Cau treo day vong midas phan 3

16 32 0
  • Loading ...
1/16 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/09/2018, 20:47

Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas o Cách 1: Từ menu Main Menu chọn View > Render View (From the Main Menu select View > Reder View) o Caùch 2: Nhấn biểu tượng (Click Render in the Icon Menu) o Cách 3: Dùng phím tắt [F6] (Use shortcut key [F6]) Hình 24 Khai báo điều kiện biên (Input Boundary Conditions) Đối với cầu treo dây võng cần khai báo điều kiện biên cho trụ tháp, neo dây cáp chủ đầu dầm chủ hai nhòp biên (Input boundary conditions for the pylons, cable anchors and the ends of the side spans) Với chức Suspension Bridge Wizard mô hình cầu treo lập với điều kiện neo ngàm chặt cho cáp chủ (Cable anchors: fix) điều kiện biên trụ tháp tự động khai báo loại ngàm (Pylon base : fix) Ví dụ hướng dẫn, điều kiện biên chân trụ tháp khai báo cho nút 259, 261, Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas 263 265 thuộc loại ngàm, điều kiện neo cáp chủ gán nút số 1, 103, 53 155 Trong trường hợp ví dụ, cần khai báo điều kiện biên dạng khớp xoay quanh trục y cho đầu dầm chủ nhòp biên Trình tự bước khai báo điều kiện biên cho đầu dầm hai nhòp biên sau :  Gọi lệnh Supports theo cách o Cách : Từ Main Menu chọn Model > Boundaries > Supports o Cách : Chọn Model > Boundaries > Supports bảng Menu menu  Nhập giá trò cho gối theo giao diện hình 25 : Chọn Default cho Boundary Group Name Chọn Add mục Options Khai báo gối loại khớp quay quanh trục y cho nút Hình 25 số 205 257 biên Nhấn nút lệnh Apply để gán điều kiện Khai báo điều kiện biên cho dầm chủ vò trí trụ tháp: Trong mô hình ví dụ cho cầu treo dây võng, vò trí trụ tháp dầm chủ kê gối lăn Gán điều kiện biên cho dầm Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas chủ vò trí trụ tháp với gối lăn nhờ chức Beam End Release Function (In this model, the boundary condition for the deck at the pylons is roller Assign the boundary condition for the deck at the pylons as a roller condition using the Beam End Release function) Cách thực sau:  Gọi lệnh Beam End Release theo cách o Cách : Từ Main Menu chọn Model > Boundaries > Beam End Release o Caùch : Chọn Model > Boundaries > Beam End Release bảng Menu menu  Dùng nhóm lệnh phóng to thu nhỏ để phóng to khu vực dầm chủ trụ tháp Dúng nhóm lệnh chọn phần tử để chọn phần tử trụ tháp Trong ví dụ chọn phần tử số 212  Nhập thông số cho giao diện hình 26: Chọn Default Boundary Group Name Chọn Add/Replace phần Options Trong phần General Types and Partial Fixity đánh dấu chọn My (i-node), Fx (j-node) My (j-node)  Nhấn nút Apply để chương trình thực gán điều kiện giải phóng liên kết cho phần tử dầm số 212 Hình 26 Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas  Lập lại bước để gán điều kiện biên My (inode), Fx (i-node) My (j-node) cho phần tử số 213  Lập lại bước nêu để gán điều kiện biên cho dầm chủ vò trí trụ tháp thứ hai Cụ thể cho phần tử dầm số 244 My (i-node), Fx (j-node) My (j-node) cho phần tử số 245 My (i-node), Fx (i-node) My (j-node) Khai báo điều kiện liên kết cho dầm chủ: Trong trường hợp ví dụ, cầu treo dây võng sử dụng neo bò động cho cáp với cấu tạo mà dầm chủ không liên kết nhờ khớp trong dầm chủ treo dây treo liên kết phân đoạn, dầm chủ không chòu tải trạng thái cân ban đầu Trong kết cấu khớp này, phân đoạn dầm chủ giải phóng môment nhờ chức Beam End Release trước thực phân tích trạn thái cân ban đầu Suspension Bridge Analysis Control Khi giải phóng môment quay quanh trục y, giải phóng đầu phần tử nhằm tránh tình trạng ổn đònh cho phần tử hình 27 mô hình a bò ổn đònh mô hình b mô hình ổn đònh (In the case of a suspension bridge with dead anchors for cables in which decks (girders) are initially unconnected with hinges while being from the hangers and subsequently connected, the decks are unstressed at the initial equilibrium state In such hinge construction, the Beam End Release function is used to release moments in the decks prior to carrying out the initial