3. Nhập số liệu
3.7Nhập tải trọng và xem kết quả
a. Tải trọng bờ tụng ướt và tải trọng xe ủỳc
Nhập cho từng giai ủo n thi cụng. Tải trọng bờ tụng ướt và xe ủỳc chỉ xuất hi n giai o n CS2 tr i. B ng s li u: T i tr ng bờ tụng ướt: Section (m2) Element I J Length (m) Volume (m3) Weight (KN) Moment 101 5.5841 5.6404 3 16.836609 387.24 580.86 102 5.6404 5.7782 3 17.1279045 393.94 590.91 103 5.7782 5.9989 3 17.66568 406.31 609.47 104 5.9989 6.3022 3 18.4516605 424.39 636.58 105 6.3022 6.6883 3 19.485846 448.17 672.26 106 6.6883 7.1572 3 20.7682365 477.67 716.50 107 7.1572 7.7087 3 22.298832 512.87 769.31 108 7.7087 8.3430 3 24.077631 553.79 830.68 109 8.3430 9.0601 3 26.104635 600.41 900.61 110 9.0601 9.5841 3 27.9661695 643.22 964.83 Tải trọng xe ủỳc:
LÁĐắc Hiền – BÂi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 91 Weight
(KN) Moment
800 1100
Chọn giai ủo n thi cụng, chọn nỳt cần nhập tải trọng:
Để nhập tải trọng chọn: Load > Nodal Loads. Chọn lo i tải trọng, nhúm tải trọng, nỳt ủặt tải trọng, cỏc giỏ trị của tải trọng.
Tiến hành nhập theo từng giai ủo ng và từng nỳt, từng lo i tải trọng.
b. Tải trọng bản thõn.
LÃĐắc Hiền – BÄi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 92 Nhập tờn tải trọng, nhúm tải trọng. X, Y, Z là h s , vớ d t i tr ng b n thõn hướng xuống dưới => Z=-1, chọn Add.
c. Tải trọng nhiệt ủộ và gradient nhiệt ủộ.
Gồm 2 lo i, nhi t ủộ biến ủổi ủều và nhi t ủộ gradient Nhi t ủộ thi cụng: Ttc=25oC Cao nhất khu vực: 47o C Thấp nhất khu vực: 5oC Chờnh nhi t (+): T+c=22oC Chờnh nhi t (-): T-c=20oC Gradient nhiệt 0.1m A=0.3m 0.2m Hdam T+ T- T1 T2 T3 Thụng số T1 +23 -7 T2 +6 -1
LÅĐắc Hiền – Bặi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 93
T3 +3 0
Khai bỏo trong Midas/Civil: - Nhiệt ủộ biến ủổi ủều chọn:
Load > Temperature Loads > Element Temperatures.
- Nhiệt ủộ gradient chọn: Load > Temperature Loads > Beam Section Temperature
Nhập xong cỏc tải trọng cơ bản trờn chỳng ta cú thể tiến hành tớnh toỏn ủể kiểm tra vi c nh p. Để tớnh toỏn nhấn F5.
Sau khi tớnh toỏn ủể xem biểu ủồ chọn: Results > Forces > Beam Diagrams
Tiến hành lựa chọn cỏc kết quả muốn thể hi n r i ch n Apply ta ược kết quả. Vớ dụ kết quả biểu ủồ moment của kết cấu trong giai ủo n CS5.
LầĐắc Hiền – Bẩi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 94
d. Cỏp dựứng lực
- Khai bỏo tờn của phần tử cỏp:
Load > Prestress Loads > Tendon Property >Add. Thờm cỏc lo i bú cỏp theo bảng số li u sau.
