Embed Size (px)
Citation preview
160
2.1 Mô hình hóa và phân tích c�u gi�n ��n bê tông c�t thép d� �ng l�c, mt ct ch� T
2.1.1 Gi�i thi u Ví d� trình bày cách xây d�ng mô hình và phân tích m�t k�t c�u c�u gi�n n m�t c�t có 3 d�m ch T ch�u tác d�ng c�a t�nh t�i và ho�t t�i. Các v�n � tr�ng tâm � ây là:
� Mô hình hóa cáp d� �ng l�c,
� Khai báo v�t li�u có tính n�ng thay �i theo th�i gian
� Mô hình hóa t�i tr�ng t�nh và di �ng,
� Xem xét các d�ng n�i l�c, �ng su�t và chuy�n v�, v.v.
2.1.2 S� li u tính toán
2.1.2.1 S� �� và m�t c�t ngang
C�u d�m T, nh�p gi�n n L = 33m có m�t c�t ngang ��c th� hi�n trên Hình 2-1.
Hình 2-1 C�u t�o m�t c�t ngang c�u
161
2.1.2.2 V�t li�u
� Bê tông ch� t�o d�m ch� và d�m ngang: c�p 5000 theo tiêu chu�n ASTM,
� Cáp D�L là lo�i 7 x 12,7mm, kéo sau ch� t�o t! thép t�ng �ng v"i ASTM-A416-
270(Normal).
2.1.2.3 Ti trng
2.1.2.3.1 T�nh ti
� Tr�ng l��ng b�n thân d�m,
� Tr�ng l��ng lan can và l"p ph�:
� Tr�ng l��ng l"p ph�: qph = 1,17 kN/m (tính cho toàn MCN)
� Tr�ng l��ng lan can qlc = 6,75 kN/m (tính cho m#i bên)
2.1.2.3.2 D�L trong cáp
$ng su�t trong cáp D�L là � = 1100000,00 kN/m2.
2.1.2.3.3 Ho t ti
Ho�t t�i thi�t k� là oàn xe HL-93 theo tiêu chu�n AASHTO LRFD.
2.1.3 Mô hình hóa k�t c�u N�i dung c�a vi�c mô hình hóa k�t c�u trong ví d� này bao g%m:
� Mô hình hóa v�t li�u,
� Mô hình hóa m�t c�t,
� Mô hình hóa k�t c�u g%m các nút, ph�n t& và i�u ki�n biên,
� Mô hình hóa t�i tr�ng.
2.1.3.1 Thi�t l�p môi tr��ng làm vi�c
H� th'ng n v� ��c ch�n là m, kN.
G�i menu Tools>Unit System và ch�n n v� trên giao di�n Unit System nh� ��c th� hi�n trên Hình 2-2.
162
Hình 2-2 Ch�n h� th'ng n v�
2.1.3.2 Mô hình hóa v�t li�u
N�i dung c�a vi�c mô hình hóa v�t li�u bao g%m:
� Khai báo các lo�i v�t li�u ��c dùng trong mô hình,
� Khai báo các thu�c tính thay �i theo th�i gian c�a v�t li�u nh� t! bi�n, co ngót và s� thay �i c��ng �.
� Gán các thu�c tính thay �i theo th�i gian cho các v�t li�u ã �nh ngh�a.
2.1.3.2.1 Khai báo v�t li�u
Các lo�i v�t li�u bê tông dùng cho d�m chính, d�m ngang và b�n m�t c�u c*ng nh� c't thép d� �ng l�c �u ��c khai báo d�a trên v�t li�u tiêu chu�n theo trình t� nh� ã ��c trình bày trong m�c 1.3.2. Các thông tin chính c�a v�t li�u bao g%m:
V�t li�u Tên C�p ho�c mã v�t li�u trong c� s� d� li�u ca MIDAS/Civil
V�t li�u bê tông ch� t�o d�m chính và d�m ngang
Beam Grade C5000
V�t li�u thép ch� t�o cáp D�L Tendon A416-270 (Normal)
Quá trình khai báo v�t li�u ��c ti�n hành nh� sau
� G�i menu Model>Properties>Material ho�c Tree Menu Structure Analysis>Geometry>Properties>Material,
� B�m nút Add… trong giao di�n Properties,
163
� Nh�p các thông s' t�ng �ng vào giao di�n nh�p d li�u Material Data (Hình 2-3):
� Nh�p “Conc” trong ô Name
� Ch�n “Concrete” t�i Type of Design c�a ph�n Elasticity Data
� Ch�n tiêu chu�n “ASTM(RC)” t�i ph�n Standard
� Ch�n lo�i “Grade C5000” trong DB
� B�m nút l�nh OK � k�t thúc vi�c nh�p d li�u.
Áp d�ng quá trình t�ng t� cho các v�t li�u bê tông khác c*ng nh� cho c't thép d� �ng
l�c. K�t qu� khai báo v�t li�u ��c qu�n lý trên giao di�n Properties (Hình 2-4).