equilibrium state analysis using Suspension Bridge Analysis Control When releasing moment about My, only one element at a node is released to avoid instability as shown in Fig 27) Cầu treo dây võng thi công hình 28, Các phân đoạn dầm chủ thuộc Phần giải phóng môment đầu j phân đoạn thuộc phần giải phóng môment đầu i Hình 27: Liên kết khớp phân đoạn dầm chủ Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas Hình 28 Để khai báo điều kiện liên kết cho phân đoạn dầm chủ, thực lệnh Beam End Release mô tả phần khai báo điều kiện biên cho dầm chủ vò trí trụ tháp Cách thực sau:  Gọi lệnh Beam End Release, hình xuất giao diện hình 26  Tạo nhóm điều kiện biên Pin Connection cách nhấn vào ký hiệu mục Boundary Group Name để xuất giao diện hình 29 o Nhập tên Pin Connection dòng Name o Nhấn nút lệnh Add để tạo nhóm điều kiện biên với tên Pin Connection o Nhấn nút Close để trở giao diện hình 26  Dùng nhóm lệnh phóng to thu nhỏ, nhóm lệnh chọn phần tử để chọn phần tử cho phần dầm chủ phía bên trái trụ tháp só trụ tháp số Hình 29  Nhập thông số cho giao diện hình 30: Chọn Pin Connection Default Boundary Group Name Chọn Add/Replace phaàn Options Trong phaàn General Types and Partial Fixity đánh dấu chọn My (i-node) Trong ví dụ chọn phần tử số 204 đến 211 230 đến 243  Nhấn nút lệnh Apply để thực lệnh Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas Hình 30 Lặp lại trình tự để gán điều kiện liên kết cho phần dầm chủ phía bên phải trụ tháp với điều kiện phần General Types and Partial Fixity đánh dấu chọn My (j-node) Trong ví dụ chọn phần tử số 214 đến 228 246 đến 253 (hình 31) Hình 31 Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas Khai báo nhóm kết cấu (Define Structure Groups) Để thực phân tích hình dạng ban đầu cáp chủ cho hệ kết cấu hoàn chỉnh gồm trụ tháp dầm chủ nhờ chức Suspension Bridge Analysis Control, cần đònh nghóa nhóm kết cấu cho nút liên kết dây treo với cáp chủ: nhóm Sag Points gồm nút Hình 32 có tọa độ không thay đổi (nút cáp chủ) nhóm Nodes to be Updated gồm nút có tọa độ cần hiệu chỉnh Lưu ý, nhóm Nodes to be Updated bao gồm nút nhóm Sag Points (In order to carry out the analysis for cable initial shape for the total structural system, which contains the pylons and decks, using Suspension Bridge Analysis Control, we need to define Structure Groups for Sag Points, whose coordinates are unchanged, and Nodes, which need to be updated) Trình tự khai báo nhóm kết cấu sau:  Gọi lệnh Define Structure Group theo cách : o Cách : Từ Main Menu choïn Model > Group > Define Structure Group o Cách : Chọn Geometry > Group > Define Structure Group bảng Menu menu o Cách : Bấm phím phải chuột Structure Group bảng Group menu, sau chọn New … o Cách : Nhấn phím tắt [Ctrl]+[F1]  Nhập liệu cho giao diện hình 32 : nhập tên nhóm kết cấu Sag Points dòng Name  Nhấp nút lệnh Add để tạo nhóm kết cấu  Lặp lại bước nêu để tạo nhóm kết cấu Nodes to be Updated  Nhấn nút lệnh Close để kết thúc khai báo Gán nút vào nhóm (Assign nodes to defined group) Sau khai báo đònh nghóa nhóm kết cấu, thực gán nút vào nhóm tương ứng sau:  Chọn Structure Group từ bảng Group menu Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas  Dùng lệnh thuộc nhóm lệnh lựa chọn phần tử Select Identity – Nodes để chọn nút tương tứng cho nhóm kết cấu Nodes to be Updated Trong ví dụ chọn nút đến 10, 12 đến 42, 44 đến 52, 104 đến 112, 114 đến 144, 146 đến 154  Nhấn phím trái chuột vào tên nhóm Nodes to be Updated phần Structure Group, giữ kéo rê sang cửa sổ mô hình để gán nút lựa chọn vào nhóm Nodes to be Updated (hình 33)  Lặp lại trình tự để gán nút điểm cáp chủ (nút số 27 129 ví dụ) vào nhóm kết cấu Sag Points Khai báo tải trọng (Input Loadings) Khai báo trường hợp tải trọng (Input Stsic Load Cases) theo trình tự sau:  Gọi lệnh Static Load Cases theo cách đây: o Cách : Từ Main Menu chọn Load > Static Load Case o Cách : Chọn Hình 33 Static Load > Load Cases bảng Menu menu o Cách : Nhấn phím tắt [F9] Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas Hình 