Pt giai doan thi cong su dung fcm wizard

Trần Ngọc Linh MIDAS/Civil

FCM Wizard 1

PHÂN TÍCH GIAI ĐOẠN THI CÔNG SỬ DỤNG FCM WIZARD


FCM Wizard 2

NỘI DUNG

Tổng quan

Kích thước cầu và biểu diễn mặt cắt Các giai đoạn thi công cho cầu đúc hẫng và phân tích giai đoạn Trình tự phân tích giai đoạn thi công trong cầu đúc hẫng Các thuộc tính vật liệu và ứng suất cho phép Tải trọng

Thiết lập môi trường mô hình hóa Định nghĩa thông số mặt cắt và vật liệu Mô hình hóa cầu đúc hẫng bằng Wizard

Nhập dữ liệu mô hình Nhật các thuộc tính mặt cắt hộp bê tông cốt thép dự ứng lực Nhập vị trí cáp dự ứng lực

Hiệu chỉnh dữ liệu đầu vào và các dữ liệu thêm khác

Kiểm tra các giai đoạn thi công Hiệu chỉnh các giai đoạn thi công Định nghĩa và liên kết các thông số vật liệu phụ thuộc thời gian Bỏ các nhóm mặt cắt thay đổi

Thực hiện phân tích kết cấu Kiểm tra kết quả phân tích

Kiểm tra các ứng suất và các thành phần lực bằng biểu đồ Kiểm tra các ứng suất bằng cách sử dụng bảng Kiểm tra mất mát ứng suất Kiểm tra các tọa độ cáp dự ứng lực Kiểm tra độ dãn dài của cáp Biến dạng tại mỗi giai đoạn thi công Kiểm tra độ vồng Quản lý điều khiển độ vồng Kiểm tra các thành phần lực do các tổ hợp tải trọng


FCM Wizard 3

Tổng quan Một số các cầu dầm hộp dự ứng lực kéo sau được xây dựng bằng phương pháp đúc đẩy (ILM – Incremental Lauching Method), đúc hẫng (FCM-Free Cantilevel Method hoặc Balanced Cantilevel Method), ván khuôn di động (MSS-Movable Scaffolding System),.. Phương pháp đúc hẫng cân bằng thường được sử dụng ở những nơi bị chướng ngại như sông, thung lũng và đường dưới cầu, mà có sự khó khăn trong việc thi công. Phương pháp đúc hẫng cũng thường được dùng cho cầu nhịp lớn, điển hình là với các trụ cao. Bởi vì nó gồm sự thi công các cánh hẫng cân bằng từ một trụ, nó thường được xem như một cầu đúc hẫng cân bằng. Tương tự đối với bất cứ phương pháp thi công phân đoạn nào, phương pháp đúc hẫng cân bằng biểu diễn sự thay đổi của hệ thống kết cấu trong mỗi giai đoạn thi công, và mỗi hệ thống kết cấu cần được phân tích xuyên suốt quá trình xây dựng. Các phân tích cũng phải phản ánh các thông số vật liệu phụ thuộc thời gian, sự chùng của cáp, các mất mát ứng suất trong cáp,… mà sự ảnh hưởng của nó được tích lũy trong suốt các giai đoạn thi công. Trong hướng dẫn này, MIDAS/Civil FCM Wizard được sử dụng để mô hình chuỗi thi công; phân tích được thực hiện; và, các kết quả của ứng suất, mất mát ứng suất trước và biến dạng được tổng kết trong các quá trình thi công. Ví dụ được dùng là một dạng, được thi công đổ tại chỗ.

Mô hình phân tích (đầy đủ)


FCM Wizard 4

Các kích thước và mặt cắt Kiểu cầu: cầu hộp bê tông cốt thép ứng suất trước 3 nhịp liên tục. Nhịp cầu: L = 85.0 + 130.0 + 85.0 = 300.0 m Bề rộng cầu: B = 12.7m (2 làn)


FCM Wizard 5

Các giai đoạn thi công cho phương pháp đúc hẫng cân bằng và phân tích giai đoạn Dưới đây là một trình tự tổng quát của thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng.


FCM Wizard 6

Trình tự thực hiện phân tích giai đoạn thi công của cầu đúc hẫng Khái niệm phân tích giai đoạn thi công trong MIDAS/Civil bao gồm việc kích hoạt và bỏ kích hoạt của các nhóm được định nghĩa trước: Kết cấu, Biên và Tải trọng ở mỗi giai đoạn thi công.