164
Hình 2-3 Nh�p d li�u v�t li�u
165
Hình 2-4 K�t qu� khai báo v�t li�u
2.1.3.2.2 Khai báo các thu�c tính v�t li�u thay ��i theo th�i gian
Các thông s' liên quan �n s� thay �i tính n�ng theo th�i gian c�a bê tông dùng trong ví d� ��c th'ng kê theo B�ng 2-1.
Thông s' Giá tr�
Tiêu chu�n CIB-FIP
C��ng � bê tông � tu�i 28 ngày
50000kN/m2 cho bê tông c�p C5000
+� �m t�ng 'i c�a môi tr��ng
70%
Kích th�"c danh �nh 0,4m. Có th� yêu c�u ch�ng trình t� �ng tính l�i giá tr� này theo các kích th�"c th�c t� c�a c�u ki�n sau khi ã xây d�ng mô hình
Lo�i xi m�ng Th��ng
Tu�i bê tông khi b�t �u co ngót
3 ngày
B�ng 2-1 Các thông s' c�a v�t li�u bê tông
166
2.1.3.2.3 Hàm ��c tr�ng t� bi�n và co ngót
Quá trình nh�p d li�u ��c ti�n hành nh� sau:
� G�i menu Model>Properties>Time Dependent Material (Creep/Shrinkage)… Giao di�n Time Dependent Material (Creep/Shrinkage) xu�t hi�n, b�m nút Add… trong giao di�n này � nh�p hàm �c tr�ng m"i. Giao di�n Add/Modify Time Dependent Material (Creep / Shrinkage) xu�t hi�n.
� Nh�p d li�u vào giao di�n Add/Modify Time Dependent Material (Creep / Shrinkage) nh� ��c minh h�a trên Hình 2-5. < ây, Name là tên c�a hàm do ng��i dùng t� xác �nh (“Ceb-fip”), các giá tr� khác ��c l�y theo B�ng 2-1. Sau khi nh�p d li�u, b�m nút Show Result… � xem % th� hàm �c tr�ng co ngót, t! bi�n ã khai báo (Hình 2-6).
Hình 2-5 Nh�p d li�u hàm �c tr�ng co ngót, bi�n
167
Hình 2-6 +% th� hàm �c tr�ng co ngót / t! bi�n
2.1.3.2.4 S� thay ��i c��ng �� theo th�i gian
� G�i menu Model>Properties>Time Dependent Material (Comp. Strength)… Giao di�n Time Dependent Material (Comp. Strength) xu�t hi�n. B�m nút Add… trong giao di�n này � nh�p hàm �c tr�ng bi�n �i c��ng � m"i,
� Nh�p d li�u vào giao di�n Add/Modify Time Dependent Material (Comp. Strength). B�m nút Redraw Graph � xem hàm �c tr�ng ã khai báo (Hình 2-7Hình 2-44). < ây, Name là tên c�a hàm, do ng��i dùng t� xác �nh (“C5000”). Cement Type(s) là ki�u xi m�ng, giá tr� ��c l�a ch�n là N, R: 0.25 �ng v"i xi m�ng th��ng ho�c ông c�ng nhanh. Các giá tr� khác ��c l�y theo B�ng 2-1.
168
Hình 2-7 Hàm bi�n thiên c��ng � theo th�i gian
2.1.3.2.5 Gán các thu�c tính trên cho các v�t li�u �ã ��nh ngh�a
169
+� gán các thu�c tính ph� thu�c th�i gian cho bê tông, g�i menu
Model>Properties>Time Dependent Material Link và th�c hi�n vi�c gán nh� ��c
minh h�a trên Hình 2-8.
Hình 2-8 Gán các thu�c tính ph� thu�c th�i gian cho bê tông
2.1.3.3 Mô hình hóa m�t c�t
2.1.3.3.1 D�m ch�
M�t c�t ngang c�u g%m các d�m T có kích th�"c ��c th� hi�n trên Hình 2-9. Quá trình
khai báo m�t c�t ��c ti�n hành nh� sau:
170
Hình 2-9 Hình d�ng m�t c�t ngang
� G�i menu Model>Properties>Section ho�c Tree Menu Structural Analysis>Geomertry>Properties>Section. Giao di�n Properties v"i trang Section xu�t hi�n, b�m nút Add trên giao di�n này � nh�p m�t c�t m"i.
� Nh�p d li�u m�t c�t vào giao di�n Section Data, trang PSC: Nh�p tên (Name) là “T_sec” cho m�t c�t và ch�n ki�u PSC-I. Các d li�u khác ��c minh h�a trên Hình 2-10.
