Hướng dẫn sử dụng Midas/Civil trong mô hình hoá cầu - Ngô Văn Minh

pdf

113 trang hoanguyen 3010

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Hướng dẫn sử dụng Midas/Civil trong mô hình hoá cầu - Ngô Văn Minh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

huong_dan_su_dung_midascivil_trong_mo_hinh_hoa_cau_ngo_van_m.pdf

Nội dung text: Hướng dẫn sử dụng Midas/Civil trong mô hình hoá cầu - Ngô Văn Minh

Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 1.Xây d ng s tính c a k t c u 3 1. Xây d ng s tính c a k t c u 4 1.1 La ch n n v tính 4 1.1.1 Tng quan 4 1.1.2 Ví d : 4 1.1.3 Các cách l a ch n n v trong Midas/Civil 4 1.2 Mô hình hoá hình h c 5 1.2.1 La ch n h to 6 1.2.1.1 H tr c to t ng th (GCS :Global coordinate system) 6 1.2.1.2 H tr c to ph n t (ECS :Element Coordinate System) 7 1.2.1.3 H to t i nút (NCS : Node coordinate system) 8 1.2.1.4 H to t nh ngh a (UCS : User coordinate system) 8 1.2.2 Xây d ng h th ng l ưi (Grid) trong Midas/Civil 14 1.2.2.1 H th ng l ưi im (Point Grid) 14 1.2.2.2 H th ng l ưi d ng ưng th ng (Line Grid) 16 1.2.3 Mô hình hoá nút (Node modeling) 16 1.2.3.1 To nút : Create node 17 1.2.3.2 Các ch c n ng iu ch nh vi c mô hình hoá nút khác 20 1.2.3.3 Qu n lý h th ng nút b ng b ng nút (Nodes table) 23 1.2.4 Mô hình hoá ph n t (Elements) 24 1.2.4.1 Các lo i ph n t ưc h tr b i Midas 24 1.2.4.2 Các l nh mô hình ph n t 29 1.2.4.3 Bng qu n lý ph n t (Elements Table). 32 Bng qu n lý ph n t l ưu gi các thông s v 32 1.3 Khai báo v v t li u 33 1.3.1 Tr×nh tù m« h×nh ®Æc tr−ng vËt liÖu 33 1.3.2 Tr×nh tù g¸n vËt liÖu cho c¸c phÇn tö 36 1.3.3 Tr×nh tù khai b¸o ®Æc tr−ng vËt liÖu thay ®æi theo thêi gian: 37 1.3.3.1 §Þnh nghÜa th«ng sè vËt liÖu vÒ co ngãt vµ tõ biÕn 37 1.3.3.2 §Þnh nghÜa hµm sè cña m« ®un ®µn håi cña bª t«ng 38 1.3.3.3 G¸n ®Æc tr−ng vËt liÖu thay ®æi theo thêi gian cho c¸c vËt liÖu ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa trø¬c ®ã: 39 1.4 Khai báo v m t c t 40 1.4.1 Nh p, qu n lý c tr ưng m t c t cho các ph n t d ng ưng th ng (Section) 40 1.4.1.1 Gi ch c n ng nh p c tr ưng m t c t 40 1.4.1.2 Các d ng m t c t ưc Midas/Civil h tr 41 1.4.2 Section Stiffness Scale : 51 1.4.3 Thay đổi m ặt c ắt theo nhóm ph ần t ử (Tapered Section Group) 51 1.5 Khai báo v iu ki n biên 53 1.5.1 Beam End Release 53 1.5.2 Rigid Link 56 1.5.3 Node Local Axis: 58 2 Mô hình hoá các tác ng lên k t c u (v i k t c u c u) 61 2.1 Mô hình hoá các giai on thi công 61 2.2 Tr×nh tù m« h×nh c¸c giai ®o¹n thi c«ng cña mét kÕt cÊu tæng qu¸t: 62 2.3 M« h×nh c¸c giai ®o¹n thi c«ng cho mét cÇu ®óc hÉng cô thÓ 62 2.3.1 Ph©n chia c¸c giai ®o¹n thi c«ng. 62 2.3.2 M« h×nh ho¸ nhãm kÕt cÊu 63 Ngô V n Minh – V Ng c Anh 1
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 2.3.2.1 §Þnh nghÜa nhãm kÕt cÊu: 63 2.3.2.2 §Þnh nghÜa nhãm ®iÒu kiÖn biªn: 66 2.3.2.3 §Þnh nghÜa nhãm t¶i träng: 67 2.3.2.4 §Þnh nghÜa c¸c giai ®o¹n thi c«ng 68 2.3.3 Khai b¸o c¸c tr−êng hîp t¶i träng 77 2.3.4 G¸n t¶i träng thi c«ng 78 2.3.4.1 NhËp träng l−îng b¶n th©n: 78 2.3.5 NhËp t¶i träng xe ®óc 79 2.3.6 NhËp t¶i träng bª t«ng −ít 81 2.3.7 NhËp t¶i träng dù øng lùc: 85 2.3.7.1 Khai b¸o ®Æc tr−ng c¸p dù øng lùc 85 2.3.7.2 Khai b¸o ®−êng bè trÝ c¸p 87 2.3.7.3 G¸n t¶i träng dù øng lùc 91 2.4 Mô hình hoá ho t t i 92 2.4.1 Tr×nh tù khai b¸o ho¹t t¶i 92 2.4.1.1 Chän tiªu chuÈn ho¹t t¶i. 92 2.4.1.2 Khai b¸o lµn xe 93 2.4.1.3 §Þnh nghÜa t¶i träng xe 96 2.4.1.4 §Þnh nghÜa nhãm xe 99 2.4.1.5 §Þnh nghÜa tr−êng hîp t¶i träng ho¹t t¶i: 100 2.5 Mô hình hoá t nh t i ph n 2 103 3 T h p t i tr ng 105 4 t yêu c u tính toán, ch y ch ư ng trình 106 5 Qu n lý k t qu thu ưc 106 5.1 KiÓm tra c¸c th«ng sè ®Çu vµo: 106 5.1.1 Chøc n¨ng Display 106 5.1.2 Chøc n¨ng Display Option 107 5.2 Xem kÕt qu¶ néi lùc tõng giai ®o¹n thi c«ng. 108 5.3 Xu t k t qu n i l c do ho t t i 111 5.3.1 Kt qu ưng nh h ưng t i m t m t c t b t k 111 5.4 Xu t k t qu n i l c do ho t t i 112 5.4.1 Kt qu mômen l n nh t do ho t t i gây ra t i m t m t c t nh ư sau: 112 5.4.2 Kt q a l c c t nh nh t t i m t m t c t d ưi tác d ng c a HL 93M: 113 5.5 Mét sè ph−¬ng ph¸p xuÊt file kÕt qu¶ d−íi d¹ng text hoÆc h×nh vÏ (B»ng c¸c lÖnh Export, Print ) 113 Ngô V n Minh – V Ng c Anh 2
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u S chung phân tích n i l c c u b ng Midas/Civil Bắt đầu Sơ đồ tính Vật liệu Chuẩn bị các dự Điều kiện biên Tải trọng tác dụng liệu cần thiết Các tải trọng và tổ hợp tải trọn của bài toán Nhóm kết cấu, nhóm điều kiện biên và nhóm tải trọng Các giai đoạn thi công Mô hình hoá nút Mô hình hoá phần tử Mô hình hoá Mô hình hoá điều kiện biên Mô hình hoá kết cấu vật liêu Mô hình hoá mặt cắt -Khai báo tải trọng tĩnh Mô hình các -Khai báo các nhóm tải trọng tĩnh giai đoạn thi (trong các giai đoạn thi công ) công -Gán tải trọng tĩnh lên kết cấu Mô hình hoá -Gán tải trọng tĩnh lên các giai đoạn thi tải trọng công Tuỳ thuộc vào quy định trong -Khai báo làn xe TC thiết kế sử dụng mà tiến -Khai báo loại tải trọng hành tổ hợp các tải trọng. -Khai báo trường hợp xe Với thì xét các tổ hợp sau: Tổ hợp tải trọng cường Tổ hợp tải độ 1 Tổ hợp tải trọng cường trọng độ 2 Tổ hợp tải trọng cường độ 3 Tổ hợp tải trọng cho TTGH II Thiết lập thông số cho Tổ hợp tải trọng cho quá trình giải bài toán trạng thái giới hạn III Chạy chương trình, phân tích, đánh giá kết quả Kết thúc Ngô V n Minh – V Ng c Anh 3
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 1. Xây d ng s tính c a k t c u 1.1 Lựa ch ọn đơn v ị tính 1.1.1 Tng quan Midas Civil cung c p n v tính cho hai yu t [th nguyên] c b n c a bài toán phân tích kt c u là a. [ chi u dài ] : m, cm, mm, ft (feet), in (inch) b. [ L c ] : N , kN, kgf, tonf, lbf, kips ng v i các n v kh i l ưng là kg, t n (ton), kg, t n (ton), lb, kips/g. Tt c các yu t khác chi u dài và l c s có n v tính là t h p c a hai th nguyên c b n trên. 1.1.2 Ví d : N tonf ng su t : [Lc ]×[chi u dài] -2 : , mm 2 ft 2 Mô men quán tính (I) : [chi u dài] 4 : m 4, mm 4, ft 4 Các cách mô hình n v tính trong Midas Civil: 1.1.3 Các cách la ch n n v trong Midas/Civil Cách 1 : Ch n : Tool -> Unit System -> Xu t hi n b ng sau : Ct “Length ” : dùng ch n n v chi u dài Ngô V n Minh – V Ng c Anh 4
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Ct “Force(Mass) ” : dùng ch n n v l c ánh d u vào “Set/Change Default Unit System ” m c nh s d ng các n v ã ch n cho toàn b quá trình mô hình hoá k t c u và t i tr ng. Ch n xong Nhn “ OK ” l ưu kt qu ch n và tr v màn hình chung Nh n “ Cancel ” hu quá trình ch n và tr v màn hình chung Cách 2 : Ta c ng có th tr c ti p ch n n v tính trên màn hình nh ư sau: Quan sát trên thanh Status góc ph i, phía d ưi màn hình chính. Ta th y có hai ô hi n th các n v hi n hành (trên hình là kN và m). Ta có th thay i n v tr c ti p trên màn hình b ng cách ch n vào nút th (option buton) : . Ta ưc b n cu n lên nh ư sau : Ti n hành di chu t n n v mong mu n r i click trái chu t ch n. Chú ý : Ta hoàn toàn có th thay i ơn v trong quá trình mô hình hoá mà không làm nh hng n k t qu .tính. 1.2 Mô hình hoá hình h ọc La ch n h to -> T o l i mô hình -> Mô hình các nút -> mô hình các ph n t . Ngô V n Minh – V Ng c Anh 5
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 1.2.1 La ch n h to ph c v quá trình mô hình hoá k t c u, Midas Civil cung c p 4 lo i h tr c to c b n sau ây: a. H tr c to t ng th : GCS b. H tr c to ph n t (EGS) c. H tr c to nút (NGS) d. H tr c to t nh ngh a (UCS) 1.2.1.1 H tr c to t ng th (GCS :Global coordinate system) GCS là m t h tr c to Các vuông góc bao g m 3 tr c X,Y,Z ôi m t vuông góc v i nhau, có chi u tuân theo quy t c bàn tay ph i. Các tr c ký hi u b ng ba ch in hoa : X,Y,Z. im g c ưc m c nh có to (0,0,0). Chi u c a GCS hi n th trên màn hình góc ph i, phía d ưi : V trí im g c (0,0,0) ưc ánh d u trên màn hình : Trong màn hình chính c a Midas Civil, tr c Z c a GCS m c nh trùng v i tr c th ng ng c a màn hình, do v y trong quá trình mô hình hoá, nên quy ưc tr c th ng ng ca kt c u trùng v i tr c Z c a h to t ng th . Mi im trên màn hình Midas u t ư ng ng v i mt to nh t nh trong h to t ng th , các giá tr (X,Y,Z) này ưc hi n th thanh Status Bar Theo hình trên, im hi n t i (v trí chu t hi n t i) có to trong h to t ng th là X = -1.83 m, Y=-5.49 m, Z = 0 m. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 6
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u GCS ưc dùng mô hình hoá kt c u ( v trí nút (X,Y,Z) v trí và, chi u c a ph n t) và t i tr ng ( im t và chi u ca t i tr ng ). GCS c ng ưc dùng làm mc nh ngh a và xác nh các h to khác (UCS, ECS, NCS). 1.2.1.2 H tr c to ph n t (ECS :Element Coordinate System) H tr c to ph n t (ECS) cng có d ng 3 tr c ôi m t vuông góc (h to Các). Chi u d ư ng c a các tr c ưc xác nh theo quy t c tam di n thu n (quy t c bàn tay ph i). Các tr c c a h to này ưc kí hi u b i các ch cái th ưng : (x,y,z). Chi u các tr c ưc quy nh nh ư sau : Tr c x : d c theo phân t , có chi u trùng v i chi u ca ph n t . Tr c z : vuông góc v i x, có chi u t o v i Z c a GCS m t góc nh n, th ưng là tr c “y u” c a m t c t ( mômen quán tính c a m t c t quay tr c z th ng nh h ơn mômen quán tính quanh tr c y ) Tr c y : xác nh t x, y theo quy t c tam di n thu n. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 7
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Gc c a ECS l y im gi a ph n t . ECS ưc dùng hi n th các k t qu , d li u liên quan n ph n t nh ư ni l c trong ph n t , ng su t Ví d : Tính ra ưc n i l c d c tr c trong ph n t th k là – 9kN, ta bi t r ng n i lc d c ó có ph ư ng trùng v i ph ư ng x, chi u ng ưc chi u x và có giá tr b ng 9kN. 1.2.1.3 H to t i nút (NCS : Node coordinate system) Trong gi i bài toán k t c u b ng ph ư ng pháp ph n t h u h n (l y chuy n v nút làm n), ta ch c n s d ng h to a ph ư ng t t i ph n t và h to t ng th ca k t c u tính toán. Nh ư v y, vi c xu t hi n h to nút (NCS) th c ch t là thu n tiên cho vi c mô hình hoá iu ki n biên t i nút và t i tr ng, chuy n v t t i nút. NCS c ng là m t h to Các vuông góc, kí hi u (x,y,z). G c t t i nút. NCS ưc dùng mô hình các iu ki n biên và chuy n v g i nh ư sau: o Gi c ng (Supports) o Gi àn h i (Spring supports) o Chuy n v g i (Displacements of support) 1.2.1.4 H to t nh ngh a (UCS : User coordinate system) thu n tiên cho vi c mô hình hoá k t c u nh ng v trí c bi t ho c ph n k t cu có d ng c bi t (ví d mô hình các ph n t thu c cùng m t m t ph ng trong kt cu t ng th là k t c u không gian), ta có th t nh ngh a ly h to cho phù h p ri t ó mô hình k t c u, t i tr ng. UCS ưc thi t l p t là m c là GCS, UCS cng là m t h to Các vuông góc. Khi nh ngh a UCS, nói chung các y u t c n khai báo là : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 8
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u To g c c a UCS (Origin) Ph ư ng, chi u c a các tr c. Midas/Civil cung c p 8 ki u khai báo UCS nh ư sau: 1. X-Y plane : H to ph ng (x,y) trong m t ph ng X-Y c a GCS. Trình t khai báo : Bưc 1 : G i X-Y plane UCS. Cách 1 : Model –> User Coordinate System –> X-Y plane Cách 2 : Trên màn hình chính nh n chu t ph i, ch n User Coordinate System –> X-Y plane Ngô V n Minh – V Ng c Anh 9
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Cách 3 : Ti c a s Tree-menu bên trái màn hình, ch n Menu –> Geometry-> User Coordinate System – >X-Y plane Ngô V n Minh – V Ng c Anh 10