1. Định nghĩa thông số vật liệu và mặt cắt 2. Mô hình hóa kết cấu 3. Định nghĩa các nhóm kết cấu 4. Định nghĩa các nhóm điều kiện biên 5. Định nghĩa các nhóm tải trọng 6. Nhập tải trọng 7. Đặt cáp dự ứng lực 8. Đưa vào tảit trọng ứng suất trước 9. Định nghĩa thông số vật liệu phụ thuộc theo thời gian 10. Thực hiện phân tích kết cấu 11. Kiểm tra kết quả

FCM Wizard tự động thực hiện các bước 2-8. Thông số vật liệu và ứng suất cho phép


FCM Wizard 7


FCM Wizard 8

Thiết lập môi trường mô hình hóa

Mở một file mới và lưu lại với tên ‘FCMwizard’. Đặt các đơn vị là ‘tonf’ và ‘m’. Các đơn vị đo này có thể được thay đổi bất cứ lúc nào phụ thuộc vào số liệu mô hình và kết quả. Định nghĩa thông số mặt cắt và vật liệu Định nghĩa các thông số vật liệu cho kết cấu phần trên, phần dưới và cáp dự ứng lực.


FCM Wizard 9

Mặt cắt trụ


FCM Wizard 10

Mô hình hóa cầu đúc hẫng bằng Wizard FCM Bridge Wizard trong MIDAS/Civil gồm có ba trang; Model, Section và Tendon. Nhập dữ liệu mô hình Chỉ định thông tin vật liệu, hình học, các đoạn thi công, kích thước trụ, kiểu trụ ,… trong các trang mô hình của FCM Bridge Wizard. Nhập vào 12 ngày cho đoạn xây dựng. Trong ví dụ này, khoảng thời gian 7 ngày được giả thiết cho việc lắp đặt các thiết bị, cốt thép,.. và sau đó 5 ngày cho việc đổ bê tông. Các phần tử trong các vùng FSM được phân đoạn để tính toán các neo cáp. Cầu cong FCM có thể được mô hình bằng cách đánh dấu vào Radius và nhập vào một bán kính. Cầu FCM không đối xứng hoặc cầu FCM thi công không đối xứng có thể được mô hình bằng việc đánh dấu vào mục Advanced và chọn nút Advanced.


FCM Wizard 11

Trong một quá trình xây dựng cầu đúc hẫng điển hình, không phải tất cả các trụ (kết cấu phần dưới) được xây dựng cùng lúc. Kết quả, hai đầu hẫng, được nối với nhau bằng một đốt hợp long, không được xây dựng cùng thời gian, và các phần hẫng có tuổi khác nhau tại thời điểm hợp long. Hai phần hẫng có thể do sự khác nhau của từ biến, co ngót và mất mát ứng suất trong các ứng suất và biến dạng tại thời điểm hợp long. Những sự khác nhau như vậy cần được phản ánh trong việc chuẩn bị các giai đoạn thi công để phân tích. MIDAS/CIVIL có tải trọng theo thời gian trong giai đoạn thi công, được sử dụng để tính toán thời gian đã qua cho các phần tử nhất định. Sự khác nhau về tuổi (của bê tông) cuar hai cánh hẫng trong ví dụ nà là do sự khác nhau về thời gian lắp đặt các đốt đầu tiên từ hai trụ. Hai trụ giống nhau được lắp đặt cùng thời gian nhưng trụ P2 được xây dựng tại thời điểm sau so với trụ P1. Sự khác nhau về thời gian như vậy có thể được tính toán theo tải trọng phụ thuộc thời gian trong giai đoạn thi công. Trong ví dụ này, giả thiết tiến độ xây dựng là 15 ngày một giai đoạn. Đoạn đầu tiên của trụ P2 được thi công sau 60 ngày so với trụ P1.


FCM Wizard 12

Tải trọng phụ thuộc thời gian cho giai đoạn thi công được định nghĩa trong Load > Construction Stage Loads > Load > Time Loads for Construction Stage.