(Chú ý: ch�n �i�m làm vi�c c�a m�t c�t là Center-Bottom �� thun ti�n cho vi�c mô
hình hóa liên kt v�i d�m ngang và mô t b� trí cáp D�L)
171
Hình 2-10 Nh�p d li�u m�t c�t d�m d�c
2.1.3.3.2 D�m ngang
M�t c�t c�a d�m ngang là m�t c�t hình ch nh�t. Ch�n trang Value trong c&a s� Section
Data. Nh�p tên “Diaphragm” cho m�t c�t và ch�n ki�u Solid Rectangle. D li�u c�a
m�t c�t ��c minh h�a trên hình Hình 2-11.
172
Hình 2-11 D li�u m�t c�t d�m ngang
2.1.3.4 Xây d�ng mô hình k�t c�u
Xây d�ng mô hình k�t c�u bao g%m các công vi�c chính là t�o các nút và ph�n t&; gán các i�u ki�n biên, v.v. Vi�c mô hình hóa k�t c�u ��c th�c hi�n c�n c� vào c�u t�o và i�u ki�n làm vi�c c�a công trình.
Trong ví d� này, k�t c�u nh�p g%m 3 d�m T v"i kho�ng cách gi a các d�m là 2,4m. Các d�m ��c n'i v"i nhau b�i các d�m ngang t�i các i�m n'i theo ph�ng d�c t�ng �ng là: 0,5m + 2 x 5m + 2 x 6m + 2 x 5m + 0,5m.
173
Vi�c xây d�ng mô hình ��c b�t �u tr�"c h�t v"i vi�c xây d�ng m�t d�m d�c v"i �y � các thu�c tính, sau ó dùng các tính n�ng hi�u ch@nh � t�o ra k�t c�u �y �.
2.1.3.4.1 Xây d�ng h� ta ��
Trong MIDAS/Civil, vi�c xây d�ng mô hình k�t c�u luôn g�n v"i các h� t�a � (h� t�a � t�ng th� GCS, h� t�a � ng��i dùng, h� t�a � nút, h� t�a � ph�n t&, v.v.). T�i m�t th�i i�m, ph�i xác �nh rõ là ang làm vi�c v"i h� t�a � nào. Trong ví d� này, h� t�a � ng��i dùng (UCS) sE ��c s& d�ng.
G�i menu Model>User Coordinate System>X-Z Plane và ch�p nh�n d li�u nh� trên Hình 2-12.
Hình 2-12 Ch�n h� t�a �
2.1.3.4.2 T o ph�n t� trên giao di�n
Các ph�n t& trong mô hình ��c xây d�ng theo ph�ng pháp Extrude. Tr�"c h�t, t�o nút xu�t phát cho t!ng d�m:
� G�i menu Model>Nodes>Create Nodes,
� Nh�p t�a � nút �u tiên: Coordinate (x,y,z): 0, 0, 0.
Th�c hi�n l�nh Extrude � t�o ph�n t& d�m dài 33m xu�t phát t! nút v!a t�o:
� G�i menu Model>Elements>Extrude, trang Element trong giao di�n Model Entities xu�t hi�n,
� Ch�n ph�n t& m"i ��c t�o,
� Nh�p d li�u � t�o ph�n t&:
174
Extrude Type: Node->Line Element,
Material: Conc,
Section: T_sec,
Generation Type: Translate,
Translation/ dx, dy, dz: 33, 0, 0.
K�t qu� c�a quá trình ��c th� hi�n trên Hình 2-13.
Hình 2-13 Mô hình k�t qu� t�o d�m
2.1.3.4.3 B� trí d�m ngang
Các i�m n'i d�m ngang ��c t�o ra bYng cách s& d�ng tính n�ng Divide chia d�m d�c theo các kho�ng cách ã �nh.
Chia d�m d�c
Các b�"c chia d�m ��c th�c hi�n nh� sau:
� Ch�n d�m d�c ã t�o,
175
� G�i menu Model>Elements>Divide và nh�p d li�u trong trang Element c�a giao di�n Model Entities,
� Trong m�c Divide ch�n Unequal Distance (chia v"i kho�ng cách không �u) x: 0.5, 2@5, 2@6, 2@5 (Hình 2-14).
T�o �i�m n�i d�m ngang
Do i�m làm vi�c c�a d�m ch� và d�m ngang là khác nhau (Hình 2-15) nên ph�i t�o ra các nút c�a d�m ngang bYng tính n�ng Translate (d�ch chuy�n) t! các i�m chia trên d�m d�c:
� Ch�n các i�m chia trên d�m ch�,
� G�i menu Model>Nodes>Translate và nh�p d li�u trong trang Element c�a giao di�n Model Entities:
� Mode: Copy
� Translation: Equal Distance
� dx, dy, dz: 0, 0.2, 0
176
Hình 2-14 Chia d�m d�c
177
Hình 2-15 +i�m làm vi�c c�a d�m d�c và d�m ngang
K�t n�i d�m d�c vi d�m ngang
Các i�m nút c�a d�m ngang và i�m n'i d�m ngang trên d�m ch� ��c g�n c�ng thông qua liên k�t Elastic Link – Rigid Type. Quá trình k�t n'i ��c th�c hi�n nh� sau: G�i menu Model>Boundaries>Elastic Link và nh�p d li�u vào trang Boundary c�a giao di�n Model Entities:
� Link Type: Rigid Type
� 2 Nodes: 3, 10
� Ch�n Copy Elastic Link và Distance
� Axis: x
� Distances: 2@5,2@6,2@5
� K�t thúc bYng nút l�nh OK.