Cỏp 25T 3 Cỏp T
Lo i ng ghen: ủường kớnh trong 100mm ủường kớnh ngoài 107mm ủường kớnh trong 90mm ủường kớnh ngoài 97mm H s ma sỏt gi a cỏp và ng: 0.2 0.2 H s ma sỏt cong: 0.001 o/m 0.001 o/m T t neo max 6mm 6mm L c kộo kớch cho bú cỏp 3444kN 2618kN Gi i h n b n 1860000 1860000 Gi i h n ch y 1670000 1670000
Tendon Name ẫ 19T23 ) ; Tendon Type>Internal
Material>3: tendon
Total Tendon Area (0.00187549)
Duct Diameter (0.097) ;
Curvature Friction Factor (0.2) ; Wobble Friction Factor (0.001) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ultimate Strength (1860000) ; Yield Strength (1670000)
Load Type>Post-Tension
Anchorage Slip>Begin (0.006) ; End (0.006) ↵
Tendon Name (25T23 ) ; Tendon Type>Internal
Material>3: tendon
Total Tendon Area (0.00246775)
LấĐắc Hiền – Bậi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 95
Curvature Friction Factor è0.2) ; Wobble Friction Factor (0.001)
Ultimate Strength (1860000) ; Yield Strength (1670000)
Load Type>Post-Tension
Anchorage Slip>Begin (0.006) ; End (0.006) ↵
-Khai bỏo hỡnh học của cỏp
Load > Prestress Loads > Tendon Profile > Add. Dựa vào bản vẽ nhập dữ li u hỡnh h c c a cỏp. C n l u ý khi nh p s i m trờn m t ph ng xz b ng s i m trờn m t ph ng xy. B ng s li u hỡnh h c cỏp rỳt ra t b n v : Tờn x y R x z R TC1 4.119 2.56 4.119 -0.125 5.15 2.56 15 5.15 -0.16 15 6.45 2.56 6.45 -0.25 -4.119 2.56 -4.119 -0.125 -5.15 2.56 15 -5.15 -0.16 15 -6.45 2.56 -6.45 -0.25 TC2 4.119 1.94 4.119 -0.125 5.15 1.94 15 5.15 -0.16 15 6.45 1.94 6.45 -0.25 -4.119 1.94 -4.119 -0.125 -5.15 1.94 15 -5.15 -0.16 15
LÍĐắc Hiền – Bẻi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 96 -6.45 1.94 -6.45 -0.25 TC3 7.394 2.79 7.119 -0.125 8.229 2.732 15 8.15 -0.16 15 9.45 2.56 9.45 -0.25 -7.394 2.56 -7.119 -0.125 -8.229 2.732 15 -8.15 -0.16 15 -9.45 2.79 -9.45 -0.25 TC4 10.394 1.71 10.119 -0.125 11.229 1.768 15 11.15 -0.16 15 12.45 1.94 12.45 -0.25 -10.394 1.71 -10.119 -0.125 -11.229 1.768 15 -11.15 -0.16 15 -12.45 1.94 -12.45 -0.25 TC5 13.348 2.874 15 13.119 -0.125 15 15.45 2.56 14.15 -0.16 15.45 -0.25 -13.348 2.874 15 -13.119 -0.125 15 -15.45 2.56 -14.15 -0.16 -15.45 -0.25 TC6 16.348 1.626 15 16.119 -0.125 15 18.45 1.94 17.15 -0.16 18.45 -0.25 -16.348 1.626 15 -16.119 -0.125 15 -18.45 1.94 -17.15 -0.16 -18.45 -0.25 TC7 17.458 3.09 19.119 -0.125 18.345 3.024 15 20.15 -0.16 15 21.45 2.56 21.45 -0.25 -17.458 3.09 -19.119 -0.125 -18.345 3.024 15 -20.15 -0.16 15 -21.45 2.56 -21.45 -0.25 TC8 20.458 1.41 22.119 -0.125 21.345 1.476 15 23.15 -0.16 15 24.45 1.94 24.45 -0.25 -20.458 1.41 -22.119 -0.125 -21.345 1.476 15 -23.15 -0.16 15 -24.45 1.94 -24.45 -0.25 TC9 22.684 3.24 25.119 -0.125 23.623 3.166 15 26.15 -0.16 15 27.45 2.56 27.45 -0.25 -22.684 3.24 -25.119 -0.125 -23.623 3.166 15 -26.15 -0.16 15 -27.45 2.56 -27.45 -0.25 TC10 26.184 1.26 28.619 -0.125 27.123 1.334 29.65 -0.16 30.95 1.94 15 30.95 -0.25 15 -26.184 1.26 -28.619 -0.125 -27.123 1.334 -29.65 -0.16
LẽĐắc Hiền – Béi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 97 -30.95 1.94 15 -30.95 -0.25 15 TC10R 25.237 3.39 28.619 -0.125 26.176 3.316 15 29.65 -0.16 15 30.95 2.56 30.95 -0.25 -25.237 3.39 -28.619 -0.125 -26.176 3.316 15 -29.65 -0.16 15 -30.95 2.56 -30.95 -0.25
Nhõp cỏc bú cỏp theo cỏc trường trờn form
LẹĐắc Hiền – Bềi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 98 - Khai bỏo tổ hợp tải trọng dự ứng lực cho cỏc giai ủoạn thi cụng.
Gỏn tải trọng
Load > Prestress Loads > Tendon Prestress Loads
Nhập theo từng nhúm cỏp DƯL. Chọn cỏch kộo cỏp theolực, lực căng là 3444 kN.
Cỏp 1 căng ủầu cỏp (Begin), cỏp 2 căng cuối cỏp(End).
