Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu 6 doc

Kích chọn CONC trong vùng Materials , và sau đó Nhấn Modify/Show Material để hiển thị Material Property Data.. Kích chọn CONC trong vùng Materials, và sau đó Nhấn Modify/Show Material để

o Chấp nhận mặc định Combination Type, Linear Add

o Chọn DEAD Case trong ô Case Name drop-down box

o Chọn 1 trong ô Scale Factor

o Chọn Add

o Chọn LIVE Case từ Case Name drop-down box

o Chọn Add

o Chọn PRESTRES Case từ Case Name drop-down box

o Chọn Add

o Chọn OK trong Response CombinatitrongData and Define

Response Combinationss để đóng hộp thoại

19 Chọn phần tử dầm

20 Chọn Assign menu > Frame/Cable/TendonLoads > Distributed để hiển

thị hộp thoại Frame Distributed Loads Trong đó:

 Chọn Load Case Name là DEAD

 Trong hộp thoại Load type and Directitrongarea, chọn Forces Gravity

 Trong ô Uniform Load, gõ 2.2

 Chọn OK

21 Chọn phần tử dầm

22 Chọn Assign menu > Frame/Cable/TendonLoads > Distributed để hiển

thị hộp thoại Frame Distributed Loads Trong đó:

 Chọn LIVE từ Load Case Name drop-down box

 Trong ô Uniform Load , gõ 1.6

 Chọn OK

23 Chọn phần tử dầm

24 Chọn Assign menu > Frame/Cable/Tendon> Output Stations để hiển thị

hộp thoại Assign Output StatitrongSpacing Trong đó:

 Gõ 4 trong ô Number Stations

 Chọn OK

25 Chọn Show Undeformed Shape

26 Chọn Analyze menu > Set Analysis Options để hiển thị hộp thoại

Analysis Options

 Trong đó chọn Plane Frame XZ Plane để chọn mặt phẳng xét là

XZ

 Chọn OK

27 Chọn Run Analysis để hiển thị hộp thoại Set Analysis Cases to Run

Trong đó:

 Chọn MODAL trong hộp thoại Case Name và chọn Run/Do Not

Run Case

 Chọn các trường hợp tải trọng để phân tích : DEAD, LIVE, PRESTRESS

 Chọn Run Now

28 Chọn Display menu > Show Forces/Stresses > Frames/Cables/Tendons

để hiển thị hộp thoại Member Force Diagram for Frames Trong đó:

 Chọn COMB1 từ Case/Combo Name

 Chọn Moment 3-3 option trong ô Component

 Không chọn Fill Diagram

 Chọn Show Values trongDiagram

 Chọn OK để hiển thị moment diagram

Chú ý: Có thể in biểu đồ mô men này để so sánh với trường hợp phần tử được chia thành 30 output segments Để in biểu đồ mô men , chọn File menu > Print Graphics

30 Chọn Lock/Unlock Model để mô hình lại kết cấu Chọn OK

31 Chọn phần tử

32 Chọn Assign menu > Frame/Cable/Tendon> Output Stations để hiển thị

hộp thoại Assign Output StatitrongSpacing Trong đó:

 Gõ 30 trong ô Min Number Stations

 Chọn OK

33 Chọn Show Undeformed Shape

34 Chọn Run Analysis để hiển thị hộp thoại Set Analysis Cases to Run

Trong đó, chọn Run Now

35 Khi phân tích xong, kiểm tra trong hộp thoại SAP Analysis Monitor

window Sau đó chọn OK để đóng hộp thoại window

36 Chọn Display menu > Show Forces/Stresses > Frames/Cables/Tendons

để hiển thị hộp thoại Member Force Diagram for Frames Trong đó:

 Chọn COMB1 trong ô Case/Combo Name drop-down box

 Chọn Moment 3-3 ô Component

 Chọn Show Values trongDiagram

 Chọn OK để hiển thị biểu đồ mô men

4 Bài 4 : Tính dầm trên nền đàn hồi

4.1.1 Yêu cầu bài toán

Bêtông: E = 3120 ksi Hệ số Pission = 0.2

Yêu cầu: xác định biểu đồ mô men do tổ hợp tải trọng : tĩnh tải, hoạt tải và chuyển

vị xuống dưới

Ghi chú: tĩnh tải chưa bao gồm tải trọng bản thân dầm

4.1.2 Hướng dẫn

Một số chú ý khi tình toán hệ số đàn hồi của lò xo k thông qua hệ số nền của đất

ks

Hệ số đang hồi của lò xo k = l.b.k s

Trong đó l: Khoảng cách giữa 2 gối lò xo - m

b: Bề rộng của dầm - m

ks: Hệ số nền - KN/m3 (tính theo các lí thuyết của Cơ học đất)

