midas PSC设计应用说明

公路预应力混凝土桥涵设计-规范要求验算内容对于程序的验算内容

1、持久状况承载能力极限状态计算——对应规范第5章，组合对应承载能力组合

1）正截面抗弯承载力验算	使用阶段正截面抗弯验算
2）斜截面抗剪承载力验算	使用阶段斜截面抗剪验算
3）斜截面抗弯承载力验算
4）轴心抗压承载力验算
5）偏心抗压承载验算
6）轴心抗拉承载力验算
7）偏心抗拉承载力验算
8）抗扭承载力验算	使用阶段抗扭验算

2、持久状况正常使用极限状态计算——对应规范第6章，组合对应使用性能组合

9）正截面抗裂验算	使用阶段正截面抗裂验算	不含B类构件
10）斜截面抗裂验算	使用阶段斜截面抗裂验算
11）裂缝宽度验算	使用阶段裂缝宽度验算	仅B类构件
12）挠度验算	——

3、持久状况构件的应力计算——对应规范第7章，组合对应弹性验算组合（使用组合且E勾选）

13）使用阶段正截面压应力验算	使用阶段正截面压应力验算
14）使用阶段预筋拉应力验算	受拉区钢筋的拉应力验算	SIG-LL
15）使用阶段斜截面主压应力验算	使用阶段斜截面主压应力验算

4、短暂状况构件的应力计算——对应规范第7章，组合对应弹性验算组合（使用组合且E勾选）

16）施工阶段混凝土拉压应力验算	施工阶段法向应力验算	包含拉、压
17）锚固区钢筋拉应力验算	受拉区钢筋的拉应力验算	SIG-DL

1、正截面抗弯验算

1）承载能力均以正值表示，具体每个验算位置程序都要验算两次，对正负弯矩承载能力分别进行验算，但具体计算得到的Mn是正弯矩承载能力还是负弯矩承载能力，要对应着弯矩的设计内力来看。即正弯矩设计内力对应正弯矩承载能力，负弯矩设计内力对应负弯矩承载能力。

2）程序在调取设计内力时，每个位置分别调取最大和最小的My值作为设计内力，如果最大和最小设计弯矩，均为正，则说明此位置不会出现负弯矩，因此仅给出正弯矩承载力，反之亦然。

3）抗弯计算时关键数据除了混凝土和钢筋的材料参数外，截面特性是最不好判断的，因为计算时涉及的两个重要参数b和ho，b值的选取与受压取高度有关，这个值只要在截面定义时准确定义了剪切验算位置及验算用厚度，在这里就不会出现问题。ho与截面的钢筋布置有关，因此这也是这个值很难手算的原因。在内部的设计计算流程中是可以看到这个值的。钢筋布置沿截面高度方向越分布，则ho就越小，得到的抗弯承载力就越小。

2、斜截面抗剪验算

1）程序执行的验算内容包括两方面，一是最小截面验算，二是承载能力验算。验算用截面必须满足规范公式5.2.9的要求， ，所以由这个式子就可以看出，截面尺寸与该位置所受的剪力值有关，剪力越大，则截面要求也越宽大。ho的取值与抗弯验算里的取值相同，b值的取值注意：取用的是剪切验算位置验算用厚度中的最小值。

2）钢筋的输入：弯起钢筋对改善抗剪很有效，计算抗剪用的箍筋在箍筋数据中输入，输入的是该断面的所有箍筋面积。

3）规范规定的最小截面尺寸要求是对该截面最大抗剪承载的要求，规范还规定了最小抗剪承载的计算，即该截面不配置任何钢筋，仅凭素混凝土就可以承受的剪力——规范公式5.2.10，当满足这个规定时，原则上可以不进行抗剪承载力验算。

3、抗扭验算

1）程序执行的验算内容包括三方面，一是最小截面验算，二是抗扭承载能力验算，三是抗剪承载力验算。最小截面这里略去。

2）抗扭验算时调取的钢筋数据是在抗扭钢筋中输入，且输入的箍筋面积为闭合箍筋换算后的单肢面积。

3）抗剪验算与斜截面抗剪不同的是这里不考虑弯起筋的作用，仅考虑Vcs的作用，而且还要考虑剪扭构件的折减。抗剪调取的钢筋数据是箍筋数据。

4）因为规范对抗扭承载力公式的规定是有适用范围的，即截面不能太薄，这个薄指的是腹板厚度相对于箱体宽度不能太薄，（规范P42页中部的注）。因此会出现很薄的截面抗扭承载力比腹板稍厚的截面抗扭承载要大。因为对于厚腹截面满足规范要求，要做抗扭折减，对于薄腹截面因为不满足规范要求，对于抗扭承载不做任何折减。

4、正截面抗裂验算

1）截面应力计算方法：调取同时发生内力根据规范要求计算应力，取验算位置应力输出点发生最大应力时对应的组合名称和应力结果输出。输出的应力为同时发生的应力。

2）对A类构件，程序自动屏蔽温度、沉降这样的非直接作用荷载的影响。对于二次力不自动扣除，经很多人讨论认为这是规范定义的不合理，二次力很难分离，因此无法扣除。目前桥博也是同样的处理方法。

