问题描述:
如图所示混凝土桥面板模型,运行分析后, midas Civil NX结果表格中可以查看到换算截面特性,换算截面特性是如何计算得到的?
图1 桥面板计算模型
图2 顶板截面特性
图3 最终阶段梁截面特性
问题解答:
对于配筋混凝土截面,如果施工阶段分析控制数据中勾选了梁截面特性随钢束变化,则运行分析后,可以查看考虑钢束面积的换算截面特性。本例25号单元有两根预应力穿过,钢束面积0.0007m2,距离梁顶0.15m。换算原理和钢-混组合梁截面换算一致,以换算面积和中性轴位置为例,具体换算过程见下列公式和表格。
图4 施工阶段分析控制数据
1)先分别计算钢箱的面积As、钢梁形心轴高度ys,混凝土面积Ac、混凝土形心轴高度yc,其中ys、yc为各自形心轴到组合梁梁底的距离;
钢材弹模(kN/m2) | Es | 1.95E+08 |
混凝土弹模(kN/m2) | Ec | 3.55E+07 |
弹模比 | n | 5.4930 |
钢束面积(m2) | As | 0.0014 |
扣除钢束后混凝土净面积(m2) | Ac | 0.6986 |
换算截面面积(m2) | A0 | 0.1286 |
钢束形心轴高度(m) | ys | 0.5500 |
净混凝土形心轴高度(m) | yc | 0.3496 |
换算截面形心轴高度(m) | y0 | 0.3518 |
通过计算,可发现计算结果与midas Civil NX结果表格中的计算值一致。
说明:
如果在主控数据中勾选“在PSC截面刚度计算中考虑普通钢筋”,则施工阶段换算截面特性时,还会考虑普通钢筋的贡献。换算截面的特性值还可在截面特性管理器-刚度中查看。
图5 主控数据
图6 勾选考虑普通钢筋后,换算截面特性值
图7 截面管理器中的换算截面特性值