Cỏc cỏp cũn l i căng cả 2 ủầu (Both). Chọn Add ủể khai bỏo, kết thỳc chọn close. - Tiếp theo gỏn cỏc tải trọng dự ứng lực vào cỏc giai ủo n thi cụng (CS)
Gỏn xong tiến hành tớnh toỏn và chỳng ta ủược cỏc kết quả
Mất mỏt ứng suất cho từng cỏp theo cỏc giai ủoạn.
LểĐắc Hiền – Bễi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 99
Tớnh ủộ gión dài của cỏp.
- Kết quả là ủộ gión dài của phần tử và cỏp theo từng giai ủo n.
Results > Result Tables > Tendon > Tendon Elongation
Tọa ủộ cỏp
LếĐắc Hiền – Bệi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 100 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
e. Co ngút từ biến.
- Khai bỏo vật liệu cho tớnh toỏn co ngút, từ biến
Model > Properties > Time Dependent Material (Creep/Shrinkage) > Add.
Name ìỉ400) ; Code>CEB-FIP
Compressive strength of concrete at the age of 28 days (35000)
Relative Humidity of ambient environment (40 ~ 99) (70)
Notational size of member (1)
Type of cement>Normal or rapid hardening cement (N, R)
Age of concrete at the beginning of shrinkage (3) ↵
Name (M500) ; Code>CEB-FIP
Compressive strength of concrete at the age of 28 days (40000)
Relative Humidity of ambient environment (40 ~ 99) (70)
Notational size of member (1)
Type of cement>Normal or rapid hardening cement (N, R)
LÙĐắc Hiền – BÚi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 101
- Khai bỏo vật liệu cho tớnh toỏn sự biến ủổi của modun ủàn hồi (Comp. Strength) theo
thời gian.
Model > Properties > Time Dependent Material (Comp. Strength) > Add
Name Ûĩ400) ; Type>Code
Development of Strength>Code>CEB-FIP
Concrete Compressive Strength at 28 Days (S28) (35000)
Cement Type(a) (N, R : 0.25) ↵
Name (M500) ; Type>Code
Development of Strength>Code>CEB-FIP
Concrete Compressive Strength at 28 Days (S28) (40000)
Cement Type(a) (N, R : 0.25) ↵
- Liờn kết vật liệu phụ thuộc thời gian với vật liệu ủó khai bỏo cho kết cấu.
Model > Properties > Time Dependent Material Link
Time Dependent Material Type Creep/Shrinkage>M400
Comp. Strength> M400 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Select Material for Assign>Materials>
1: Grade M400 Selected Materials Time Dependent Material Type Creep/Shrinkage>M500
Comp. Strength> M500
Select Material for Assign>Materials>
LíĐắc Hiền – Bịi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 102 Chọn vật li u tớnh co ngút, t bi n, v t li u tớnh mụ un àn h i (Comp. Strength). Ch n v t li u c n liờn k t. Nh n Add. Nh p xong ch n close. f. Gối lỳn
- Khai bỏo cỏc gối lỳn:
Load > Settlement Analysis Data > Settlement Group. Nh p tờn g i lỳn, lỳn, cỏc nỳt b lỳn (Cỏc g i).
- Khai bỏo cỏc trường hợp tải do gối lỳn.
Load > Settlement Analysis Data > Settlement Load Cases
Thờm cỏc trường hợp xảy ra gối lỳn, h s t l . Vớ d trường hợp GL3 cú gối G2, G1 bị lỳn.
LòĐắc Hiền – Bài Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 103
g. Ho t tải.
- Chọn tiờu chuẩn tớnh hoạt tải.
Load > Moving Load Analysis Data > Moving Load Code > AASHTO LRFD
- Định nghĩa làn xe
Load > Moving Load Analysis Data > Traffic Line Lanes
Chọn tờn làn, ủộ l ch tõm(Eccentricity) là 2m, hướng di chuyển, vị trớ làn.
- Định nghĩa xe tải
LỏĐắc Hiền – Bõi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 104 Đối với xe 2 trục, 3 trục theo tiờu chuẩn AASHTO, chọn Add Standard ta chỉ cần khai bỏo tờn, chương trỡnh sẽ lấy số li u t c s d li u.
Riờng v i cỏc xe theo tiờu chu n 22TCN18-1979 nh H30, XB80 ta ph i khai bỏo th cụng, dựng ch c n ng Add User Defined.
