PHÂN TÍCH CẦU THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÚC TRÊN ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG (CỐ ĐỊNH) BẰNG MIDASCIVIL

TÀI LIỆU THAM KHẢO PHÂN TÍCH CẦU CONG THEO
PHƯƠNG PHÁP ĐÚC TRÊN ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG (CỐ
ĐỊNH) BẰNG MIDAS/CIVIL 6.3
(Tài liệu lưu hành nội bộ)

THỰC HIỆN: NGUYỄN THANH NGUYÊN

Quảng Ngãi 03/2006


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
LỜI NÓI ĐẦU
Midas/civil là một trong những phần mềm Midas của Hàn Quốc. Phần mềm này chỉ mới du nhập
vào nước ta chỉ vào khoảng đầu năm 2005 và hiện phần mềm này đang được nghiên cứu và cũng
đã có một số cuốn sách tiếng việt được xuất bản. Tuy nhiên, các cuốn sách chưa nêu rõ từng
bước chạy, nhập chương trình. Với trình độ hạn chế, tôi chỉ chọn 1 phần trong cuốn "Contruction
stage Analysis of MSS using the Wizard" do các chuyên gia Midas viết.
Một số ưu điểm có thể kể đến trong Midas :
+ Về giao diện: Đẹp, rất dễ trong việc nhập số liệu vì ứng với mỗi công nghệ thi công cầu
đều có các thông số cần thiết nhập vào, ví dụ như:
- ILM: (Incremential Lauching Menthod) công nghệ đúc đẩy có gẳn 1 hộp thoại riêng để
nhập số liệu.
- FCM: công nghệ đúc hẫng
- MSS (Movable Scaffolding System) công nghệ đúc trên giáo di động.
- FSM (Full Staging Method) công nghệ đúc trên đà giáo cố định.
+ Về tiêu chuẩn thiết kế: có khá nhiều tiêu chuẩn, trong đó có tiêu chuẩn LRFD trong
thiết kế cầu, tiêu chuẩn CEP-FIP về co ngót từ biến , tiêu chuẩn vật liệu ASTM, đều phù hợp với
các tiêu chuẩn cho phép sử dụng và có tính pháp lý.
+ Về tính toán:
- Tính theo phương pháp phần tử hữu hạn
- Cho mọi loại kết cấu, mặt cắt ngang hầu như đều có (không phải mô hình)

- Tính mất mát ứng mất, tính ứng suất phụ thuộc vào tuổi bêtông, co ngót, từ biến.
- Kiểm toán theo LRFD.
- Kết quả xuất ra cho phép đánh giá được ngay
Vì kiến thức về công nghệ thi công và trình độ còn có hạn nên chỉ dịch nguyên văn trong đó.
Bản quyền thuộc về các tác giả đó.

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-2-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
Có 2 phương pháp xây dựng dầm hộp bê tông liên tục theo từng nhịp là MSS (Movable
Scaffolding System: đúc trên đà giáo di động) và FSM (Full Staging Method: đúc trên đà giáo cố
định). Với phương pháp MSS, bêtông được đổ đầy vào hệ thống đà giáo di động nên không cần
cop-pha (falsework) hay cột chống (shoring). Ngoài ra, phương pháp này cũng không ảnh hưởng
đến giao thông trên sông hay trên đường.
Kết cấu xây dựng theo 2 phương pháp trên khác nhau theo từng giai đoạn. Vì vậy phân tích
kết cấu nên thực hiện theo từng giai đoạn khác nhau và nội lực tại các mặt cắt trong từng giai
đoạn cần kiểm tra. Để xem xét đặc điểm của bêtông theo thời gian và sử dụng cốt thép DUL 1
cách chính xác, các kết quả phân tích được gộp lại cho các bước xây dựng trước đó phải đòi hỏi
cho các bước xây dựng sau đó.
Trong mục này sẽ chỉ dẫn từng bước xây dựng theo phương pháp MSS. Các kết quả phân
tích như cường độ, mất mát ứng suất, chuyển vị, nội lực mặt cắt của từng giai đoạn xây dựng sẽ
được xem xét

Hình 1.1. Mô hình phân tích (giai đoạn hoàn thành)
1.1. KÍCH THƯỚC DỌC CẦU VÀ MẶT CẮT NGANG CẦU

Kết cấu:
- Dầm 1 hộp BTCT DUL 11 nhịp liên tục, mỗi nhịp 50m
- Bề rộng cầu: B = 12,6m (2 làn xe)
- Bán kính đường cong nằm: R = 2380m

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-3-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Hình 1.2. Mặt cắt chung

Hình 1.3. Mặt cắt tại điểm nối
1.2. TRÌNH TỰ THI CÔNG THEO MSS
Được biểu diễn như hình dưới:

Hình 1.4. Trình tự thi công
Đối với phân tích theo giai đoạn MSS, trình tự xây dựng như trên nên xem xét trước. Và
trong phân tích theo giai đoạn, mỗi bước xây dựng phải định nghĩa thành một nhóm kết cấu
(Structure Group) xem phần nào có trong giai đoạn này (Activation) hay không có trong giai
Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-4-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
đoạn này (Deactivation), nhóm điều kiện biên (Boundary Groups), nhóm tải trạng (Load
Groups). Tiến trình thực hiện phân tích được trình bày như dưới đây. Giữa các bước này, từ bước

2 đến bước 8 được thực hiện tự động khi dùng hộp thoại dành riêng cho công nghệ này
(MSS/FSM Wizard):
1. Định nghĩa thông số mặt cắt và vật liệu.
2. Mô hình hoá kết cấu.
3. Định nghĩa và gom nhóm kết cấu.
4. Định nghĩa và gom nhóm điều kiện biên.
5. Định nghĩa nhóm tải trọng.
6. Nhập tải trọng.
7. Xác định vị trí cáp.
8. Định nghĩa thông số cáp DUL.
9. Định nghĩa và liên kết vật liệu theo thời gian .
10. Thực hiện phân tích.
11. Xem kết quả
1.3. THÔNG SỐ VẬT LIỆU VÀ ỨNG SUẤT CHO PHÉP
- Bêtông dầm: Theo ASTM cấp Grade C 6000
- Cáp DUL: Cáp sợi 15,2mm gồm 22 sợi/bó
+ fpj = 1600000 KN/m2
+ fpu = 1900000 KN/m2
+ E = 2. 108 KN/m2
+ Ứng suất ban đầu khi kích fpj = 0,7fpu = 1330000 KN/m2
+ Chiều dài tuột neo: ∆L = 6mm
+ Hệ số ma sát lắc: = 0,3/rad
K = 0,006/m
- Tải trọng:
+ Tĩnh tải: . Trọng lượng bản thân
. Tĩnh tải phần 2: W = 38,00 KN/m
+ Cáp DUL: ( 15,2mm . 22)
. Diện tích: Au = 1,387 . 22 = 30,514 cm2
. Đường kính ống rãnh (Duct Size): 110/113 mm
. Lực cáp: Lực kích = 70% cường độ cáp

fpj = 1330000 KN/m2

pi = Au . fpj = 4058,362 KN
Mất mát ứng suất so với ban đầu được tự động tính trong chương trình:
. Mất mát do ma sát: P(x) = P0.e-(x+K.L)
Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-5-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
 = 0,3; K= 0,006
. Mất mát do tụt neo: ∆L = 6 mm
. Mất mát do co ngắn đàn hồi
∆PE = ∆fp . Asp
. Mất mát do chùng cốt thép
. Mất mát do co ngót và từ biến
- Xét co ngót và từ biến
+ Loại ximăng: bình thường (Nomal ciment)
+ Tuổi bêtông khi tải trọng tác dụng: tc = 5 ngày
+ Tuổi bêtông khi thôi giữ ẩm: tc = 3 ngày
+ Độ ẩm tương đối: RH = 70%
+ Nhiệt độ không khí: T = 200C
+ Tiêu chuẩn áp dụng: CEB - FIP
⇒ Hệ số co ngót và từ biến được tự động tính toán.
- Phản lực tác dụng do giàn đúc di động: lấy P = 4000 KN xác định tại 3m từ điểm nối cáp.
- Lực do bêtông tươi gây ra được tự động tính

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-6-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
CHƯƠNG 2
CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN
2.1. THIẾT KẾ MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC
- Mở Midas/Civil.
- File/New protect.
- File/Save (lấy tên MSS)
- Tools/Unit System:
Length > m; Force (Mass) > KN 
Có thể lựa chọn đơn vị ở thanh Status bar dưới góc phải màn hình. Nếu check vào "Set/change
default unit system" thì sau khi mở 1 file mới, đơn vị sẽ giữ nguyên.

Hình 2.1. Thiết lập đơn vị
2.2. ĐỊNH NGHĨA THÔNG SỐ VẬT LIỆU
Xem cáp DUL là 1 vật liệu, ta sẽ định nghĩa vật liệu cả bêtông và cáp:
Model/propeties/Matenal
Type > Concrete: Standard > ASTM (RC)
DB > Grade C 6000 
(Mẹo: nhấn Apply để khai báo vật liệu khác mà không cần OK)
Name (Tendon): Type > User Defined: Standard > None
Analysis Data:

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-7-

Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
Modulus ò Elasticity: E = 2.e8 

Hình 2.2. Hộp thoại nhập thông số vật liệu.
Ghi chú: Trong phần này có Tab Section nhưng chúng ta không xác định vì trong phần trình tự
thi công theo MSS (MSS Wizard) đã có.
2.3. MÔ HÌNH TRÌNH TỰ THI CÔNG CẦU DÙNG "MSS/FSM Bridge Wizard"
Có 3 bước chính: Mô hình, Mặt cắt và cáp DUL
2.3.1. Nhập dữ liệu mô hình.
"MSS/FSM Bridge Wizard" sẽ tạo ra mô hình và các giai đoạn thi công cầu MSS và FSM 1
cách tự động. Sự khác nhau giữa 2 phương pháp này chỉ là tải trọng bêtông tươi và trọng lượng
cop-pha. Đối với FSM, bêtông tươi và cop-pha truyền cho thanh chống còn MSS thì nó truyền
vào hệ thống đúc rồi truyền qua phần chống (cách 3m so với mối nối). Vì vậy, đối với phương
pháp MSS thì tải trọng do bêtông tươi và trọng lượng hệ thống đúc đều có trong tất cả các giai
đoạn. Nếu chọn theo phương pháp này thì phản lực này tự động tính và tải cho các giai đoạn thi
công.
Chú ý: Gía trị phải được nhập trong ô Movable Scaffolding System bởi đây là trọng lượng của
hệ thống đà di động, tải trọng bêtông tươi sẽ tự tính.

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-8-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Hình 2.3. phản lực từ hệ thống đà di động
Chọn loại cầu theo MSS và nhập thông số vật liệu, chiều dài nhịp, bán kính đường cong nằm,
vị trí điểm nối (Cold Joint), thời gian xây dựng mỗi nhịp (20 ngày: thừa nhận mất 15 ngày để lắp

đặt đà giáo, cốt thép ván khuôn, 5 ngày đổ bêtông và giữ ẩm). Từ tuổi bêtông ban đầu, chương
trình sẽ tính ra trọng lượng bêtông tươi.
Model/Structure Wizard/MSS.FSM Bridge
Model tab
Bridge Type > MSS; Bridge Materia/ > 1: Grade C 6000
Span (10@50); Radius (on) (2380) > Conves
Fixed Support > 250 (50): Segment Division perSpan (10)
Cold Joint (S3) (0,2); Anchorage (S4) (3);
Diaphragm (S5) (1)
Stage Duration (20)
Initial Member Age (5); Movable Scaffolding Reaction (4000) 

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-9-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Hình 2.4. Mô hình trong MSS/FSM Bridge Wizard
Ghi chú:
. Span: Có thể nhập nếu nhịp không đều: 30, 40, 50; nếu đều 3@ 50
. Fixed Support: vị trí gối cố định (các gối còn lại xem là di động).
2.3.2. Nhập các thông số mặt cắt cho dầm bêtông
Trong phần này ta sẽ xác định 2 mặt cắt, một cho mặt cắt chung và một cho mặt cắt tại điểm
nối
Section Tab
Center Tab
H1(0,2); H2(2,75); H3(0,3); H4(0,3)
H5 (0,2); H6(0,54); H7(0,2); H8(0,25)

B1(2,75); B2(0,75); B3(2,8); B4(1,75)
B5(1,7); B6(1,2); B7(0,988); B8(1,45)
View Option > Drawing

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-10-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Hình 2.5. Nhập thông số mặt cắt đại diện
Chú ý: Trong MSS Wizard mặc định điểm gốc nằm ở Center-Bottom (ô vuông), dùng xác định
toạ độ cáp so với điểm này

Hình 2.6. Thông số mặt cắt đại diện
- Nhập kích thước tại điểm nối xem hình 2.7.
Joint Tab: H3(0,3); H5(0,151); H7(0,07)
B4(1,75); B5(1,28); B7 (0,348)
View Option > Drawing
Diaphram Tab: H4(0,3); H5(0,151); H6(0,54); H7(0,07); H8(0,25); B5(1,28); B6(1,2);
B7(0,348); B8(1,45)
View Option > Bitmap
Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-11-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Hình 2.7 Nhập kích thước mặt cắt tại mối nối

Hình 2.8 Mặt cắt tại mối nối
2.3.3. Bố trí cáp DUL
Cáp được định trong cánh dầm. Trong MSS Wizard, vị trí cáp có thể xác định đơn giản bằng
điểm kéo xuống, điểm cong và vị trí nối.
Nói chung, cầu MSS có các nhịp bằng nhau và hệ kết cấu của nhịp đầu tiên thay íđổi từ đơn
giản đến liên tục. Do vậy momen uốn lớn nhất là trong nhịp đầu tiên. Vì vậy, cáp nên được tnh
toán cho nhịp đầu tiên

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-12-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Hình 2.9 Vị trí cáp
Nhập vị trí cáp như ở hình trên
Tendon Tab
N(3); G1(0,5); G2(0,2); G3(0,5); S1(0,4); S2(0,1); C(0,2); a1(0,567); a2(0,44)

Hình 2.10 Nhập vị trí cáp
Nhập thông số cáp như diện tích cáp, các hằng số liên quan đến mất mát và cường độ cáp
Tendon Property >

(xem hình 2.10)

Tendon Property >
Tendon Name (Web); Tendon Type > Iternal

Material > 2: Tendon
Total Tendon Area (0,0030514)
hoặc:
Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-13-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
Stand Diameter > 15,2mm (0,6")

(1)

Number of Stands (22) 

(2)

Duct Diameter (0,112)

(3)

Relaxation Coeffcient > (45)

(4)

Curva ture Friction Factor (0,3)

(5)

Wobble Friction Factor (0,3)

(6)

Ultimate Strength (1900000)

(7)

Yield Streng (1600000)

(8)

Load Type > Post - Tension

(9)

An chorageship > begin (0,006); End (0,006)  (10)

Hình 2.11 Nhập thông số cáp
Ghi chú: (1) Đường kính sợi cáp
(2) Số sợi cáp trong 1 bó
(3) Đường kính ngoài ống rãnh
(4) Hệ số chùng: Là 1 hàm vật liệu xác định theo công thức Margura để tính toán ảnh
hưởng tự chùng của cốt thép. Nói chung dùng 10 cho cáp thường và 45 cho cáp có độ tự chùng
thấp.
(5) Hệ số ma sát cong
(6) Hệ số ma sát lắc
(7) Cường độ giới hạn
(8) Cường độ chảy
(9) Loại cáp: Căng trước (Pre-Tension), căng sau (post-Tension)
(10) Tuột neo

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-14-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
* Nhập lực kích cáp, thời gian bơm vữa và sắp xếp cáp theo phương dọc cầu. Nếu thời gian
bơm vữa được tính trong bước ứng lực (pressing step), cường độ ở thời điểm kích cáp được tính
dựa trên thông số mặt cắt mà có tính đến diện tích cáp. Nếu thời gian bơm vữa (Grouting) dùng
Every (n) Stages thì cường độ cáp được tính dựa trên mặt cắt thực và đến bước thứ n mới bơm
vữa cáp. Lực kích cáp lấy 70% cường độ. Việc sắp xếp cáp theo chiều dọc cũng cần định nghĩa.
Cáp được đặt song song dọc theo cánh dầm hộp. Việc định nghĩa sắp xếp cáp được xác định bởi
2 thông số a và b, trong đó:
a: khoảng cách tính từ ống cáp ngoài cùng đến mép ngoài
b: khoảng cách tính từ giữa 2 ống cáp

Hình 2.12 Sắp xếp cáp theo phương dọc
Sau khi nhập hoàn thành, nhấn OK để kết thúc MSS Wizard và xem mô hình.
nút Zoom Window

và Zoom Fit

Dùng các

để xem mô hình

Point Grid (off);

Point Grid Snap (off);

Node Snap (on);

Element Snap (on)

Line Grid Snap (off)

Display
Misc tab
Tendon profile (on) 
Zoom fit,

hidden (on)

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-15-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Hình 2.13 Mô hình chung khi dùng MSS Wizard
2.4. DỮ LIỆU CÔNG NGHỆ MSS
2.4.1. Định nghĩa các bước thi công
Có 2 trạng thái làm việc (Mode): Trạng thái hoàn thành (Base Stage mode) và trạng thái
trong từng giai đoạn (Construction Stage mode)
Đối với trạng thái Base Stage mode, tất cả dữ liệu mô hình kết cấu, điều kiện tải trọng và điều
kiện tải trọng biên được định nghĩa, nhưng phân tích không được thực hiện trong giai đoạn này.
Đối với Construction Stage mode trình bày tình hình mô hình mà phép phân tích có thể thực
hiện. Trong trạng thái này, dữ liệu kết cấu không thể sửa hoặc xoá ngoại trừ điều kiện biên và tải
trọng trong giai đoạn đó

Trạng thái Construction stage mode được định nghĩa dùng chế độ hoạt động (activation) hay
không hoạt động (deactivation) các nhóm phần tử, nhóm điều kiện biên, và nhóm tải trọng hơn là
việc dùng những phần tử, tải trọng điều kiện biên riêng rẽ.
Điều kiện biên và tải trọng mà nếu các nhóm điều kiện biên (Boudary Group) và tải trọng
(Loading) có thể chỉnh sửa hoặc xoá
Để có thể xem rõ hơn, có thể dùng thay đổi các bước và chọn nhóm tải trọng và điều kiện
biên để xem hiển thị
Bây giờ chúng ta sẽ xem hệ thống kết cấu và tải trọng bằng cách chọn một giai đoạn xây
dựng dùng Stage Toolbar

:

Display
Boudary tab
Support (on)
Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-16-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
Load tab
Nodal Load (on) 
Tree Menu > Works Tab
Stage > CS04
Ghi chú: Định con chuột tại thanh Stage Toobar và xem các bước theo từng bước một bằng
cách nhấn phím arrow: Thông tin cho giai đoạn xây dựng.

Hình 2.14 Hệ thống kết cấu trong giai đoạn xây dựng bước 4
2.4.2. Nhập các tải trọng tác dụng

Cáp nên được đưa vào trong nhịp đầu tiên để tính toán vì ở đó momen uốn lớn nhất so với
các nhịp khác. Cáp nhập vào nhịp đầu tiên đựơc xác định trong giai đoạn xây dựng thứ nhất
(CS01). Sau khi hoàn thành tất cả các nhịp theo phương pháp MSS, tĩnh tải giai đoạn 2 như lớp
áo đường, lan can, gờ chắn được thi công. Chúng ta cần định nghĩa các bước thi công
(Construction Stage), tải trọng (Loads) và tĩnh tải giai đoạn 2. Tĩnh tải giai đoạn được xem đặt
liên kết cấu 10.000 ngày để tính toán từ biến.
Cần phải đưa về trạng thái Base mode để định nghĩa trạng thái tải trọng
Stage > Base
Load/Static Load Cares
Name (2nd); Type > Construction Stage Load
Name (Bot Tendon); Type > Construction Stage Load

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

�

-17-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Hình 2.15 Định nghĩa điều kiện tải trọng
Định nghĩa ứng suất cáp và nhóm tải trọng tương ứng với tĩnh tải giai đoạn 2
Hidden (off)
Display
Boundary tab
Support (off)
Load tab
Nodal Load (off)
Misc tab

Tendon Profile (off) 
Group
Group/Load Group/New (2nd)
Group/Load Group/ New (Bot Tendon)

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-18-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
Hình 2.16 Nhóm tải trọng
* Định nghĩa các yếu tố cáp trong nhịp đầu tiên như sau
+ Định nghĩa toạ độ cáp
+ Thiết kế tải trọng cáp cho nhóm tải trọng "Bot Tendon"
+ Hoạt động nhóm tải "Bot Tendon" ở các bước CS01

Hình 2.17 Cáp trong nhịp đầu tiên
Định nghĩa toạ độ cáp xem hình trên (toạ độ cáp được lấy với trục tung y=0 tại Botton Center
của dầm hộp, đã khai báo). Cáp được định trên chiều dài 40m từ điểm cuối của phần tử thứ hai
và điểm cuối phần tử thứ ba. Điểm bắt đầu và kết thúc cáp cách đầu cầu 5m và cách nhịp thứ 2
cũng 5m. Chiều dài của 1 phần tử đơn là 50/10 = 5m
Loads/Prestress Loads/Tendon profile
Tendon profile >
Tendon Name (Bot1); Tendon property > Web
Asstyned Elements (2 to 9)
Straight Length ò Tendon > Begin (0): End (0)
Profile
1, X(0) Y(0), Z(0,68), fix (off)
2, X(5) Y(0), Z(0,062), fix (on), Ry(0), Rz(0)

3, X(35), Y(0), Z(0,062), fix (on), Ry(0), Rz(0)
(với lựa chọn fix on))
4, X(40), Y(0), Z(0,068), fix(off)
Tendon Shape > Curve; profile Insertion point (Node 2)
Radius Center (X,Y) (0,-2366,882); offset (-2,235)
Direction > CW 
(chọn curve và nhập toạ độ cáp theo đường cong tròn trên mặt bằng X-Y như hình dưới)

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-19-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Tendon Name (Bot2): Tendon Property > Web
Assigned Elements (2 to 9)
Straight Length of Tendon > Begin (0); End (0)
Profile
1, X(0), Y(0), Z(0,68), fix (off)
2, X(5), Y(0), Z(0,062), fix (on), Ry(0), Rz(0)
3, X(35), Y(0), Z(0,062), fix(on), Ry(0), Rz(0)
4, X(40), Y(0), Z(0,68), fix(off)
Tendon Shape > Curve; Prile Insertion Point (Node 2) (dùng chuột chọn)
Radius Center (X,Y) (0,-2366.882); offset(2.235)
Direction > CW 
Ghi chú: Toạ độ tâm (x,y) của đường cong cầu là (0,-2366.882) vì mô hình của cầu với nút 59
là điểm đối xứng và toạ độ y của nút 59 là 13.118

Hình 2.18: Định nghĩa toạ độ cáp DƯL

* Tạo ứng suất trước cho các bó cáp đã định nghĩa trong phần trước, cho nhóm cáp BotTendon
và áp dụng cho hệ thống kết cấu
Load/Prestress Loads/Tendon Press Loads
Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-20-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
Load Case Name > BotTendon;
Load Group name > Bot Tendon
Tendon > Bot1, Bot2

Selected Tendons

Stress value > Stress; 1st Jacking > Beging
Beging (0); End (1330000) (1)
Grouting: After (1) Stage

(2)

Hình 2.19: Ứng suất cáp DƯL
Ghi chú:
(1) Cáp được kích 1 đầu vì vậy chỉ nhập ứng suất cuối sợi cáp. Lực kích này xem phần
thông số kích cáp.
(2) Nhập 1 bởi vì cáp được bơm vữa (grouting) ở bước thi công thứ 2 sau khi tạo ứng suất
trước cho cáp
* Hoạt động nhóm tải trọng (Load Group) "BotTendon" mà đại diện ứng suất cho nhịp đầu
tiên, ở bước thi công CS1.
Load/Construction Stage Analysis Data/

Define Construction Stage

Name > CS01
Load Tab
Group List >Bot Tendon
Activation > Active Day > First



Ghi chú: Tên của nhóm phần tử (element groups), nhóm điều kiện biên (Boundary Groups) và
nhóm tải trọng (Load Groups) tự động phát sinh bằng Bridge Wizard.

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-21-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Hình 2.19 Hoat động cáp ứng suất trước
* Tĩnh tải giai đoạn 2: nhập tĩnh tải giai đoạn 2 trong bước thi công CS11 vì ảnh hưởng co ngót
và mất mát ứng suất trong 1000 ngày nên được xem xét trong phân tích. Tạo tĩnh tải giai đoạn 2
thành Load Group 2nd và đặt nó vào hệ kết cấu. Độ lớn của nó là W=38KN/m theo hướng Z
Load/Element beam Loads
Select all
Load Case Name > 2nd; Load Group Name > 2nd
Option > Add; Load Type > Uniform Loads
Direction > Global Z; Projection > No
Value > Relative; X1(0); X2(1); W(-38) 

Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-22-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS

Hình 2.20 Tĩnh tải giai đoạn 2
* Hoạt động Load Group 2nd ở bước thi công CS11
Load/Construction Stage Analysis Data/

Define Construction Stage

Name > CS11
Stage > Duration (10000)
Stage Result > Stage (on); Additional Step (on)
Load Tab
Group List > 2nd
Activation
Active Day > First



Hình 2.21 Định nghĩa thông số vật liệu thời gian
2.4.3. Định nghĩa thông số vật liệu phụ thuộc thời gian và các liên kết gối:
Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-23-

Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
Sau khi hoàn thành việc mô hình, bước tiếp theo chúng ta sẽ định nghĩa thông số vật liệu phụ
thuộc thời gian (cường độ bêtông do cong, hệ số co ngót và từ biến) cho tất cả các mặt cắt và liên
kết thông số đến mặt cắt đó
Ghi chú: Hệ số co ngót và từ biến là làm hình dạng mặt cắt (Notational Size of Member). Như
vậy, đầu tiên chúng ta xác định kích thước biến đổi mặt cắt và sau đó nhập thông số vật liệu phụ
thuộc thời gian.
Theo tiêu chuẩn CFB-FIP, hệ số co ngót và từ biến biến đổi theo kích thước. Trước đó để thực
hiện phép phân tích xem thông số vật liệu phụ thuộc thời gian, thông số vật liệu cho mỗi mặt cắt
với kích thước khác nhau phải được liên kết với 1 thông số vật liệu thông số thời gian khác nhau.
Vì vậy có bao nhiêu mặt cắt khác nhau sẽ có bấy nhiêu số thông số vật liệu theo thời gian.
Trong Midas/Civil, thông số vật liệu phụ thuộc thời gian được tự động tính toán tuổi và áp
dụng cho vật liệu tương ứng. Dùng hàm "Change Element Dependent Material Property" và
thông số vật liệu thời gian phụ thuộc theo CFB-FIB và tương ứng với thông số vật liệu được
triển khai và tự động liên kết tới mỗi phần tử tương ứng.
Chú ý: Để thực hiện tự động, thông số mặt cắt phải được định nghĩa bằng DB/User Type hoặc
PCS Type.
Thủ tục để định nghĩa hệ số co ngót và từ biến cho phần tử dùng "Change Element
Dependent Material Property"
+ Định nghĩa thông số vật liệu co ngót và từ biến theo tiêu chuẩn CFB-FIB
+ Liên kết thông số vật liệu phụ thuộc thời gian cho các thông số mặt cắt đại diện
+ Liên kết hệ số liên quan đến kích thước cấu kiện (Notational Size of Member) tới mỗi phần
tử
Một thủ tục trên như sau: Hệ số co ngót và từ biến được tính tón dựa trên hệ số định nghĩa bởi
bước 3 cho những phần tử có giá trị "Change Element Dependent Material property" suốt phân
tích các giai đoạn xây dựng. Hệ số được định nghĩa trong bước 1 không áp dụng
Nhập thông số vật liệu phụ thuộc thời gian như sau:
. Cường độ bêtông 28 ngày tuổi: f C' = 6000 psi (41368,6 KN/m2)
. Độ ẩm tương đối RH = 70%

. Notational Size: Lấy bất kỳ giá trị nào (tự động tính toán sau)
. Loại bêtông: Bêtông thường
. Thời gian dỡ hệ đà giáo: 3 ngày
Model/property/

Time Dependent Material (Screep & Shrinkage)

Name (Creep & Shrinkage); Code > CEB-FIP
Conpressive Strength of Concrete at the age of 28 days: (41368,6)
Relative Hudmidity of ambient environment (40~90) (70)
Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-24-


Ứng dụng Midas/Civil vào trong thiết kế cầu theo công nghệ MSS
Notational size of Member (1)
Type of Cement > Normal or Rapid hardening Cement (N,R)
Age of Concrete at the beginning of Shrinkage (3) 

Hình 2.22 Định nghĩa thông số vật liệu co ngót và từ biến
Cường độ bêtông tăng theo thời gian. Trong ví dụ này, chúng ta sẽ dùng hàm cường độ lần nữa
dùng CEB-FIP
Model/Property/

Time Dependent Material (Comp. Strength)

Name (Comp. Strength); Type > Code
Development of Strength > Code > CEB-FIP
Concrete Compressive Strength at 28 days (S28) (41368,6)

Cement Type (a) > N,R: 0,25



Hình 2.23: Định nghĩa cường độ nén bêtông theo hàm quan hệ thời gian
Liên kết thông số vật liệu theo thời gian tương ứng với mặt cắt đại diện
Model/Property/

Time Dependent Material/Link

Time Dependent Material Type
Nguyễn thanh Nguyên – 02x3c

-25-