Các thông số của bê tông thay đổi theo thời gian. Các thông số phụ thuộc thời gian như vậy thay đổi rất nhanh trong tuổi ban đầu. Tải trọng tĩnh theo giai đoạn thi công được tác dụng trong thời gian ban đầu. Tuổi của các thành phần xuất phát thể hiện số lần mà ván khuôn và các gối tạm được tháo bỏ sau khi thi công, và các bộ phận đó sẽ chịu tải trọng lâu dài. Sử dụng tuổi của các cấu kiện ban đầu, chương trình tự động tính toán mô đun đàn hồi, hệ số từ biến và hệ số co ngót. Tuổi ban đầu của cấu kiện có thể được chỉ định bằng cách trừ đi thời gian cho lắp đặt ván khuôn và cốt thép trong chu kỳ thi công như sau:

- Vùng FSM: 60 ngày - Đốt hợp long: 10 ngày - Trụ: 15 ngày - Các đốt: 5 ngày - Trụ: 100 ngày

Trọng lượng bản thân của các đốt và đốt hợp long, phải được tác dụng sớm hơn trong giai đoạn thi công một đốt.


FCM Wizard 13

Nhập thông số mặt cắt hộp bê tông cốt thép dự ứng lực Trong một quá trình xây dựng cầu đúc hẫng, các mặt cắt tại trụ có chiều cao lớn hơn so với ở giữa nhịp để chịu mô men và lực cắt lớn cho cánh hẫng. Bằng việc chỉ định các mặt cắt tại gối và giữa nhịp, chương trình tự động phát sinh các thông số mặt cắt thay đổi của một hàm bậc hai. Nhập vào các kích thước mặt cắt theo hình vẽ dưới bằng cách chọn Drawing trong View Option để kiểm tra mặt cắt. Tham khảo trong Help, mặt cắt được khai báo trong phần Using MIDAS/Civil>Model>Property>Tapered Section Group Trọng lượng của xe đúc, bao gồm cả ván khuôn và các thiết bị hỗ trợ, được nhập vào với một độ lệch tâm. Điều này được chuyển đổi thành một lực thẳng đứng và một momen, sau đó tác dụng vào đầu cánh hẫng. nếu có cả tải trọng bê tông ướt (lựa chọn này được chọn), thì trọng lượng của bê tông ướt được tác dụng tại thời điểm kết thúc việc lắp đặt ván khuôn và cốt thép, là số ngày trong một giai đoạn thi công nhỏ hơn tuổi của cấu kiện. Tuổi của cấu


FCM Wizard 14

kiện ở đây thể hiện trong khoảng thời gian đông cứng của cấu kiện hiện thời được kích hoạt trong giai đoạn hiện thời. Sau khi đặt tải trọng của xe đúc, nếu trọng lượng của bê tông ướt được đưa vào với khoảng thời gian không làm thay đổi hệ thống kết cấu, Additional Steps có thể được dùng hơn là tạo lập một giai đoạn thi công khác. Additional Steps được giải thích trong Online manual, “Sử dụng MIDAS/Civil>Load>Construction Stage Analysis Data>Define Construction”


FCM Wizard 15

Lựa chọn 2 Cell sẽ cho một mặt cắt có thành giữa. Độ lệch tâm (vị trí độ cứng) của các phần tử dầm được tao bở FCM Wizard được tham khảo cho Center-Top. Điều này phản ánh mặt cắt thay đổi. Độ cứng được tính toán tự động tương đối so với vị trí Center-Top. Nhập vị trí lắp đặt cáp dự ứng lực Sự lắp đặt cáp dự ứng lực và số bó cáp được neo trong từng giai đoạn thi công được định nghĩa trong trang Tendon. Việc định nghĩa bó cáp và vị trí neo trong mặt cắt và số bó cáp neo tại mỗi đốt sẽ tự động phát sinh các thông số vị trí (lý trình) của cáp. FCM Wizard cho phép chỉ có các bó cáp có khoảng cách bằng nhau. Với các khoảng cách không bằng nhau, một khoảng cách trung bình có thể được sử dụng, vì nót không ảnh hưởng đến phân tích tổng thể của toàn bộ giai đoạn thi công.


FCM Wizard 16

Thông tin về cáp dự ứng lực có thể được nhập bằng cách sử dụng Tendon Profile ngay cả khi Tendon và Prestress không được chọn. N7 và N8 thể hiện số bó cáp trong các vùng FSM.