2.1.4 Gán �i�u ki n liên k�t t�i các g�i ��u d�m Quá trình gán liên k�t g'i t�i các �u d�m ��c th�c hi�n nh� sau:
� G�i menu Model> Boundaries>Supports,
� L�a ch�n thông s' cho g'i c' �nh (Hình 2-16 a),
� Ch�n nút t�i �u trái c�a các d�m d�c, ni sE gán g'i c' �nh và b�m nút Apply,
178
� L�a ch�n thông s' cho g'i di �ng (Hình 2-16 b),
� Ch�n nút t�i �u ph�i c�a các d�m d�c, ni sE gán g'i c' �nh và b�m nút Apply.
Hình 2-16 Gán các thông s' g'i
2.1.5 Xây d�ng h th�ng m�ng d�m B�"c ti�p theo là xây d�ng m�t h� th'ng m�ng d�m t! d�m d�c ã ��c kh�i t�o. Nh� b�n vE c�u t�o ã nêu, m�t c�t ngang c�u g%m 3 d�m b' trí cách nhau 2,4m. M�ng d�m sE ��c t�o ra t! tính n�ng Translate theo các b�"c nh� sau:
T�o m�ng nút
� Ch�n toàn b� d�m d�c và các i�m nút d�m ngang ã t�o,
� G�i menu Model>Nodes>Translate và nh�p d li�u vào trang Boundary c�a giao di�n Model Entities:
� Mode: Copy,
� Trong m�c Translation:
� Equal Distances; dx, dy, dz: 0, 0, 2.4,
� Number of Times: 2,
� Ch�n Copy Node Attributes,
� B�m nút Apply.
T�o m�ng d�m d�c
179
� Ch�n toàn b� phi�n d�m t�o,
� G�i menu Model>Elements>Translate và nh�p d li�u vào trang Boundary c�a giao di�n Model Entities:
� Mode: Copy,
� Translation:
� Equal Distances; dx, dy, dz: 0, 0, 2.4,
� Number of Times: 2,
� Ch�n Copy Elements Attributes,
� Ch�n nút l�nh Apply.
Xây dng m�ng d�m ngang
T�o d�m ngang t�i �u d�m:
� G�i menu Model / Elements / Create Elements
� Material: Conc
� Section: Diaphragm
Dùng tính n�ng Translate � sao chép d�m ngang ra các v� trí t�ng �ng (th�c hi�n t�ng t� nh� trên). Mô hình k�t qu� ��c th� hi�n trên Hình 2-17.
Hình 2-17 K�t qu� t�o mô hình
2.1.6 Mô hình hóa t�i tr�ng Mô hình hóa t�i tr�ng trong ví d� này bao g%m nh ng công vi�c sau:
180
� Nh�p s' li�u v� các t�nh t�i,
� Nh�p s' li�u v� t�i tr�ng d� �ng l�c,
� Nh�p s' li�u v� ho�t t�i.
2.1.6.1 T�nh ti
2.1.6.1.1 T o các tr��ng h�p ti trng
Các b�"c th�c hi�n:
� G�i menu Load>Static Load Cases
� Trong giao di�n Static Load Cases nh�p tên tr��ng h�p t�i tr�ng trong ô Name, ki�u t�i tr�ng trong ô Type và mô t� trong ô Description. Sau ó b�m nút Add � k�t thúc vi�c nh�p d li�u.
Các tr��ng h�p t�i tr�ng c�n t�o:
Tên tr��ng h�p t�i tr�ng (Name)
Ki�u (Type) Mô t� (Description)
SWL Dead Load of Component Tinh tai ban than dam
SL Dead Load of Wearing Surfaces and Utilities (DW)
Tinh tai lop phu
BL Dead Load of Component and Attachments (DC)
Tinh tai lan can
2.1.6.1.2 T�nh ti bn thân d�m (SWL)
Các b�"c sau �nh ngh�a t�i tr�ng b�n thân và gán cho tr��ng h�p t�i tr�ng:
� G�i menu Load>Self Weight
� Nh�p d li�u vào giao di�n trong trang Load c�a c&a s� Model Entities:
Load Case Name (tr��ng h�p t�i tr�ng): SWL
Self Weight Factor Z (h� s' t�i tr�ng theo ph�ng Z): -1
� K�t thúc bYng nút l�nh Add.