3）结果表格输出的是按照规范公式的左侧计算的结果，即预应力的折减程序自动根据构件的施工方法考虑；

5、斜截面抗裂

1）竖向预应力筋，即截面钢筋的腹板竖筋仅对主拉应力计算有影响，也就说仅影响斜截面应力的验算。因此配置竖筋对改善斜截面抗裂效果显著；

2）对于弯桥采用设计用数值型截面模拟时，一定要注意设计参数的输入，因为这个参数对扭转引起的剪切应力影响很大，因此对主应力计算有影响。

6、裂缝宽度验算

1）注意尽量不人为输入裂缝宽度系数，程序优先调取用户输入的裂缝宽度系数，如果没有定义，则采用默认的参数自动计算。因为C2值很难通过手算得到，因此尽量采用程序自动计算。即使要修改C1和C3建议用户通过默认的C1和C3先计算得到一个裂缝宽度值，然后再将计算结果拷贝到excel中，自行根据C1和C3的真实值等比例放大或缩小裂缝宽度计算值。

２）必须有活荷载，用以长短期荷载组合。

7、使用阶段正截面压应力验算

1）注意不要缺少验算用荷载组合。

8、使用阶段斜截面主压应力验算

同7。

9、受拉区钢筋拉应力验算

此项验算实际包含两项验算内容，即预应力钢筋在施工阶段和使用阶段的拉应力验算。

1）施工阶段拉应力验算SIG-DL，此项验算对应的是规范6.1.3条。程序调取的是扣除短期损失后预应力钢筋锚固端的最大有效应力作为验算用钢筋应力。

2）使用阶段的钢筋应力扣除所有损失，并考虑弹性阶段验算组合中的使用阶段荷载引起的预应力钢筋的变化计算。对于B类构件，是按照开裂截面计算钢筋应力增长的。规范7.1.4条。

10、施工阶段法向应力验算

1）此项验算包含两项内容，一是施工阶段混凝土法向拉应力验算，一是施工阶段混凝土法向压应力验算。

2）施工阶段的截面应力计算当考虑了混凝土强度发展时，混凝土的弹模程序自动计算。

3）施工阶段抗拉压强度标准值程序默认取材料标准强度的0.8倍，如果实测数据与此不符，可将验算结果拷贝到excel中，通过修改容许应力的方法再进行比较就可以了。

4）施工阶段拉应力容许值取的是1.15ftk’，因为拉应力如果小于这个值，则可以通过配置不同配筋率的方法解决。规范7.2.8条。

1、材料：
预应力：材料为公路04规范的标准材料，必须进行施工阶段分析以得到各施工阶段预应力计算结果；
混凝土：建模用材料规范不做限制，但设计用材料必须选择04规范的混凝土材料；
普通钢筋：设计用材料必须选择04规范的钢筋材料。
注意：建模时，材料类型对分析是有影响的，因此必须准确选择材料类型，对于非标准材料，可以选定材料类型后，通过将规范选择为无，来自行输入材料的各项参数。切忌使用用户定义材料。
2、截面：
目前psc设计仅针对梁构件的验算，因此截面必须选择设计用截面。
注意：使用设计截面时，剪切验算位置和腹板厚度必须指定。程序在计算中涉及到的腹板厚度直接从剪切验算位置处的验算用厚度处调取。（z1最好指定为上部位置，z2为下部位置）
设计用数值型截面的设计参数必须输入。
如果是对称截面，在定义变截面时，对称框必须勾选，否则程序认为截面数据不全，有些数据无法调取。
附：不进行结构验算，仅进行结构分析时，可以使用任意截面导入SPC生成的截面文件，在导入line型截面时，在midas中可以根据结构类型不同选择不同的截面特性计算方法。FEM：按长度方向扩展Line类型定义的截面，生成单位长度的板单元模型，然后施加单位荷载来计算截面特性。适用于厚度稍微厚一点的情况。方程：利用剪力流的公式计算抗扭特性，适用于计算薄板的抗扭特性。
3、模型：
psc设计针对的是梁构件的验算，因此对于单元轴线不平行于xy平面的构件需要在一般设计参数中修改构件类型为梁，可以是任意一种梁构件。
模型必须是施工阶段模型，否则短暂状况的结构验算程序无法进行，且预应力分析也不准确。
4、荷载：
施工阶段作用的荷载，其荷载类型最好都定义成施工阶段荷载。成桥荷载工况定义真实的荷载类型。
荷载组合必须在混凝土设计栏内定义，且注意荷载组合类型是否全面，不同状态下的验算内容需要调取不同类型的荷载组合的数据。因此如果缺少某个类型的荷载组合，那么此类型验算程序无法执行，因此无法输出结果。
5、其他：
在720及以后的版本，钢束组可以不必定义，因为在此版本以后，钢束的预应力损失可以按照每根钢束来进行查看。在以前的版本必须定义钢束组才能查看预应力损失，且同一钢束组内只能由具有相同钢束特性值的钢束组成。
如果在模型中配置了截面钢筋，则必须在主控数据中选择考虑普通钢筋作用，否则程序在计算过程中，不考虑普通钢筋对换算截面特性的影响。如果换算截面特性不考虑普通钢筋作用，设计验算照常可以调取普通钢筋数据。

谢谢分享 非常有用啊

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灰常感谢楼主分享这么好的资料

ouyangluming 发表于 2012-2-16 14:58

                               
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灰常感谢楼主分享这么好的资料

谢谢分享，我想问下这个资料的出处

楼主总结的很好。可以通过分析midas输出的计算书学习规范的详细算法。调整输入参数可以方便的看到相应内容的调整情况。

若计算书中看不到详细公式，可以尝试在“动态计算书配置”中勾选输出详细过程选项

好文章，解决了很大的问题，谢谢