Vị trí lắp đặt cáp ở nhịp biên va nhịp giữa


FCM Wizard 17

Lựa chọn Unequal in Tendon Number cho phép chúng ta nhạp vào số lượng bó cáp khác nhau cho vị trí phía trên và dưới của các nhịp và trên trụ. Nhập vào thông số của cáp dự ứng lực và ứng suất kích. Các hệ số liên quan đến mất mát của cáp là khác nhau ở vị trí của cáp trên và dưới, do vậy được định nghĩa tách biệt. 72% ứng suất tới hạn được chỉ định cho ứng suất kích. Các bó cáp phía dưới có thể được neo xa vị trí đầu các đốt trong trường hợp vị trí neo được chỉ định theo biểu thức tỉ số chiều dài đốt. Hệ số chùng ứng suất dựa vào phương tình Magura. Đối với các loại cáp thông thường, nó có giá trị bằng 10, và cho loại cáp có độ chùng thấp, giá trị của nó là 45. Nếu cáp trên được bơm bê tông trong mỗi giai đoạn được nhập vào, các thông số mặt cắt được bơm vữa được tính toán cho giai đoạn đó ngay sau giai đoạn bơm vữa. Số lượng cáp tăng theo sự tăng chiều dài cánh hẫng. Việc neo 2 cáp trong một đốt xảy ra. Chỉ địh số bó cáp dự ứng lực được neo trong mỗi đốt bằng cách xem Hình vẽ.


FCM Wizard 18


FCM Wizard 19


FCM Wizard 20

Nhiều đốt có thể lựa chọn bằng cách giữa phím Ctrl trong quá trình chọn. Sau khi kết thúc nhập số liệu, nhấn nút Ok để đóng FCM Bridge Wizard và kiểm tra việc mô hình hóa. Kiểm tra mô hình hóa của cầu và bố trí của cáp. Sử dụng Zoom Window và Zoom Fit để xem các phần cục bộ.


FCM Wizard 21

FCM Wizard tự động gán gối di động tại mỗi đầu cầu và gối cố định và ngàm tại các gối trên trụ. Wizard cũng gán các liên kết đàn hồi có độ cứng không xác định giữa các trụ và dầm hộp.


FCM Wizard 22

Kiểm tra số liệu nhập và đưa thêm các số liệu khác

Kiểm tra các giai đoạn thi công Khi một giai đoạn thi công được định nghĩa, MIDAS/Civil có hai chế độ tính toán (Giai đoạn cơ bản và giai đoạn thi công). Trong chế độ Cơ bản, tất cả các số liệu nhập vào liên quan đến dữ liệu mô hình kết cấu, và tải trọng và các điều kiện biên được cho phép. Không có phân tích nào được thực hiện đối với giai đoạn cơ bản. Phân tích kết cấu được thực hiện cho giai đoạn thi công. Trong chế độ giai đoạn thi công, không có dữ liệu kết cấu được cho phép để được thay đổi hoặc xóa ngoài điều kiện biên và các nhóm tải trọng trong mỗi giai đoạn. Giai đoạn thi công được định nghĩa bằng cách kích hoạt và bỏ kích hoạt các nhóm kết cấu, nhóm điều kiện biên và nhóm tải trọng, không có các phần tử độc lập và điều kiện biên cũng như tải trọng. Kiểm tra các giai đoạn thi công được thực hiện tự động với FCM Bridge Wizard. Thanh công cụ Stage và Works Tree có thể được sử dụng để kiểm tra các thông tin về giai đoạn thi công. Từ thanh công cục Stage, mỗi giai đoạn thi công có thể được kiểm tra với các nhóm Kết cấu, Điều kiện biên và Tải trọng được kích hoạt hoặc không kích hoạt. Thanh công cụ Stage cũng cho phép chúng ta kiểm tra sự thay đổi của kết cấu trong suốt các giai đoạn thi công trong Model View. Trong chế độ Stage Construction, các nút và phần tử có thể không được thay đổi hoặc xóa, và có thể được thực hiện chỉ trong Base Stage. Từ thanh công cụ Stage, mỗi giai đoạn thi công có thể bị xóa để kiểm tra sự phù hợp giữa hệ thống kết cấu và tải trọng.


FCM Wizard 23

Sau khi đưa con trỏ vào thanh công cụ Stage, phím mũi tên trên bàn phím có thể được dùng để lựa chọn giữa các giai đoạn. Bánh xe của chuột cũng có thể được dùng để thực hiện việc này. Hiệu chỉnh các giai đoạn thi công Trong FCM Wizard, chúng ta chỉ định 12 ngày cho mỗi giai đoạn thi công. Và 30 ngày được dùng để thực hiện việc hợp long. Theo đó, sau khi kích hoạt đốt 12, việc chuẩn bị cho thi công đốt hợp long là 20 ngày (30-10). Sau đó chúng ta sẽ đưa khoảng thời gian đúng cho giai đoạn hợp long đối với đốt 12 là 30 ngày và gán một Additional Step của 20 ngày cho việc đưa trọng lượng bê tông ướt của đốt hợp long.


