midas简支梁计算PPT课件
midas简支梁步骤
简支梁T梁桥建模与分析桥梁的基本数据：桥梁形式：单跨简支梁桥桥梁等级：I级桥梁全长：30m桥梁宽度：13.5m设计车道：3车道分析与设计步骤:1.定义材料和截面特性材料截面定义时间依存性材料(收缩和徐变)时间依存性材料连接2.建立结构模型建立结构模型修改单元依存材料3.输入荷载恒荷载(自重和二期恒载)预应力荷载钢束特性值钢束布置形状钢束预应力荷载4.定义施工阶段5.输入移动荷载数据选择规范定义车道定义车辆移动荷载工况6.运行结构分析7.查看分析结果查看设计结果使用材料以及容许应力> 混凝土采用JTG04（RC）规范的C50混凝土>普通钢筋普通钢筋采用HRB335(预应力混凝土结构用普通钢筋中箍筋、主筋和辅筋均采用带肋钢筋既HRB系列)>预应力钢束采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860钢束(φ15.2 mm)（规格分别有6束、8束、9束和10束四类）钢束类型为:后张拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超张拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:0.0066(1/m)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力:抗拉强度标准值的75%>徐变和收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2长期荷载作用时混凝土的材龄:=t5天o混凝土与大气接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %RH=70大气或养护温度: C=T20°构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算荷载静力荷载>自重由程序内部自动计算>二期恒载桥面铺装、护墙荷载、栏杆荷载、灯杆荷载等具体考虑：桥面铺装层：厚度100mm的钢筋混凝土和80mm的沥青混凝土，钢筋混凝土的重力密度为25kN/m3, 沥青混凝土的重力密度为23kN/m3。
Midas预应力混凝土连续箱梁分析算例课件
MIDAS软件是一款功能强大的有限元 分析软件，可以对预应力混凝土连续 箱梁进行精确的建模和分析，为桥梁 设计提供可靠的技术支持。
预应力混凝土连续箱梁的设计和施工 需要综合考虑多种因素，包括结构形 式、材料特性、施工方法等，以确保 桥梁的安全性和经济性。
展望
随着科技的不断进步和工程实 践的积累，预应力混凝土连续 箱梁的设计和施工将不断得到
预应力体系
通过在混凝土浇筑前施加 预压应力，改善了结构的 受力性能，提高了梁的承 载能力和稳定性。
横向联系
连续箱梁采用横隔板和横 梁等横向联系构件，确保 了结构的整体稳定性。
预应力混凝土连续箱梁的设计原理
力学分析
根据结构力学原理，对连 续箱梁进行受力分析，确 定各截面的弯矩、剪力和 扭矩等。
预应力设计
特殊情况处理
针对模型中可能出现的特殊情况， 如施工阶段、预应力张拉等，说明 处理方法。
计算结果分析
01
02
03
04
变形分析
分析模型在受力后的变形情况 ，包括挠度、转角等。
应力分析
分析模型中的应力分布和大小 ，包括正应力和剪应力。
预应力张拉分析
针对预应力张拉的情况，分析 张拉后的应力分布和损失。
结果对比
优化和完善。
未来可以进一步研究新型材料 和结构形式在预应力混凝土连 续箱梁中的应用，以提高桥梁
的性能和耐久性。
有限元分析软件的功能和精度 将不断提升，为预应力混凝土 连续箱梁的分析和设计提供更 加可靠的技术支持。
未来可以通过加强科研合作和 技术交流，推动预应力混凝土 连续箱梁领域的创新和发展， 为我国桥梁事业的发展做出更 大的贡献。
05 参考文献
CHAPTER
midas简支梁计算PPT课件
1
一、简支梁
桥梁长度：L = 14 m，混凝土结构 (C40) 截面形式： H=2 m ，B=1 m 实腹式矩形截面 荷载：集中荷载50tonf 求解全桥剪力、弯矩和给定点位移
2
1、节点的建立
3
2、节点输入
4
4、单元的建立（点选或扩展建立）
5
5、定义材料和截面
定义材料
模型 / 材料和截面特性 / 材料 类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC） 数据库> C40 名称〉主梁↵
19
1、节点的建立
20
2、单元的建立（用扩展单元 建立）
21
3、材料、截面和边界条件定义同前，模型建立如下
22
4、定义荷载（均布荷载）
23
24
5、点击运行进行分析求解 6、查看内力 （结果/内力/ 梁单元内力图 ）
25
剪力图
26
弯矩图
27
7、查看位移
28
8、移动荷载分析 荷载规范选择
定义截面
模型 /材料和截面特性 / 截面/添加 截面类型>数据库/用户> 实腹长方形 截面 截面号 ( 1 ) ; 名称 (梁截面)
6
6、定义材料
7
7、定义截面
8
定义好材料和截面后利用拖放定义到所要定 义的单元 注：也可在建立单元前先定义材料和截面， 在建立单元时赋予
9
8、定义边界条件
10
11
You Know, The More Powerful You Will Be
42
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
桥梁工程 简支梁桥的计算PPT课件
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三. .
.
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不同荷载性质及
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图2-5-6 荷载有效分布宽度
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《桥规》：带有梁肋的板，考虑板支承处有转角，计算弯矩时的计算
跨径采用l=l0+t，即在梁肋宽度较大，支承宽度大于板厚时（薄板），
8 92 14
H=11
b=18
2 0=142
=160
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感谢您的观看。
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四 . .
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连续通过三个或三个以上梁肋的行车道板，是一个以梁肋为支点的多跨 连续板梁。在非均布荷载作用下，各板内的挠度是不相等的，在计算连续板时 必须考虑支点的弹性。此外，板与肋的整体性连接，使肋受扭转作用，在板的 支点处产生一定固结弯矩。这种板的精确计算图式非常复杂。
第32页/共36页
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2P
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作业题 (3月24日周四交作业)
计算如图所示T梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。荷载为公路II级，桥面铺装为6cm厚的沥青混凝土面层（重度为23KN/m3）和 平均厚10cm的C30混凝土垫层（重度为24KN／m3），T梁翼板材 料的重度为25KN／m3。
2. 工程设计计算的目的 荷载效应≤结构抗力 3. 计算步骤（设计程序）
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§5-2 行车道板的计算
一.行车道板的类型 行车道板的作用：钢筋混凝土肋梁桥的行车道板是直接承
受车辆轮压的钢筋混凝土板，在构造上与主梁梁肋和横隔梁 联结在一起，既保证了梁的整体性作用，又将活载传于主梁。
第二篇混凝土梁桥和刚架桥 第3章 简支梁计算精品PPT课件
a1a22H
b1 b22H
P p
2a1b1
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6
第二节 桥面板计算
三、有效工作宽度 1、计算原理
外荷载产生的分布弯矩—mx
外荷载产生的总弯矩—M mxdy
分布弯矩的最大值—mxmax a—板的有效宽度(荷载有效分布宽度)
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8
a M m x max
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M mxdy amxmax
9
第二节 桥面板计算
三、有效工作宽度 2、两端嵌固的单向板 《桥规》[3] 1) 单个荷载作用中央地带
l
l 2l
aa13a22H33
多个荷载作用
aa 1 d3 la 2 2 H d3 l2 3 l d
l—板的计算跨径
➢ 简支梁桥的计算构件 上部结构—桥面板、主梁、横梁 支座 下部结构—桥墩、桥台
06.10.2020
2
➢ 计算过程
前言
开始
拟定尺寸
内力计算
否
截面配筋验算
06.10.2020
是否通过 是
计算结束
3
第三章 混凝土简支梁桥的计算
第一节 桥面板计算 第二节 主梁内力计算 第三节 主梁内力横向分布计算 第四节 横梁内力计算 第五节 主梁变形计算 第六节 简支梁桥施工简介
令：M mxdy amxmax
M 则：a
m x max
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7
第二节 桥面板计算
有效工作宽度假设保证了两点： 1）总体荷载与外荷载相同 2）局部最大弯矩与实际分布相同
通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转化为矩形弯矩分布
迈达斯简支梁桥计算模型以及支座模拟
简支梁桥计算模型以及支座模拟简支梁计算示意图在现实状况中简支梁桥两端一般会采用支座或者直接放在墩柱台上，两端支承约束作用是一样的。
最理想做法是采用弹性连接模拟支座各个方向的约束刚度作用，但是计算模型边界条件为什么可以简化成铰支座约束自由度？首先回到结构力学中关于简支梁的定义，两端支座仅提供竖向约束，而不提供转角约束的支承结构。
简支梁为梁桥结构力学简化模型，属于静定结构，两端受铰支座约束，主要承受正弯矩作用，体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力、支座沉降都不会在梁中产生附加内力。
有人说为了保证两端约束一致，考虑到支座主要是竖向支承作用，两端都采用可动铰结，只关注竖向挠度问题，那这样结构就没有水平约束，成为几何可变体系，不再是稳定结构。
另一方面如果两端都为固定铰支座，那么水平方向的约束就多了一个，变成超静定结构，结构在环境影响（体系温变、混凝土收缩徐变，预应力张拉）或变形影响（如支座沉降、组成材料尺寸偏差）下，结构内部会产生应力。
对于两端都是橡胶支座的梁桥在计算时可简化为一端固定铰结，另一端可动铰结的简支梁模型，三个约束刚好是无多余约束的稳定结构，按照简支梁简化模型进行结构受力计算，这样方便力学分析，虽然两端约束有所差异，但分析的结果与实际相符。
简支梁桥模型边界条件模拟一、采用自由度模拟边界条件一端固定铰接（约束Dx、Dy、Dz、Rx、Rz，释放Ry），一端可动铰接（约束Dy、Dz、Rx、Rz，释放Dx、Ry）。
二、采用弹性连接模拟边界条件首先“在支座底端建立节点，并将所有的支座底节点按固结约束”，这是一种模拟实际情况的建模方法。
在墩顶处结构是全约束的（D-ALL，R-all），即墩顶支座底在各个方向没有位移和转角。
然后“复制支座底节点到支座高度位置生成支座顶部节点，并将支座底节点与复制生成的顶部节点用“弹性连接”中的“一般类型”进行连接，并按实际支座刚度定义一般弹性连接的刚度”建立支座效应，三个方向的刚度值则是由实际工程中支座的类型和尺寸来确定。
《简支梁计算》PPT课件
– 上部结构—桥面板、主梁、横梁 – 支座 – 下部结构—桥墩、桥台
07:34
2/73
• 计算过程
前言
开始 拟定尺寸 内力计算 截面配筋验算
07:34
否
是否通过 是
计算结束
3/73
第三章 混凝土简支梁桥的计算
第一节 桥面板计算 第二节 主梁内力计算 第三节 主梁内力横向分布计算 第四节 横梁内力计算 第五节 主梁变形计算 第六节 简支梁桥施工简介
度相等
07:34
48/73
第四节 主梁内力横向分布计算
➢ 反力分布图 选定荷载位置，分别计算各主梁的反力
