnh trờn là tf1 bằng 0.02 m, bề rộng cỏnh dưới B2 = 0.3 m, bề dày cỏnh dưới tf2 bằng 0.02 m.

< Tỷ số mụ đun đàn hồi của thộp so với mụ đun đàn hồi của bờ tụng: Es/Ec = 7.1179

< Tỷ số khối lượng riờng của thộp so với khối lượng riờng của bờ tụng Ds/Dc

=3.2716

< Điểm tham chiếu (offset) là điểm giữa biờn trờn của mặt cắt.

1.4.2 Section Stiffness Scale :

1.4.3 Thay đổi mặt cắt theo nhúm phần tử (Tapered Section Group)

Chức năng cho phộp định nghĩa sự thay đổi mặt cắt liờn tục trờn một nhúm phần tử. Chức năng này khỏc với dạng mặt cắt Tapered trong Tab Section núi trờn ở chỗ, chức năng Tapered trong Tab Setion chỉ cho phộp thay đổi mặt cắt trong phạm vi một phần tử. Do vậy, sử dụng Tapered Section Group sẽ cho phộp mụ hỡnh hoỏ sự thay đổi mặt cắt cho một nhúm phõn tử nhanh hơn việc sử dụng mặt cắt Tapered cho từng phần tử.

ã Gọi chức năng Tapered Section Group: Dựng một trong cỏc cỏch sau :

< Model -> Properties -> Tapered Section Group

< Trờn màn hỡnh chớnh (Model View) click chuột phải -> Properties -> Tapered Section Group

ã Giải thớch cỏc thụng số phải nhập ở bảng đầu vào (Entry) của menu Tapered Section Group:

Sau khi gọi, bảng đầu vào của menu Tapered Section Group hiện ra ở bờn trỏi màn hỡnh như sau :

A Tại dòng Group Name: nhập tên nhóm mặt cắt thay đổi

A Tại dòng Element List: nhập số hiệu của phần tử có mặt cắt thay đổi

(Để không chọn nhầm phần tử, nên bật nút trên thanh công cụ để hiện số hiệu của phần tử hoặc vào View\ Display...\ Trong Tab Element, chọn Element ID, nháy OK)

A Trong mục Section Shape Variation: nhập kiểu thay đổi mặt cắt - Theo trục z: z-axis

Linear: thay đổi dạng bậc nhất Polynomial: thay đổi dạng bậc cao

Tại dòng Symetric Plane: nhập mặt phẳng đối xứng

Tại dòng From, chọn i hoặc j tuỳ vào vị trí tâm của mặt phẳng đối xứng nằm ở đầu i hay đầu j của phần tử. Với ví dụ này, do tâm của đ−ờng cong parabol nằm ở đầu i của phần tử số 1 nên ta chọn i ở mục From.

Tại dòng Distance: nhập khoảng cách từ đầu i của phần tử đến vị trí tâm của đ−ờng cong: nhập là 0.

- Theo trục y: y- axis

ý nghĩa của các chức năng cũng t−ơng tự nh− trục z. Tuy nhiên th−ờng mặt cắt không thay đổi theo ph−ơng y nên chọn Linear

A Nháy nút Add.

A Khi đó trong hộp thoại trên xuất hiện nhóm mặt cắt và trên cửa sổ Model, mặt cắt có dạng nh− sau:

A Nháy Close.

1.5 Khai bỏo về điều kiện biờn

1.5.1 Beam End Release

Chức năng: dùng để giải phóng các độ tự do ở các đầu của phần tử, đảm bảo cho phần tử làm việc theo đúng sơ đồ tĩnh học.

- Model\ Boundary\ Beam End Release..

- Nháy chuột phải vào màn hình chính của ch−ơng trình, ở mục Boundary, chọn Beam End Release...

- Hoặc trên Tree Menu ở bên trái màn hình, chọn mục Geometry\ Boundary\ Beam End Release...

Xuất hiện hộp thoại:

A Tại dòng Boundary Group Name, chọn nhóm điều kiện biên mặc định (Default) hoặc nhóm điều kiện biên đó định nghĩa sẵn. Trong tr−ờng hợp ch−a có nhóm điều kiện biên thì có thể khai báo đồng thời bằng cách nhấp vào nút ... ở bên phải.

A Tại mục Option, lựa chọn chức năng phù hợp:

- Add/ Replace: thêm hoặc thay thế các điều kiện giải phóng ở hai đầu của phần tử dầm đ−ợc lựa chọn

- Delete: xoá điều kiện giải phóng ở hai đầu của phần tử dầm đ−ợc lựa chọn. A General Types and Partial Fixity: dùng để chọn loại liên kết và các hệ số cố định

từng bậc tự do ở cả hai đầu của phần tử trong hệ toạ độ phần tử ECS. Trong mục Type: có hai lựa chọn

- Relative: nhập hệ số cố định bậc tự do ở hai đầu của phần tử theo tỷ số độ cứng của phần tử dầm t−ơng ứng.