FCM Wizard 24

Chuyển đổi sang Base Stage. Thông tin giai đoạn thi công có thể được thay đổi trong Base Stage. Trọng lượng bê tông ướt của đốt hợp long thứ hai có thể được đưa vào trong giai đoạn 15. Nó không nằm trong giai đoạn 13. Các nhóm phần tử, điều kiện biên và tải trọng được phát sinh tự động trong Bridge Wizard được giải thích trong “Define Structure (Boudary, Load) Group” trong Online manual. Tương tự trong giai đoạn 13, giai đoạn 15 cũng được hiệu chỉnh. Thời gian thi công cho các đốt hợp long số 2 là 30. Khoảng thời gian của giai đoạn 15 do vậy được thay đổi là 30 ngày.


FCM Wizard 25

Mỗi một lần hợp long được thi công, tĩnh tải phần 2 (gồm vỉa hè, mặt cầu,..) được đưa vào. Giả thiết rằng quản lý điều chỉnh độ vồng do từ biến được thực hiện cho đến khi 10,000 ngày sau khi đưa vào tải trọng phần 2. Chúng ta sẽ đưa vào tĩnh tải phần 2 trong CS16 và gán 10,000 ngày cho khoảng thời gian của nó. Như vậy, trường hợp tải trọng được định nghĩa và một nhóm tải trọng được thiết lập.


FCM Wizard 26

Chúng a đưa vào tĩnh tải phần 2, 3.432 ton/m theo hướng –Z.


FCM Wizard 27


FCM Wizard 28

Trong giai đoạn 16, nhóm tải trọng thứ 2 được kích hoạt, và thời gian của nó được thay đổi là 10,000 ngày.

Định nghĩa và Liên kết các thuộc tính vật liệu phụ thuộc theo thời gian. Khi đã hoàn thành việc mô hình kết cấu, bây giờ chúng ta định nghĩa thuộc tính vật liệu phụ thuộc thời gian (cường độ nén thu được là đường cong, các hệ số từ biến và co ngót) và liên kết chúng với mỗi mặt cắt. Dựa vào tiêu chuẩn CEB-FIP, kích thước mặt cắt khác nhau do sự sai khác của các hệ số từ biến và co ngót. Như vậy, mỗi một mặt cắt khác nhau phải được liên kết với các thuộc tính vật liệu phụ thuộc thời gian tương ứng. MIDAS/Civil tính toán tự động các thông số vật liệu phụ thuộc thời gian dựa trên tuổi của bê tông và đưa chúng vào vật liệu tương ứng. Sử


FCM Wizard 29

dụng Change Element Dependent Material Property, các thông số vật liệu phụ thuộc thời gian được tính toán như đối với tiêu chuẩn CEB-FIP và được gán tự động cho mỗi phần tử tương ứng. Vì các hệ số từ biến và co ngót là các hàm dạng vật lý, chúng ta sẽ định nghĩa các thông số vật liệu phụ thuộc thời gian sau khi xác định các kích thước mặt cắt thay đổi. Để tự động liên kết các thông số vật liệu và vật liệu phụ thuộc theo thời gian, các thông số mặt cắt phải được định nghĩa theo kiểu DB/User hoặc PSC. Trình tự để đưa các hệ số từ biến và co ngót vào các phần tử mặt cắt thay đổi bằng chức năng Change Element Dependent Material Property như sau:

1. Định nghĩa các thông số từ biến và co ngót theo tiêu chuẩn CEB-FIP 2. Liên kết các thông số vật liệu phụ thuộc theo thời gian cho các thuộc tính vật liệu. 3. Sử dụng chức năng Change Element Dependent Material Property, gán vào các

cấu kiện (kích thước của các phần tử) cho các phần tử. Theo trình tự như trên, các hệ số được định nghĩa trong bước 1 không được đưa vào, và các hệ số từ biến và co ngót được tính toán dựa trên các kích thước cấu kiện được định nghĩa ở bước 3 và áp dụng cho các phần tử có giá trị Change Element Dependent Material Property. Các thông số vật liệu phụ thuộc thời gian được định nghĩa theo các giá trị sau:

- Cường độ 28 ngày: fck = 400 kgf/cm2 (dầm hộp PSC), 270 kgf/cm2 (trụ). - Độ ẩm tương đối: RH = 70%. - Kích thước ký hiệu: chỉ định bằng một giá trị tùy ý (ở bước 3 bên trên đã giải thích). - Kiểu bê tông: bê tông thường (N, R) - Thời gian dỡ ván khuôn: 3 ngày.


