Nhập tải trọng và xem kết quả

2. Chuẩn bị số liệu

3.7 Nhập tải trọng và xem kết quả

a. Tải trọng bờ tụng ướt và tải trọng xe đỳc

Nhập cho từng giai đoạn thi cụng. Tải trọng bờ tụng ướt và xe đỳc chỉ xuất hiện ở giai đoạn CS2 trởđi. Bảng số liệu: Tải trọng 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 đỳc:

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

Weight

(KN) ^Moment

800 1100

Chọn giai đoạn thi cụng, chọn nỳt cần nhập tải trọng:

Để nhập tải trọng chọn: Load > Nodal Loads. Chọn loại tải trọng, nhúm tải trọng, nỳt đặt tải trọng, cỏc giỏ trị của tải trọng.

Tiến hành nhập theo từng giai đoạng và từng nỳt, từng loại tải trọng.

b. Tải trọng bản thõn.

Chọn Load > Self Weight.

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

Nhập tờn tải trọng, nhúm tải trọng. X, Y, Z là hệ số, vớ dụ tải trọng bản thõn hướng xuống dưới => Z=-1, chọn Add.

c. Tải trọng nhiệt độ và gradient nhiệt độ.

Gồm 2 loại, nhiệt độ biến đổi đều và nhiệt độ gradient Nhiệt độ thi cụng: Ttc=25oC Cao nhất khu vực: 47^oC Thấp nhất khu vực: 5^oC Chờnh nhiệt (+): T+ c=22oC Chờnh nhiệt (-): T- c=20oC Gradient nhiệt

0.1m

A=0.3m

0.2m

Hdam

T+

T- T1

T2

T3

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

T3 +3 0

Khai bỏo trong Midas/Civil: - Nhiệt độ biến đổi đều chọn:

Load > Temperature Loads > Element Temperatures.

- Nhiệt độ gradient chọn: Load > Temperature Loads > Beam Section Temperature

Nhập xong cỏc tải trọng cơ bản trờn chỳng ta cú thể tiến hành tớnh toỏn để kiểm tra việc nhập. Để tớnh toỏn nhấn F5.

Sau khi tớnh toỏn để xem biểu đồ chọn: Results > Forces > Beam Diagrams

Tiến hành lựa chọn cỏc kết quả muốn thể hiện rồi chọn Apply ta được kết quả. Vớ dụ kết quả biểu đồ moment của kết cấu trong giai đoạn CS5.

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

d. Cỏp dựứng lực

- Khai bỏo tờn của phần tử cỏp:

Load > Prestress Loads > Tendon Property >Add.

Thờm cỏc loại bú cỏp theo bảng số liệu sau.

Cỏp 25T13 Cỏp 19T13

Loại ống ghen: đường kớnh trong 100mm đường kớnh ngoài 107mm đường kớnh trong 90mm đường kớnh ngoài 97mm Hệ số ma sỏt giữa cỏp và ống: 0.2 0.2 Hệ số ma sỏt cong: 0.001 ^o/m 0.001 ^o/m Tụt neo max 6mm 6mm Lực kộo kớch cho bú cỏp 3444kN 2618kN Giới hạn bền 1860000 1860000 Giới hạn chảy 1670000 1670000

Tendon Name ( 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)

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)

Duct Diameter (0.107) ;

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

Curvature Friction Factor (0.2) ; 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 liệu hỡnh học của cỏp. Cần lưu ý khi nhập sốđiểm trờn mặt phẳng xz bằng sốđiểm trờn mặt phẳng xy. Bảng số liệu hỡnh học cỏp rỳt ra từ bản vẽ: 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

Processed by We Batch PDF Unlocker^{Buy a license to remove it.}

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu -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

Processed by We Batch PDF Unlocker^{Buy a license to remove it.}

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu -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

Sau khi căng cỏp ta cú thể xem chương trỡnh thể hiện:

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

- Khai bỏo tổ hợp tải trọng dựứng lực cho cỏc giai đoạn 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 đầu cỏp (Begin), cỏp 2 căng cuối cỏp(End). Cỏc cỏp cũn lại căng cả 2 đầu (Both). Chọn Add để khai bỏo, kết thỳc chọn close. - Tiếp theo gỏn cỏc tải trọng dựứng lực vào cỏc giai đoạn thi cụng (CS)

Gỏn xong tiến hành tớnh toỏn và chỳng ta được cỏc kết quả

Mất mỏt ứng suất cho từng cỏp theo cỏc giai đoạn.

Results > Tendon Time-dependent Loss Graph.

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

Tớnh độ gión dài của cỏp.

- Kết quả là độ gión dài của phần tử và cỏp theo từng giai đoạn.

Results > Result Tables > Tendon > Tendon Elongation

Tọa độ cỏp

Results > Result Tables > Tendon > Tendon Coordinates

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

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 (M400) ; 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)

Age of concrete at the beginning of shrinkage (3) ↵

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

- Khai bỏo vật liệu cho tớnh toỏn sự biến đổi của modun đàn hồi (Comp. Strength) theo thời gian.

Model > Properties > Time Dependent Material (Comp. Strength) > Add

Name (M400) ; 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 đó khai bỏo cho kết cấu.