Với lựa chọn Relative, đánh dấu vào My và nhập giá trị 0 nghĩa là giải phóng hoàn toàn thành phần mômen đối với trục y của hệ toạ độ ECS tại mỗi đầu của phần tử.

- Value: nhập hệ số cố định tự do ở hai đầu của phần tử theo giá trị độ cứng của phần tử t−ơng ứng.

Căn cứ vào đặc điểm của từng phần tử mà tích vào các lựa chọn Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz...và nhập các hệ số trong ô màu trắng bên cạnh (nếu có).

- Fx: giải phóng thành phần lực dọc trục theo trục x của hệ toạ độ ECS (nhập hệ số nếu có)

- Fy: giải phóng thành phần lực cắt theo trục y của hệ toạ độ ECS (nhập hệ số nếu có)

- Fz: giải phóng thành phần lực cắt theo trục z của hệ toạ độ ECS (nhập hệ số nếu có)

- Mx: giải phóng thành phần mômen xoắn đối với trục x của hệ toạ độ ECS (nhập hệ số nếu có)

- My: giải phóng thành phần mômen đối với trục y của hệ toạ độ ECS (nhập hệ số nếu có)

- Mz: giải phóng thành phần mômen đối với trục z của hệ toạ độ ECS (nhập hệ số nếu có)

A Để đơn giản cho ng−ời sử dụng, thay vì lựa chọn theo các thành phần độ cứng trên, ch−ơng trình hỗ trợ 4 lựa chọn nhanh:

- Pined – Pined: giải phóng thành phần độ cứng chống uốn theo cả hai trục y và z ở cả hai đầu của phần tử lựa chọn.

- Pined – Fixed: giải phóng thành phần độ cứng chống uốn theo cả hai trục y và z ở đầu i (nút N1) của phần tử đ−ợc lựa chọn.

- Fixed – Pined: giải phóng thành phần độ cứng chống uốn theo cả hai trục y và z ở đầu j (nút N2) của phần tử đ−ợc lựa chọn.

- Fixed – Fixed: xoá mọi lựa chọn đó lập tr−ớc đó (đ−a phần tử trở lại điều kiện ngàm ban đầu).

A Chọn phần tử cần giải phóng điều kiện biên bằng các chức năng lựa chọn (xem lại phần các nhóm lệnh cơ bản trên thanh Toolbar của ch−ơng trình).

A Nhấn nút Apply. V

í dụ : Cho sơ đồ kết cấu nh− sau:

2 2 3 3 ₄

1 4

1 5

Trình tự nh− sau:

2. Boundary Group Name> Default 3. Option> chọn “Add/ Replace” 4. Type> chọn Relative Trong cột j-Node: chọn My = 0 Mz = 0 Hoặc chọn nút 5. Chọn phần tử số 2 6. Nhấn nút Apply 7. Chọn phần tử số 3.

Tại cột i- Node: chọn My=0 Mz=0

Hoặc chọn nút 8. Nhấn nút Apply.

1.5.2 Rigid Link

Chức năng này dùng để hạn chế độ tự do của Slave Node (nút phụ thuộc) theo Master Node (nút chính). Khi thực hiện chức năng này, tất cả các thuộc tính (tải trọng nút và trọng l−ợng nút) và thành phần độ cứng của nút phụ thuộc sẽ đ−ợc chuyển thành các thành phần t−ơng đ−ơng của nút chính.

Có 3 cách gọi lệnh này:

- Model\ Boundary\ Rigid Link..

- Nháy chuột phải vào màn hình chính của ch−ơng trình, ở mục Boundary, chọn Rigid Link...

- Hoặc trên Tree Menu ở bên trái màn hình, chọn mục Geometry\ Boundary\ Rigid Link...

Xuất hiện hộp thoại:

A Tại dòng “Boundary Group Name”, chọn nhóm điều kiện biên mặc định (Default) hoặc nhóm điều kiện biên đó định nghĩa sẵn. Trong tr−ờng hợp ch−a có nhóm điều kiện biên thì có thể khai báo đồng thời bằng cách nhấp vào nút ... ở bên phải.

A Tại mục Option, lựa chọn chức năng phù hợp:

- Add/ Replace: gán nút đ−ợc chọn là nút phụ thuộc hoặc thay đổi điều kiện liên kết cứng

- Delete: xoá điều kiện liên kết cứng tại nút đ−ợc chọn A Trong mục “Master Node”:

- Cách 1: nhập số hiệu của nút chính từ bàn phím

- Cách 2: nháy con trỏ vào ô cần nhập, ô đó chuyển sang màu xanh, và dùng