FCM Wizard 30

Cường độ 28 ngày được chuyển đổi sang hệ thống đơn vị hiện thời. Cường độ của bê thông dạng đường cong được định nghĩa cho mỗi dạng cường độ bê tông. Sự thay đổi cường độ như vậy ảnh hưởng đến mô đun đàn hồi. CEB-FIP được sử dụng, và các giá trị được dùng để định nghĩa từ biến và co ngót được sử dụng.


FCM Wizard 31

Các thông số vật liệu phụ thuộc thời gian (được dùng trong các giai đoạn thi công) được liên kết với các thông số vật liệu (được sử dụng sau giai đoạn thi công).


FCM Wizard 32


FCM Wizard 33

Khi h, kích thước danh định của phần tử, được định nghĩa trong Change Element Dependent Material Property, giá trị của h được định nghĩa tron Vật liệu phụ thuộc thời gian (từ biến/co ngót) bị lờ đi, và các hàm từ biến, co ngót được tính toán dự trên giá trị h được định nghĩa và gán cho các phần tử riêng biệt.

Lựa chọn “AutoCalculate” tính toán tự động giá trị h cho các phần tử được họn và đưa vào tính toán từ biến và co ngót. Lựa chọn “Input” cho phép chúng ta chỉ định giá trị do người dùng đưa ra.


FCM Wizard 34

Loại bỏ các nhóm mặt cắt thay đổi FCM Wizard tạo lập nhóm mặt cắt thay đổi cho các phần tử mặt cắt thay đổi.Chức năng Tapered Section Group tự động tính toán đặc trưng mặt cắt của các mặt cắt phần tử thay đổi dựa trên các thông tin mặt cắt tại hai đầu phần tử.

Chọn TSGroup1~4 trong hộp danh sách ở phía dưới. Nhập vào số hiệu bắt đầu cho dữ liệu mặt cắt thay đổi như là kết quả của việc loại bỏ Nhóm mặt cắt thay đổi.


FCM Wizard 35

Thực hiện phân tích kết cấu

Sau khi đã hoàn thành việc khai báo các mô hình kết cấu và các giai đoạn thi công, bây giờ chúng ta sẽ lựa chọn việc xem xét các thuộc tính vật liệu phụ thuộc thời gian và mất mát ứng suất trong cáp đối với phân tích theo giai đoạn thi công, và khai báo điều kiện hội tụ và bước lặp cho từ biến.

Nếu Auto Time Step Generation for Large Time Gap được chọn, các bước thời gian thêm sẽ được phát sinh cho các giai đoạn có thời gian phụ thuộc vào những khoảng nhất định để phản ánh hiệu ứng quá trình lâu dài.


FCM Wizard 36

Chúng ta đã hoàn thành việc nhập tất cả các số liệu cho quá trình mô hình hóa kết cấu, các giai đoạn thi công,… sẵn sàng cho việc phân tích.


FCM Wizard 37

Kiểm tra kết quả Kết quả phân tích theo giai đoạn thi công có thể được kiểm tra theo hai cách. Các ứng suất và chuyển vị được tính toán cho mỗi giai đoạn thi công nhất định với mọi phần tử có thể được kiểm tra, hoặc các ứng suất và chuyển vị của một phần tử nào đó có thể được kiểm tra trong quá trình thi công. MIDAS/Civil đưa ra các biểu đồ và bảng biểu để kiểm tra cho những mục đích trên.