1 Nhấn File menu > New Model để xuất hiện hộp thoại New Model

2 Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng

3 Nhấn vào nút Beam để hiển thị Beam Trong đó:

 Gõ 1 vào ô Number of Spans

 Gõ 20 vào ô Span Length

 Không chọn Restraints

 Nhấn OK

4 Đóng cửa sổ hiển thị 3D view

5 Nhấn Define menu > Materials để xuất hiện hộp thoại Define Materials

6 Kích chọn CONC trong vùng Materials , và sau đó Nhấn Modify/Show Material để hiển thị Material Property Data Trong đó:

 Gõ 0.15 vào ô Weight per Unit Volume

 Nhấn OK trên Material Property Data and Define Materialss để

đóng lại

7 Nhấn drop-down box trên thanh công cụ để chuyển hệ đơn vị sang dạng

8 Nhấn Define menu > Materials để xuất hiện hộp thoại Define Materials

9 Kích chọn CONC trong vùng Materials, và sau đó Nhấn Modify/Show Material để hiển thị Material Property Data Trong đó:

 Gõ 3120 vào ô Modulus of Elasticity

 Gõ 0.2 vào ô Poisson’s Ratio

 Chấp nhận các giá trị mặc định khác

 Nhấn OK trên Material Property Data và Define Materialss để đóng

lại

10 Nhấn Define menu > Frame Sections để xuất hiện hộp thoại Frame

Properties Trong đó:

 Nhấn drop-down box chọn Add I/Wide Flange và sau đó nhấn vào mục Add Rectangular

 Nhấn Add New Property để hiển thị Rectangular Section Trong đó:

o Gõ CONBEAM vào ô Section Name

o Chọn CONC từ hộp Material

o Gõ 42 vào ô Depth (t3)

o Gõ 24 vào ô Width (t2)

o Nhấn OK trên Rectangular Section and Frame để đóng lại

11 Kích chọn dầm

12 Nhấn Assign menu > Frame/Cable/Tendon > Frame Sections để xuất hiện

hộp thoại Frame Properties Trong đó:

 Kích chọn CONBEAM trong ô Properties

 Nhấn OK

13 Nhấn drop-down box trên thanh công cụ để chuyển hệ đơn vị sang dạng

14 Kích chọn dầm

15 Nhấn Edit menu > Divide Frames để xuất hiện hộp thoại Divide Selected

Frames

16 Điền giá trị 20 như hiển thị và nhấn OK

17 Nhấn Define menu > Load Cases để xuất hiện hộp thoại Define Loads

Trong đó:

 Gõ LIVE vào ô Load Name

 Chọn LIVE trong Type drop-down box

 Nhấn Add New Load

 Nhấn OK

18 Nhấn Define menu > Combinations để xuất hiện hộp thoại Define Response

Combinations Trong đó:

 Nhấn Add New Combo để hiển thị Response Combination Data

Trong đó:

o Chấp nhận mặc định Response Combination Name, COMB1

o Chấp nhận mặc định Combination Type, Linear Add

o ChọnDEAD is selected trong ô Case Name drop-down box

o Gõ 1 vào ô Scale Factor

o Nhấn Add

o Chọn LIVE from the Case Name drop-down box

o Nhấn Add

o Nhấn OKs trên Response Combination Data and Define

Response Combinationss để thoát ra

19 Chọn tất cả các thanh dầm

20 Nhấn Assign menu > Frame/Cable/Tendon Loads > Distributed để xuất

hiện hộp thoại Frame Distributed Loads Trong đó:

 Chọn Load Case Name là DEAD

 Trong ô Load Type and Direction, chọn Forces avà hướng là Gravity

 Trong ô Uniform Load , gõ 10.6

 Nhấn OK

21 Chọn lại các thanh một lần nữa

22 Nhấn Assign menu > Frame/Cable/Tendon Loads > Distributed để xuất

hiện hộp thoại Frame Distributed Loads Trong đó:

 Chọn LIVE từ hộp Load Case Name drop-down box

 Trong ô Uniform Load gõ 5.4

 Nhấn OK

23 Nhấn Show Undeformed Shape

24 Nhấn Set Display Options (hoặc View menu > Set Display Options ) để

hiển thị Display Options Trong đó:

 Check the Labels box trong ô Joints area

 Nhấn OK

25 Chọn nút 16 (cách điểm cuối bên phải 6 feet)

26 Nhấn Assign menu > Joint Loads > Forces để xuất hiện hộp thoại Joint

Forces Trong đó:

 Chọn Load Case Name là DEAD

 Gõ -250 vào ô Force Global Z trong vùng Loads

 Nhấn OK

27 Chọn lại nút 16 luc nãy

28 Nhấn Assign menu > Joint Loads > Forces để xuất hiện hộp thoại Joint

Forces Trong đó:

 Chọn LIVE từ Load Case Name drop-down box

 Gõ -150 vào ô Force Global Z trong vùng Loads

 Nhấn OK

29 Nhấn Show Undeformed để hiển thị hình dạng ban đầu

30 Nhấn Set Display Options trên thanh công cụ ( hoặc View menu > Set

Display Options) để hiển thị Display Options for Active Window Trong đó:

 Không chọn Labels trong vùng Joints

 Nhấn OK

31 Nhấn drop-down box trên thanh công cụ để chuyển hệ đơn vị sang dạng

32 Chọn toàn bộ kết cấu “windowing.”

33 Nhấn Assign menu > Joint > Springs để xuất hiện hộp thoại Joint Springs

Trong đó:

 Gõ 50 vào ô Translation 3

 Nhấn OK

34 Nhấn Analyze menu > Set Analysis

Options để xuất hiện hộp thoại Analysis

Options Trong đó:

 Không chọn UX, UY, RX and RZ

chỉ để lại UZ and RY

 Nhấn OK

35 Chọn Run Analysis để hiển thị Set

Analysis Cases to Run Trong đó:

 Highlight (chọn) MODAL trong ô

Case Name list và Nhấn Run/Do

Not Run Case

 Chọn DEAD và LIVE analysis case is set to Run trong ô Action

 Nhấn Run Now để tiến hành phân tích

36 Nhấn Display menu > Show Forces/Stresses > Frames/Cables/Tendons để

xuất hiện hộp thoại Member Force Diagram for Frames Trong đó:

 Chọn COMB1 from the Case/Combo Name drop-down box

 Chọn the Moment 3-3 option trong ô Component area

 Không chọn Fill Diagram check box

 Chọn Show Values on Diagram check box

 Nhấn OK để hiển thị biểu đồ mô men

Chú ý: Để thay đổi font chữ, nhấn Options menu > Preferences > Dimensions/

Tolerances để xuất hiện hộp thoại Dimensions/Tolerances Preferences Gõ

cỡ chữ vào ô Minimum Graphic Font Size và Nhấn OK

Right click vào bất cứ thanh nào sẽ cho các giá trị cụ thể mô men của thanh

đó

37 Nhấn Show Deformed Shape ( hoặc Display menu > Show Deformed Shape) để hiển thị sơ đồ chuyển vị Trong đó:

 Chọn COMB1 từ Case/Combo Name drop-down box

 Nhấn OK

38 Right click vào nút để xem chuyển vị cụ thể của từng nút

5 Bài 5 : Áp lực nước

5.1.1 Yêu cầu bài toán

5.1.2 Hướng dẫn

1 Nhấn vào File menu > New Model để hiển thị hộp thoại New Model

2 Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng

3 Nhấn vào Wall template để hiển thị hộp thoại Shear Wall Trong

đó:

 Gõ 30 vào ô Number of Divisions, X

 Gõ 15 vào ô Number of Divisions, Z

 Gõ 1 vào ô Division Width, X

 Nhấn vào OK

4 Đóng cửa sổ hiển thị 3D view

5 Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng

6 Nhấn vào Define menu > Materials để hiển thị hộp thoại Define Materials

Chọn vật liệu CONC và nhấn vào Modify/Show Material để hiển thị hộp

thoại Material Property Data Trong đó:

 Kiểm tra lại môdul đàn hồi là 3600 và hệ số poission là 0.2

 Nhấn vào OK trong hộp thoại Material Property Data và Define

Materialss để đóng lại

7 Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng

8 Chọn tất cả các nút ở hàng cuối cùng

9 Nhấn vào Assign menu > Joint > Restraints để hiển thị hộp thoại Joint

Restraints Trong đó

 Nhấn vào nút để xác định các thành phần cần tính(U1, U2, U3, R1, R2 và R3)

