MIDAS的PSC设计验算说明 - 图文

设计验算说明

北京迈达斯技术有限公司2007年5月

北京迈达斯技术有限公司MIDAS/Civil技术资料——PSC

MIDAS/Civil技术资料——PSC设计验算说明

MIDAS/Civil PSC设计验算功能说明

一.程序给出的验算结果 .......................................................................................................... 1 二. 程序验算结果说明及与规范中相应条文的对应关系 ............................................................................ 1

1、施工阶段正截面法向应力验算：（对应规范7.2.7，7.2.8） ......................................................... 1 2、受拉区钢筋拉应力验算：（对应规范6.1.3~6.1.4，7.1.3~7.1.5） ............................................. 2 3、使用阶段正截面抗裂验算：（对应规范6.3.1（第1条）和规范6.3.2） ....................................... 2 4、使用阶段斜截面抗裂验算：（对应规范6.3.1（第2条）和规范6.3.3） ....................................... 3 5、使用阶段正截面压应力验算：（对应规范6.1.5，6.1.6，7.1.3~7.1.5） ................................... 3 6、使用阶段斜截面主压应力验算：（对应规范7.1.3~7.1.6） ........................................................... 3 7、使用阶段裂缝宽度验算：（对应规范6.4.2~6.4.4）....................................................................... 3 8、普通钢筋估算：（对应规范5.2.2~5.2.5） ...................................................................................... 4 9、预应力钢筋量估算： .......................................................................................................................... 4 10、使用阶段正截面抗弯验算：（应规范5.2.2~5.2.5）..................................................................... 4 11、使用阶段斜截面抗剪验算：（对应规范5.2.6~5.2.11） ............................................................... 5 12、使用阶段抗扭验算：（对应规范5.5.1~5.5.6） ............................................................................ 5 三、PSC设计验算时错误信息说明 .................................................................................................................. 6 四、PSC设计其它相关说明 .............................................................................................................................. 6

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一.程序给出的验算结果

程序一共给出了12项验算结果，如下所列。根据“PSC设计参数”中“截面设计内力”和“构件类型”选定的内容的不同，给出的具体验算结果是不同的，详见表1。

1) 施工阶段正截面法向应力验算 2) 受拉区钢筋的拉应力验算 3) 使用阶段正截面抗裂验算* 4) 使用阶段斜截面抗裂验算* 5) 使用阶段正截面压应力验算* 6) 使用阶段斜截面主压应力验算* 7) 使用阶段裂缝宽度验算 8) 普通钢筋量估算* 9) 预应力钢筋量估算*

10) 使用阶段正截面抗弯验算 11) 使用阶段斜截面抗剪验算 12) 使用阶段抗扭验算

不同的“PSC设计参数”对应的验算结果

表1 项目 全预应力 二维 二维+扭矩 三维 不提供第7)、8)、12)项验算 不提供第7)、8)项验算 不提供第7) 、8)项验算 不提供第7)项验算 不提供第3)项验算 部分预应力 不提供第7)、12)项验算 不提供第7)项验算 A类 部分预应力 不提供第3)、12)项验算 不提供第3)项验算 B类 * 以上不提供验算的项目均为规范中不要求验算的内容 二. 程序验算结果说明及与规范中相应条文的对应关系

1、施工阶段正截面法向应力验算：（对应规范7.2.7，7.2.8）

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进行施工阶段正截面法向应力验算时，由预加力和荷载产生的法向应力可分别按照规范第6.1.5条和第7.1.3条进行计算。此时，预应力钢筋应扣除相应阶段的预应力损失，荷载采用施工荷载，截面性质按本规范第6.1.4条的规定采用。对计算结果的叠加要满足规范第7.2.8条的规定。

最大、最小分别代表施工阶段在相应截面产生的正截面混凝土法向压应力和正截面混凝土法向拉应力。

设计结果表格中最大/最小分别表示的是混凝土最大压应力/混凝土最大拉应力，同

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时相应的Sig_ALW指的是施工阶段混凝土容许压应力/容许拉应力。 设计结果表格中应力压为正，拉为负。

阶段表示的是该最大最小值所属施工阶段名称。

抗压容许应力取用0.7f’tk，在计算抗压容许应力时取用的施工阶段混凝土的抗压强度标准值按f’ck=0.8fck计。按照规范要求施工阶段混凝土的抗压强度标准值应该取施工时实测的立方体抗压强度换算抗压强度标准值，如实测f’ck≠0.8fck用户可以把表格里面的验算结果拷贝到excel表格中，手动调整容许应力值。

抗拉容许应力取用1.15f’tk，施工阶段混凝土的抗压强度标准值按f’tk=0.8ftk计，如实测f’tk≠0.8ftk用户可以把表格里面的验算结果拷贝到excel表格中，手动调整容许应力值。