Kiểm tra ứng suất và các thành phần lực bằng biểu đồ Chúng ta hãy xem các ứng suất tại vị trí phía dưới của mặt cắt ở giai đoạn 13 chỗ mà xảy ra ứng suất nén lớn nhất. Stage>CS13

Results / Bridge Girder Stress Diagram Load Cases/Combinations>Step List>Cfirst Step, Last Step(on) Load Cases/Combinations>CS: Summation (on) ; Diagram Type>Stress X-Axis Type>Distance ; Bridge Girder Elem Group>BridgeGirder Components>Combined (on) ; Combined(Axial+Moment)>3(+y,-z) Draw Allowable Stress Line (on)>Comp. (1600) ; Tens. (320)

Xem thêm trong mục Using MIDAS/Civil> Results>Bridge Girder Stress Diagram, Using MIDAS/Civil> Results>Stage/Step History Graph trong On-line manual. FCM Wizard tự động tạo lập một nhóm kết cấu, cái mà cần được kiểm tra đối với các ứng suất trên mặt cắt. Các dầm chính được gán vào một nhóm kế cấu, Bridge Girder. Chọn mục Draw Allowable Stress Line và nhập vào ứng suất nén và kéo cho phép mà giá trị của chúng được hiển thị là các chấm nhỏ trên biểu đồ ứng suất.


FCM Wizard 38

Nếu một vùng chỉ định bất kf nào của đồ thị cần được hiển thị kết quả, kéo chuột trên vùng đó với phím chuột được nhấn. Để trở lại biểu đồ tổng thể, kích chuột phải và chọn Zoom Out All.


FCM Wizard 39

Sử dụng chức năng Stage/Step History Graph, chúng ta sẽ kiểm tra sự thay đổi của ứng suất trong các giai đoạn thi công cho đốt trên đỉnh trụ (phần tử 19, đầu i) trên một biểu đồ. Model View Results / Stage/Step History Graph

Define Function>Beam Force/Stress Beam Force/Stress>Name (Top) ; Element No. (19) ; Stress (on)

Point>I-Node ; Components>Bend(+z) Combine Axial (on)

Beam Force/Stress>Name (Bot) ; Element No. (19) ; Stress (on) Point>I-Node ; Components>Bend(-z) Combine Axial (on)

Mode>Multi Func. ; Step Option>All Steps ; X-Axis>Stage/Step


FCM Wizard 40

Check Function to Plot>Top (on) ; Bot (on) Load Cases/Combinations>Summation Graph Title (Stress History)

Stage/Step History Graph chỉ có thể được sử dụng khi Model View đang kích hoạt.

Trong Stage/Step History Graph, kích chuột phải để làm xuất hiện Menu ngữ cảnh. Sử dụng chức năng Save Graph As Text trong menu ngữ cảnh, sự thay đổi của các ứng suất có thể được lưu lại dưới dạng một kiểu văn bản. Save Graph As Text File name (N) ( StressHistory )


FCM Wizard 41

Lại dùng chức năng Stage/Step History Graph, bây giờ chúng ta sẽ kiểm tra sự thay đổi của các lực thành phần theo các giai đoạn thi công đối với đốt trên trụ (phần tử 19, đầu i) trên biểu đồ. Model View Results / Stage/Step History Graph

Define Function>Beam Force/Stress Beam Force/Stress>Name (Moment) ; Element ID (19) ; Force (on) Point>I-Node ; Components>Moment-y ↵

Mode>Multi LCase ; Step Option>Last Step Check Load Cases to Plot

Dead Load (on) ; Tendon Primary (on) ; Tendon Secondary (on) Creep Primary (on) ; Creep Secondary (on) Shrinkage Primary (on) ; Shrinkage Secondary (on) Summation (on)


FCM Wizard 42

Defined Functions>Moment Graph Title (Moment)

Kiểm tra các ứng suất theo dạng bảng Khi kết quả phân tích giai đoạn thi công được kiểm tra theo dạng bảng, Records Activation Dialog được sử dụng để sắp xếp các kết quả theo phần tử, trường hợp tải trọng, giai đoạn thi công, nhóm các phần tử được quan tâm,.. Chúng ta hãy kiểm tra sự thay đổi của các ứng suất tại đầu đốt trên đỉnh trụ theo các giai đoạn thi công. Results / Results Table / Beam / Stress

Node or Element>Element (19) Loadcase/Combination>Summation(CS) (on) Stage/Step>CS1:001(first) ~ CS16:002(last) (on) Part Number>Part i (on)

Chọn CS1 và CS16 bằng cách nhấn phím Shift đồng thời, chúng ta sẽ chọn tất cả các giai đoạn thi công từ CS1 đến CS16.