trong liên kết nối đất

 Nhấn vào OK

10 Nhấn vào Define menu >

Joint Patterns command

để hiển thị hộp thoại

Define Pattern Names Trong đó

 Gõ HYDRO vào vùng Patterns

 Nhấn vào Add New Pattern Name

 Nhấn vào OK

11 Nhấn vào Select All

12 Nhấn vào Assign menu > Joint Patterns để hiển thị hộp thoại Pattern Data

Trong đó

 Chọn HYDRO từ Pattern Name drop-down list

 Gõ -1 vào ô Constant C

 Gõ 15 vào ô Constant D

 Nhấn vào OK button

13 Nhấn vào Select All

14 Nhấn vào Assign menu > Area Loads > Surface Pressure (All) để hiển thị

hộp thoại Area Surface Pressure Load Trong đó

 Chọn the By Joint Pattern option

 Chọn HYDRO từ Pattern drop-down list

 Gõ 0.0624 vào ô Multiplier

 Nhấn vào OK

15 Nhấn Show Undeformed để hiển thị hình dạng ban đầu

16 Nhấn vào Run Analysis button để hiển thị hộp thoại Set Analysis Cases

to Run Trong đó

 Chọn MODAL trong dãy Case Name và nhấn vào Run/Do Not Run

Case

 Kiểm tra lại DEAD analysis case is set to Run trong Action list

 Nhấn vào Run Now để tiến hành phân tích

17 Kích chuột vào nút giữa trên cùng để xem chuyển vị theo phương Y của tường

18 Nhấn vào Lock/Unlock Model nhấn vào resulting OK button to unlock

the model

19 Chọn tất cả các nút ở biên

20 Nhấn vào Assign menu > Joint > Restraints command để hiển thị hộp thoại

Joint Restraints Trong đó

 Nhấn vào fixed base fast restraint button để xác định bậc tự (U1, U2, U3, R1, R2 and R3)

 Nhấn vào OK button

22 Nhấn vào Run Analysis button để hiển thị hộp thoại Set Analysis Cases

to Run Sau đó, nhấn vào Run Now để tiến hành phân tích

23 Kích chuột vào nút giữa trên cùng để xem chuyển vị theo phương Y của tường

6 Bài 6 : Tải trọng di động trong thiết kế cầu

6.1.1 Yêu cầu bài toán

Vật liệu bê tông: E = 5000ksi, Hệ số possion = 0.2

Mặt cắt: Trụ: A=40 ft2; I = 400 ft3 AS = 30 ft2

Dầm: A=35ft2; I = 500 ft3; AS = 12 ft2

Tải trọng di động: Số làn xe: 2 làn

Kiểm tra với trường hợp bất lợi nhất : tải trọng xe tải HS20-44 + tải trọng làn HS20-44L trên mỗi làn đồng thời

Sử dụng phương pháp phân tích chính xác Nhiệm vụ:

Chọn chế độ output segments cho phân tích dầm là 2 Kiểm tra đường ảnh hưởng chuyển vị đứng tại A đối với trường hợp tải trọng trên lane 1 Kiểm tra M33

trong dầm với tải trọng lane 1 Đặt output segments phần tử dầm là 10 Xem lại đường ảnh hưởng chuyển vị và mô men

Bài này rèn luyện các kỹ năng sau:

 Sử dụng chức năng Divide Frames

 Khai báo Bridge Loads

 Output Stations

Hướng dẫn

1 Nh n vào File menu > New Model hi n th h p tho i New Model

2 Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng

1 Kích chọn 2D Frame để hiển thị hộp thoại 2D Frames Trong hộp

thoại này:

 Chọn Portal từ 2D Frames Type drop-down list

 Gõ 1 vào ô Number of Stories

 Gõ 3 vào ô Number of Bays

 Gõ 70 vào ô Story Height

 Gõ 100 vào ô Bay Width

 Không chọn Restraints check box

 Kích vào OK

4 Đóng cửa sổ hiển thị 3-D View

5 Kích vào Set Display Options (hoặc vào View menu > Set Display

Options) để hiển thị hộp thoại Display Options for Active Window Trong

hộp thoại này:

 Check Labels trong vùng Joint

 Check Labels trong vùng Frames/Cables/Tendons

 Kích vào OK

6 Xoá thanh số 1 và 4

7 Chọn nút 2, 3, 5 và 8

8 Kích vào Assign menu > Joint > Restraints để hiển thị hộp thoại Joint

Restraints Trong hộp thoại này:

 Check Translation 1, 2 và 3

 Kích vào OK

9 Chọn nút 5

10 Kích vào Edit menu > Move để hiển thị hộp thoại Move Trong hộp thoại

này:

 Gõ 20 vào ô Delta Z

 Kiểm tra 0 đã được điền vào ô Delta X và Delta

 Kích vào OK

11 Chọn phần tử thanh 5, 6 và 7

12 Kích vào Edit menu > Divide Frames để hiển thị hộp thoại

Divide Chọned Frames

13 Điền các giá trị vào như hình và kích vào OK

14 Chọn phần tử thanh 8 đến13

15 Kích vào Assign menu > Frame/Cable/Tendons > Output Stations để hiển

thị hộp thoại Assign Output Station Spacing Trong hộp thoại này:

 Gõ 3 vào ô Min Number Stations (ứng với 2 phần tử)

 Kích vào OK

16 Nhấn Show Undeformed để hiển thị hình dạng ban đầu

17 Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang hệ