- Định nghĩa nhúm xe
Load > Moving Load Analysis Data > Vehicles Classes > Add
Định nghĩa cỏc nhúm xe cần tớnh toỏn. Định nghĩa trường hợp xe
LóĐắc Hiền – Bọi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 105 Sau khi tớnh toỏn ta cú thể xem cỏc kết quả của chương trỡnh, vớ dụ như ủường ành hưởng mụ men ở giai ủo n khai thỏc t i nỳt 1017.
Results > Influence Lines > Beam Forces/Moments.
h. Tớnh ủộ vồng trong thi cụng.
Xõy dựng nhúm kết cấu cho tớnh ủộ vồng, ủiều ki n biờn, h p long.
LồĐắc Hiền – Bổi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 106 Khi chưong trỡnh tớnh toỏn xong chọn
Results > FCM Camber > FCM Camber Control
Để xem biểu ủồ ủộ vồng chọn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Results > FCM Camber > FCM Camber Graph View
Xem bảng kết quả chọn
Results > FCM Camber > FCM Camber Table
Ngoài cỏc kết quả trờn chương trỡnh cũn cung cấp rất nhiều lo i kết quả với cỏc ủịnh d ng khỏc nhau. Vi c xu t k t qu trong Midas/Civil là h t s c d giàng và nhanh chúng.
LỗĐắc Hiền – Bối Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 107
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sau quỏ trỡnh thực hi n ủề tài: “Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu” ủó thu ủược một số kết quả là tài li u chi ti t v i cỏc n i dung chớnh sau:
- T ng quan v Midas/Civil
- Phương phỏp phần tử hữu h n và ứng dụng trong Midas/Civil - Giới thi u và hướng dẫn sử dụng chương trỡnh Midas/Civil
- Hướng dẫn Tớnh bài toỏn cầu bờ tụng dự ứng lực thi cụng theo phương phỏp ủỳc hẫng cõn bằng sử dụng chương trỡnh Midas/Civil.
Thụng qua tài li u này s giỳp chỳng ta hi u nh ng v n ủề cơ bản của quỏ trỡnh phõn tớch kết cấu bằng mỏy tớnh cũng như phần mềm Midas/Civil. Ngoài ra ủõy cú thể là tài li u tham kh o cú ớch cho cỏc b n sinh viờn, cỏc k s ngành xõy d ng c u ng trong quỏ trỡnh h c t p và làm vi c. Tài li u c trỡnh bày rừ ràng, tr c quan v i nhi u hỡnh nh minh h a, giỳp ng i c cú th hỡnh dung và ỏp d ng nhanh chúng, hi u qu .
Để ủảm bảo tớnh thực tiễn cũng hi u qu c a m t ủề tài khoa học nhúm nghiờn cứu ủưa ra một số kiến nghị:
- Midas/Civil là chương trỡnh phõn tớch và tớnh toỏn kết cấu sử dụng phương phỏp PTHH vỡ vậy ủể sử dụng chương trỡnh hi u qu c n ph i hi u v k t c u, cỏch mụ hỡnh húa k t c u, phương phỏp PTHH
- Midas/Civil là một cụng cụ tớnh toỏn m nh, cú ủộ tin cậy cao do ủú từng bước ứng dụng vào cụng tỏc phõn tớch thiết kế và trong học tập nghiờn cứu. Trong vi c h c t p chương trỡnh là một cụng cụ hữu hi u, nú cung c p nh ng khỏi ni m và phương phỏp tớnh cơ bản từ ủú dễ dàng tiếp cận với cỏc phần mềm tớnh toỏn kết cấu khỏc. Đặc bi t ủối với sinh viờn chuyờn nghành TĐHTKCĐ, chương trỡnh là một vớ dụ tiờu biểu cho mụn học “Mụ hỡnh húa và phương phỏp số ứng dụng”
- Tập trung nghiờn cứu ứng dụng Midas/Civil cho cỏc bài toỏn chuyờn dụng riờng bi t. T o l p cỏc mụ un h tr nh p li u cho Midas theo t ng bài toỏn c th .
LộĐắc Hiền – Bởi Văn Sỏng – Đào Quang Huy – Trần Quang Thức – TĐHTKCĐ 42 108
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phương phỏp Phần tử hữu h n – Nguyễn Xuõn Lựu – ĐH GTVT – 2000 2. Phương phỏp số trong cơ học kết cấu – Nguyễn M nh Yờn – NXB Khoa học kỹ
thuật – 2000
3. Phõn tớch và thiết kế kết cấu bằng phần mềm Sap2000 – Bựi Đức Vinh – NXB Thống kờ - 2001
4. Cầu bờ tụng cốt thộp – Nguyễn Viết Trung – NXB Giao thụng vận tải - 2001 5. Analysis for Civil Structures – MIDASoft, Inc.
6. Getting Started - MIDASoft, Inc.