MIDAS连续梁桥建模.docx
《MIDAS连续梁桥建模.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MIDAS连续梁桥建模.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
MIDAS连续梁桥建模
本文该过程是将三垮桥的运营状态进行有限元分析，下面介绍了本人在对模型模
拟的主要步骤，若中间出现的错误，请读者朋友们指出修改。
注：
“，”表示下一个过程
“（）”该过程中需做的内容
一•结构
1•单元及节点建立的主桁：
因为桥面具有一定纵坡，故将《桥跨布置》图的桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置，然后进行单元划分，将该线段存入新的图层，以便下步导入，将文件保存为.dxf格式文件。
2.打开midas运行程序，将程序里的单位设置成《节段划分》图的单位，这里为
cm。
导入上步的.dxf文件。
将节点表格中的z坐标与y坐标交换位置（midas中的z与cad中的y对应）。
结构建立完成。
模型如图：
二•特性值
1.材料的定义：
在特性里面定义C50的混凝土及Strand1860添加预应力钢筋使用）
2.截面的赋予：
1）.在《截面尺寸》和《预应力束锚固》图里，做出截面轮廓文件，保存为.dxf
文件
2）.运行midas，工具，截面特性计算器，统一单位cm。
导入上步的.dxf文件
先后运行generatecalculateproperty,保存文件为.sec文件，截面文件完成
3）运行midas，特性，截面，添加，psc,导入.sec文件。
根据图例，将各项特性值填入;验算扭转厚度为截面腹板之和；剪切验算，勾选自动；偏心，中上部
4）变截面的添加：
进入添加截面界面，变截面，对应单元导入i端和」端（i为左，j为右）；偏心，中上部；命名（注：
各个截面的截面号不能相同）
5）变截面赋予单元：
进入模型窗口，将做好的变截面拖给对应的单元。
注：
1•建模资料所给的《预应力束锚固图》的0-0和14-14截面与《节段划分》图有出入，这里采用《截面尺寸》做这两个截面，其余截面按照《预应力束锚固图》做
2.定义材料先定义混凝土，程序自动将C50赋予所建单元（C50是定义的第一个材料，程序将自动赋予给所建单元）
三•边界条件
1•打开《断面》图，根据I、II断面可知，支座设置位置。
根据途中所给数据，在模型窗口中建立支座节点（12点）
2.点击节点，输入对应坐标，建立12个支座节点
3.建立弹性连接：
模型，边界条件，弹性连接，连接类型（刚性），两点（分别
点击支座点与桥面节点）共12个弹性连接
4.边界约束：
中间桥墩，约束Dx,Dz;Dx，Dy，Dz;Dx,Dz,
两边桥墩，约束Rx，Dz;Rx，Dy，Dz;Rx，Dz女口表
节点
Dx
Dy
Dz
Rx
Ry
Rz
2:
0
0
1
0
0
r0
3
0
1
1
0
0
0
5
0
0
1
0
0
0
20:
0
0
r1d
0
0
r0
21
0
1
1
0
0
0
23
0
0
1
0
0
0
49
1
0
:
1[
0
0
r0
50
1
1
1
0
0
0
52
1
0
1
0
0
0
67
0
0
r1[
0
0
r0
68
0
1
1
0
0
0
70
0
0
1
0
0
0
四•添加预应力钢筋
1.定义钢束特性：
打开《预应力筋布置及材料表》、《预应力束几何要素》。
荷载,预应力荷载，钢束特性值，根据材料表中钢筋的规格及根数填入相关数据（松弛系数：
0.3;导管直径：