34  Nhập liệu cho giao diện hình 34: Nhập trường hợp tónh tải thân với tên Self Weight dòng Name Chọn Dead Load (D) dòng Type Mô tả trường hợp tải trọng Self Weight dòng Description  Nhấn nút lệnh Add để chương trình khai báo trường hợp tải trọng vừa nhập  Nhấn nút lệnh Close để kết thúc việc khai báo trường hợp tải trọng Khai báo liệu cho trường hợp tải trọng thân  Gọi lệnh Self Weight theo cách đây: o Cách : Từ Main Menu chọn Load > Self Weight o Cách : Chọn Static Load > Self Weight bảng Menu menu  Nhập liệu cho giao diện hình 35 sau: o Chọn Self Weight cho Load Case Name o Khai báo nhóm tải trọng: Nhấn vào ký hiệu dòng Load Group Name để xuất giao diện phụ Define Load Group Nhập tên L_G cho nhóm tải trọng Nhấn nút lệnh Add để kết thúc khai báo nhóm tải trọng o Chọn L_G cho Load Group Name o Trong phần Self Weight Factor nhập giá trò cho Z -1  Nhấn nút lệnh Add để chương trình thực khai báo liệu tải trọng thân  Nhấn nút lệnh Close để kết thúc việc khai báo trường hợp tải trọng Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas Lưu ý: Khi gán giá trò Z=-1, chương trình tự đống tính toán tải trọng thân phần tử từ thông số khối lượng riêng vật liệu, kích thước hình học tiết diện, chiều dài phần tử … Chính trước nhập liệu cho tải trọng thân cần Active tất phân tử mô hình Hình 35 cách nhấn vào biểu tượng biểu tượng Trong ví dụ, trọng lượng riêng dầm chủ nhập với giá trò “0” tónh tải dầm chủ không tính toán với chức Self Weight Trong trường hợp này, quy đổi tónh tải dầm chủ thành tải trọng tác dụng lên dây treo Ví dụ: Trọng lượng đơn vò mét dài dầm (Weight of Deck per unit length)ø: Wd =4.235 T/m• Khoảng cách hai daây treo (Longitudinal spacing of hanger) : Ld = 12.5 m Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang 10 Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas Bỏ qua trọng lượng dây treo (Ignore hanger self-weight) trọng lượng riêng dạy treo khai báo trọng phần khai báo vật liệu Tónh tải mặt cầu tác dụng lên dây treo (Self weight of the decks acting on the hangers) tính Wd/2 x Ld = 4.235 / x 12.5 = 26.469 T Khai báo tải trọng tác dụng lên nút (Assign Nodal Load) : Sử dụng chức để khai báo tónh tải mặt cầu cách khai báo tải trọng quy đổi tác dụng lên nút dây treo Thực bước đây:  Gọi lệnh Nodal Load theo cách đây: o Cách : Từ Main Menu chọn Load > Nodal Load o Cách : Chọn Static Load > Nodal Load bảng Menu menu  Nhập liệu cho giao diện hình 36 sau: o Chọn Self Weight cho Load Case Name o Choïn L_G cho Load Group Name o Chọn Add để khai báo thêm tải trọng nút (trong trường hợp bạn muốn xoá tải trọng nút khai báo trước chọn Delete, thay tải trọng khai báo tải trọng khác chọn Replace) o Nhập giá trò cho tải trọng (trong ví dụ Fz = -26.469 T)  Dùng lệnh nhóm Zoom, nhóm lựa chọn phần tử để chọn nút liên kết dây treo dầm chủ Trong ví dụ chọn nút số 54 đến 102, 156 đến 204  Nhấn nút lệnh Apply để gán tải trọng (xem hình 36) Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang Hình 11 36 Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas Kiểm tra phân tích cầu treo dây võng (Suspension Bridge Analysis Control) Chức Suspension Bridge Analysis Control thực phân tích trạng thái cân ban đầu xác cho hệ kết cấu tổng thể vào tọa độ cáp tính toán nhờ chức Suspension Bridge Wizard, chiều dài không chòu kéo luc nằm ngang Hệ kết cấu tổng thể phản ánh việc thay đổi dầm chủ trụ tháp (Suspension Bridge Analysis Control executes accurate initial equilibrium state analysis for the total structural system, which reflects modified pylons and decks, based on the cable coordinates generated from Suspension Bridge Wizard, unstressed length and horizontal tensions) Phaân tích trạng thái ban đầu xác thực tónh tải thân cầu (Accurate initial equilibrium state analysis is performed for the self weight of the bridge) Thực chức Suspension Bridge Analysis Control theo trình tự sau:  Gọi lệnh Suspension Bridge Analysis Control theo cách đây: o Từ Main Menu chọn Analysis > Suspension Bridge Analysis Control  Nhập liệu cho