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Bưc 2 : Nh p các thông s v X-Y plane UCS Ti dòng “ Coordinate – Origin ” nh p to g c c a UCS trên h to tng th . Ti dòng “ Rotation Angle – Angle ” nh p góc nghiêng (có d u) t o b i chi u dư ng c a tr c x trong X-Y plane UCS v i chi u d ư ng c a tr c X c a h to t ng th . Ví d nh ư trong b ng nh p trên, g c c a h to t nh ngh a (USC) s có to X = 3m, Y = 1m, Z = 4m trong h to GCS, ng th i, chi u d ư ng ca tr c x c a UCS nghiêng m t góc b ng +45 0 so v i chi u d ư ng c a tr c X trong h to t ng th 2. X-Z plane UCS : H to ph ng (x,y) trong m t ph ng X-Z c a h to tng th . Cách g i và nh p d li u hoàn toàn gi ng v i X-Y plane UCS. 3. Y-Z plane UCS : H to ph ng (x,y) trong m t ph ng Y-Z c a h to tng th . Trình t khai báo hoàn toán gi ng v i X-Y plane UCS. 4. Three – point USC : H to không gian (x,y,z) ưc nh ngh a b i ba im. H to này ưc inh ngh a t ba thông s là a. V trí g c to trong h to t ng th . Ngô V n Minh – V Ng c Anh 11
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u b. To c a m t im thu c tr c x c a h to này trên h to tng th c. To c a m t im thu c m t ph ng x-y c a h to này trên h to t ng th . Các thông s trên ưc nh p qua b ng sau : Ti dòng Coordinate – Origin : nh p v trí c a g c h to a ph ư ng trong h to t ng th ( ví d (X,Y,Z) = (-3.05,-6.1,0)m) Ti dòng Pt. on x-Axis : nh p to c a m t im thu c tr c x c a h to a ph ư ng trong h to t ng th ( ví d X =1 m, Y=0 m, Z =0 m ) Ti dòng Pt.on x-y : Nh p to c a m t im thu c m t ph ng x-y c a h to a ph ư ng trong h to t ng th ( Ví d X =0 m, Y = 1 m, Z =0 m ) 5. Three – angle (Ba góc) Dng Three - angle UCS là mt h to các 3 chi u trong không gian (x,y,z), ưc d ng lên t h to t ng th thông qua các phép bi n hình l n lưt nh ư sau : a. Tnh ti n g c c a GCS v v trí m i ( s là v trí g c c a UCS sau này) b. Quay h to ã t nh ti n quanh tr c song song v i X m t góc nh tr ưc Ngô V n Minh – V Ng c Anh 12
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u c. Quay ti p h to thu ưc quay tr c song song v i Y m t góc nh tr ưc d. Quay ti p h to thu ưc quay tr c song song v i Z m t góc nh tr ưc Các b ưc ó ưc th hi n qua b ng trong Midas/Civil nh ư sau : Trong hình, g c c a h to m i có to (X,Y,Z) b ng (5,-3,-7) m trong h to h to t ng th . Góc quay quay tr c X là 45 0, quay tr c Y là 10 0, quay tr c Z là 25 0. 6. Named Plane 7. USC by USC 8. Named UCS Chú ý : Ta có th nh ngh a nhi u UCS ti n mô hình hoá, nhưng trong quá trình mô hình hoá ph i luôn nh mình ang mô hình trong h to nào. To c a im hi n hành trong UCS ưc ghi thanh Status bar phía d ưi màn hình. Chuy n i gi a GCS và UCS : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 13
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Trong quá trình mô hình hoá có lúc ta s d ng GCS, có lúc l i dùng UCS. ch n mt trong hai dng h tr c to này ta click và các bi u t ưng: UCS icon và GCS icon trên thanh UCS/GSC bar: 1.2.2 Xây d ng h th ng lưi (Grid) trong Midas/Civil Midas civil c ng c p hai d ng h th ng l ưi ti n cho vi c mô hình k t c u b ng cách v tr c ti p trên màn hình chính, ó là H th ng l i d ng im và h th ng l i d ng ng th ng . Ch c n ng này t ư ng i gi ng v i ch c n ng Grids trong Auto Cad, ti n cho vi c mô hình các bài toán n gi n. 1.2.2.1 H th ng l ưi im (Point Grid) H th ng l ưi d ng im có th áp d ng trong h to t ng th c ng nh ư trong h tr c to t nh ngh a. H th ng l ưi này ưc xây d ưng t 3 tham s là a. Kho ng cách gi a các im thu c l ưi theo ph ư ng X (x). b. Kho ng cách gi a các im thu c l ưi theo ph ư ng Y (y). c. ưng biên c a l ưi. (có d ng hình ch nh t trong h to 2 chi u X-Y) Các cách khai báo h th ng l ưi im trong Midas/Civil nh ư sau : Bc 1 : G i b ng khai báo : Cách 1: Model -> Grids -> Define Point Grid. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 14
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Cách 2 : Ch n bng cách click vào bi u t ưng Define Point Grid trên thanh Grid and Snap bar trên màn hình: Bc 2 : Khai báo Ti ph n Grid Spaces (dx,dy ), ta khai báo kho ng cách gi a các im thu c h th ng l ưi theo ph ưong x và ph ư ng y. Tai ph n Model Boundary ta khai báo biên c a h th ng l ưi theo th t (x1,y1,x2,y2) v i (x1,y1) là to im u c a biên hình ch nh t, (x2,y2) là im cu i c a biên hình ch nh t). Ngô V n Minh – V Ng c Anh 15
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Trong hình trên ta khai báo kho ng cách gi a các im li n nhau theo ph ư ng x là 0.5 m, kho ng cách gi a các im li n nhau theo ph ư ng y là 0.5 m. L ưi ưc xây d ng n m trong m t biên bao hình ch nh t có to im u là (0,0), im cu i là (10,10) m. Khai báo xong nh n “ OK ” l ưu. 1.2.2.2 H th ng l ưi d ng ưng th ng (Line Grid) khai báo h th ng l ưi d ng ưng th ng, ta cng có th làm theo hai cách cách 1 : Click tr c ti p vào Define Line Grid icon trên thanh Grid bar cách 2 : Ch n Model ->Grid ->Define Line Grid Khi khai báo Line Grid , ta ph i ti n hành khai báo t ng nhóm ưng th ng m t theo ph ư ng x và ph ư ng y. Line Grid cho phép kho ng cách gi a các ưng trong l ưi ưc linh ng h n Point Grid , tuy nhiên, khai báo c ng t n công h n. 1.2.3 Mô hình hoá nút (Node modeling) Khái ni m c bán v nút ã ưc trình bày ph n trên Dưi ây ch trình bày các cách khai báo nút Các thu c tính trong mô hình hoá nút Ngô V n Minh – V Ng c Anh 16
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u To nút : Create node Xoá nút : Delete node Dch chuy n nút : Translate node Quay nút : Rotate node Devide : Phân tách nút Merge : ng nh t nút Mirror : to nút i x ng Scale : phóng to h th ng nút Compact node number : renumbering : ánh s l i nút Start number : ch n nút b t u 1.2.3.1 To nút : Create node a. Gi ch c n ng t o nút b ng m t trong các cách sau: Ch n : Model -> Nodes -> Create Nodes Nh n t h p phím : Crl + Alt + 1 màn hình chính nh n chu t ph i, ch n Create Node trong b ng hi n ra. b. Sau khi g i, ch c n ng t o nút xu t hi n bên trái màn hình nh ư sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 17
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Dòng “ Create Node ” th hi n ch c n ng hi n hành c a ch ư ng trình là to nút , t ây, ta có th t v trí nút b ng 3 cách Nh n chu t tr c ti p lên v trí c n t nút trên màn hình Gõ to c a nút c n t vào menu Coordinates (x,y,z) ri nh n Enter Nh n vào icon n m bên ph i dòng Create Node nhp ví trí nút thông qua b ng nút (Node Table). Bng Entry c a menu to nút còn cung c p nh ng ch c n ng h tr vi c t o nút nh ư Start Node Number : S th t c a nút ưc t o, Midas m c nh cho nút m i to thành có s th t b ng s th t c a nút có s th t l n nh t tr ưc ó công thêm v i 1. thay i m c nh này, ta có th quy nh cách ánh s th t nút khác b ng cách nh n vào icon bên ph i dòng Start Node Number : Trên b ng Node Numbering, ta l a ch n 1 trong 3 gi i pháp ánh s th t nút là : Smallest Unused Number : Dùng s th t bé nh t ch ưa dùng Largest Used Number +1 : Dùng s th t l n nh t ã dùng công thêm 1 User- Defined Number : T t s nút. Ch n xong nh n “ OK ” l ưu l i k t qu ch n và thoát, nh n “ Cancel ” thoát mà không l ưu l i k t qu ch n. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 18
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Copy : Cho phép ng th i t o nhi u nút cách nhau nh ng kho ng nh tr ưc Times of Copy : s l n copy nút Distances (dx, dy, dz) : Kho ng cách gi a các nút t o thành theo ph ư ng x,y,z. Merge Duplicate Nodes Ch c n ng cho phép t ng ng nh t các nút c nh nhau trong m t kho ng bé nào ó thành m t nút. Midas m c nh kho ng bé ó b ng 0.000914 m. thay i kho ng cách này ta nh n vào icon bên ph i ch c n ng Merge Duplicate Nodes : Ti n hành nh p giá tr kho ng cách mong mu n r i nh n “ OK ” l ưu l i và thoát ra ngoài. Intersect Frame Elements Ch c n ng cho phép t ng ph n chia các ưng th ng ang có ( ví d m, thanh dàn ) thành 2 ph n m i t i v trí t nút. c. Ví d v to nút thông qua bng Entry : Ta nh p các giá tr trong b ng Entry nh sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 19
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Sau khi ch n “ Apply ”, k t qu t o nút trên màn hình nh ư sau: Nh ư vây, ta th y, bên c nh nút 1 ưc t o thành có to (-2,4,0), ch c n ng Copy ã t ng to thêm 5 nút t 2 n 6, theo ó, nút 2 cách nút 1 theo ph ư ng x m t kho ng bng 1 m, theo ph ư ng y m t kho ng b ng 0 m, theo ph ư ng z m t kho ng b ng 0 m, nút 3 cách nút 2 t ư ng t 1.2.3.2 Các ch c n ng iu ch nh vi c mô hình hoá nút khác 1.2.3.2.1 Ch ọn nút hi ện hành Ngô V n Minh – V Ng c Anh 20
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Tr ưc khi ti n hành vi c iu ch nh m t hai nhi u nút nào ó, ta ph i ti n hành ch n nút hi n hành. Có 2 cách làm sau : Cách 1 : Nh n vào icon Select Single trên thanh công c Selection, sau ó nh n chu t trái ch n các nút c n iu ch nh tr c ti p trên màn hình. Chú ý r ng công c Select Single cho phép ch n c nút và ph n t , do ó, n u ch n Nút riêng thì nên ch n theo cách th 2. Cách 2 : ch n nút thông qua s th t c a nút. Ta gõ tr c ti p s th t các nút c n ch n lên dòng nh c tr ng bên trái icon Select node ca thanh công c Selection : Nh ư hình trên, nút s 1 và các nút t 3 n 5 ưc l a ch n. 1.2.3.2.2 Xoá nút : Delete node Sau khi ti n hành l a ch n các nút c n xoá b ng các cách ch n nút hi n hành nh ư trên, ta nh n phím Delete trên bàn phím xoá nh ng nút ã ch n. 1.2.3.2.3 Dịch chuy ển nút : Translate node Translate node là ch c n ng cho phép d ch chuy n ho c copy m t nút ã có t i m t v trí mi. g i ch c n ng Translate node ta dung m t trong các cách sau : Nh n t h p phím Alt + Crtl + 3 Trên màn hình chính nh n chu t ph i, ch n Nodes -> Translate Model -> Nodes -> Translate Node Bng Translate Node hi n ra bên trái màn hình nh ư sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 21
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Trong b ng, các option v Start Node Number, Merge Duplicate Nodes, Copy Node Attributes, Intersect Frame Element có ch c n ng và cách nh p thông tin gi ng nh ư ã nói trong ch c n ng Create Node . Option Mode cung c p 2 l a ch n là Copy : t o nút m i m t v trí ưc quy chi u v nút hi n hành (gi nguyên nút hi n hành) Move : Di chuy n nút hi n hành n v trí m i. Option Translation òi h i nh p vào kho ng cách t v trí nút hi n hành n v trí nút m i, có th l a ch n Equal Distance ( kho ng cách gi a các nút c t o thành là không i) ho c Unequal Distance ( kho ng cách gi a các nút m i t o thành không b ng nhau ) 1.2.3.2.4 Quay nút : Rotate node 1.2.3.2.5 Devide : Phân tách nút Ngô V n Minh – V Ng c Anh 22
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 1.2.3.2.6 Merge : Đồng nh ất nút 1.2.3.2.7 Mirror : t ạo nút đối x ứng 1.2.3.2.8 Scale : phóng to (thu nh ỏ) h ệ th ống nút Cho phép phóng to (thu nh ) h th ng nút theo các ph ư ng x,y, z v i m t t l nh tr ưc, gc phóng là im tu ch n. 1.2.3.2.9 Compact node number : 1.2.3.2.10 Renambering : Đánh s ố l ại nút Ch c n ng cho phép ánh l i s th t c a nút theo kho ng cách n im g c theo các ph ư ng x, y, z (Cartesian Coordinate) ho c theo kho ng cách tuy t i t nút n g c to (Cylindarical Coordinate). 1.2.3.3 Qu n lý h th ng nút b ng b ng nút (Nodes table) Các thông s v h th ng nút ưc th hi n tr c quan trên màn hình chính, bên canh ó, cng ưc th hi n qua m t b ng ghi s th t ư, to c a các nút. xem b ng nút ta làm theo m t trong s các cách sau : Nh n t h p phím “ Alt + Crtl + N ” Trên màn hình chính nh n chu t ph i, ch n Nodes -> Nodes Table Model -> Nodes -> Nodes Table Bng h th ng nút có d ng : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 23
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Bng hi n th 4 thông s : S th t c a nút ( Node) , to c a nút theo 3 ph ư ng x,y,z. Trong ó, to c a nút theo 3 ph ư ng có th ưc s a ch a tr c ti p trong b ng nút. 1.2.4 Mô hình hoá ph n t (Elements) 1.2.4.1 Các lo i ph n t ưc h tr b i Midas Midas Civil h tr 9 lo i ph n t th ưng dùng. D ưi ây ti n hành phân tích t ng lo i ph n t. a. Truss (ph n t giàn) nh ngh a Truss là ph n t th ng, n i 2 nút, ph n t truss ch ch u kéo nén d c tr c, không ch u un, c t. Các thông s ca ph n t truss c n khai báo bao g m Vt li u (Material ) Mt c t ( Section ) Nút hai u ph n t ( Nodal conectivity ) hưng c a m t c t ( hay h ng c a h tr c to ph n t ) (Orientation ) Chú ý : Khi khai báo v t li u và m t c t ph i khai báo s li u có th tính ra c c ng ch ng kéo, nén c a ph n t (E và A) Áp d ng Dùng mô hình các thanh trong h giàn và các thanh ch ch u kéo, u n khác. b. Tension-Only (Truss/Hook/Cable) ( Ph n t ch ch u néo: Dàn / Móc/ Cáp) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 24
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u nh ngh a Là lo i ph n t n i 2 nút, ch có kh n ng ch u kéo, không ch u nén, u n, c t, xo n. Phân lo i Truss (Ph n t dàn ch u kéo ) Khi nh p các c tr ưng c a ph n t dàn ch ch u kéo, ngoài các thông s v vt li u, m t c t, 2 nút 2 u và h ưng m t c t, ta còn ph i nh p thêm giá tr lc nén cho phép ( Allow.Comp. ) Hook ( Ph n t móc ) i v i ph n t d ng Tension only – Hook (ph n t móc), ngoài nh ng c tr ưng v v t li u, m t c t, 2 nút 2 u và h ưng m t c t, ta ph i nh p thêm chi u dài on dãn t do c a ph n t (hook) Cable ( Ph n t cáp ) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 25
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Khi nh p ph n t d ng Cable, bên c nh các c tr ưng v m t c t, v t li u, nút, h ưng m t c t, ta ph i nh p thêm 2 thông s là t s Lu/L (t s gi a chi u dài th c c a cáp Lu và kho ng cách gi a 2 nút L). lc c ng tr ưc trong cáp ( Pretension ). Ph n t cáp s ưc dùng mô hình cáp treo, dây treo. c. Compression-only (Truss/Gap) ( Ph n t ch ch u nén : giàn, gap ) nh ngh a Là ph n t th ng n i 2 nút, ch có kh n ng ch u nén, không ch u kéo, u n, c t, xo n. Phân lo i Truss ( thanh giàn ch ch u nén ) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 26
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Có th dùng mô t các thành giàn b ng bê tông (ch u kéo r t kém). Khi nh p các c tr ưng c a ph n t này, ngoài nh ng c tr ưng nh ư v t li u, m t c t, nút và chi u m t c t, ta ph i nh p thêm thông s v lc kéo cho phép ( Allow.Tens .). Gap Là d ng ph n t ch u nén sau khi ã co l i m t giá tr nh t nh. Vi ph n t d ng compression only-Gap, bên c nh các thông s c b n c a m t ph n t ch u nén, ta còn ph i nh p thêm giá tr Gap. Giá tr Gap là kho ng chi u dài mà k t c u co ng n l i tr ưc khi xu t hi n n i l c ch ng l i l c nén. d. General beam/Tapered Beam ( ph n t d m : d m thông th ng, d m có m t c t thay i) nh ngh a Dng ph n t n i 2 nút, có kh n ng ch u kéo, nén, u n, c t và xo n. Các thông s c a ph n t Vt li u ( Material ) Mt c t ( Section ) Nút hai u ph n t ( Nodal conectivity ) hưng c a m t c t ( hay h ng c a h tr c to ph n t ) (Orientation ) Chú ý : Khi khai báo v t li u và m t c t ph i khai báo s li u có th tính ra c c ng ch ng kéo, nén(EA), c ng ch ng u n (EI), ct (GA) và xo n (GJ o) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 27
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Áp d ng Ph n t d ng beam ưc dùng mô hình các ph n t trong khung, các thanh d m e. Plate nh ngh a : Tm ph ng n i 4 nút Phân lo i : Theo dày m ng Thick : t m dày Thin : t m m ng Theo s nút 3 nodes ( t m ph ng xác nh b i 3 nút) 4 nodes (t m xác nh b i 4 nút) Áp d ng Ph n t t m có th ưc dùng mô hình hoá b n m t c u. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 28
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Các thông s c a ph n t t m Vt li u t m ( Material ) dày t m ( Thickness ) f. Plane Stress ( Ph n t ng su t ph ng) nh ngh a Các thông s c a ph n t g. Plane Strain ( Ph n t bi n d ng ph ng) nh ngh a Các thông s c a ph n t h. Axissymmetric (Ph n t i x ng tr c) nh ngh a Các thông s c a ph n t i. Solid (Ph n t kh i) nh ngh a Các thông s c a ph n t 1.2.4.2 Các lnh mô hình ph n t Create Elements Ch c n ng : T o ph n t m i Gi : o Model-> Elements->Create Elements o “Alt ” + “ 1” o Trên màn hình chính click chu t ph i -> Elements -> Create Element Gi i thích các thông s trên b ng Entry ( bng nh p) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 29
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u o Start Node Number a o Start Element Number aư aa ư uuaa au o Element Type a u o Material u u ư uưaua auuaau ưauu au o Section a uaauaa a u u a o Orientation ua ư ua βBeta Angle β u ươ a u ươ a ua β β uaau Ref.point a a u a ua aa β uaaua Ngô V n Minh – V Ng c Anh 30
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u o Nodal Connectivity : o Intersect a . Create Line Elements on Curve : T o các phân t th ng n m theo m t qu o cong Delete : Xoá ph n t Translate : D ch chuy n ph n t Rotate : Quay ph n t Mirrow : Ly i x ng Ngô V n Minh – V Ng c Anh 31
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Extrude : To ph n t b ng cách di chuy n nút. Devide : Chia tách ph n t Merge : ng nh t ph n t Intersect Change Element parameter : thay i các thông s c a ph n t . Compact element number Renumbering : ánh s l i ph n t 1.2.4.3 Bng qu n lý ph n t (Elements Table). Cu trúc b ng qu n lý ph n t Bng qu n lý ph n t l ưu gi các thông s v S th t ph n t (C t Element ) Dng ph n t (C t Type và Sub Type ) Vt li u c a ph n t ( c t Materia l) Dng m t c t ( c t Property ) Góc nh h ưng m t c t ( βββ Angle ) Các nút gi i h n ph n t ( Node1, Node2, Node8 ) Lo i ph n t ( Kind ) dãn dài/ co ng n tr ưc khi ch u l c ( Hook/Gap ) Lc kéo tr ưc ( Tension ) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 32
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u T s gi a chi u dài th c và kho ng cách gi a 2 nút ( Lu/L ) Bng cách qu n lý ph n t qua b ng nh ư v y, ta có th ki m soát ưc các c tr ưng c a ph n t , có th thay i ho c s a ch a các c trung ph n t m t cách tr c ti p trên B ng qu n lý ( Element Table ) Xét m t ví d là ph n t có s th t 2006 l y t b ng ph n t trên, ta th y ph n t này có các c tr ưng là : lo i ph n t : d m (beam) lo i v t li u : 2 lo i m t c t : 4 Góc nh h ưng m t c t ( β) b ng 0 0. Ph n t b gi i h n b i 2 nút là nút 2005 và nút 2006. Do có d ng d m nên các giá tr Hook, Gap, L c kéo tr ưc (tension) u b ng 0. T s gi a chi u dài th c và kho ng cách gi a 2 nút L u/L =1. 1.3 Khai báo v ề v ật li ệu 1.3.1 Tr×nh tù m« h×nh ®Æc tr−ng vËt liÖu Cã 3 c¸ch: - Tõ menu Model\ Properties\Material - Nh¸y chuét ph¶i, trong môc Properties chän Material - Trªn Tree Menu ë bªn tr¸i mµn h×nh, trong môc Geometry \ Properties\ Material Hép tho¹i Properties , chän môc Material , nh¸y nót Add , xuÊt hiÖn hép tho¹i sau: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 33
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u - T¹i dßng Material ID : nhËp sè hiÖu cña vËt liÖu (ch−¬ng tr×nh tù ®éng ®¸nh sè theo thø tù) - T¹i dßng Name : NhËp tªn lo¹i vËt liÖu - T¹i dßng Type of Design : chän lo¹i vËt liÖu vµ chän c¸c tiªu chuÈn kü thuËt vÒ vËt liÖu t−¬ng øng ë môc bªn ph¶i (¤ Steel hoÆc Concrete) - Nh¸y OK * VÝ dô khi khai b¸o mét lo¹i vËt liÖu lµ ThÐp, tr×nh tù nh− sau: Model\ Properties\ Materials Materials ID> 1 Name> A36 Type of Design> Steel; Standard> ASTM; DB> A36 Ngô V n Minh – V Ng c Anh 34
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u * VÝ dô khai b¸o vËt liÖu lµ C¸p (Tendon), nh− sau Model\ Properties\ Materials Materias ID> 2 Name> Cap Type of Design> User Defined Type of Materials: Lo¹i vËt liÖu> Isotropic (®¼ng h−íng) User Defined: Th«ng sè do ng−êi sö dông tù ®Þnh nghÜa - Modulus of Elasticity (M« ®un ®µn håi)> 2.10 8 (kN/m 2) - Poisson’s Ratio (HÖ sè Poat x«ng)> 0.3 - Thermal Coefficient ( HÖ sè gi7n në nhiÖt)> 10 -5 (1/[T]) - Weight Density (Träng l−îng b¶n th©n)>0 Ngô V n Minh – V Ng c Anh 35
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 1.3.2 Tr×nh tù g¸n vËt liÖu cho c¸c phÇn tö C¸ch 1: - T¹o phÇn tö. - Trong hép tho¹i ®ã, ë môc Material , chän lo¹i vËt liÖu thÝch hîp tõ danh s¸ch vËt liÖu sæ xuèng hoÆc nh¸y vµo nót ®Ó t¹o lo¹i vËt liÖu cÇn thiÕt ngay trong khi t¹o phÇn tö. C¸ch nµy th−êng ®−îc dïng khi mµ sè l−îng lo¹i vËt liÖu trong kÕt cÊu nhá. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 36
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u C¸ch 2: - T¹o phÇn tö, nh−ng kh«ng g¸n ®Æc tr−ng vËt liÖu. - Sau khi t¹o xong toµn bé s¬ ®å cña kÕt cÊu, dïng chøc n¨ng “kÐo th¶” (Drag and Drop) ®Ó g¸n vËt liÖu cho tõng phÇn tö. C¸ch nµy th−êng ®−îc dïng khi mµ s¬ ®å kÕt cÊu phøc t¹p, cã nhiÒu lo¹i vËt liÖu. Chó ý: Ch−¬ng tr×nh Midas cßn hç trî viÖc m« h×nh c¸c vËt liÖu thay ®æi theo thêi gian. §©y lµ mét tiÖn Ých phôc vô viÖc ph©n tÝch c¸c giai ®o¹n thi c«ng cña 1 c©y cÇu nhÞp lín khi xÐt ®Õn co ngãt vµ ®é vâng dµi h¹n, hay khi ph©n tÝch tÝch chÊt thuû nhiÖt cña mét kÕt cÊu cã ®Æc tr−ng vËt liÖu thay ®æi theo thêi gian (®Æc biÖt lµ vËt liÖu Bªt«ng) 1.3.3 Tr×nh tù khai b¸o ®Æc tr−ng vËt liÖu thay ®æi theo thêi gian: 1.3.3.1 §Þnh nghÜa th«ng sè vËt liÖu vÒ co ngãt vµ tõ biÕn Model\ Properties\ Time Dependent Material (Creep \ Shrinkage). Ngô V n Minh – V Ng c Anh 37
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Name : tªn lo¹i vËt liÖu Code : m7 hiÖu CEB : - Compression strength of concrete at the age of 28 days: C−êng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy > 28 000 kN/cm 2 - Relative Humidity of ambient environment (40 -99): §é Èm t−¬ng ®èi cña kh«ng khÝ> 70% - Notational size of member : >1 (m) - Type of cement : lo¹i xim¨ng Rigid hardening high strength cement : Xim¨ng c−êng ®é cao ®«ng cøng nhanh > RC Normal or rapid hardening cement : Xim¨ng th−êng hoÆc xim¨ng ®«ng cøng nhanh> N,R Slow hardening cement : Xim¨ng ®«ng cøng chËm > SL - Age of concrete at the beginning of shrinkage > Tuæi cña BT ë ngµy b¾t ®Çu xÐt ®Õn co ngãt> 3 (ngµy) NhÊn OK 1.3.3.2 §Þnh nghÜa hµm sè cña m« ®un ®µn håi cña bª t«ng Model\ Properties\ Time Dependent Material (Comp. Strength) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 38
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u NhËp tªn lo¹i vËt liÖu t¹i dßng Name > C4000 T¹i dßng Type , chän “ Code” Development of strength : Sù ph¸t triÓn c−êng ®é - T¹i dßng Code , chän CEB-FIP - Concrete Compression strength at 28 days : C−êng ®é chÞu nÐn ë tuæi 28 ngµy> 28 000 kN/m 2 - Cement Type (s): Lo¹i xim¨ng N, R:0.25 Nh¸y nót Redraw Graph :VÏ biÓu ®å c−êng ®é chÞu nÐn cña BT Nh¸y “ OK ” 1.3.3.3 G¸n ®Æc tr−ng vËt liÖu thay ®æi theo thêi gian cho c¸c vËt liÖu ®· ®−îc ®Þnh nghÜa trø¬c ®ã: Model\ Properties\ Time Dependent Material Link Time Dependent Material Type : chän lo¹i vËt liÖu cã tÝnh chÊt thay ®æi theo thêi gian. - Creep/ Shrinkage : Co ngãt/ tõ biÕn> C4000 - Comp. Strength : C−êng ®é chÞu nÐn> C4000 Select Material to Assign : chän lo¹i vËt liÖu cÇn g¸n - Materials: chän C4000, nhÊn nót Operation: NhÊn nót “Add/ Modify” NhÊn Close Ngô V n Minh – V Ng c Anh 39
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 1.4 Khai báo v ề m ặt c ắt 1.4.1 Nh p, qu n lý c tr ưng m t c t cho các ph n t d ng ưng th ng (Section) Các d ng ph n t d ng ư ng th ng bao g m Truss, Tension-only, Compression-only, Cable, Gap, Hook, Beam Element 1.4.1.1 Gi ch c n ng nh p c tr ưng m t c t Có th dùng m t trong các cách : Model -> Properties -> Section màn hình chính, click ph i chu t, ch n Properties -> Section Nh p tr c ti p trong quá trình mô hình ph n t : xem Create Element Sau khi ã g i ch c n ng nh p m t c t, ch ư ng trình hi n ra b ng nh ư sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 40
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Ti ây ta nh n vào Add : nh p m t c t m i. modify : s a i m t m t c t ã có s n. Delete : Xoá m t c t ã có. Copy : Copy m t c t. Import : Nhp m t c t t m t file MCB ã có s n. Renumber : ánh s l i m t c t. 1.4.1.2 Các d ng m t c t ưc Midas/Civil h tr Midas/Civil h tr 7 lo i m t c t là DB/ User : Lo i m t c t t nh ngh a ho c l a ch n theo các tiêu chu n Ngô V n Minh – V Ng c Anh 41
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Bng Entry có d ng nh ư trên hình v , yêu c u ta ph i l n l ưt nh p nh ng thông s nh ư sau : Section ID (s hi u c a m t c t) : trong hình trên t là “1” Name ( Tên c a m t c t ) : trong hình trên t là “thanh cheo” Dng m t c t : (ch I, ch C, ) La ch n gi a m t c t t nh ngha ( User ) hay m t c t nh hình theo các tiêu chu n ( DB ): o Nu m t c t ch n theo nh hình thì ph i l a ch n tiêu chu n quy nh t ư ng ng (Midas h tr các b tiêu chu n g m : AISC, BS, JIS ) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 42
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u o Nu m t c t t nh ngh a thì ph i nh p các kích th ưc m t c t La ch n tên c a m t c t trong tiêu chu n, ví d nh ư trên hình ta ch n m t ct W30x477 trong tiêu chu n AISC. Ch n im tham chi u c a m t c t trong k t c u ( Offset ): Thông th ưng, n u m t c t thu c k t c u nh p ta ch n im tham chi u là Center-Top ( im gi a biên trên ), n u m t c t thu c tr , ta th ưng ch n Centroid ( tr ng tâm ). To c a ph n t ưc mô hình hoá trong ph n mô hình ph n t chính là to c a im tham chi u. Sau khi l a ch n xong có th xem k t qu tính các c tr ưng hình h c c a mt c t b ng cách nh n vào Value : Nh p kích th ưc m t c t theo d ng có tr ưc. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 43
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Mt c t d ng Value yêu c u nh p các thông s : Section ID (S hi u m t c t) Name (tên m t c t ) Dng m t c t : m t trong các d ng sau. Các kích th ưc c a m t c t im tham chi u SRC : m t c t dng bêtông có lõi thép c ( ví d nh d m Pre-beam ). Ngô V n Minh – V Ng c Anh 44
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Các thông s c n khai báo bao g m Section ID (s hi u m t c t) : Name (tên m t c t) : Shape (d ng m t c t) : Midas/Civil h tr các d ng m t c t nh ư sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 45
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Concrete Data (kích th ưc bê tông) Steel Data (S li u v thép) : Có th nh p t nh ngh a ho c ch n d ng m t ct nh hình theo tiêu chu n. Material (S li u v v t li u) : Có th ch n lo i v t li u ưc nh s n b ng cách nh n vào , ch ư ng trình s t ng tính ra các thông s quy i vt li u ho c có th nh p tr c ti p các thông s quy i v t li u bao g m o Es/E c : t s gi a mô un àn h i c a thép và mô un àn h i c a bê tông. o Ds/D c : t s gi a kh i l ưng riêng c a thép và kh i l ưng riêng c a bê tông. o Ps : h s Poát-xông cho thép. o Pc : h s Poát-xông cho bêtông. Offset ( im tham chi u) Combined : D ng m t c t ghép gi a 2 thép hình ho c thép t h p. Midas/Civil cung c p các d ng m t c t Combined nh ư sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 46
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Vi c nh p các c tr ưng m t c t t ư ng t nh ư v i các m t c t tr ưc. PSC : M t c t hp bê tông. T¹i dßng Section ID : nhËp sè hiÖu cña mÆt c¾t Chän lo¹i mÆt c¾t h×nh hép ë « bªn c¹nh (PSC-1CELL, 2CELL: lo¹i hép cã 1 ng¨n, 2 ng¨n) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 47
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Trong môc Joint On/ Off : ®¸nh dÊu vµo c¸c « JO1, JO2 t−¬ng øng víi mÆt c¾t cÇn khai b¸o ®Ó ch−¬ng tr×nh tù ®éng g¸n c¸c gi¸ trÞ t−¬ng øng b»ng 0) ( Cã thÓ kh«ng ®¸nh dÊu vµo c¸c « nµy nh−ng ng−êi sö dông th× ph¶i tù nhËp c¸c gi¸ trÞ b»ng 0 t¹i c¸c kÝch th−íc kh«ng cÇn thiÕt) T¹i « Section Type : chän lo¹i hép cÇn khai b¸o: 1 Cell : hép cã mét ng¨n 2 Cell : hép cã hai ng¨n NhËp c¸c kÝch th−íc vµo môc Outer vµ Inner T¹i môc Offset : chän vÞ trÝ gèc cña mÆt c¾t (tuú thuéc tõng m« h×nh tÝnh) NhÊn nót ®Ó minh ho¹ vÞ trÝ gèc cña mÆt c¾t NhÊn nót ®Ó xem b¶ng tÝnh c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc cña mÆt c¾t, xuÊt hiÖn hép tho¹i sau Tapered : M t c t thay i d c theo ph n t . Vi ph n t có m t c t thay i, ta ph i nh p các thông s nh ư sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 48
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Section ID (s hi u m t c t) : Name (tên m t c t) : Shape (d ng m t c t) : Các d ng m t c t trong Tapered bao g m y các d ng m t c t ã c p (User/DB, Combined, SRC, PSC ) Kích th ưc m t c t t i nút i (nút u) o Có th ưc nh p tr c ti p o Có th tra tiêu chu n (n u là m t c t nh hình) o Có th import t m t m t c t ã ưc nh ngh a ( nu là d ng PSC ) Kích th ưc m t c t t i nút j (nút cu i) o Có th ưc nh p tr c ti p o Có th tra tiêu chu n o Có th import t m t m t c t ã ưc nh ngh a ( nu là d ng PSC ) Offset ( im tham chi u trên m t c t) Dng thay i m t c t theo tr c y : Có các d ng thay i là o Linear : d ng ưng th ng o Parabolic : d ng ưng cong b c hai o Cubic : d ng ưng cong b c 3 Dng thay i m t c t theo tr c z : Có các d ng thay i là o Linear : d ng ưng th ng o Parabolic : d ng ưng cong b c hai o Cubic : d ng ưng cong b c 3 Ngô V n Minh – V Ng c Anh 49
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Composite : Nh p m t c t liên h p. Midas/Civil h tr các ki u m t c t liên h p là : Steel Box Steel I Composite I Composite T User Vi c nh p các thông s c ng t ư ng t nh ư i v i các m t c t trên. D ưi dây phân tích mt ví d cho tr ưng h p th ư ng g p là d m thép liên h p b n bê tông c t thép ví d hình trên, Ngô V n Minh – V Ng c Anh 50
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Bn bê tông có b dày t c 0.2 m, b r ng làm vi c B c là 1.2 m Kho ng cách gi a b n bê tông và d m thép là H h = 0 m Dm thép có chi u cao b ng (H w) là 1.27 m, dày b ng (t w) là 0.02 m, B r ng cánh trên (B 1) là 0.3 m, chi u dày cánh trên là tf1 b ng 0.02 m, b r ng cánh dưi B 2 = 0.3 m, b dày cánh d ưi tf2 b ng 0.02 m. T s mô un àn h i c a thép so v i mô un àn h i c a bê tông: E s/E c = 7.1179 T s kh i l ưng riêng c a thép so v i kh i l ưng riêng c a bê tông D s/D c =3.2716 im tham chi u (offset) là im gi a biên trên c a m t c t. 1.4.2 Section Stiffness Scale : 1.4.3 Thay i m t c t theo nhóm ph n t (Tapered Section Group) Ch c n ng cho phép nh ngh a s thay i m t c t liên t c trên mt nhóm ph n t . Ch c nng này khác v i d ng m t c t Tapered trong Tab Section nói trên ch , ch c n ng Tapered trong Tab Setion ch cho phép thay i m t c t trong ph m vi m t ph n t . Do vy, s d ng Tapered Section Group s cho phép mô hình hoá s thay i m t c t cho m t nhóm phân t nhanh h n vi c s d ng m t c t Tapered cho t ng ph n t . Ngô V n Minh – V Ng c Anh 51
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Gi ch c n ng Tapered Section Group: Dùng m t trong các cách sau : Model -> Properties -> Tapered Section Group Trên màn hình chính (Model View) click chu t ph i -> Properties -> Tapered Section Group Gi i thích các thông s ph i nh p b ng u vào (Entry) c a menu Tapered Section Group : Sau khi g i, b ng u vào c a menu Tapered Section Group hi n ra bên trái màn hình nh ư sau : T¹i dßng Group Name : nhËp tªn nhãm mÆt c¾t thay ®æi T¹i dßng Element List : nhËp sè hiÖu cña phÇn tö cã mÆt c¾t thay ®æi (§Ó kh«ng chän nhÇm phÇn tö, nªn bËt nót trªn thanh c«ng cô ®Ó hiÖn sè hiÖu cña phÇn tö hoÆc vµo View\ Display \ Trong Tab Element, chän Element ID, nh¸y OK) Trong môc Section Shape Variation : nhËp kiÓu thay ®æi mÆt c¾t - Theo trôc z: z-axis Linear : thay ®æi d¹ng bËc nhÊt Polynomial : thay ®æi d¹ng bËc cao T¹i dßng Symetric Plane : nhËp mÆt ph¼ng ®èi xøng T¹i dßng From , chän i hoÆc j tuú vµo vÞ trÝ t©m cña mÆt ph¼ng ®èi xøng n»m ë ®Çu i hay ®Çu j cña phÇn tö. Víi vÝ dô nµy, do t©m cña ®−êng cong parabol n»m ë ®Çu i cña phÇn tö sè 1 nªn ta chän i ë môc From. T¹i dßng Distance : nhËp kho¶ng c¸ch tõ ®Çu i cña phÇn tö ®Õn vÞ trÝ t©m cña ®−êng cong: nhËp lµ 0. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 52
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u - Theo trôc y: y- axis ý nghÜa cña c¸c chøc n¨ng còng t−¬ng tù nh− trôc z. Tuy nhiªn th−êng mÆt c¾t kh«ng thay ®æi theo ph−¬ng y nªn chän Linear Nh¸y nót Add. Khi ®ã trong hép tho¹i trªn xuÊt hiÖn nhãm mÆt c¾t vµ trªn cöa sæ Model, mÆt c¾t cã d¹ng nh− sau: Nh¸y Close . 1.5 Khai báo v ề điều ki ện biên 1.5.1 Beam End Release Chøc n¨ng: dïng ®Ó gi¶i phãng c¸c ®é tù do ë c¸c ®Çu cña phÇn tö, ®¶m b¶o cho phÇn tö lµm viÖc theo ®óng s¬ ®å tÜnh häc. Cã 3 c¸ch gäi lÖnh nµy: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 53
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u - Model\ Boundary\ Beam End Release - Nh¸y chuét ph¶i vµo mµn h×nh chÝnh cña ch−¬ng tr×nh, ë môc Boundary , chän Beam End Release - HoÆc trªn Tree Menu ë bªn tr¸i mµn h×nh, chän môc Geometry\ Boundary\ Beam End Release XuÊt hiÖn hép tho¹i: T¹i dßng Boundary Group Name , chän nhãm ®iÒu kiÖn biªn mÆc ®Þnh (Default) hoÆc nhãm ®iÒu kiÖn biªn ®7 ®Þnh nghÜa s½n. Trong tr−êng hîp ch−a cã nhãm ®iÒu kiÖn biªn th× cã thÓ khai b¸o ®ång thêi b»ng c¸ch nhÊp vµo nót ë bªn ph¶i. T¹i môc Option , lùa chän chøc n¨ng phï hîp: - Add/ Replace : thªm hoÆc thay thÕ c¸c ®iÒu kiÖn gi¶i phãng ë hai ®Çu cña phÇn tö dÇm ®−îc lùa chän - Delete : xo¸ ®iÒu kiÖn gi¶i phãng ë hai ®Çu cña phÇn tö dÇm ®−îc lùa chän. General Types and Partial Fixity : dïng ®Ó chän lo¹i liªn kÕt vµ c¸c hÖ sè cè ®Þnh tõng bËc tù do ë c¶ hai ®Çu cña phÇn tö trong hÖ to¹ ®é phÇn tö ECS. Trong môc Type : cã hai lùa chän - Relative : nhËp hÖ sè cè ®Þnh bËc tù do ë hai ®Çu cña phÇn tö theo tû sè ®é cøng cña phÇn tö dÇm t−¬ng øng. VÝ dô: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 54
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Víi lùa chän Relative, ®¸nh dÊu vµo My vµ nhËp gi¸ trÞ 0 nghÜa lµ gi¶i phãng hoµn toµn thµnh phÇn m«men ®èi víi trôc y cña hÖ to¹ ®é ECS t¹i mçi ®Çu cña phÇn tö. - Value : nhËp hÖ sè cè ®Þnh tù do ë hai ®Çu cña phÇn tö theo gi¸ trÞ ®é cøng cña phÇn tö t−¬ng øng. C¨n cø vµo ®Æc ®iÓm cña tõng phÇn tö mµ tÝch vµo c¸c lùa chän Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz vµ nhËp c¸c hÖ sè trong « mµu tr¾ng bªn c¹nh (nÕu cã). - Fx : gi¶i phãng thµnh phÇn lùc däc trôc theo trôc x cña hÖ to¹ ®é ECS (nhËp hÖ sè nÕu cã) - Fy : gi¶i phãng thµnh phÇn lùc c¾t theo trôc y cña hÖ to¹ ®é ECS (nhËp hÖ sè nÕu cã) - Fz : gi¶i phãng thµnh phÇn lùc c¾t theo trôc z cña hÖ to¹ ®é ECS (nhËp hÖ sè nÕu cã) - Mx : gi¶i phãng thµnh phÇn m«men xo¾n ®èi víi trôc x cña hÖ to¹ ®é ECS (nhËp hÖ sè nÕu cã) - My : gi¶i phãng thµnh phÇn m«men ®èi víi trôc y cña hÖ to¹ ®é ECS (nhËp hÖ sè nÕu cã) - Mz : gi¶i phãng thµnh phÇn m«men ®èi víi trôc z cña hÖ to¹ ®é ECS (nhËp hÖ sè nÕu cã) §Ó ®¬n gi¶n cho ng−êi sö dông, thay v× lùa chän theo c¸c thµnh phÇn ®é cøng trªn, ch−¬ng tr×nh hç trî 4 lùa chän nhanh: - Pined – Pined : gi¶i phãng thµnh phÇn ®é cøng chèng uèn theo c¶ hai trôc y vµ z ë c¶ hai ®Çu cña phÇn tö lùa chän. - Pined – Fixed : gi¶i phãng thµnh phÇn ®é cøng chèng uèn theo c¶ hai trôc y vµ z ë ®Çu i (nót N1) cña phÇn tö ®−îc lùa chän. - Fixed – Pined : gi¶i phãng thµnh phÇn ®é cøng chèng uèn theo c¶ hai trôc y vµ z ë ®Çu j (nót N2) cña phÇn tö ®−îc lùa chän. - Fixed – Fixed : xo¸ mäi lùa chän ®7 lËp tr−íc ®ã (®−a phÇn tö trë l¹i ®iÒu kiÖn ngµm ban ®Çu). Chän phÇn tö cÇn gi¶i phãng ®iÒu kiÖn biªn b»ng c¸c chøc n¨ng lùa chän (xem l¹i phÇn c¸c nhãm lÖnh c¬ b¶n trªn thanh Toolbar cña ch−¬ng tr×nh). NhÊn nót Apply . VÝ dô : Cho s¬ ®å kÕt cÊu nh− sau: 2 3 3 2 4 1 4 1 5 Tr×nh tù nh− sau: 1. Model\ Boundary\ Beam End Release Ngô V n Minh – V Ng c Anh 55
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 2. Boundary Group Name> Default 3. Option> chän “Add/ Replace” 4. Type> chän Relative Trong cét j-Node: chän My = 0 Mz = 0 HoÆc chän nót 5. Chän phÇn tö sè 2 6. NhÊn nót Apply 7. Chän phÇn tö sè 3. T¹i cét i- Node: chän My=0 Mz=0 HoÆc chän nót 8. NhÊn nót Apply. 1.5.2 Rigid Link Chøc n¨ng nµy dïng khèng chÕ c¸c dÞch chuyÓn t−¬ng ®èi vÒ h×nh häc cña mét kÕt cÊu. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 56
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Chøc n¨ng nµy dïng ®Ó h¹n chÕ ®é tù do cña Slave Node (nót phô thuéc) theo Master Node (nót chÝnh). Khi thùc hiÖn chøc n¨ng nµy, tÊt c¶ c¸c thuéc tÝnh (t¶i träng nót vµ träng l−îng nót) vµ thµnh phÇn ®é cøng cña nót phô thuéc sÏ ®−îc chuyÓn thµnh c¸c thµnh phÇn t−¬ng ®−¬ng cña nót chÝnh. Cã 3 c¸ch gäi lÖnh nµy: - Model\ Boundary\ Rigid Link - Nh¸y chuét ph¶i vµo mµn h×nh chÝnh cña ch−¬ng tr×nh, ë môc Boundary , chän Rigid Link - HoÆc trªn Tree Menu ë bªn tr¸i mµn h×nh, chän môc Geometry\ Boundary\ Rigid Link XuÊt hiÖn hép tho¹i: T¹i dßng “ Boundary Group Name ”, chän nhãm ®iÒu kiÖn biªn mÆc ®Þnh (Default) hoÆc nhãm ®iÒu kiÖn biªn ®7 ®Þnh nghÜa s½n. Trong tr−êng hîp ch−a cã nhãm ®iÒu kiÖn biªn th× cã thÓ khai b¸o ®ång thêi b»ng c¸ch nhÊp vµo nót ë bªn ph¶i. T¹i môc Option , lùa chän chøc n¨ng phï hîp: - Add/ Replace : g¸n nót ®−îc chän lµ nót phô thuéc hoÆc thay ®æi ®iÒu kiÖn liªn kÕt cøng - Delete : xo¸ ®iÒu kiÖn liªn kÕt cøng t¹i nót ®−îc chän Trong môc “ Master Node ”: T¹i « Master Node Number : nhËp sè hiÖu cña nót chÝnh Cã hai c¸ch nhËp: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 57
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u - C¸ch 1: nhËp sè hiÖu cña nót chÝnh tõ bµn phÝm - C¸ch 2: nh¸y con trá vµo « cÇn nhËp, « ®ã chuyÓn sang mµu xanh, vµ dïng chuét chØ vµo nót lùa chän. Chó ý : Khi chän nót phô thuéc (Slave Nodes) ph¶i dïng c¸c chøc n¨ng SELECT (b»ng c¸ch vµo Menu\ View\ Select). Môc “ DOF of Rigid Link ”: chän ®é tù do cña nót chÝnh cÇn g¸n cho nót phô thuéc. - Dx : ®é tù do vÒ chuyÓn vÞ theo ph−¬ng trôc X cña hÖ to¹ ®é GCS. - Dy : ®é tù do vÒ chuyÓn vÞ theo ph−¬ng trôc Y cña hÖ to¹ ®é GCS. - Dz : ®é tù do vÒ chuyÓn vÞ theo ph−¬ng trôc Z cña hÖ to¹ ®é GCS. - Rx : ®é tù do vÒ chuyÓn vÞ quanh trôc X cña hÖ to¹ ®é GCS. - Ry : ®é tù do vÒ chuyÓn vÞ quanh trôc Y cña hÖ to¹ ®é GCS - Rz : ®é tù do vÒ chuyÓn vÞ quanh trôc Z cña hÖ to¹ ®é GCS. “ Typical Types ”: mét sè d¹ng th−êng dïng, ®¬n gi¶n ho¸ c¸c b−íc nhËp ®iÒu kiÖn trªn. - Rigid Body Connection: khèng chÕ dÞch chuyÓn t−¬ng ®èi cu¶ nót chÝnh vµ nót phô thuéc gièng nh− chóng ®−îc nèi víi nhau b»ng mét vËt thÓ cøng d¹ng khèi. - Rigid Plane Connection: khèng chÕ dÞch chuyÓn t−¬ng ®èi cña nót chÝnh vµ nót phô thuéc gièng nh− chóng ®−îc nèi víi nhau b»ng mét vËt thÓ cøng, ph¼ng song song víi c¸c mÆt ph¼ng X-Y, Y-Z, X-Z. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c nót qua mÆt ph¼ng ®−îc gi÷ kh«ng ®æi. - Rigid Translation Connection: khèng chÕ dÞch chuyÓn t−¬ng ®èi cña nót chÝnh vµ nót phô thuéc theo trôc X, Y, Z. - Rigid Rotation Connection: khèng chÕ chuyÓn vÞ gãc xoay t−¬ng ®èi cña nót chÝnh vµ nót phô thuéc ®èi víi trôc X, Y, Z. Copy Rigid Link : copy c¸c ®iÒu kiÖn liªn kÕt cøng ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa trong môc “DOF of the Rigid Link” vµ g¸n ®ång thêi c¸c ®iÒu kiÖn ®ã cho c¸c nót ®−îc chän. - Axis : chän trôc cÇn ®−îc copy - Distance : chän kho¶ng c¸ch cÇn copy. Chó ý: Ph¶i tån t¹i c¸c nót t¹i vÞ trÝ cÇn copy Rigid Link NhÊn Apply . 1.5.3 Node Local Axis: Chøc n¨ng nµy cho phÐp t¹o ra mét hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng t¹i nót ®−îc chän, phôc vô cho viÖc m« t¶ ®iÒu kiÖn biªn cña gèi nghiªng hay ®Ó xuÊt kÕt qu¶ ph¶n lùc t¹i nót. Cã 3 c¸ch gäi lÖnh nµy: - Model\ Boundary\ Node Local Axis Ngô V n Minh – V Ng c Anh 58
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u - Nh¸y chuét ph¶i vµo mµn h×nh chÝnh cña ch−¬ng tr×nh, ë môc Boundary , chän Node Local Axis - HoÆc trªn Tree Menu ë bªn tr¸i mµn h×nh, chän môc Geometry\ Boundary\ Node Local Axis XuÊt hiÖn hép tho¹i T¹i môc Options : cã 2 lùa chän: - Add/ Replace : t¹o míi hoÆc thay thÕ hÖ to¹ ®é nót ®7 ®Þnh nghÜa cho nót ®−îc chän. - Delete : xo¸ hÖ to¹ ®é nót ®7 lËp t¹i nót ®−îc chän. T¹i môc Define Local Axis : lùa chän ph−¬ng ph¸p lËp hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng t¹i nót ®−îc chän. T¹i dßng Input Method : cã 3 lùa chän - Angle : hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng cña nót ®−îc chän ®−îc lËp trªn c¬ së 3 gãc xoay: about x : gãc xoay quanh trôc X cña hÖ to¹ ®é GCS about y’ : gãc xoay quanh trôc y’- lµ trôc quay quanh trôc X. about z”: gãc xoay quanh trôc z”- lµ trôc quay quanh trôc X vµ trôc y’ - 3 points : hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng t¹i nót ®−îc lËp trªn c¬ së 3 ®iÓm. P0 : nhËp to¹ ®é ®iÓm gèc cña hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng cña nót P1 : nhËp to¹ ®é mét ®iÓm bÊt k× trªn trôc x cña hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng cña nót P2 : nhËp to¹ ®é cña mét ®iÓm b»ng c¸ch dÞch chuyÓn tõ ®iÓm P1 vµ song song víi trôc y cña hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng cña nót. - Vector : hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng cña nót ®−îc lËp trªn c¬ së 2 vector V1 : vector theo ph−¬ng cña trôc x, b¾t ®Çu tõ ®iÓm gèc cña hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng cña nót. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 59
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u V2 : vector b¾t ®Çu tõ ®iÓm gèc cña hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng cña nót tíi ®iÓm P2 x¸c ®Þnh theo ph−¬ng ph¸p “3 Points” ë trªn. Chän nót cÇn lËp hÖ to¹ ®é ®Þa ph−¬ng. NhÊn nót Apply Chó ý : Chøc n¨ng Node Local Axis cßn ®−îc sö dông kÕt hîp víi c¸c chøc n¨ng sau: - Supports: g¸n ®iÒu kiÖn biªn - Point Spring Supports: g¸n gèi ®µn håi t¹i mét ®iÓm - General Spring Supports: g¸n gèi ®µn håi tæng qu¸t - Surface Spring Supports: g¸n gèi ®µn håi cho nÒn - Specified Displacement of Supports: g¸n chuyÓn vÞ c−ìng bøc cho gèi - Reation Forces/ Moments: XuÊt kÕt qu¶ ph¶n lùc vµ m«men ph¶n lùc trong môc Reations - Reations: xuÊt kÕt qu¶ ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc trong môc Influence Lines - Reations: xuÊt kÕt qu¶ mÆt ¶nh h−ëng ph¶n lùc trong môc Influence Surfaces Ngô V n Minh – V Ng c Anh 60
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 2 Mô hình hoá các tác ng lên k t c u (v i k t c u c u) 2.1 Mô hình hoá các giai đoạn thi công Khi thiÕt kÕ c¸c cÇu trong giai ®o¹n thi c«ng, vÒ nguyªn t¾c chóng ta ph¶i m« h×nh ho¸ nhiÒu s¬ ®å tÜnh häc víi c¸c t¶i träng vµ ®iÒu kiÖn biªn t−¬ng øng. C«ng viÖc nµy lÆp ®i lÆp l¹i nhiÒu lÇn, rÊt mÊt thêi gian vµ kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt trong qu¸ tr×nh m« h×nh ho¸ s¬ ®å tÝnh, t¶i träng còng nh− ®iÒu kiÖn biªn. Ch−¬ng tr×nh Midas/ Civil cho phÐp x¸c ®Þnh c¸c giai ®o¹n thi c«ng vµ c¸c thµnh phÇn nh»m ph¶n ¸nh ®óng tr×nh tù thi c«ng c«ng tr×nh. §©y lµ mét c«ng cô m¹nh, cho phÐp m« h×nh c¸c giai ®o¹n thi c«ng kh¸c nhau theo mét sè c¸c ph−¬ng ph¸p thi c«ng cña kÕt c©ó bªt«ng dù øng lùc kÐo tr−íc vµ kÐo sau, viÖc chÊt t¶i còng nh− dì t¶i c¸c kÕt cÊu t¹m. Nã còng cho phÐp thùc hiÖn viÖc ph©n tÝch ng−îc c¸c c«ng tr×nh cÇu khÈu ®é lín nh− cÇu treo vµ cÇu d©y v¨ng, vµ ph©n tÝch thuû nhiÖt theo c¸c ph©n ®o¹n ®æ bª t«ng. Ch−¬ng tr×nh Midas/ Civil ®−a ra 3 lo¹i giai ®o¹n Base Stage: giai ®o¹n ban ®Çu Construction Stage: giai ®o¹n thi c«ng Post-Construction Stage: giai ®o¹n sau khi thi c«ng xong, c«ng tr×nh ®i vµo khai th¸c. Base Stage : lµ giai ®o¹n thùc hiÖn c¸c ph©n tÝch chung khi ch−a ®Þnh nghÜa c¸c giai ®o¹n thi c«ng. Khi ®7 ®Þnh nghÜa c¸c giai ®o¹n thi c«ng vµ ®7 chuÈn bÞ s¬ ®å kÕt cÊu, Structure Group (nhãm KÕt cÊu), Boundary Group (nhãm ®iÒu kiÖn biªn) vµ Load Group (nhãm t¶i träng) ®Òu ®−îc ®Þnh nghÜa vµ ®−îc g¸n trong giai ®o¹n Base mµ kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn kÕt qu¶ ph©n tÝch. Construction Stage : lµ giai ®o¹n thùc hiÖn ph©n tÝch qu¸ tr×nh thi c«ng. §©y lµ giai ®o¹n thiÕt lËp c¸c ®iÒu kiÖn biªn vµ t¶i träng cña c¸c nhãm ®iÒu kiÖn biªn vµ nhãm t¶i träng ®−îc kÝch ho¹t t−¬ng øng víi tõng giai ®o¹n thi c«ng. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 61
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Post- Construction Stage : lµ giai ®o¹n cuèi cïng cña qu¸ tr×nh thi c«ng. §©y lµ giai ®o¹n tiÕn hµnh c¸c ph©n tÝch ®Æc biÖt nh− ho¹t t¶i, phæ ph¶n øng Trong ch−¬ng tr×nh nµy, c¸c giai ®o¹n thi c«ng ®−îc thiÕt lËp th«ng qua Nhãm KÕt cÊu, Nhãm ®iÒu kiÖn biªn, vµ nhãm T¶i träng nhê chøc n¨ng KÝch ho¹t ( Activation ) vµ Kh«ng kÝch ho¹t ( Deactivation ) c¸c phÇn tö liªn quan. Theo ®ã, mçi mét giai ®o¹n sÏ t−¬ng øng víi c¸c ®iÒu kiÖn h×nh häc, ®iÒu kiÖn biªn vµ t¶i träng ®−îc kÝch ho¹t t−¬ng øng víi mçi mét giai ®o¹n thi c«ng. Mét ®iÓm kh¸c biÖt cña ch−¬ng tr×nh Midas/ Civil so víi c¸c ch−¬ng tr×nh ph©n tÝch kÕt cÊu kh¸c lµ ë chç: ch−¬ng tr×nh Midas hç trî viÖc m« h×nh ho¸ c¸c giai ®o¹n thi c«ng th«ng qua chøc n¨ng Additional Steps. VÒ c¬ b¶n, chøc n¨ng kÝch ho¹t vµ kh«ng kÝch ho¹t c¸c ®iÒu kiÖn thay ®æi nh− thªm hay phÇn tö, ®iÒu kiÖn biªn vµ t¶i träng ®−îc thùc hiÖn ë b−íc ®Çu tiªn cña mçi giai ®o¹n thi c«ng. Do vËy, c¸c giai ®o¹n thi c«ng ph¶i ph¶n ¸nh ®−îc sù thay ®æi cña hÖ kÕt cÊu theo kÕt cÊu thùc tÕ t−¬ng øng víi tiÕn ®é x©y dùng. V× vËy, sè l−îng c¸c giai ®o¹n thi c«ng sÏ t¨ng lªn theo sè l−îng c¸c c«ng tr×nh kÕt cÊu t¹m. Sù thay ®æi kÕt cÊu vÒ mÆt phÇn tö, ®iÒu kiÖn biªn ®−îc ®Þnh nghÜa ë b−íc ®Çu tiªn trong mçi giai ®o¹n thi c«ng. Additional Steps ®−îc ®Þnh nghÜa trong mét giai ®o¹n 2.2 Tr×nh tù m« h×nh c¸c giai ®o¹n thi c«ng cña mét kÕt cÊu tæng qu¸t: B−íc 1: ChuÈn bÞ s¬ ®å c¸c giai ®o¹n thi c«ng (Ph©n ®o¹n ®èt dÇm vµ c¸c s¬ ®å thi c«ng). B−íc 2: ChuÈn bÞ th«ng sè vÒ xe ®óc vµ thiÕt bÞ thi c«ng. B−íc 3: M« h×nh ho¸ c¸c giai ®o¹n thi c«ng M« h×nh ho¸ nhãm kÕt cÊu ( Structure Group ): o §Þnh nghÜa nhãm kÕt cÊu o G¸n nhãm kÕt cÊu M« h×nh ho¸ nhãm ®iÒu kiÖn biªn ( Boundary Group ): o §Þnh nghÜa nhãm ®iÒu kiÖn biªn o G¸n c¸c nhãm ®iÒu kiÖn biªn M« h×nh ho¸ nhãm t¶i träng ( Load Group ): o §Þnh nghÜa nhãm t¶i träng o G¸n nhãm t¶i träng. M« h×nh c¸c giai ®o¹n thi c«ng: o §Þnh nghÜa c¸c giai ®o¹n thi c«ng. o G¸n c¸c nhãm kÕt cÊu, nhãm ®iÒu kiÖn biªn, nhãm t¶i träng t−¬ng øng víi tõng giai ®o¹n thi c«ng. B−íc 4: G¸n t¶i träng øng víi tõng giai ®o¹n thi c«ng. 2.3 M« h×nh c¸c giai ®o¹n thi c«ng cho mét cÇu ®óc hÉng cô thÓ 2.3.1 Ph©n chia c¸c giai ®o¹n thi c«ng. XÐt mét vÝ dô cÇu ®óc hÉng 3 nhÞp : 75+120+75 Ngô V n Minh – V Ng c Anh 62
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u S¬ ®å cÇu: §óc trªn ®µ gi¸o 14m §óc hÉng c©n b»ng tõ trô ra 2 bªn: 12/2+4@3+6@3.5+5@4 (m) 75 120 75 14 2 5@4 6@3.5 4@3 12 4@3 6@3.5 5@4 2 5@4 6@3.5 4@3 12 4@3 6@3.5 5@4 2 14 K12 K13 K13 K12 §g1 K15K14 K13 K12K11K10 K9 K8 K7 K6 K5K4K3K2 K1 K0 K1 K2K3K4K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K14K15 K15K14 K11 K10 K9 K8 K7 K6 K5K4K3K2 K1 K0 K1 K2K3K4K5 K6 K7 K8 K9 K10K11K12 K13 K14K15 §g2 Hl1 Hl3 Hl2 C¸c giai ®o¹n thi c«ng: 1. Thi c«ng trô1 vµ trô 2 : 60 ngµy 2. Thi c«ng ®èt K0 trªn trô 1, 2 : 7ngµy 17. Thi c«ng ®èt K15 trªn trô 1, 2 : 7ngµy 18. Hîp long nhÞp biªn tr¸i (HL 1) : 7ngµy 19. Hîp long nhÞp biªn ph¶i (HL2) : 7 ngµy 20. Hîp long nhÞp gi÷a (HL 3) : 7 ngµy 21. Gì bá liªn kÕt cøng t¹m gi÷a ®èt K0 vµ trô, thay b»ng liªn kÕt gèi : 0 ngµy 22. Thi c«ng líp phñ, lan can, c¸c thiÕt bÞ trªn cÇu : 30 ngµy 23. Giai ®o¹n khai th¸c : (xÐt cho cuèi thêi kú khai th¸c : 100 n¨m) 2.3.2 M« h×nh ho¸ nhãm kÕt cÊu 2.3.2.1 §Þnh nghÜa nhãm kÕt cÊu: Víi tõng giai ®o¹n thi c«ng, tõng phÇn cña kÕt cÊu lÇn l−ît xuÊt hiÖn vµ tham gia chÞu lùc. C¸c phÇn xuÊt hiÖn ®ã ®−îc t−¬ng øng víi mçi nhãm kÕt cÊu ( structure group. Gäi chøc n¨ng ®Þnh nghÜa nhãm kÕt cÊu : Model\ Group\ Define Structure Group Ngô V n Minh – V Ng c Anh 63
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u T¹i dßng Name : NhËp tªn nhãm kÕt cÊu (vÝ dô nhËp “Pier”) T¹i dßng Suffix : nhËp c¸c chØ sè cuèi (vÝ dô 1 to 2, nghÜa lµ nhËp Pier1, Pier2) NhÊn Add Nót Modify: cã chøc n¨ng thay ®æi tªn cña nhãm kÕt cÊu ®7 nhËp Nót Delete: cã chøc n¨ng xo¸ nhãm kÕt cÊu ®7 ®Þnh nghÜa Sau ®ã nhÊn Close. G¸n nhãm kÕt cÊu: Tõ Tree Menu, chän tab Group Chän phÇn tö cÇn g¸n b»ng chøc n¨ng SELECT NhÊp chuét vµo nhãm kÕt cÊu vµ dïng chøc n¨ng “kÐo – th¶” (Drag and Drop) ®Ó g¸n nhãm kÕt cÊu cho c¸c phÇn tö t−¬ng øng. VÝ dô víi s¬ ®å cÇu ®óc hÉng trªn, ta sÏ cã 40 nhãm kÕt cÊu nh− sau : 1. Trô 1 : P1 2. Trô 2 : P2 3. K0 – Trô 1 4. K1 –Trô 1 5. K2 – Trô 1 18. K15 –Trô 1 19. K0 – Trô 2 20. K1 –Trô 2 21. K2 – Trô 2 34. K15 –Trô 2 Ngô V n Minh – V Ng c Anh 64
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 35. HL 1 ( hîp long biªn tr¸i) 36. HL 2 ( hîp long biªn ph¶i ) 37. HL 3 (hîp long nhÞp gi÷a) 38. §G1 : (§µ gi¸o tr¸i) 39. §G2 : (§µ gi¸o ph¶i) 40. Super : (Nhãm kÕt cÊu chÞu tÜnh t¶i phÇn 2 + ho¹t t¶i) VÝ dô m« h×nh nhãm kÕt cÊu Trô 1 Model\ Group\ Define Structure Group Name > Tru 1 Suffix Add. Lµm t−¬ng tù c¸c nhãm kÕt cÊu kh¸c ta ®−îc kÕt qu¶ nh− sau: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 65
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 2.3.2.2 §Þnh nghÜa nhãm ®iÒu kiÖn biªn: Víi s¬ ®å cÇu dÇm ®óc hÉng 3 nhÞp nh− trªn, ta sÏ cã 5 nhãm ®iÒu kiÖn biªn nh− sau : 1. Ngµm t¹i ch©n trô 1 vµ trô 2 2. Liªn kÕt cøng t¹m thêi gi÷ ®èt K0 vµ trô 1, 2. 3. Liªn kÕt gèi t¹i hai mè 4. §µ gi¸o thi c«ng t¹i 2 nhÞp biªn 5. Liªn kÕt gèi t¹i ®Ønh trô 1, 2 ( thay cho liªn kÕt cøng n÷a) Tr×nh tù khai bao mét nhãm ®iÒu kiÖn biªn nh− sau: Model\ Group\ Define Boundary Group Ngô V n Minh – V Ng c Anh 66
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Name ( Tªn cña nhãm ®iÒu kiÖn biªn) : BC Suffix (Sè thø tù) : 1to5 Add. 2.3.2.3 §Þnh nghÜa nhãm t¶i träng: T¶i träng thi c«ng lµ nh÷ng t¶i träng chØ t¸c dông trong giai ®o¹n thi c«ng vµ sÏ ®−îc dì ®i sau khi thi c«ng xong. Tuú thuéc vµo ph−¬ng ph¸p thi c«ng mµ cã c¸c lo¹i t¶i träng kh¸c nhau. Trong ph−¬ng ph¸p thi c«ng ph©n ®o¹n, c«ng nghÖ thi c«ng hÉng (®óc hÉng hay l¾p hÉng) lµ mét gi¶i ph¸p x©y dùng ®ang ®−îc ¸p dông phæ biÕn. ë ®©y tr×nh bµy t¶i träng cho c¸c giai ®o¹n thi c«ng ®óc hÉng. C¸c t¶i träng thi c«ng bao gåm: 1. T¶i träng xe ®óc 2. T¶i träng bª t«ng −ít 3. T¶i träng b¶n th©n cña kÕt cÊu. 4. T¶i träng dù øng lùc 5. T¶i träng thêi gian C¸ch ®Þnh nghÜa : Model\ Group\ Define Load Group Self (T¶i träng b¶n th©n) WC ( T¶i träng Bª t«ng −ít) PS (T¶i träng dù øng lùc) FT (T¶i träng xe ®óc) Time Load (T¶i träng thêi gian) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 67
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Víi vÝ dô trªn, cã Self (t¶i träng b¶n th©n ) : 1 WC ( bª t«ng −ít) : 15@2 + 3 = 33 PS ( dù øng lùc) : 16@2 + 3 = 35 FT (t¶i träng xe ®óc) : 16@2 = 32 Time load (t¶i träng thêi gian) : 1 Tæng céng cã 102 nhãm t¶i träng. VÝ dô, ®Ó khai b¸o nhãm t¶i träng bª t«ng −ít cho ®èt K13 trªn trô 1, ta lµm nh− sau : Model\ Group\Define Load Group\ Name( Tªn) : WC-P1-K Suffix : 13 Add 2.3.2.4 §Þnh nghÜa c¸c giai ®o¹n thi c«ng Cã 2 c¸ch gäi chøc n¨ng ®inh nghÜa c¸c giai ®o¹n thi c«ng Load\ Construction Stage Analysis Data\ Define Construction Stage HoÆc nh¸y chuét ph¶i vµo mµn h×nh chÝnh cña ch−¬ng tr×nh, chän Load\ Construction Stage Analysis Data\ Define Construction Stage Ngô V n Minh – V Ng c Anh 68
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u XuÊt hiÖn hép tho¹i: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 69
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Add : ®Þnh nghÜa vµ t¹o mét giai ®o¹n thi c«ng vµo danh s¸ch c¸c giai ®o¹n thi c«ng. Giai ®o¹n thi c«ng ®−îc t¹o sÏ ®−îc thªm vµo phÝa d−íi trong danh s¸ch c¸c giai ®o¹n thi c«ng. Insert Prev : t¹o mét giai ®o¹n thi c«ng míi ë ngay phÝa trªn giai ®o¹n thi c«ng ®−îc chän trong danh s¸ch. Insert Next : t¹o mét giai ®o¹n thi c«ng míi ë ngay phÝa d−íi giai ®o¹n thi c«ng ®−îc chän trong danh s¸ch. Generate : ®Þnh nghÜa nhiÒu giai ®o¹n thi c«ng cïng mét lóc. Modify/ Show : ®iÒu chØnh vµ thay ®æi mét giai ®o¹n thi c«ng ®−îc chän. Delete : xo¸ mét giai ®o¹n thi c«ng ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa. Close : ®ãng hép tho¹i * Khi ®Þnh nghÜa 1 giai ®o¹n thi c«ng b»ng chøc n¨ng Add (hoÆc Insert Prev / Inserv Next) hoÆc ®iÒu chØnh mét giai ®o¹n thi c«ng ®−îc chän b»ng chøc n¨ng Modify/ Show , xuÊt hiÖn hép tho¹i: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 70
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Trong môc Stage : - Name (nhËp tªn cña giai ®o¹n thi c«ng cÇn t¹o) : CS1 - Duration ( nhËp kho¶ng thêi gian øng víi giai ®o¹n thi c«ng ®ã) : 7 (days) Trong môc Save Result : Stage : l−u l¹i kÕt qu¶ theo giai ®o¹n thi c«ng Addtional Steps : l−u kÕt qu¶ theo c¸c b−íc trong giai ®o¹n thi c«ng. Nót Current Stage Imformation : xuÊt b¶ng m« t¶ c¸c th«ng sè vÒ nót, phÇn tö, nhãm ®iÒu kiÖn biªn, nhãm t¶i träng ®−îc g¸n cho giai ®o¹n thi c«ng. Addtional Steps : khai b¸o c¸c b−íc thi c«ng trong tõng giai ®o¹n thi c«ng. Trong mét giai ®o¹n thi c«ng, khi nhãm kÕt cÊu vµ nhãm ®iÒu kiÖn biªn lµ kh«ng thay ®æi th× chøc n¨ng Addtional Steps cho phÐp ®Þnh nghÜa c¸c nhãm t¶i träng t¸c dông thay ®æi theo thêi gian vµ c¸c t¶i träng phô. VÝ dô trong qu¸ tr×nh thi c«ng ®óc hÉng mét ®èt dÇm, cã nhiÒu t¶i träng t¸c dông t¹i c¸c thêi ®iÓm kh¸c nhau lªn cïng mét nhãm kÕt cÊu víi cïng mét nhãm ®iÒu kiÖn biªn trong cïng mét giai ®o¹n thi c«ng. §Ó ®¬n gi¶n cho qu¸ tr×nh m« h×nh ho¸, thay v× chia giai ®o¹n thi c«ng mét ®èt dÇm thµnh nhiÒu giai ®o¹n thi c«ng t−¬ng øng víi tiÕn ®é thi c«ng, ch−¬ng tr×nh Midas/ Civi hç trî chøc n¨ng khai b¸o Addtional Steps trong cïng mét giai ®o¹n thi c«ng. Gi¶ thiÕt thêi gian thi c«ng mét ®èt dÇm lµ 7 ngµy, thêi gian chuÈn bÞ gåm di chuyÓn xe ®óc, l¾p dùng v¸n khu«n, cèt thÐp, l¾p ®Æt èng chøa c¸p lµ 3 ngµy, thêi gian ®æ bªt«ng lµ 4 ngµy. Nh− vËy, kho¶ng thêi gian tõ gi÷a b−íc chuÈn bÞ vµ ®æ bªt«ng lµ 3 ngµy. Do ®ã Additional Steps ®−îc g¸n lµ 3 ngµy. - Days: kho¶ng thêi gian t−¬ng øng víi mçi mét b−íc thi c«ng trong mét giai ®o¹n thi c«ng. Nã ®−îc thÓ hiÖn trong lùa chän Active Day vµ Deactive Day trong Load Tab. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 71
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u - Add : nhËp kho¶ng thêi gian t−¬ng øng víi tõng b−íc thi c«ng vµo phÝa d−íi cña Step list. - Modify : thay ®æi sè ngµy t−¬ng øng víi b−íc thi c«ng ®−îc chän trong môc Step list. - Delete : xo¸ b−íc thi c«ng ®−îc chän trong Step list. - Clear : xo¸ tÊt c¶ c¸c b−íc thi c«ng cã trong Step list. Auto Generation : tù ®éng ph¸t sinh nhiÒu b−íc thi c«ng. NhËp sè b−íc thi c«ng vµo môc Step Number vµ nhÊn Generate Steps . Tæng kho¶ng thêi gian ®−îc nhËp trong Duratio n sÏ ®−îc chia ®Òu cho sè b−íc theo m« h×nh logarit. Trong Element Tab : kÝch ho¹t vµ kh«ng kÝch ho¹t c¸c phÇn tö cã liªn quan ®Ó g¸n chóng vµo giai ®o¹n thi c«ng ®−îc ®Þnh nghÜa. Group List : danh s¸ch c¸c nhãm kÕt cÊu ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa. Cã thÓ nhÊn vµo « ë bªn ph¶i Group List ®Ó bËt hép tho¹i Define Structure Group vµ t¹o míi hoÆc thay ®æi c¸c nhãm kÕt cÊu. Activation : Lùa chän nhãm kÕt cÊu t−¬ng øng trong danh s¸ch Group List vµ nhÊn vµo mét trong c¸c nót sau: - Add: kÝch ho¹t nhãm kÕt cÊu ®−îc chän - Modify: thay ®æi tuæi (Age) cña nhãm kÕt cÊu ®−îc chän - Delete: ®−a nhãm kÕt cÊu ®−îc chän trë vÒ Group List. Chó ý: Cã thÓ lùa chän nhiÒu nhãm kÕt cÊu cïng mét lóc b»ng c¸ch nhÊn phÝm CTRL . Träng l−îng b¶n th©n cña phÇn tö sÏ tù ®éng ®−îc cËp nhËp ngay khi ph¸t sinh phÇn tö ®ã, miÔn lµ THTT Self Weight ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa. - Age : nhËp tuæi cña c¸c phÇn tö b»ng bªt«ng ®−îc t¹o míi hoÆc ®iÒu chØnh. Nã ®−îc dïng ®Ó thÓ hiÖn c¸c ¶nh h−ëng do co ngãt vµ tõ biÕn cña bªt«ng. Nã lµ tuæi cña phÇn tö tr−íc khi b¾t ®Çu tiÕn hµnh giai ®o¹n thi c«ng nµy, vµ th−êng ®−îc lÊy b»ng kho¶ng thêi gian tõ lóc ®æ bªt«ng cho tíi khi th¸o v¸n khu«n ®èi víi c¸c phÇn tö n»m ngang nh− kÕt cÊu nhÞp Deactivation : dïng trong tr−êng hîp cã sö dông c¸c kÕt cÊu t¹m, khi c¸c nhãm kÕt cÊu ®−îc kÝch ho¹t ë giai ®o¹n thi c«ng tr−íc kh«ng cßn tån t¹i trong giai ®o¹n thi c«ng hiÖn t¹i. - Add : kh«ng kÝch ho¹t nhãm kÕt cÊu ®−îc chän trong Group List - Modify : thay ®æi tØ lÖ ph©n bè néi lùc trong phÇn tö cña nhãm kÕt cÊu ®−îc chän. - Delete : ®−a nhãm kÕt cÊu ®−îc chän trë l¹i Group List. - Element Force Distribution : Khi cã nh÷ng phÇn tö kh«ng ®−îc kÝch ho¹t, cÇn x¸c ®Þnh xem phÇn tr¨m søc kh¸ng mµ phÇn tö ph©n bè cho c¸c phÇn tö cßn l¹i lµ bao nhiªu. Th«ng th−êng chän lµ 100%. Chó ý: KÕt qu¶ cña tÊt c¶ c¸c giai ®o¹n thi c«ng tr−íc sÏ ®−îc tÝch luü vµo giai ®o¹n hiÖn t¹i. Bëi v× c¸c phÇn tö, c¸c ®iÒu kiÖn biªn vµ t¶i träng ®−îc kÝch ho¹t vÉn cßn ho¹t ®éng cho tíi Ngô V n Minh – V Ng c Anh 72
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u khi chóng kh«ng ®−îc kÝch ho¹t. Khi mét phÇn tö bÞ xo¸ bá, néi lùc trong phÇn tö sÏ t¸c dông lªn c¸c phÇn tö liªn tôc cßn l¹i theo h−íng ng−îc l¹i. Boundary Tab: Dïng ®Ó kÝch ho¹t hay kh«ng kÝch ho¹t nhãm ®iÒu kiÖn biªn t−¬ng øng víi giai ®o¹n thi c«ng cÇn khai b¸o. Group List : danh s¸ch c¸c nhãm ®iÒu kiÖn biªn ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa. Cã thÓ nhÊn vµo « ë bªn ph¶i Group List ®Ó bËt hép tho¹i Define Boundary Group vµ t¹o míi hoÆc thay ®æi c¸c nhãm ®iÒu kiÖn biªn. Activation: Lùa chän nhãm ®iÒu kiÖn biªn t−¬ng øng trong danh s¸ch Group List vµ nhÊn vµo mét trong c¸c nót sau: - Add : kÝch ho¹t nhãm ®iÒu kiÖn biªn ®−îc chän - Modify : thay ®æi liªn kÕt hoÆc vÞ trÝ t−¬ng ®èi cña nhãm ®iÒu kiÖn biªn ®−îc chän - Delete : ®−a trë l¹i nhãm ®iÒu kiÖn biªn ®−îc chän vÒ Group List - Spring Support Position : khai b¸o vÞ trÝ cña nhãm ®iÒu kiÖn biªn vµ c¸c h¹n chÕ hoÆc gèi ®µn håi t¹i c¸c nhãm ®iÒu kiÖn biªn. o Original: ®Æt ®iÒu kiÖn biªn t¹i vÞ trÝ kh«ng biÕn d¹ng. §iÒu nµy t−¬ng ®−¬ng víi chuyÓn vÞ c−ìng bøc t¹i vÞ trÝ gèi tr−íc khi ®Æt gèi. o Deformed: ®Æt ®iÒu kiÖn biªn t¹i vÞ trÝ biÕn d¹ng. Deativation: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 73
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u - Add: kh«ng kÝch ho¹t nhãm ®iÒu kiÖn biªn ®−îc chän trong Group List. - Delete : ®−a trë l¹i nhãm ®iÒu kiÖn biªn ®−îc chän vÒ Group List. Load Tab : Dïng ®Ó kÝch ho¹t hoÆc kh«ng kÝch ho¹t nhãm t¶i träng t−¬ng øng víi giai ®o¹n thi c«ng cÇn khai b¸o. Tr¹ng th¸i kÝch ho¹t cã thÓ ®−îc thùc hiÖn trong c¶ giai ®o¹n thi c«ng còng nh− trong tõng b−íc. Tuy nhiªn nÕu KÝch ho¹t/ Kh«ng kÝch ho¹t ë tõng b−íc thi c«ng th× ph¶i ®Þnh nghÜa Additional Steps tr−íc. Group List : danh s¸ch c¸c nhãm t¶i träng ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa. Cã thÓ nhÊn vµo « ë bªn ph¶ i Group List ®Ó bËt hép tho¹i Define Load Group vµ t¹o míi hoÆc thay ®æi c¸c nhãm t¶i träng. Activation: Lùa chän nhãm t¶i träng t−¬ng øng trong danh s¸ch Group List vµ nhÊn vµo mét trong c¸c nót sau: - Add : kÝch ho¹t nhãm t¶i träng ®−îc chän - Modify : thay ®æi ngµy t¸c dông cña nhãm t¶i träng ®−îc chän. - Delete : ®−a trë l¹i nhãm t¶i träng ®−îc chän vÒ Group List. - Active Day : x¸c ®Þnh thêi gian tõ khi b¾t ®Çu thi c«ng cho tíi thêi ®iÓm t¸c dông nhãm t¶i träng ®−îc chän. Cã thÓ lùa chän ngµy b¾t ®Çu hoÆc ngµy kÕt thóc cña giai ®o¹n thi c«ng ®−îc chän. Lùa chän Day s cã thÓ bao gåm c¶ Additional Step nÕu ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa. Deactivation Ngô V n Minh – V Ng c Anh 74
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Lùa chän nhãm t¶i träng t−¬ng øng trong danh s¸ch Group List vµ nhÊn vµo mét trong c¸c nót sau: - Add : kh«ng kÝch ho¹t nhãm t¶i träng ®−îc chän - Modify : thay ®æi ngµy th«i t¸c dông cña nhãm t¶i träng ®−îc chän. - Delete : ®−a trë l¹i nhãm t¶i träng ®−îc chän vÒ Group List. Khi ®Þnh nghÜa nhiÒu giai ®o¹n thi c«ng ®ång thêi sö dông chøc n¨ng Generate : Trong môc Stage : Name : nhËp tªn cña giai ®o¹n thi c«ng Suffix : nhËp sè l−îng c¸c giai ®o¹n thi c«ng ®−îc t¹o ®ång thêi theo thø tù 1 tíi n (cã thÓ bá qua) Duration : kho¶ng thêi gian øng víi giai ®o¹n thi c«ng Addtional Steps : Day: kho¶ng thêi gian øng víi c¸c bø¬c thi c«ng trong mét giai ®o¹n thi c«ng. Sè ngµy nµy sÏ ®−îc g¸n vµo trong môc Active Day vµ Deactive Day trong hép tho¹i Compose Construction Stage. Add : nhËp kho¶ng thêi gian t−¬ng øng víi tõng b−íc thi c«ng vµo phÝa d−íi cña Step list. Modify : thay ®æi sè ngµy t−¬ng øng víi b−íc thi c«ng ®−îc chän trong môc Step list. Delete : xo¸ b−íc thi c«ng ®−îc chän trong Step list. Clear : xo¸ tÊt c¶ c¸c b−íc thi c«ng cã trong Step list. Auto Generation : tù ®éng ph¸t sinh nhiÒu b−íc thi c«ng. NhËp sè b−íc thi c«ng vµo môc Step Number vµ nhÊn Generate Steps . Tæng kho¶ng thêi gian ®−îc nhËp trong Duration sÏ ®−îc chia ®Òu cho sè b−íc theo m« h×nh logarit. Trong môc Save Result : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 75
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Stage: l−u l¹i kÕt qu¶ theo giai ®o¹n thi c«ng Addtional Steps : l−u kÕt qu¶ theo c¸c b−íc trong giai ®o¹n thi c«ng. NhÊn Apply. VÝ dô khai b¸o cho giai ®o¹n thi c«ng ®èt K2 nh− sau : Load\ Construction Stage Analysis Data\ Define Construction Stage Chän Add HiÖn ra b¶ng sau : NhËp c¸c th«ng sè nh− trong b¶ng. NhÊn vµo Element Tab : NhËp c¸c th«ng sè nh− trong b¶ng. NhÊn vµo Boundary Tab : ta kh«ng ph¶i nhËp c¸c nhãm ®iÒu kiÖn biªn cho CS2 v× nhãm ®iÒu kiÖn biªn cña CS2 lµ gièng víi giai ®o¹n tr−íc ®ã. NhÊn vµo Load Tab : NhËp c¸c th«ng sè nh− trong b¶ng sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 76
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u ë môc Activation , ta ph¶i nhËp c¸c nhãm t¶i träng lµ T¶i träng kÐo dù øng lùc ®èt K1 – trô1 vµ 2 ë ngµy ®Çu tiªn ( PS-P1(2)-K1 : first ) T¶i träng xe ®óc ®Æt trªn ®èt K1 ®Ó thi c«ng ®èt K2, t¸c dông tõ ngµy ®Çu tiªn ( FT- P1(2)-K1 : FIRST) T¶i träng bª t«ng −ít cña ®èt K2, t¸c dông tõ ngµy thø 3 ( WC-P1(2)-K2 : 3 ) ë môc Deactivation , ta ph¶i dì c¸c nhãm t¶i träng lµ T¶i träng xe ®óc ®Æt trªn ®èt K0, bá tõ ngµy ®Çu tiªn ( FT-P1(2)-K0 : FIRST) T¶i träng bª t«ng −ít cña ®èt K1, bá tõ ngµy ®Çu tiªn ( WC-P1(2)-K2 : first ) 2.3.3 Khai b¸o c¸c tr−êng hîp t¶i träng Mét bµi to¸n ®óc hÉng cÇn ®−îc tÝnh víi c¸c tr−êng hîp t¶i träng kh¸i nhau. Trong vÝ dô nµy, ta xÐt 5 tr−êng hîp t¶i träng lµ Träng l−îng b¶n th©n Träng l−îng xe ®óc Träng l−îng bª t«ng −ít T¶i träng dù øng lùc TÜnh t¶i phÇn 2 Ngô V n Minh – V Ng c Anh 77
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u VÝ dô víi nhËp tr−êng hîp t¶i träng b¶n th©n ta nhËp nh− sau : Name ( Tªn cña tr−êng hîp t¶i träng ) : SW Type ( D¹ng t¶i träng ) : Construction Stage Load (t¶i träng theo giai ®o¹n thi c«ng) Description (M« t¶) : trong luong ban than T−¬ng tù, ta nhËp ®−îc c¸c tr−êng hîp t¶i träng cßn l¹i. 2.3.4 G¸n t¶i träng thi c«ng Tr×nh tù g¸n c¸c t¶i träng trªn nh− sau: Träng l−îng b¶n th©n cña kÕt cÊu T¶i träng xe ®óc T¶i träng bª t«ng −ít T¶i träng dù øng lùc T¶i träng thêi gian 2.3.4.1 NhËp träng l−îng b¶n th©n: §Ó ch−¬ng tr×nh tù ®éng g¸n träng l−îng b¶n th©n cña c¸c kÕt cÊu míi ®−îc ph¸t sinh, cÇn ph¶i ®Þnh nghÜa THTT träng l−îng b¶n th©n vµ chÊt t¶i ë Giai ®o¹n thi c«ng ®Çu tiªn (CS1) . Ngô V n Minh – V Ng c Anh 78
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Stage : CS 1. Load/ Self Weight Load Case Name > SW Load Group Name> SW Self Weight Factor > Z (-1) NhÊn Add 2.3.5 NhËp t¶i träng xe ®óc Sö dông xe ®óc cã n¨ng lùc lµ 80T. Khi ®ã ta cã t¶i träng xe ®óc gåm mét lùc th¼ng ®øng cã trÞ sè lµ 80 T (hay 800 KN) vµ mét m«men quay quanh trôc y, cã gi¸ trÞ lµ 160 Tm (hoÆc 1600 KNm) t¸c dông ë ®Çu cña c¸nh hÉng. §Ó dÔ dµng g¸n t¶i träng thi c«ng, ta sö dông thanh c«ng cô Stage ®Ó ®Þnh nghÜa t¶i träng thi c«ng t−¬ng øng víi tõng giai ®o¹n thi c«ng. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 79
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u VÝ dô nhËp t¶i träng xe ®óc cho giai ®o¹n thi c«ng 1: Stage > CS1 Load \ Nodal Load Load Case Name : chän THTT xe ®óc Load Group Name : chän nhãm t¶i träng xe ®óc Option : c¸c lùa chän gåm cã: Add : céng tÊt c¶ c¸c t¶i träng t¸c dông lªn nót ®−îc chän. Replace : thay thÕ t¶i träng nµy cho c¸c t¶i träng ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa tr−íc ®ã t¹i nót ®−îc chän. Delete : xo¸ t¶i träng nµy t¹i nót ®−îc chän. Nodal Load: Fx : lùc tËp trung t¸c dông theo ph−¬ng trôc X cña hÖ to¹ ®é GCS. Fy : lùc tËp trung t¸c dông theo ph−¬ng trôc Y cña hÖ to¹ ®é GCS. Fz : lùc tËp trung t¸c dông theo ph−¬ng trôc Z cña hÖ to¹ ®é GCS. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 80
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Mx : m«men tËp trung quay quanh trôc X cña hÖ to¹ ®é GCS. My : m«men tËp trung quay quanh trôc Y cña hÖ to¹ ®é GCS. Mz : m«men tËp trung quay quanh trôc Z cña hÖ to¹ ®é GCS. Nh¸y Close. Tr×nh tù khai b¸o nh− sau: Select Single : Node 1024 Load Case Name > FT Load Group Name > FT-P1-K0 Option > Add ; Fz (-800) ; My (1600) Select Single : Node 1020 Load Case Name > FT Load Group Name > FT-P1-K0 Option > Add ; Fz (-800) ; My (-1600) Select Single : Node 2024 Load Case Name > FT Load Group Name > FT-P2-K0 Option > Add ; Fz (-800) ; My (1600) Select Single : Node 2020 Load Case Name > FT Load Group Name > FT-P2-K0 Option > Add ; Fz (-800) ; My (-1600) Chó ý: C¸c t¶i träng nµy cã thÓ dÔ dµng nhËp trong MCT Command Shell trong môc CONLOAD. 2.3.6 NhËp t¶i träng bª t«ng −ít Ch−¬ng tr×nh Midas/ Civil cã chøc n¨ng Bill of Material cho phÐp tù ®éng tÝnh to¸n träng l−îng b¶n th©n cña bªt«ng −ít. Tr−íc khi thùc hiÖn tÝnh to¸n träng l−îng cña mçi phÇn tö b»ng chøc n¨ng Bill of Material, cÇn ph¶i chuyÓn ®æi mçi mÆt c¾t trong Tapered Section Group thµnh mÆt c¾t thay ®æi, nh− sau: Stage > Base Model \ Properties\ Tapered Section Group Name > G1 Convert to Tapered Section New Start Number (100) Model \ Properties\ I Section Ngô V n Minh – V Ng c Anh 81
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u C¸c mÆt c¾t 100 tíi 114 thÓ hiÖn c¸c ®èt dÇm tõ K1 ®Õn K15, cßn mÆt c¾t 115 thÓ hiÖn ®o¹n mÆt c¾t thay ®æi cña ®èt K0. ChiÒu dµi, diÖn tÝch vµ träng l−îng cña mçi mét ®èt cã thÓ dÔ dµng x¸c ®Þnh theo c¸c mÆt c¾t t−¬ng øng. Tools\ Bill of Material Select BOM outputs > Beam-Truss Element BOM type 1 : ph©n lo¹i phÇn tö ®−êng theo sè hiÖu phÇn tö, sè hiÖu mÆt c¾t vµ sè hiÖu vËt liÖu NhÊn OK . XuÊt hiÖn b¶ng thèng kª vËt liÖu sau: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 82
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u NhËp t¶i träng bªt«ng −ít: T¶i träng bªt«ng −ít gåm lùc th¼ng ®øng vµ m«men uèn quanh trôc y. Lùc th¼ng ®øng lµ träng l−îng cña mçi ®èt dÇm ®−îc x©y dùng ë ®Çu c¸nh hÉng trong mçi mét giai ®o¹n thi c«ng vµ ®é lÖch t©m g©y ra m«men uèn ®−îc gi¶ thiÕt lµ mét nöa chiÒu dµi ®èt ®óc. Stage > CS1 Load\ Nodal Load Ngô V n Minh – V Ng c Anh 83
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Select Single : Node 1024 Load Case Name > WC Load Group Name > WC-P1-K1 Option > Add ; Fz (-1022) ; My (1022*1.5) Select Single : Node 1020 Load Case Name > WC Load Group Name > WC-P1-K1 Option > Add ; Fz (-1022) ; My (-1022*1.5) Select Single : Node 2024 Load Case Name > WC Load Group Name > WC-P2-K1 Option > Add ; Fz (-1022) ; My (1022*1.5) Select Single : Node 2020 Load Case Name > WC Load Group Name > WC-P2-K1 Option > Add ; Fz (-1022) ; My (-1022*1.5) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 84
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 2.3.7 NhËp t¶i träng dù øng lùc: 2.3.7.1 Khai b¸o ®Æc tr−ng c¸p dù øng lùc Stage > Base Load\ Prestress Loads\ Tendon Property Add : t¹o lo¹i c¸p míi Modify : thay ®æi c¸c ®Æc tr−ng cña lo¹i c¸p ®−îc chän Delete : xo¸ lo¹i c¸p ®−îc chän. Close : ®ãng hép tho¹i. Khi chän nót Add (hoÆc Modify ), xuÊt hiÖn hép tho¹i sau: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 85
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Tendon Type Tendon Name : nhËp tªn c¸p > TC Tendon Type : lo¹i c¸p dù øng lùc C¸c lùa chän: Internal (Pre-Tension): c¸p dù øng lùc trong (kÐo tr−íc) Internal (Post-Tension): c¸p dù øng lùc trong (kÐo sau) External (Post-Tension ): c¸p dù øng lùc ngoµi (kÐo sau) Chän Internal (Post-Tension) Material: nhËp lo¹i vËt liÖu lµm c¸p > 3: Cap (NÕu ch−a ®Þnh nghÜa vËt liÖu lµm c¸p th× cã thÓ vµo ngay hép tho¹i Properties\Materias b»ng c¸ch nhÊp vµo nót ë bªn ph¶i) Total Tendon Area: nhËp tæng diÖn tÝch c¸p Ch−¬ng tr×nh hç trî hai lo¹i c¸p tao 7 sîi xo¾n: 12ly7 (0.5”) vµ 15ly2 (0.6”) b»ng c¸ch nh¸y vµo nót ë bªn ph¶i, xuÊt hiÖn hép tho¹i sau: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 86
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u - Strand Diameter : ®−êng kÝnh danh ®Þnh cña c¸p > 15.2mmm (0.6”) - Number of Strands : sè tao c¸p trong bã c¸p > 19 Duct Diameter : ®−êng kÝnh èng gen >0.107 m Relaxation Coefficient : hÖ sè tù chïng > 45 ( theo quy ®Þnh, c¸c tao c¸p cã ®é chïng thÊp th× th−êng lÊy hÖ sè tù chïng tõ 10 ®Õn 45, trong bµi to¸n nµy lÊy 45 ®Ó thiªn vª bÊt lîi .) Curvature Friction Factor : hÖ sè ma s¸t do ®é cong cña c¸p > 0.3 Wobble Friction Factor : hÖ sè ma s¸t khi xÐt ®Õn chiÒu dµi cña c¸p > 0.0066 Ultimate Strength : c−êng ®é bÒn cña c¸p> 1.86326.10 6 kN/m 2 Yield Strength : c−êng ®é ch¶y cña c¸p> 1.56906.10 6 kN/m 2 Anchorage Slip : ®é tôt neo Begin >0.006 ( Quy tr×nh 22TCN272-05) End > 0.006 ( Quy tr×nh 22TCN272-05) Bond Type : t×nh tr¹ng dÝnh b¸m Bonded : cã dÝnh b¸m Unbonded : kh«ng dÝnh b¸m Chän Unbounded ( V× c¸p dù øng løc kÐo sau, ch«n trong èng Gel) NhÊp OK 2.3.7.2 Khai b¸o ®−êng bè trÝ c¸p Load\ Prestress Loads\ Tendone Profile Ngô V n Minh – V Ng c Anh 87
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Add : t¹o mét bã c¸p míi Modify : thay ®æi c¸c th«ng sè cña bã c¸p ®−îc chän Change Property : thay ®æi c¸c ®Æc tr−ng cña mét hay nhiÒu bã c¸p ®−îc chän mét c¸ch ®ång thêi. Khi nhÊp vµo xuÊt hiÖn hép tho¹i: Delete : xo¸ bã c¸p ®−îc chän Copy : t¹o ra mét bã c¸p míi gièng víi bã c¸p ®7 ®−îc t¹o ra tr−íc ®ã. Move : di chuyÓn bã c¸p ®7 ®−îc t¹o ra tr−íc ®ã Distance : nhËp c¸c kho¶ng c¸ch theo c¸c ph−¬ng cÇn copy Khi nh¸y vµo nót Add hoÆc Modify , xuÊt hiÖn hép tho¹i: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 88
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Tendon Name : nhËp tªn cña bã c¸p > BE1-T-P2 Tendon Property : chän lo¹i c¸p tõ danh s¸ch sæ xuèng > BE Assigned Elements : chän c¸c phÇn tö cÇn g¸n > 2004to2008 Input Type : chän kiÓu nhËp c¸c kÝch th−íc cña bã c¸p 2D : d¹ng ph¼ng 3D : d¹ng kh«ng gian Chän d¹ng 2D Ngô V n Minh – V Ng c Anh 89