FCM Wizard 43

Kiểm tra mất mát ứng suất Sự thay đổi của lực căng do mất mát ứng suất được kiểm tra theo các giai đoạn thi công. Trong hộp thoại Tendon Time Dependent Loss Graph, chỉ có lực căng tồn tại trong giai đoạn hiện thời có thể được kiểm tra. Đối với sự thay đổi của các lực căng trong cáp theo các giai đoạn, nhấn vào . Results/Tendond Time-dependent Loss Graph

Tendon>Top1-1


FCM Wizard 44

Kiểm tra tọa độ cáp

MIDAS/Civil cung cấp các tọa độ của cáp tại các điểm ¼ của phần tử mà cáp được gán. Results/Result Tables/Tendon/Tendon Coordinates


FCM Wizard 45

Kiểm tra chiều dài cáp Kiểm tra chiều dài cáp bằng bảng. Results/ Result Tables / Tendon / Tendon Elongation


FCM Wizard 46

Chuyển vị tại một giai đoạn thi công nhất định MIDAS/Civil cung cấp một chức năng có thể cho chúng ta kiểm tra chuyển vị của kết cấu tại một giai đoạn nhất định. Chúng ta xem chuyển vị tại giai đoạn 13. Results / Deformations / Deformed Shape

Load Cases/Combinations>CS: Summation Components>DXYZ Display Options>Undeformed, Legend, Current Step Disp. (on) ↵


FCM Wizard 47

Kiểm tra độ vồng Để có thể tạo ra biểu đồ độ vồng, chúng ta cần phải lựa chọn các nhóm phần tử và nút tương ứng với dầm, gối và đốt hợp long. FCM Wizard tự động định nghĩa tất cả các nhóm cần thiết cho kết quả tính toán độ vồng. Đóng hộp thoại Deformed Shape và lựa chọn các nhóm điều khiển độ vồng để kiểm tra các độ vồng.

Results / FCM Camber / FCM Camber Control

Bridge Girder Element Group>Bridge Girder Support Node Group>SupportNode


FCM Wizard 48

Key-Segment Elem. Group>KeySegAll ↵ Results / FCM Camber / FCM Camber Graph View

Camber Load Case>Summation (on) ↵

Quản lý điều chỉnh độ vồng Kiểm tra bảng độ vồng, cái mà sẽ được sử dụng để quản lý các độ vồng trong quá trình thi công. Các bảng độ vồng được xây dựng theo mỗi đoạn FSM và trụ. Trong ví dụ này, các vùng FSM và trụ 1 & 2 được thành lập. Results / FCM Camber / FCM Camber Table

Camber Load Case>Summation (on) ↵


FCM Wizard 49

Kiểm tra các lực thành phần do các tổ hợp tải trọng Mỗi khi cầu dầm hộp bê tông cốt thép ứng suất trước được xây dựng, tải trọng lớp phủ, tải trọng di động, thay đổi nhiệt độ, sự lún của gối,… cần được tổ hợp với các hiệu ứng của tải trọng tĩnh. Phân tích kết cấu đối với các tải trọng và tải trọng thi công được thực hiện trong giai đoạn khai thác. Các tải trọng khai thác có thể tổ hợp với các kết quả của phân tích trong giai đoạn thi công. Chúng ta không chỉ định bất kỳ một tải trọng nào ngoài tải trọng thi công trong ví dụ này, vì vậy chúng ta sẽ định nghĩa các hệ số tải trọng cho các tải trọng trong giai đoạn thi công và kiểm tra các thành phần lực. Đầu tiên, định nghĩa các tổ hợp tải trọng. Chúng ta thay đổi sang giai đoạn khai thác, vì các tổ hợp tải trọng có thể được định nghĩa hoặc bị xoá chỉ trong giai đoạn cơ bản (Base Stage) hoặc giai đoạn khai thác (PostCS Stage). Stage>PostCS� Results / Combinations

Name (Comb) ; Type>Add Load Case>Dead Load(CS) ; Factor (1.3) Load Case>Tendon Secondary(CS) ; Factor (1.0) Load Case>Creep Secondary(CS) ; Factor (1.3) Load Case>Shrinkage Secondary(CS) ; Factor (1.3)


FCM Wizard 50

Kiểm tra biểu đồ mô men uốn do tổ hợp tải trọng có hệ số.

Results / Forces / Beam Diagrams

Load Cases/Combinations>CB: Comb Components>My Display Options>5 Points, Line Fill, Scale (1.0) Type of Display>Contour (on) ; Legend (on) ↵


FCM Wizard 51

Engineering

Pt giai doan thi cong su dung fcm wizard