2.1.6.1.3 T�nh ti do l�p ph� (SL)
Tr�ng l��ng l"p ph� ��c tính là qlp = 1,17/3 (kN/m) cho m#i d�m. Cách khai báo nh� sau:
181
� Ch�n toàn b� d�m ch�,
� G�i menu Load>Element Beam Loads,
� Nh�p d li�u vào giao di�n trong trang Load c�a c&a s� Model Entities:
Load Case Name (tr��ng h�p t�i tr�ng): SL,
Options (ph�ng th�c nh�p): Add (thêm t�i tr�ng),
Load Type (ki�u t�i tr�ng): Uniform Loads (t�i tr�ng phân b' �u),
Direction (h�"ng t�i tr�ng): Global Z,
Value (d�ng giá tr�): Relative (t�ng 'i theo kho�ng cách),
x1: 0; x2: 1,
w: -1.17/3.
� K�t thúc bYng nút l�nh Apply.
K�t qu� nh�p t�i tr�ng ��c th� hi�n trên Hình 2-18
Hình 2-18 T�i tr�ng do l"p ph�
2.1.6.1.4 T�nh ti lan can (BL)
T�i tr�ng lan can tính cho m�t bên là qlc = 6,75 kN/m. T�i tr�ng này ��c chuy�n v� i�m làm vi�c c�a m�t c�t d�m biên thành m�t l�c phân b' �u qlc = 6,75 kN/m và m�t mômen phân b' mlc = 6,75 x 0,9 = 6,075 kNm/m (Hình 2-19). Cách khai báo nh� sau:
� Ch�n d�m biên bên trái và d�m biên bên ph�i,
� G�i menu Load>Element Beam Loads,
� Nh�p d li�u vào giao di�n trong trang Load c�a c&a s� Model Entities:
Load Case Name: BL
Options: Add
182
Load Type: Uniform Loads
Direction: Global Z
Value: Relative
x1: 0; x2: 1
w: -6.75
� K�t thúc bYng nút l�nh Apply.
Hình 2-19 S % chuy�n t�i tr�ng
Quá trình t�ng t� ��c áp d�ng cho vi�c nh�p mô men.
Các d� li�u c�n nh p cho d�m biên bên trái
Load Type: Uniform Moments / Torsions,
Direction: Local x,
x1: 0; x2: 1,
M: 6.075.
D� li�u cho d�m biên bên ph�i
Load Type: Uniform Moments / Torsions,
Direction: Local x,
x1: 0; x2: 1,
M: -6.075.
Hình 2-20 th� hi�n k�t qu� nh�p t�i tr�ng lan can.
183
Hình 2-20 T�i tr�ng lan can
2.1.6.1.5 Ti trng do D�L.
N�i dung c�a ph�n khai báo t�i tr�ng d� �ng l�c bao g%m:
� Khai báo các thu�c tính c�a cáp,
� Nh�p d li�u v� hình h�c c�a cáp,
� Nh�p t�i tr�ng D�L cho các cáp.
2.1.6.1.5.1. Khai báo các thu�c tính c�a cáp D�L
Cáp D�L ��c s& d�ng trong ví d� này là lo�i bó 7 x 12,7mm. Quá trình khai báo thu�c tính c�a cáp D�L (Tendon Property) bao g%m các b�"c chính sau:
� G�i menu Load>Prestress Loads>Tendon Property. Giao di�n qu�n lý thu�c tính cáp D�L Tendon Property xu�t hi�n,
� B�m nút Add trên giao di�n Tendon Property � nh�p thu�c tính cáp D�L m"i,
� Nh�p các thông s' cáp D�L (Hình 2-21) bao g%m
� Tendon Name (tên thu�c tính cáp): TP,
� Tendon Type (ki�u cáp): Internal (Post-Tension) (D�L trong, kéo sau),
� Material (v�t li�u): Tendon,
� Total Area: ch�n nút và nh�p d li�u vào giao di�n Tendon Area:
� Strand Diameter (��ng kính tao): 12.7mm
� Number of Strands (s' l��ng tao): 7.
� B�m nút OK � kh]ng �nh d li�u.
� Duct Diameter (��ng kính 'ng gen): 0.06 ,
184
� Relaxation Coefficient (h� s' chùng c't thép): 45,
� Curvature Friction Factor (h� s' ma sát t�i ch# u'n): 0.15,
� Wobble Friction Factor (h� s' ma sát l�c gi a cáp-thành 'ng): 0.0066,
� Anchorage Slip (kho�ng t�t neo):
� Begin: 0.002; End: 0.002,
� Bond Type: Unbonded,
Hình 2-21 Nh�p thu�c tính cáp D�L
2.1.6.1.5.2. Nh�p d� li�u hình h�c cho các bó cáp và gn cho các phn t�
Các d�m d�c ��c b' trí bó 7 cáp D�L trên m�t c�t ngang nh� trên Hình 2-22. B�ng t�a � cáp ��c th� hi�n trên Hình 2-23. Trong b�ng này, g'c t�a � cáp v"i là i�m gi a áy d�m c�a m�t c�t gi a nh�p. M�t ph]ng XZ t�ng �ng v"i m�t th]ng �ng và m�t ph]ng XY t�ng �ng v"i m�t nYm ngang. B�ng cung c�p t�a � cáp cho n&a bên ph�i d�m, n&a bên trái l�y 'i x�ng.