giao diện hình 37 sau: o Nhập số vòng tính lặp cho phân tích phi tuyến Ví dụ “10” o Nhập điều kiện hội tụ cho phép tính (sai số cho phép) Ví dụ “10e-5 “ o Chọn Node to be Updated cho Node Group to be Update o Choïn Sag Points cho Sag Points o Choïn Self Weight cho Load Case (Chọn trường hợp tải mà lực căng dây cân bằng, thông thường thiết kế cầu treo dây võng nên Hình 37 chọn trường hợp tải tải trọng thân kết cấu tónh tải) Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang 12 Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas o Nhập giá trò “1” cho Scale Factor  Nhấn nút lệnh Add chập nhận thông số đầu vào nêu  Nhấn nút lệnh OK để kết thúc khai báo Thực phân tích kết cấu (Run Structure Analysis) theo cách đây: o Cách : Từ Main Menu chọn Analysis > Run Analysis o Cách : Nhấn vào biểu tượng biểu tượng o Cách : Nhấn phím tắt [F5] Analysis Perform Trong thực chức Suspension Bridge Analysis Control, Các lực ban đầu (i5lớn) tính toán sử dụng kết trạng thái cân ban đầu phân tích biến dạng lớn phân tích biến dạng lớn trình thi công Giá trò lực ban đầu (biến dạng lớn) bao gồm giá trò lực ban đầu thay cho độ cứng hình học trạng thái cân nội lực Lực ban đầu (biến dạng nhỏ) tính toán dùng kết trạng thái cân ban đầu phân tích tuyến tính Lực ban đầu (biến dạng nhỏ) bao gồm nội lực phần tử (element force) ban đầu Giá trò tính toán xem baûng Tables (Upon execution of Suspension Bridge Analysis Control, Initial Forces (Large Displacement) are calculated, which are used to represent the initial equilibrium state in large displacement analysis and construction stage large displacement analysis Initial Forces (Large Displacement) includes Initial Forces for Geometric Stiffness and Equilibrium Element Nodal Force Initial Forces (Small Displacement) are calculated, which are used to represent initial equilibrium state in linear analysis Initial Forces (Small Displacement) includes Initial Element Forces The calculated values can be checked in tables) Để xem giá trò lực ban đầu tính toán tượng trưng cho độ cứng hình học trường hợp biến dạng lớn (hình 38), thực sau: Cách 1: Từ Main Menu chọn Load > Load Tables > Initial Forces for Geometric Stiffness Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang 13 Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas Cách 2: Chọn Structure Tables > Static Loads > Initial Forces for Geometric Stiffness baûng Tables tab thự mục Hình 38 Để xem giá trò lực ban đầu tính toán tượng trưng cho trạng thái cân lực trường hợp biến dạng lớn (hình 39), thực sau: Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang 14 Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas Từ Main Menu chọn Load > Initial Forces > Large Displacement > Equilibrium Element Nodal Forces Hình 39 Để xem giá trò lực ban đầu tính toán cân với trạng thái cân lực trường hợp biến dạng nhỏ (hình 40), thực sau: Từ Main Menu choïn Load > Initial Displacement > Initial Element Forces Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang 15 Forces > Small Chương trình đào tạo cao học chuyên ngành xây dựng cầu, hầm, xây dựng đường ôtô đường thành phố Môn học: Tự động hóa tính toán công trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas Hình 40 Giáo viên phụ trách: Ts Phùng Mạnh Tiến Trang 16 ... tử dầm số 244 My (i-node), Fx (j-node) My (j-node) cho phần tử số 245 My (i-node), Fx (i-node) My (j-node) Khai báo điều kiện liên kết cho dầm chủ: Trong trường hợp ví dụ, cầu treo dây võng sử... cầu treo dây võng phần mềm Midas Bỏ qua trọng lượng dây treo (Ignore hanger self-weight) trọng lượng riêng dạy treo khai báo trọng phần khai báo vật liệu Tónh tải mặt cầu tác dụng lên dây treo. .. trình cầu đường Bài giảng: Hướng dẫn phân tích cầu treo dây võng phần mềm Midas 2 63 265 thuộc loại ngàm, điều kiện neo cáp chủ gán nút số 1, 1 03, 53 155 Trong trường hợp ví dụ, cần khai báo điều
- Xem thêm -

Xem thêm: Cau treo day vong midas phan 3, Cau treo day vong midas phan 3

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay