Midas建模綜合管廊交叉口的詳細過程(下)
在采用Midas建模綜合管廊交叉口的詳細過程(上)中,介紹了綜合管廊模型的建立過程,本文主要介紹如何查看單元內力和配筋。
本文內容包含以下幾個部分:
統一單元坐標軸,抗浮驗算,地基承載力驗算,板單元內力及配筋驗算。
1. 統一單元坐標軸
統一單元坐標軸的好處是便于查看單元內力,單元內力Fxx,Mxx等都是指單元坐標軸x方向的內力,如果單元坐標軸很亂,內力顯示也是亂的。
小貼士:一般側壁單元的y向為整體坐標軸的Z向,而單元的z向指向側壁的內側或外側,z向的內側或外側決定了側壁水、土壓力的方向。
2. 抗浮驗算
管廊的安全等級為一級,重要性系數為1.1,所以為了滿足抗浮要求,在荷載組合中,浮力的系數應為1.1*1.05=1.155,自重的系數為1.0,而覆土的系數應為16/18=0.889(計算土壓力時,覆土重度取18KN/M3,而抗浮驗算時覆土的容重應按16KN/M3)。
小貼士:當整體抗浮不滿足要求時,經常使用底板外挑的辦法來增加覆土重量以達到抗浮要求,但是這樣做對底板跨中的局部抗浮基本沒有貢獻,如果要滿足局部抗浮,必須加大底板厚度。實際上,在整體抗浮滿足要求,且底板配筋也配足的情況下,是不會出現局部浮起(豎向位移較大)的情況的,所以,這個局部抗浮是否一定要滿足,也需要具體情況具體分析。
3. 地基承載力驗算
驗算地基承載力的荷載組合采用標準值,在結果-反力-土壓力菜單下查看。
小貼士:因管廊為空心結構,所以在很多情況下,基底的附加應力為負值,即使為正值,其值也較小,所以地基承載力一般都滿足要求。但是對于基地為淤泥質土的情況,因開挖對基底下土帶來的擾動不可避免,所以一般都對淤泥質土進行地基處理。
4. 板單元內力及配筋驗算
Midas和PKPM最大的不同是PKPM可以根據你輸入的活荷載自動按規范進行各種組合,而Midas則不行,所見才能所得,你需要考慮哪種荷載組合,需要手動定義荷載工況并輸入相應組合系數。比如算抗浮驗算、內力計算、裂縫驗算等都需要自己去定義不同的荷載工況。
通常來說,考慮的荷載中應包含頂板的活荷載、車輛荷載以及覆土重量以此來計算頂板、側壁以及底板。此時的側壁為壓彎構件,但為了考慮側壁受力的最不利的情況,也會忽略上述的三個荷載,僅考慮自重和水土的側壓力。
在結果-板單元內力中,可以查看各種荷載工況下的板單元內力。用剖斷線的命令可以讓內力的查看更為直觀。
Midas不僅提供了查看彎矩、剪力、軸力的功能,也可以讓其根據內力自動生成配筋面積,并且根據實際的配筋面積(需人為手動輸入)來計算裂縫寬度。唯一的遺憾是Midas不能直接根據最大裂縫寬度來生成配筋面積,在這一點上,實用性比不上PKPM。
板單元的配筋方式一般為板面兩個方向和板底兩個方向,在Midas中,用板頂方向1,板頂方向2,板底方向1,板底方向2來表達。方向1指與整體坐標軸X軸(或XY平面)夾角為0度的方向,而方向2則與方向1垂直。至于板頂和板底如何定義,是按局部坐標系z軸的方向?還是按內外側?小編目前并不能確定,只能是根據相對彎矩的大小來判定哪邊是板頂哪邊是板底。
在定義配筋大小并更新配筋面積后,可以查看裂縫的寬度。
小貼士:可以根據Midas提供的內力用其他軟件復核板單元的配筋面積和裂縫寬度,但要按壓彎構件來驗算,而非純彎構件,否則,結果會偏于保守。
來源:筑龍結構設計
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