185
Hình 2-22 B' trí cáp D�L trên m�t c�t ngang
Hình 2-23 B�ng t�a � cáp
2.1.6.1.5.3. Nh�p s� li�u t�a � cáp cho dm gi�a
Do các d�m �u có c�u t�o cáp gi'ng nhau nên có th� nh�p t�a � cáp cho m�t d�m (d�m gi a) r%i sau ó th�c hi�n các tính n�ng sao chép � t�o cáp cho các d�m còn l�i. +� n gi�n hóa quá trình nh�p d li�u, �u tiên, �nh ngh�a m�t cáp m`u sau ó ti�n hành ch@nh s&a cáp này � ��c các cáp còn l�i trong d�m.
186
T�o cáp m�u
� G�i menu Load>Prestress Loads>Tendon Profile lúc này xu�t hi�n giao di�n Tendon Profile.
� B�m nút Add trong giao di�n Tendon Profile � nh�p t�a � cáp m"i trong giao di�n Add / Modify Tendon Profile
Tendon Name (tên cáp): Cable
Tendon Property (thu�c tính cáp): TP
Assign Elements (các ph�n t& ��c gán): 9to16 (Các ph�n t& c�a d�m gi a),
Input Type (d�ng nh�p d li�u t�a �): 3D,
Curve Type (d�ng ��ng cong): Round,
Trong ph�n Profile: Nh�p các t�a � ho�c có th� dán tr�c ti�p t! b�ng Excel (n�u có),
Tendon Shape: Straight,
Profile Insertion Point: 16.5, -2.4, 0 (có th� ch�n t! màn hình),
� B�m nút OK � k�t thúc quá trình (Hình 2-24).
Sao chép �� t�o các cáp
� G�i menu Load>Prestress Loads>Tendon Profile, xu�t hi�n giao di�n Tendon Profile,
� Ch�n cáp v!a ��c �nh ngh�a (có tên là Cable) trong giao di�n Tendon Profile,
� Ch�n Copy v"i Suffix: 2 và b�m nút l�nh Copy/Move � sao chép cáp “Cable” thành “Cable2”,
� Làm t�ng t� nh� v�y cho �n cáp th� 7 (Hình 2-25).
187
Hình 2-24 Nh�p d li�u t�a � cáp
188
Hình 2-25 Sao chép cáp
Hi�u ch�nh t�a �� t�ng cáp
� Trong giao di�n Tendon Profile ch�n l�n l��t các cáp và ch�n b�m nút l�nh Modify � hi�u ch@nh t�a � cáp,
� Hi�u ch@nh cáp �u tiên v"i các thông s' sau:
Name: Cable1
Profile: không thay �i.
Point of Sym: First
Sau ó b�m vào nút Make Symetric Tendon � l�y 'i x�ng
Ch�n OK. K�t qu� cáp Cable1 ã hoàn ch@nh (Hình 2-26).
Hình 2-26 T�o � cáp s' 1 (Cable1)
� Th�c hi�n các b�"c t�ng t� nh� v�y cho các cáp còn l�i (t! 2 �n 7). Tuy nhiên, 'i v"i các cáp này c�n ph�i hi�u ch@nh c� t�a � chi ti�t (Hình 2-27).
189
Hình 2-27 T�o � t�t c� các cáp c�a d�m gi a
Sau các b�"c trên, s' li�u v� cáp cho m�t d�m ã hoàn ch@nh.
2.1.6.1.5.4. Nh�p s� li�u v� cáp cho các dm còn l�i
S& d�ng tính n�ng Copy trong giao di�n Tendon Profile v"i các b�"c sau � t�o cáp cho d�m trái
� Ch�n t�t c� các cáp
� Prefix: T
� Distance: 0, 0, 2.4
� Ch�n nút l�nh Copy/Move � th�c hi�n vi�c sao chép d li�u.
Các b�"c t�ng t� trên ��c th�c hi�n cho d�m ph�i. +i�m khác bi�t duy nh�t là Prefix = “P”. K�t qu� c�a quá trình này ��c th� hi�n trên Hình 2-28.
