Midas-移动荷载-设置流程

midas Civil 技术资料

----移动荷载设置流程

目录

midas Civil 技术资料

1 ----移动荷载设置流程

1 一、定义车道线（车道面）

2 二、定义车辆荷载

5 三、定义移动荷载工况

7 四、移动荷载分析控制

9 五、运行并查看分析结果

12 参考文献

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北京迈达斯技术有限公司 桥梁部 2013/05/17

本章主要结合中国规范JTG D60-2004[1]进行纵向（顺桥向）移动荷载分析介绍，移动荷载分析主要是计算移动荷载（车道、车辆或人群荷载）在指定路径上（车道线、车道面）移动时产生的各种效应（反力、内力、位移、应力）的包络结果，具体分析过程如下：（1）定义车道线/面；

（2）定义车辆荷载--车道荷载、车辆荷载、人群荷载等活荷载；

（3）定义移动荷载工况；

（4）定义移动荷载分析控制；

（5）运行分析并查看结果。

一、定义车道线（车道面）

荷载>移动荷载>移动荷载规范-china，定义车道线或车道面，确定移动荷载路径，程序提供车道单元和横向联系梁两种方法，其中，车道单元法是将作用在车道中心线上的荷载换算到车道单元上（换算为集中力和扭矩），单梁模型中常用；而横向联系梁法是将移

图1-1车道单元法及横向联系梁法示意图

动荷载作用在横梁上，然后由横梁按比例传递到临近的纵梁单元上，梁格模型中常用，此时需要将横梁定义成为一个结构组，传力示意如图1-1所示。

随后即可进行车道线定义，首先是“斜交角”设置，对于斜桥梁格模型可以输入起点和终点的斜交角度，此设置需跟横向联系梁法配合使用，车道单元法不需要设置此项。

“车辆移动方向”，对于直桥，选择三者无差别；如果是斜桥，则车辆移动方向不同，分析结果也不同，故要选择“往返”。

图1-2车道单元法及横梁联系梁法定义图示 “偏心距离”的输入，蓝色虚线为车道中心线的位置，Start-End 为车道单元，以顺桥向为基准，当车道中心线在车道单元的左侧时，偏心距离a 为负值，右侧为正值。同时，偏心距离可在不同车道单元输入不同数值，以此模拟变宽或匝道交汇等情况的车道位置，可先输入一个偏心距离，随后在图1-2中生成的表格里进行偏心距离修改。

“车轮间距”可以按照JTG D60-2004规范中输入车辆荷载间距1.8m ，轴重将平均分配在两个轮上，两车轮荷载加在各自对应影响线上；也可根据实际车辆车轮间距进行输入；输入0，则表示轴重直接传递到车道中心线上，且只有一个车道影响线。

“桥梁跨度”可输入连续梁最大跨的跨径，主要用来确定公路及城市桥梁设计规范中车道荷载集中力Pk 的大小及车道纵向折减系数。

“比例系数”输入车道的纵向折减系数，按照规范D60-04的4.3.1-8规定，当桥梁最大计算跨径大于150m 时，需按照规范规定考虑汽车荷载效应的纵向折减。

“选择”主要是选择作为车道单元的主梁单元，车道单元最好是编号由小到大，首尾相连且单元坐标轴（x 、y 、z ）与整体坐标轴（X 、Y 、Z ）最好一致，便于查看分析结果。对于采用车道单元法的单梁直接选择纵梁单元即可，采用横向联系梁法的梁格模型需

要选择距离车道中心线较近的纵梁单元作为车道单元，选择完成后即可完成车道线的定义，如图1-3和图1-4所示，其中绿色箭头代表车道中心线的位置，两侧绿色的点代表车轮，

红色线为车道单元即主梁单元。

图1-3车道单元法车道线图示

图1-4横向联系梁法车道线图示

除了车道线定义之外，对于移动荷载纵向、横向分布宽度较大且结构中存在板单元时需要定义车道面，用于影响面分析。对于车道面的定义，主要是定义一个车道宽度(b)，此处输入实际车道宽度即可；然后选择距离车道面中心线距离较近的节点作为参考位置，其他参数说明同车道线定义。定义好的车道面如下图1-6示，红色虚线表示车道面中心线，红色点为车轮，蓝色虚线之间宽度为车道宽度b值。

注意，在车道面定义时要求宽度方向上至少要跨越两个板单元，如果车道面只位于一个板单元内时，信息窗口会提示“车道面数据中发生错误”，提示错误主要是要保证板单元划分的细致些，过于粗糙会导致结果精度下降。

图1-5 车道面定义图示

图1-6 车道面图示

二、定义车辆荷载

定义车辆荷载，可以添加标准车辆(A)，主要包括各个规范中的荷载；另外也可采用用户定义(U)的方法进行定义，主要包括汽车荷载、列车/特殊荷载、人群荷载。两种定义荷载的方式，根据需要选用，一般进行结构整体计算分析时按照规范选择标准车辆中的车道荷载（CD）；如果进行车辆荷载的分析，可以选择车辆荷载（CL）或是通过用户定义的方法定义；对于特殊车辆荷载可以通过用户定义方式中列车/特殊车辆进行定义。

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图2-1 车辆荷载定义图示

对于人群荷载的定义方法，同样是先定义车道线，主要是确定人群荷载的加载位置，偏心距离取人行道中心距离主梁单元的距离，车轮间距输入0，桥梁跨度和比例系数及选

图2-2规范人群荷载及用户自定义人群荷载

择车道单元均同上节内容；定义好车道线后，定义人群荷载，可以选择添加标准车辆（A）中公路或城市桥梁规范中的人群荷载（RQ）进行定义，其中公路工程技术标准中输入人行道宽度值，城市桥梁设计规范输入单边人行道宽度wp，在专用非机动车桥上wp取1/2桥宽，大于4m时仍按4m计[2]，或是采用用户定义中的人群荷载进行自定义，计算时单位长度人群荷载为dw×宽度（wp），如图2-2所示。另外人群荷载定义中，人行道宽度不超过3.5米时，都是按照人行道宽度×dW得到单位长度人群荷载，当人行道宽度超过3.5米时仍按3.5米计，所以如果要模拟超过3.5米的人行道荷载，以5米宽为例，可以通过定义人行道荷载时宽度输入1米，最后在定义移动荷载荷载工况时在子荷载工况中系数输入5来考虑。