2、受拉区钢筋拉应力验算：（对应规范6.1.3~6.1.4，7.1.3~7.1.5）

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锚固阶段和正常使用阶段预应力钢筋应力计算，结果要满足规范第6.1.3条和第7.1.5（第2条）的规定。其中?p为按照规范第7.1.3条和第7.1.4条计算预应力混凝土受弯构件由使用阶段作用标准值产生的预应力钢筋的应力增量。

设计结果表格中Sig_DL指的是施工阶段扣除短期预应力损失后的预应力钢筋锚固端的有效预应力；Sig_LL指的是扣除全部预应力损失并考虑使用阶段作用标准值引起的钢束应力变化后的预应力钢筋的拉应力；对于B类构件要考虑开裂截面的影响；Sig_ADL指的是施工阶段预应力钢筋锚固端张拉控制应力容许值；Sig_ALL指的是使用阶段预应力钢筋拉应力容许值，按规范7.1.5（第2条）取用。 设计结果表格中应力拉为正，压为负。

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3、使用阶段正截面抗裂验算：（对应规范6.3.1（第1条）和规范6.3.2）

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按照规范中公式（6.3.2-1）和（6.3.2-2）计算边缘混凝土的法向拉应力，由于可能受到负弯矩的作用因此截面上边缘也可能产生拉应力，因此计算时公式中的荷载组合Ml或Ms和W0 要根据计算截面位置取相应的内力组合值和截面特性值。 计算结果的判定标准对于全预应力混凝土受弯构件要满足规范中公式（6.3.1-1）和公式（6.3.1-2）的要求；对于A类预应力混凝土构件要满足规范中公式（6.3.1-3）和公式（6.3.1-4）的要求。

需要注意的是对于A类构件由荷载长期组合计算截面边缘混凝土的法向拉应力?lt时，组合的活荷载中仅考虑汽车、人群等直接作用于构件的荷载，不考虑间接施加于桥上的其他作用效应（温度、沉降等其他活载）。 设计结果表格中应力压为正，拉为负。

表格中“组合名称”项表示正截面抗裂验算时采用的荷载组合。

表格中“类型”项表示所属荷载组合中(包含移动荷载)显示的内力项最大时，会产生所需的最大最小值。(当有移动荷载、支座沉降组分析时，程序计算了所有荷载工况的6项内力及每项内力的最大最小两项，即对每一种荷载工况计算6*2=12次，表格中的结果采用的是同时发生的内力计算的。)

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4、使用阶段斜截面抗裂验算：（对应规范6.3.1（第2条）和规范6.3.3）

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按照公式（6.3.3-1）~（6.3.3-4）计算混凝土主拉应力，并要满足规范6.3.1（第2条）的规定。计算混凝土主拉应力时要注意规范6.3.3下的关于公式（6.3.3-1）~（6.3.3-4）的注释。

Sig_P1~ Sig_P10指的是位置1~10的主拉应力值。Sig_MAX指的是所有输出主拉应力位置处主拉应力最大值。设计结果表格中应力压为正，拉为负；其他关于设计表格的说明同第3）项。

5、使用阶段正截面压应力验算：（对应规范6.1.5，6.1.6，7.1.3~7.1.5）

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对由预加力产生的正截面混凝土压应力?pc和拉应力?pt应按规范6.1.5条和6.1.6条规定计算，对由作用（或荷载）标准值产生的混凝土压应力按规范7.1.3第1条和规范7.1.4第1条计算。并且计算结果要满足规范7.1.5第1条的规定。 设计结果表格中应力压为正，拉为负；

Sig_MAX指的是计算截面各位置中最大压应力值。 其他关于设计表格的说明同第3）项。

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6、使用阶段斜截面主压应力验算：（对应规范7.1.3~7.1.6）

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按照公式（6.3.3-1）~（6.3.3-4）计算由作用（或荷载）短期效应组合和预加力产生的混凝土主压应力值，但公式（6.3.3-2）和公式（6.3.3-4）中的Ms和Vs应分别以Mk、

Vk代替。对混凝土主压应力结果要满足规范中公式（7.1.6-1）的规定。计算混凝土

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主压应力时要注意规范6.3.3下的关于公式（6.3.3-1）~（6.3.3-4）的注释。 其他关于设计表格的说明同第3）项。

7、使用阶段裂缝宽度验算：（对应规范6.4.2~6.4.4）

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当应用公式（6.4.3-1）进行裂缝宽度计算时，通常不需要定义裂缝宽度系数，只有在下述两种情况下需要人为指定裂缝宽度系数，一种情况是钢筋采用光面钢筋时，C1值应取1.4；当受力构件为板式受弯构件时，需定义裂缝宽度系数C3=1.15。 另对于公式（6.4.3-1）中的钢筋直径d，当纵向受拉钢筋采用不同直径的钢筋时，d值应为所有纵向受拉钢筋的换算直径。具体换算方法参照规范6.4.3对d值的说明。 设计结果表格中最大、最小指的是不同荷载组合产生的截面弯距的最大、最小值。根据弯矩的符号决定裂缝宽度的验算位置，在此需注意的是梁上部受拉时也会发生

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