190
Hình 2-28 Cáp D�L cho các d�m
2.1.6.1.5.5. Gán cáp cho các phn t� dm
Trong các b�"c trên, m�c dù cáp bên ph�i và bên trái ã ��c t�o ra nh�ng chúng v`n ��c gán cho d�m gi a. Vì v�y ph�i ti�n hành gán l�i chúng cho các d�m t�ng �ng. Có th� s&a tr�c ti�p cho t!ng cáp trên giao di�n Add / Modify Tendon Profile, m�c Assign Elements. Tuy nhiên có th� s&a hàng lo�t trên d li�u � d�ng v�n b�n qua công c� Tools>MCT Command Shell… Quá trình th�c hi�n nh� sau (Hình 2-29):
� G�i menu Tools>MCT Command Shell… lúc này xu�t hi�n giao di�n MCT Command Shell,
� Ch�n *TDN-PROFILE và b�m nút l�nh Insert Data khi này trong c&a s� d li�u c�a MCT Command Shell xu�t hi�n toàn b� d li�u c�a các cáp,
� Ch�n ph�n d li�u cáp �ng v"i các cáp có ti�p �u (Prefix là “P”), copy chúng ra m�t ch�ng trình x& lý v�n b�n nh� Note Pad và th�c hi�n ch�c n�ng thay th� t! 9to16 (d�m gi a) thành 1to8 (d�m ph�i) sau ó copy ng��c l�i vào c&a s� MCT Command Shell. Áp d�ng t�ng t� cho d�m trái,
� B�m nút l�nh Run � th�c hi�n vi�c c�p nh�t d li�u.
K�t qu� c�a quá trình ��c th� hi�n trên Hình 2-30.
191
Hình 2-29 Ch@nh s&a d li�u trên giao di�n MCT Command Shell
Hình 2-30 K�t qu� ch@nh s&a d li�u
2.1.6.1.5.6. Nh�p d� li�u �ng su�t tr��c trong cáp (Tendon Prestress Loads)
Khai báo tr��ng h�p t�i tr�ng
$ng su�t tr�"c trong cáp sE ��c khai báo thành m�t tr��ng h�p t�i tr�ng. Cách khai báo tr��ng h�p t�i tr�ng ��c th�c hi�n t�ng t� nh� n�i dung ã ��c trình bày trong m�c 2.1.6.1.1. Các thông s' c�a tr��ng h�p t�i tr�ng � ây là
Name: PSL
192
Type: Prestress (PS)
Description: DUL – Post Tension Loads
G�n t�i tr�ng t�i tr�ng d �ng lc cho cáp
Cáp D�L ��c kéo v"i �ng su�t � = 1100000,00 kN/m2. Vi�c nh�p d li�u này thành t�i tr�ng ��c th�c hi�n nh� sau:
� G�i menu Load>Prestress Loads>Tendon Prestress Loads,
� Nh�p d li�u vào giao di�n trong trang Load c�a c&a s� Model Entities:
� Load Case Name: PSL,
� Trong m�c Select Tendon for Loading: Ch�n toàn b� cáp trong danh sách Tendon r%i kích b�m nút “>”,
� Trong m�c Stress Value
� Ch�n Stress
� 1st Jacking: Begin
� Begin: 1100000.00
� K�t thúc vi�c nh�p d li�u bYng nút l�nh Add và óng giao di�n bYng nút Close.
2.1.6.2 Ho t ti
Khai báo ho�t t�i bao g%m
� Khai báo tiêu chu�n,
� Khai báo làn xe,
� Khai báo xe,
� T�o tr��ng h�p t�i tr�ng di �ng.
2.1.6.2.1 Khai báo tiêu chu�n
G�i menu Load / Moving Load Analysis Data / Moving Load Code, trong giao di�n Select Moving Load Code ch�n ASSHTO LRFD.
2.1.6.2.2 Khai báo làn xe
Các làn xe và � l�ch tâm t�ng �ng so v"i d�m gi a nh� trên Hình 2-31. Quá trình khai báo làn xe ��c th�c hi�n nh� sau:
193
� Menu Load>Moving Load Analysis Data>Traffic Line Lanes,
� Trong giao di�n Traffic Line Lanes ch�n nút Add � nh�p làn xe m"i, xu�t hi�n giao di�n Define Design Traffic Line Lane,
Hình 2-31 Làn xe và � l�ch tâm
Nh p d� li�u cho làn xe th� nh�t (Hình 2-33)
� Trong giao di�n Define Design Traffic Line Lane nh�p các giá tr� sau
� Lane Name: Lane 1,
� Eccentricity: 1.5,
� Trong m�c Vehicular Load Distribution
� Ch�n Lane Element,
� Moving Direction: Both,
� Selection by: ch�n 2 Points,
� Ch�n i�m �u và cu'i c�a d�m gi a và b�m nút Add
� Ch�n nút OK � k�t thúc vi�c nh�p d li�u.
194
Hình 2-32 Khai báo làn xe
Các b�"c t�ng t� c*ng sE ��c áp d�ng cho làn xe th� 2, Lane 2 v"i � l�ch tâm là -1,5m.