Model > Properties > Time Dependent Material Link

Time Dependent Material Type Creep/Shrinkage>M400

Comp. Strength> M400

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>

1: Grade M500 Selected Materials

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu Chọn vật liệu tớnh co ngút, từ biến, vật liệu tớnh mụ đun đàn hồi (Comp. Strength). Chọn vật liệu cần liờn kết. Nhấn Add. Nhập xong chọn close. f. Gối lỳn - Khai bỏo cỏc gối lỳn:

Load > Settlement Analysis Data > Settlement Group.

Nhập tờn gối lỳn, độ lỳn, cỏc nỳt bị lỳn (Cỏc gối).

- Khai bỏo cỏc trường hợp tải do gối lỳn.

Load > Settlement Analysis Data > Settlement Load Cases

Thờm cỏc trường hợp xảy ra gối lỳn, hệ số tỉ lệ. Vớ dụ trường hợp GL3 cú gối G2, G1 bị lỳn.

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

g. Hoạt 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, độ lệch tõm(Eccentricity) là 2m, hướng di chuyển, vị trớ làn.

- Định nghĩa xe tải

Load > Moving Load Analysis Data > Vehicles

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

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 liệu từ cơ sở dữ liệu.

Riờng với cỏc xe theo tiờu chuẩn 22TCN18-1979 như H30, XB80 ta phải khai bỏo thủ cụng, dựng chức năng 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

Load > Moving Load Analysis Data > Moving Load Cases

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

Sau khi tớnh toỏn ta cú thể xem cỏc kết quả của chương trỡnh, vớ dụ nhưđường ành hưởng mụ men ở giai đoạn khai thỏc tại nỳt 1017.

Results > Influence Lines > Beam Forces/Moments.

h. Tớnh độ vồng trong thi cụng.

Xõy dựng nhúm kết cấu cho tớnh độ vồng, điều kiện biờn, hợp long.

Model > Group > Define Structure Group

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

Khi chưong trỡnh tớnh toỏn xong chọn

Results > FCM Camber > FCM Camber Control

Để xem biểu đồđộ vồng chọn

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 loại kết quả với cỏc định dạng khỏc nhau. Việc xuất kết quảở trong Midas/Civil là hết sức dễ giàng và nhanh chúng.

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Sau quỏ trỡnh thực hiện đề tài: “Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu” đó thu được một số kết quả là tài liệu chi tiết với cỏc nội dung chớnh sau:

- Tổng quan về Midas/Civil

- Phương phỏp phần tử hữu hạn và ứng dụng trong Midas/Civil - Giới thiệu và hướng dẫn sử dụng chương trỡnh Midas/Civil

- Hướng dẫn Tớnh bài toỏn cầu bờ tụng dựứng lực thi cụng theo phương phỏp đỳc hẫng cõn bằng sử dụng chương trỡnh Midas/Civil.

Thụng qua tài liệu này sẽ giỳp chỳng ta hiểu những vấn đề cơ bản của quỏ trỡnh phõn tớch kết cấu bằng mỏy tớnh cũng như phần mềm Midas/Civil. Ngoài ra đõy cú thể là tài liệu tham khảo cú ớch cho cỏc bạn sinh viờn, cỏc kỹ sư ngành xõy dựng cầu đường trong quỏ trỡnh học tập và làm việc. Tài liệu được trỡnh bày rừ ràng, trực quan với nhiều hỡnh ảnh minh họa, giỳp người đọc cú thể hỡnh dung và ỏp dụng nhanh chúng, hiệu quả.

Đểđảm bảo tớnh thực tiễn cũng hiệu quả của một đề tài khoa học nhúm nghiờn cứu đưa ra một số kiến nghị:

- Midas/Civil là chương trỡnh phõn tớch và tớnh toỏn kết cấu sử dụng phương phỏp PTHH vỡ vậy để sử dụng chương trỡnh hiệu quả cần phải hiểu về kết cấu, cỏch mụ hỡnh húa kết cấu, phương phỏp PTHH

- Midas/Civil là một cụng cụ tớnh toỏn mạnh, cú độ tin cậy cao do đú từng bước ứng dụng vào cụng tỏc phõn tớch thiết kế và trong học tập nghiờn cứu. Trong việc học tập chương trỡnh là một cụng cụ hữu hiệu, nú cung cấp những khỏi niệm và phương phỏp tớnh cơ bản từđú dễ dàng tiếp cận với cỏc phần mềm tớnh toỏn kết cấu khỏc. Đặc biệt đối với sinh viờn chuyờn nghành TĐHTKCĐ, chương trỡnh là một vớ dụ tiờu biểu cho mụn học “Mụ hỡnh húa và phương phỏp sốứng dụng”

- Tập trung nghiờn cứu ứng dụng Midas/Civil cho cỏc bài toỏn chuyờn dụng riờng biệt. Tạo lập cỏc mụ đun hỗ trợ nhập liệu cho Midas theo từng bài toỏn cụ thể.

Nghiờn cứu ứng dụng chương trỡnh Midas/Civil trong phõn tớch kết cấu và cầu

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Phương phỏp Phần tử hữu hạn – Nguyễn Xuõn Lựu – ĐH GTVT – 2000 2. Phương phỏp số trong cơ học kết cấu – Nguyễn Mạnh 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.

7. Midas/Civil online Manual - MIDASoft, Inc.