10cm）
2.钢束布置形状：
荷载，预应力荷载，钢束布置形状，以T1为例：
1）打开《预应力束几何要素》，建立以中心点为原点的局部坐标系，为方便，在excel里建立好关键点的坐标，
2）钢束布置形状（钢束特性值：
钢束1;分配给单元：
15to18;输入类型：
3-D；标准钢束：
6束；无应力场长度：
自动计算；布置形状：
将建好的局部坐标复制在表格中，生成对称钢束；钢束布置插入点：
在模型窗口拾取对应点）如图
五•静力荷载
1.荷载命名：
荷载，静力荷载工况（名称：
结构自重；类型：
恒荷载,名称：
桥面铺装层；类型：
恒荷载，名称：
钢筋张拉值；类型：
预应力，名称：
整体升温；类型：
温度荷载，名称：
整体降温；类型：
温度荷载，名称：
正温梯；类型：
温度梯度，名称：
负温梯；类型：
温度梯度，名称：
横隔板；类型：
恒荷载）如图
O
名称|
类型
说明|
►
「1
结构自重
怛荷载（D）
2
桥面铺装层
怛荷载（D）
3
钢筋张拉值
预应力（PS）
4
整体升温
温度荷載（T）
5
整体降温
温度荷载（T）
6
正温梯
温度梯度（TPG）
7
横隔板
恒荷载（D）
S
负温梯
温度梯度（TPG）
2•自重：
荷载，自重（自重系数，z：
-1.04，添加）
3•桥面铺装层：
荷载，梁单元荷载（荷载工况名称：
桥面铺装层，（数值:
x1:
0,x2:
1,w:
-25.92kn/m）），全选，适用
4.钢筋张拉值：
荷载，预应力荷载，钢束预应力荷载（荷载工况名称：
钢筋张拉值，将预应力钢束除TK外拖入到已选钢束栏目里，张拉力：
应力、两端张拉、
1395N/mm2,注浆：
0），添加，如表
钢束名称
荷载工况
张拉类型
张拉位
置
结束点应力
（KN/CM2
开始点应力
（KN/CM2
B1
钢筋张拉值
应力
两端
1395000
1395000
N1
钢筋张拉值
应力
两端
1395000
1395000
N1'
钢筋张拉值
应力
两端
1395000
1395000
T1
钢筋张拉值
应力
两端
1395000
1395000
T1'
钢筋张拉值
应力
两端
1395000
1395000
W1
钢筋张
应力
两端
1395000
1395000
拉值
W1'
钢筋张
拉值
应力
两端
1395000
1395000
5.整体升温：
荷载，温度荷载，系统温度（荷载工况名称：
整体升温；最终温度：
30;添加）
6整体降温：
荷载，温度荷载，系统温度（荷载工况名称：
整体降温；最终温度:
-20;添加）7•正温梯：
荷载，温度荷载，梁截面温度（荷载工况名称：
正温梯,
参考位置：
+边（顶），填入相应的B、H1、T1、H2、T2）全选，适用。
如图:
8负温梯：
荷载，温度荷载，梁截面温度（荷载工况名称：
负温梯，
参考位置：
+边（顶），填入相应的B、H1、T1、H2、T2）全选，适用
9横隔板：
荷载，节点荷载（荷载工况名称：
横隔板，FZ:
-311.8KN），选中横隔
板节点位置，适用。
如图
节点
荷虹况
FX
（kN）|
FY
（kW）
FZ
（kN）|
MX（kN*ciR）
MY（kNvcm）
（kN*cuO
组
35
横隔板
0+00
0,00
-144.
th00
0.00
0.00
默认
72
横隔板
0,00
0.00
-311.
0.00
0*0Q
0.DO
默认
73
横隔板
0.00
0.00
-311.
0.00
0.00
0.00
默认
74
楼隔板
0.00
0,00
-311.
o,co
0.00
0.DO
默认
76
横隔板
0+00
_0.00
-311.
D<00
0.00
0.00
默认
六.移动荷载分析
1.荷载，移动荷载分析数据，移动荷载规范
2.车辆荷载：
荷载，移动荷载分析数据，车辆（添加标准车辆），规范名称：
公路工程技术标准，车辆荷载类型：
CH-CD，确认
3.人群荷载：
荷载，移动荷载分析数据，车辆（添加标准车辆），规范名称：
公路工程技术标准，车辆荷载类型：
CH-RQ，确认
4.车道添加：
以车道1为例，荷载，移动荷载分析数据，车道（添加），（名称：
cd1，偏心距离：
-280cm,桥梁跨度：
18332cm,选择，全选，添加），确认
130
三车道及人行道布置
5.荷载，移动荷载分析数据，移动荷载工况（添加），（荷载工况名称：
移动荷载，组合选项：
单独，添加（车辆组：
CH-CD，系数：
1,加载最少车道数和加载最多车道数：
2,将车道拖入选择车道栏目里，适用），
添加（车辆组：
CH-CD，系数：
0.78,加载最少车道数和加载最多车道数：
3,
将车道拖入选择车道栏目里，适用），
添加（车辆组：
CH-RQ，系数：
1,加载最少车道数和加载最多车道数：
1，将
车道拖入选择车道栏目里，适用））如图：
（两车道的操作）
荷载工况名称：
移动荷载说明
车道数
城市桥梁
公路桥梁
1
1
1
2
1
1
3
0.8
0.7S
4
0.67
0.67
5
0.6
0.6
橫向折減系数
荷载工况数据
车辆粗：
VL:
CH-CD
系数：
1
加载的量少车道数：
2
加载的绘參车道数；21
分配车道
子荷載工呪爼合选取：
车辆荷載俎
系數
车道1
VLXH-R9
1
VL：
CH-CD
1
CCI
VLXM-CD
0,78
cri
Il*1
両加
编辑
删除
组合-单独
确认W取消C）适用迦
车道列表:
选择的车道.
->
CD1
CDZ
CD3
<-
确认辺取消©适用Q）
支座沉降分析数据
壹座
支座沉降爼
蛆名称：
i
沉降星：
厂
七•支座沉降分析
1.支座沉降量：
荷载，支座沉降分析数据，
支座沉降组（组名称：
1沉降量：
1cm，节点：
1桥墩的3支座节点，如图：
组名称：
2沉降量：
1cm，节点：
2桥墩的3支座节点
组名称：
3沉降量：
1cm，节点：
3桥墩的3支座节点
组名称：
4沉降量：
1cm，节点：
4桥墩的3支座节点），添加
2.支座荷载工况：
荷载，支座沉降分析数据，支座沉降荷载工况（荷载工况名称：
支座沉降，选择沉降组：
4组全选，Smin：
1，Smax：
3），添加
八.分析控制数据
1•将荷载转化为质量：
模型，质量，将荷载转化
为质量（添加桥面铺装层、钢筋张拉值、横隔板）
确认
如右图:
转换的荷莪种类
*P点伺载
7梁单元荷義
7顿单元荷冀
7压力荷载镜体压力J
荷载工况爼含值泉数：
2•将自重转化为质量：
模型，结构类型（按集中
荷我工九
系数
添力口
侨页销装层钢觸米拉值
1
1
丰苗隔饭
1
删除质虽数据
质量转化）确认如图:
结构类型
*M
X-Z平面
Y・Z平面
将结构的自重转换为质量
r殆换
•按集中质量法转换
*转换到妝kzr转换到工、丫转换到z
尊虑截面傭心
按一暫质量法转换
重加曬度：
^0-6*心
初贻逞度：
o[C]
「在闺形显示中'将梁顶标高易楼面标高口订平面〕对齐
「在匡）托蟲議中，将複瞬禹坊楼面标高a-T平面）对齐
mA軀消
2•特性值分析控制：
分析，特性值分析控制（振型数量：
50），确认。
3运行
4•查看质量参与值：
结果，周期与振型（点击自振模态右的三点），查看模型参
与质量，尽可能多的让模型参与
若参与量较少，将第2步的振型数量加大，来满足要求（本人取到150次）
144
0,00
99.31
0.39
e&.7i
0.00
85.03
145
0.00
99.91
0.00]
8B.71
0.$2
35.MT
14&
山00
9$.31
1.34
86.04
000
35.
147
0.00
gg.91
1.SS
gg.72
0.00
85.X
143
0.00
99.91
0.00
S9.72
1.15
3?
.lot
14^
0.00
E41
0.汕
94,72
0.01
ST.10
150
0100
99.91
0.00
89.72
0.631
艸一73
。
耳=
耳心箕:
苹龔
OjDOOOOO
DZ—
7.221560
0.0&0000
民¥=
O.OOiOOOO
RZ—
0.000000
5.
MIDASJCivil
VIBftATlOlSiMODE
（CVCLE/SCC）
0-75D756
查看频率值：
结果，周期与振型（显示类型，图例，适用）
查看频率：
1.331919
6.完成移动荷载分析：
分析，移动荷载分析控制（计算位置:
板和杆系单元，内力（中心+节点）、应力
规范类型：
JTGD60-2004,f［出1=1.331919），确认
九.荷载组合
结果，荷载组合，混凝土设计，自动生成
十.分析结果
对结构荷载进行组合
1）1.在组合CLCB44
（弹性阶段应力验算组合：
1.0D+1.0PS+1.0SM[1]+1.0M+1.0T[2]+1.0TPG[2]）作用下，如图:
荷載工呪和系数
荷載工况1
系數|
结构自重（ST）
LOOOO
桥面铺装层（S
LOOOO
横隔板（ST）
1.0000
钢筋张拉恒（S
L0000
支座沉降估阳
LOOOO
移动荷載（HV）
LOOOO
降温荷载朽T）
1.0000
负溫梯（ST）
LOOOO
2.结构最大反力
MIDAS/Civil
POST-PROCESSOR
gEACTIOMFORCEflif-XYZ
皐大醍力
节戌=別
粋|SJ0O6DE*口口4
FY:
1.4189E+001
FZ:
4J0330€*004
F^YZ;6.4285E+004
CBGmAxicLCS斗4
MA：
=＜：
:
50
WIN：
l21
玮:
：
圻粱设廿昨IkN
日期：
丄
如图可知，结构最大反力在结构支座处，符合实际情况，在施工阶段应注意支座
的承载力
3.结构内力
①轴力
MIDAS/Civil
POST-PROCESSOR
BEAMFORCE
丈杵；■«梁设计
:
］刃论jaom
匚目匚亡L匚E斗叫
i28Be+00^l
OJDOOOte+OOO
■3J]5309e+004
-4.4S17^+00<
-5.S1039e+004
-9.76768e+004
・U625Cte+005
②剪力
Z向
MIDAS/Ciwl
POST-PROCESSOR
2.3ES46s+004
1.96061e+004
1S&S76w+004
11・17d92e+004
7.7M67»*003
3.81220e+003
Q.0W00t*000
=+-SiOS^t+OOS
-1,59302**口口m
-i.9S787e+004
BEAMFORCE
―-1.1^17e+004
MAXs16
MINI43
文件；祈梁设卄址也：
kN
B期：
1刃佢左DO®
如图可知，剪力最大值分布在桥墩位置。
③弯矩
MIDAS/Ciwil
P05T-PROCESSOR
SEAMFORCE
閤篦•¥
6.91096«+0044;4Q5Se9H-0Q41・TO022eH-00^Q.QOODOs-MCIQQ-3.1.1051e^004-E.&1587n-i-DO4-S.12I236H-004-1・K26gei-OOS-13O20erb（K5-J・56373e-i-DO5-1.&l«7e^00&-2.0648Det-0OS
CBCffliXiu：
LCB44
MAK!
20
MINi43
夕件：
斬設召计卷电bkN*m
日期；12/12/200B
最大弯矩在跨中位置，注意跨中的设计弯矩抵抗值
升级会员 