2.1.6.2.3 Khai báo xe
Quá trình khai báo làn xe bao g%m các b�"c chính sau:
195
� G�i menu Load>Moving Load Analysis Data>Vehicles, giao di�n Vehicles xu�t hi�n. Ch�n nút Add Standard trong giao di�n này � nh�p oàn xe tiêu chu�n.
� Trong giao di�n Define Standard Vehicle Load nh�p các d li�u sau:
� Standard Name: AASHTO LRFD Load,
� Vehicular Load Type: HL-93TRK,
� Dynamic Load Allowance: 75 (l�c xung kích tính theo %),
� K�t thúc quá trình nh�p d li�u bYng b�m nút l�nh OK.
2.1.6.2.4 Khai báo tr��ng h�p ti trng di ��ng
� G�i menu: Load>Moving Load Analysis Data>Moving Load Cases, giao di�n Moving Load Cases xu�t hi�n, ch�n nút Add � nh�p tr��ng h�p t�i tr�ng di �ng m"i,
� Trong giao di�n Define Moving Load Case, nh�p các d li�u sau:
� Load Case Name: MLC,
� Description: Tai trong di dong,
� Trong ph�n Sub – Load Cases, nh�p:
� Loading Effect: Independent.
� B�m nút Add, giao di�n Sub – Load Case xu�t hi�n,
� Nh�p các d li�u sau cho giao di�n Sub – Load Case:
� Vehicle Class: VL: HL – 93TRK,
� Min. Number of Loaded Lanes: 1,
� Max. Number of Loaded Lanes: 2,
� List of Lanes: Ch�n t�t c� các làn và b�m nút “�>”
� B�m nút l�nh OK � k�t thúc.
Toàn b� quá trình ��c th� hi�n trên Hình 2-33
196
Hình 2-33 Khai báo tr��ng h�p t�i tr�ng di �ng
2.1.6.3 Các t� h�p ti trng
Các t� h�p t�i tr�ng ��c xây d�ng theo các b�"c sau:
� G�i menu Load>Create Load Cases Using Load Combinations,
� T�o t� h�p trong giao di�n Load Combinations.
Ngoài ra, có th� cho ch�ng trình t� �ng phát sinh các t� h�p theo m�t quy trình nào ó bYng cách kích vào nút Auto Generation. Quá trình t� h�p t�i tr�ng ��c th� hi�n trên Hình 2-34.
197
Hình 2-34 T� h�p t�i tr�ng
2.1.7 Phân tích và hi�n k�t qu�
2.1.7.1 Th�c hi�n quá trình phân tích
Ví d� này trình bày m�t bài toán n gi�n, không yêu c�u các thông s' phân tích �c bi�t. B�m F5 � th�c hi�n quá trình phân tích.
2.1.7.2 Hi�n th� và phân tích k�t qu
� Hi�n th� bi�u �� mô men: ví d�, c�n xem bi�u % mô-men My v"i tr��ng h�p t�i PSL – t�i tr�ng �ng su�t tr�"c:
� G�i menu Result / Force / Beam Diagrams,
� Ch�n Load Cases/Combinations là PSL,
� B�m nút Apply � hi�n th� k�t qu� (Hình 2-35).
198
Hình 2-35 Bi�u % mô-men
Hi�n th� bi�u �� �� võng, ví d�, xem � võng theo ph�ng Z (DZ) v"i ho�t t�i (MLC):
g�i menu Result>Deformation>Deformed Shape và ch�n Load
Cases/Combinations là Mvmin: MLC (Hình 2-36)
Hình 2-36 Bi�u % � võng
199
� Xem k�t qu� n�i l�c d�"i d�ng b�ng:
� g�i menu Result>Result Tables>Beam> Forces
� Ch�n ph�n t& d�m (1to38) và t� h�p t�i tr�ng (SWL, BL, MVL) c*ng nh� v� trí xu�t k�t qu� (i, 2/4, j). B�ng k�t qu� ��c th� hi�n trên Hình 2-37.
Hình 2-37 Hi�n th� k�t qu� � d�ng b�ng
2.1.7.3 �ng su�t trên m�t c�t ngang
Các b�"c th�c hi�n � hi�n th� �ng su�t trên m�t c�t ngang d�m:
� G�i menu Result>Beam Detail Analysis
� Trong trang Beam Detail ch�n Load Cases/ Combinations là PSL:
� Element Number (ch�n ph�n t& c�n xem): 12
� Stress Section (ch�n ph�ng pháp tính �ng su�t): Normal (theo �ng su�t pháp)
� B�m nút Apply,
� Trong c&a s� Beam Detail Analysis ch�n tab Section.
S� phân b' �ng su�t trên m�t c�t ngang ��c minh h�a trên Hình 2-38.
200
Hình 2-38 S� phân b' �ng su�t trên m�t c�t ngang