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Curve Type : ®Þnh d¹ng ®−êng cong c¸p Spline : tÝnh to¸n ®−êng cong bËc cao nhá nhÊt nèi c¸c ®iÓm n»m trªn ®−êng c¸p. Round : ®Æt c¸p theo ®−êng cong trßn cã tiÕp tuyÕn lµ ®−êng th¼ng nèi c¸c ®iÓm n»m trªn ®−êng c¸p. Trong bµi to¸n nµy, do kh«ng cã ®ñ th«ng sè vÒ ®−êng cong c¸p nªn ta chän Spline . Trong tr−êng hîp cã ®¶y ®ñ th«ng sè th× lªn dïng Round sÏ chÝnh x¸c h¬n. Straight Length of Tendon : ChiÒu dµi ®o¹n th¼ng cña c¸p. trong tr−êng hîp nµy, c¸p lµ ®−êng cong néi suy Spline nªn ta chän b»ng 0. Profile : nhËp to¹ ®é c¸c ®iÓm trªn ®−êng c¸p. x, y, z : c¸c to¹ ®é trong hÖ to¹ ®é TCS (tendon coordinate system). TCS lµ mét hÖ to¹ ®é t¹m thêi, cã ®iÓm gèc lµ vÞ trÝ b¾t ®Çu cña bã c¸p, ®−îc x¸c ®Þnh theo Profile Insertion Point (®iÓm b¾t ®Çu cña c¸p). Midas mÆc ®Þnh cho trôc x cña TCS trïng víi trôc X cña hÖ to¹ ®é GCS, trôc z cña TCS trïng víi trôc Z cña hÖ to¹ ®é GCS. fix : x¸c ®Þnh tiÕp tuyÕn cña ®−êng cong c¸p t¹i ®iÓm t−¬ng øng. (chØ xuÊt hiÖn trong tr−êng hîp chän dµng ®−êng cong c¸p lµ Spline ) NÕu chän Ry : gãc cña tiÕp tuyÕn sÏ ®−îc x¸c ®Þnh so víi trôc x cña mÆt ph¼ng x-z trong hÖ TCS. NÕu chän Rz : gãc cña tiÕp tuyÕn sÏ ®−îc x¸c ®Þnh so víi trôc x cña mÆt ph¼ng x-y trong hÖ TCS. Point of Sym: ( §iÓm ®èi xøng cña ®−êng c¸p) First : ®iÓm ®Çu tiªn cña c¸p ®−îc gi¶ ®Þnh lµ trôc ®èi xøng. Last : ®iÓm cuèi cïng cña c¸p ®−îc gi¶ ®Þnh lµ trôc ®èi xøng. Make Symmetric Tendon : t¹o ®−êng ®i cña c¸p theo ®iÓm ®èi xøng võa chän (First hay Last ). Chøc n¨ng nµy chØ nªn sö dông cho tr−êng hîp khai b¸o c¸c ®−êng c¸p ®èi xøng, khi ®ã, ta chØ cÇn ph¶i khai b¸o mét nöa ®−êng c¸p). Tendon Shape : Straight: h−íng cña trôc x trong hÖ to¹ ®é TCS lµ th¼ng ( hÖ to¹ ®é Decarste vu«ng gãc). Curve: h−íng cña trôc x trong hÖ to¹ ®é TCS trô . Element: HÖ to¹ ®é TCS ®−îc g¾n víi hª to¹ ®é ®Þa ph−¬ng t¹i ®Çu hoÆc cuèi phÇn tö, trôc x ®−îc mÆc ®Þnh lµ ®i tõ ®Çu i ®Õn ®Çu j cña phÇn tö hoÆc ng−îc l¹i. Th«ng th−êng chän Straight , c¸c yÕu tè bao gåm: Profile Insert Section Point: nhËp ®iÓm gèc cña hÖ to¹ ®é TCS (còng chÝnh lµ ®iÓm b¾t ®Çu cña c¸p), ®−îc nhËp theo to¹ ®é thùc trong hÖ to¹ ®é GCS. x Axis Direction: h−íng cña trôc x trong TCS song song víi trôc X cña hÖ GCS. x Axis Rot.Angle: quay ®−êng c¸p quanh trôc x cña hÖ TCS theo mét gãc x¸c ®Þnh. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 90
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Projection: chiÕu ®−êng c¸p võa t¹o qua mét mÆt ph¼ng ®−îc quay quanh trôc x cña hÖ TCS theo mét gãc x¸c ®Þnh. Grad. Rot. Angle: cho phÐp quay ®−êng c¸p quanh trôc Y hoÆc X cña hÖ to¹ ®é GCS. NhÊn OK . 2.3.7.3 G¸n t¶i träng dù øng lùc T¶i träng dù øng lùc ®−îc lÇn l−ît g¸n cho c¸c giai ®o¹n thi c«ng kh¸c nhau. Sau ®©y, chØ h−íng dÉn c¸ch g¸n cho giai ®o¹n thi c«ng 1 ( ®óc xong ®èt K0) Chän giai ®o¹n thi c«ng 1 : Stage > CS1 Load\ Prestress Loads\ Tendon Prestress Loads Ngô V n Minh – V Ng c Anh 91
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Load Case Name > PS Load Group Name > PS-P1-K0 Select Tendon for Loading : Tendon > TC1-P, nhÊp vµo nót Selected Tendon Stress Value : Stress : nhËp gi¸ trÞ dù øng lùc theo øng suÊt Force : nhËp gi¸ trÞ dù øng lùc theo lùc kÐo. Chän Stress . 1st Jacking : End Begin : > 0 End >1330000 kN/m 2 Grouting : after (1) (b¬m v÷a 1 ngµy sau khi c¨ng c¸p) NhÊn nót Add . T−¬ng tù g¸n dù øng lùc cho c¸c c¸p kh¸c theo giai ®o¹n thi c«ng. 2.4 Mô hình hoá ho t t i 2.4.1 Tr×nh tù khai b¸o ho¹t t¶i 2.4.1.1 Chän tiªu chuÈn ho¹t t¶i. Cã 2 c¸ch gäi lÖnh: Nh¸y chuét ph¶i vµo mµn h×nh chÝnh cña ch−¬ng tr×nh, trong môc Load chän Moving Load Analysis Data, chän Moving Load Code Tõ Menu Load \ Moving Load Analysis Data\ Moving Load Code Ngô V n Minh – V Ng c Anh 92
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Trong môc Moving Load Code : chän mét tiªu chuÈn bÊt k× tõ danh s¸ch sæ xuèng. Trong vÝ dô ®ang xÐt, ta chän tiªu chuÈn ho¹t t¶i lµ ASSHTO LRFD 2.4.1.2 Khai b¸o lµn xe Load\ Moving Load Analysis Data\ Traffic Line Lane XuÊt hiÖn hép tho¹i. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 93
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Add : ®Þnh nghÜa mét lµn xe míi Modify : thay ®æi mét sè tÝnh chÊt cña lµn xe ®−îc chän. Delete : xo¸ mét lµn xe ®−îc chän Copy : t¹o mét lµn xe míi gièng lµn xe ®−îc chän. Khi nh¸y vµo nót Add (hoÆc Modify ) xuÊt hiÖn hép tho¹i sau: Ngô V n Minh – V Ng c Anh 94
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Lane Name (nhËp tªn lµn xe) : phai1 Traffic Lane Properties (x¸c ®Þnh c¸c ®Æc ®iÓm cña lµn xe). Eccentricity : (nhËp ®é lÖnh t©m cña lµn xe) : 1.875 m §é lÖch t©m ®−îc ®Þnh nghÜa lµ kho¶ng c¸ch tõ tim cña lµn xe ®Õn tim cÇu. §é lÖch t©m mang dÊu ©m nÕu lµn xe ë phÝa bªn tr¸i ®−êng tim cÇu, mang dÊu d−¬ng nÕu lµn xe ë phÝa bªn ph¶i ®−êng tim cÇu. Vehicular Load Distribution : x¸c ®Þnh ph−¬ng ph¸p tÝnh hÖ sè ph©n bè t¶i träng do ho¹t t¶i. Lane Element : T¶i träng xe cé t¸c dông lªn c¸c phÇn tö lµn xe theo ®é lÖch t©m. Cross Beam Group : x¸c ®Þnh tªn cña Nhãm kÕt cÊu t−¬ng øng víi dÇm ngang. Skew : x¸c ®Þnh gãc nghiªng gi÷a ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi cña cÇu. Trong vÝ dô nµy ta chän ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh hÖ sè ph©n bè ngang lµ Lane Element Moving Direction : x¸c ®Þnh h−íng cña ho¹t t¶i. Forward : chØ xÐt h−íng cña ho¹t t¶i lµ tõ ®Çu cÇu ®Õn cuèi cÇu Backward : chØ xÐt h−íng cña ho¹t t¶i lµ tõ cuèi cÇu ®Õn ®Çu cÇu. Both : xÐt c¶ hai h−íng trªn. Trong vÝ dô nµy ta tiÕn hµnh cho ho¹t t¶i t¸c ®éng theo c¶ hai h−íng : Both Selection by: x¸c ®Þnh c¸ch chän c¸c phÇn tö lµn xe. points: c¸c phÇn tö lµn xe ®−îc g¸n lµ phÇn tö dÇm n»m trªn mét ®−êng th¼ng ®i qua 2 ®iÓm. §iÓm ®Çu tiªn lµ ®iÓm B¾t ®Çu. Picking: g¸n phÇn tö lµn xe b»ng chuét. §iÓm ®−îc chän ®Çu tiªn ®−îc g¸n lµ ®iÓm B¾t ®Çu. Number: NhËp sè hiÖu phÇn tö t−¬ng øng víi phÇn tö lµn xe. §iÓm ®−îc nhËp ®Çu tiªn ®−îc g¸n lµ ®iÓm b¾t ®Çu. Trong vÝ dô nµy ta chän ph−¬ng ph¸p nhËp phÇn tö lµn qua ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi (points) : ®iÓm ®Çu : (0,0,0) ; ®iÓm cuèi (270,0,0). Operation: Add: NhËp phÇn tö lµn xe ®−îc chän víi ®é lÖch t©m vµ hÖ sè xung kÝch ®7 ®Þnh nghÜa. Insert : ChÌn phÇn tö lµn xe ®−îc chän vµo gi÷a c¸c phÇn tö lµn xe ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa tr−íc ®ã. Delete : Chän vµ xo¸ phÇn tö lµn xe cuèi cïng trong hép tho¹i Chó ý: C¸c phÇn tö lµn xe ph¶i ®−îc nhËp liªn tôc theo h−íng di chuyÓn cña dßng xe. Khi chän phÇn tö b»ng lùa chän 2 points vµ Picking , kh«ng cÇn nhÊn nót Add hoÆc Insert. Sau khi m« h×nh lµn “ phai1 ”, ta ®−îc kÕt qu¶ nh− sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 95
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u 2.4.1.3 §Þnh nghÜa t¶i träng xe Load\ Moving Load Analysis Data\ Vehicles Add Standard : nhËp t¶i träng xe theo mét sè tiªu chuÈn. Add User Defined : nhËp t¶i träng xe theo yªu cÇu cña ng−êi sö dông. Modify : thay ®æi mét sè ®Æc ®iÓm cña lo¹i xe ®−îc chän Delete : xo¸ lo¹i xe ®−îc chän. Trong vÝ dô nµy, ta tiÕn hµnh nhËp tæ hîp t¶i träng a. HL93K : Xe 3 tr c + t i tr ng làn b. HL93M : Xe 2 tr c + t i tr ng làn Ngô V n Minh – V Ng c Anh 96
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Chän nót Add Standard . Standard Name : chän AASHTO LRFD LOAD tõ danh s¸ch sæ xuèng. Vehicular Load Properties Vehicular Load Name : nhËp tªn lo¹i xe : HL-93TRK (xe 3 trôc) Vehicular Load Type : chän tªn lo¹i xe trong danh s¸ch sæ xuèng> HL-93TDM Dynamic Load Allowance > 25 NhÊn OK . §Ó khai b¸o t¶i träng xe 2 trôc + t¶i träng lµn , ta thùc hiÖn t−¬ng tù, thay Vehicular Load Name : “ HL-93TDM” (xe 2trôc) Vehicular Load Type : “HL-93TDM” Trong tr−êng hîp cÇn khai b¸o ®oµn xe H30 theo 22TCN 18-79 ta lµm nh− sau: Trong hép tho¹i Vehicles , chän nót Add User Defined . Ngô V n Minh – V Ng c Anh 97
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Trong môc Load Type : Truck/ Lane : nhËp t¶i träng trôc xe/ lµn xe. Train Load : nhËp t¶i träng cña ®oµn tµu. Vehicular Properties : Vehicular Load Name > H30 Trong môc Truck Load : ®Þnh nghÜa t¶i träng trôc xe. T¹i dßng P#: nhËp t¶i träng trôc xe thiÕt kÕ> 6 ( tonf ) T¹i dßng D#: nhËp kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c t¶i träng trôc thiÕt kÕ > 6 (m) NhÊn nót Add. T¹i dßng P# > 12 T¹i dßng D# > 1.6 NhÊn nót Add. T¹i dßng P# > 12 T¹i dßng D# > 10 NhÊn nót Add. T¹i dßng P# > 12 T¹i dßng D# > 1.6 NhÊn nót Add. Ngô V n Minh – V Ng c Anh 98
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u T¹i dßng P# > 12 T¹i dßng D# > 10 NhÊn nót Add. LÆp l¹i c¸c b−íc trªn cho ®Õn khi bè trÝ ®ñ sè xe trong ®oµn xe H30 trªn toµn chiÒu dµi cÇu. Trong môc Lane Load : ®Þnh nghÜa t¶i träng lµn w: t¶i träng lµn xe r¶i ®Òu> 0 PL: t¶i träng tËp trung trong t¶i träng lµn PLM: t¶i träng tËp trung trong t¶i träng lµn dïng ®Ó tÝnh m«men. PLV: t¶i träng tËp trung trong t¶i träng lµn dïng ®Ó tÝnh lùc c¾t. NhÊn OK. 2.4.1.4 §Þnh nghÜa nhãm xe Load\ Moving Load Analysis Data\ Vehicle Classes Nót Add : t¹o mét nhãm xe míi Modify : ®iÒu chØnh nhãm xe ®−îc chän Delete : xo¸ nhãm xe ®−îc chän. Khi nh¸y nót Add (hoÆc Modify ), xuÊt hiÖn hép tho¹i Vehicle Class Data : Khai b¸o cho nhãm xe 3 trôc vµ lµn : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 99
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u T¹i dßng Vehicle Class Name : nhËp tªn nhãm t¶i träng cÇn ®Þnh nghÜa > Xe 3 trôc &lµn Trong cét Vehicle Load , chän lo¹i xe ®7 ®−îc ®Þnh nghÜa trong danh s¸ch vµ nhÊn nót : “ HL-93TRK ” NhÊn OK . Lµm t−¬ng tù, ta khai b¸o ®−îc nhãm t¶i trong : xe 2 trôc + lµn 2.4.1.5 §Þnh nghÜa tr−êng hîp t¶i träng ho¹t t¶i: Load\ Moving Load Analysis Data\ Moving Load Cases Ngô V n Minh – V Ng c Anh 100
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Trong môc Load Case Name : nhËp tªn THTT ho¹t t¶i > “hoattai272-05” Descriptio n: m« t¶ vÒ THTT ho¹t t¶i : “hoat tai tac dung len cau” Multiple Presence Factor : hÖ sè lµn xe Theo tiªu chuÈn 22TCN 272-05, hÖ sè lµn xe ®−îc quy ®Þnh trong ®iÒu 3.6.1.1.2 nh− sau: Sè lµn chÊt t¶i HÖ sè lµn 1 1.2 2 1 3 0.85 >3 0.65 Ngô V n Minh – V Ng c Anh 101
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Sub- Load C ases: lùa chän lo¹i ho¹t t¶i vµ lµn xe mµ ho¹t t¶i t¸c dông trong mét THTT ho¹t t¶i. Loading Effect : lùa chän kiÓu tæ hîp t¶i träng do ho¹t t¶i. Combined : Tæng hîp c¸c t¶i träng do ho¹t t¶i. Independent : T¸c dông t¶i träng riªng rÏ. Trong vÝ dô nµy, ta cÇn kiÓm tra t¸c ®éng riªng rÏ cña HL-93TDM vµ HL-93TRK nªn chän “ Independent ” Chó ý: Khi chän Independent , ta cã thÓ kiÓm tra ®−îc biÓu ®å bao cña mçi mét tr−êng hîp t¶i träng ho¹t t¶i. Nót Add : t¹o mét nhãm xe míi hoÆc thªm vµo mét nhãm xe trong THTT ho¹t t¶i. Nót Modify : thay ®æi nhãm xe ®ù¬c chän. Nót Delete : xo¸ nhãm xe ®−îc chän Khi nhÊn nót Add ®Ó chän mét nhãm xe hoÆc nhÊn nót Modify sau khi chän mét nhãm xe, hép tho¹i Sub-Load Case xuÊt hiÖn: Load Case Data : Vehicle Class : chän nhãm xe tõ danh s¸ch sæ xuèng §Ó khai b¸o nhãm xe 3 trôc + t¶i träng lµn, ta chän “VC :3 truc& lan” §Ó khai b¸o nhãm xe 3 trôc + t¶i träng lµn, ta chän “VC :2 truc& lan” Scale Factor : hÖ sè tØ lÖ, th−êng lÊy b»ng 1. Min. Number of Loaded Lanes: sè lµn xe tèi thiÓu chÞu t¸c dông cña nhãm xe. (0) Ngô V n Minh – V Ng c Anh 102
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Max. Number of Loaded Lanes : sè lµn xe tèi ®a chÞu t¸c dông cña nhãm xe. (1) ( Do ë ®©y ta chØ khai b¸o t¹m thêi mét lµn) Assignment Lanes: lùa chän lµn xe chÞu t¸c dông cña nhãm xe. Chän lµn xe trong cét List of Lanes, nhÊn nót ( phai1 ) NhÊn OK. Chó ý: Trong Midas , cßn hç trî chøc n¨ng x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ m« men ©m lín nhÊt vµ ph¶n lùc lín nhÊt trªn trô trong cÇu liªn tôc b»ng c¸ch g¸n vÞ trÝ gèi cÇn x¸c ®Þnh. Load\ Moving Load Analysis Data\ Lane Support-Negative Moment at Interior Piers. Load\ Moving Load Analysis Data\ Lane Support-Reations at Interior Piers 2.5 Mô hình hoá t ĩnh t ải ph ần 2 Tnh t i ph n 2 bao g m t i tr ng ca l p ph m t c u, lan can, g ch n và các thi t b chi u sáng, phòng h trên c u. Tnh t i này ưc khai báo d ưi d ng Element Beam Load nh ư sau : Ch n Stage CS20 Khai báo Element Beam Loads nh ư sau : Load\Element Beam Loads ưc b ng Entry nh ư sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 103
Hng d n s d ng Midas/Civil trong mô hình hoá c u Load Case Name ( Tên t h p t i tr ng) : Dead Load 2 Load Group Name ( Tên nhóm t i tr ng ) : 2nd Option : Add : Thêm Replace : thay th Delete : Xoá ây ta ch n Add Load Type : Ch n Uniform Load (t i tr ng r i u) Directio n : Chi u d ư ng c a t i tr ng : Global Z Value (giá tr c a t i tr ng) Ch n Absolute , w = -10kN/m (giá tr không i, l n b ng 10 kN/m h ưng ng ưc chi u tr c Z) Sau khi mô hình, ta ưc t nh t i ph n hai r i u tác d ng lên d m nh ư sau : Ngô V n Minh – V Ng c Anh 104