➢ 横向分布影响线 选定主梁，分别计算荷载作用在不同位置时的反力
在横向分布影响线上用规范规定的车轮横向间距 按最不利位置加载
偏心受压法忽略了主梁的抗扭刚度，导致边梁受 力计算偏大，中梁偏小
07:34
➢ 求解板在半波正弦荷载下的挠度 ➢ 利用挠度比与内力比、荷载比相同的关系计算横向分布影响线
07:34
52/73
第四节 主梁内力横向分布计算
(1) 铰 接 板 法
07:34
53/73
(1) 铰接板法
第四节 主梁内力横向分布计算
Pij:第i号板的荷载横向分布影响线竖标值根据功的互等定理 pij =pji
07:34
54/73
(2) 铰接梁法
第四节 主梁内力横向分布计算
假定: 各主梁除刚 体位移外， 还存在截面 本身的变形
07:34
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第三节 主梁内力计算
三、内力组合
07:34
25/73
第三节 主梁内力计算
四、内力包络图
沿梁轴的各个截面处的控制设计内力值的连线
MIDAS课件1
ω max
5ql 4 5 × 10 × 10 3 N / m × 5 4 m 4 =− =− = 1.78mm 11 2 −4 4 384 EI 384 × 2.1 × 10 N / m × 2.17 × 10 m
2
受力图：
-75.0
3
Midas计算的弯曲应力图 Midas计算的弯曲应力图
MIDAS/Civil POST-PROCESSOR BEAM STRESS
9
5、实体单元
本单元是由4个节点、6个节点、8 本单元是由4个节点、6个节点、8个节点构成三维实体单元。实体单 元可以做实体结构和厚板壳结构的受力分析。 此外还有只受压单元、墙单元、平面应力单元、平面应变单元、平面周 对称单元、空间单元。
输入单元时的注意事项：
结构分析的目的是研究结构的力学性能，建立结构的数值分析模型， 结构分析的目的是研究结构的力学性能，建立结构的数值分析模型， 因此，做结构分析时所建立的数值分析模型与实际结构的符合程度， 直 接影响到分析过程的成败。 通常结构分析的目的不同则选择的单元和建模方式就不同，如进行 断面设计，则必须划分好节点及有限单元，使其由计算得到的位移、内 力、应力等不需要转化直接作为设计参数，如果分析目的是计算结构位 移或振型等，则可以简化计算模型，如果分析的目的是计算单元内力， 则应详尽的划分结构，以达到满意的计算结果。
一、集中荷载作用下： 1 1 M = Fl = × 75 × 5 = 93.75 KN ⋅ m 4 4
Q= 75 KN = 37.5 KN 2
σ max =
M 93.75 KN ⋅ m = = 86.0 MPa −6 3 W x 1090 × 10 m
QS x 37.5 × 10 3 N τ max = = = 10.5MPa I x d 3.41 × 10 −1 m × 1.05 × 10 − 2 m
简支梁设计计算-精品.ppt
预应力混凝土梁的梁肋厚度一般不小于14cm，并且当腹板内有预 应力箍筋时，腹板厚度不得小于上下翼板梗腋之间腹板高度的1/20， 当无预应力箍筋时，则不得小于1/15。
公路混凝土桥常用的梁肋厚度为15~18cm，视梁内主筋的直径和 钢筋骨架的片数而定。
公路汽车车轮压力通过桥面铺状层扩散到钢筋混凝土路桥面板， 由于板的计算跨径相对于轮压分布宽度不是很大，故在计算中将轮 压作为分布荷载来处理。
为了方便计算，通常可近似的把车轮与桥面的接触面看作是矩形面
积。
图 6.3.2
荷载在铺状层内的扩散分布，根据试验研究，对混凝土或沥青面层， 可以偏安全的假定呈45°角扩散。因此作用在钢筋混凝土桥面板顶面的 矩形荷载压力面的边长为：
铁路普通高度钢筋混凝土梁设计中，梁高与跨度之比，约为 1/6~1/9，而预应力混凝土梁的高跨比为1/10~1/11，跨度越大， 比值越小。公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为 1/11~1/16；预应力混凝土梁的高跨比为1/15~1/25，通常随跨 度增大而取较小值。
（2）梁肋厚度
梁肋厚度取决于最大主拉应力和主筋布置要求。因支座处剪力比跨 中大，故主拉应力决定梁肋厚度时，跨中区段可以减薄。梁肋变截面 位置可由主拉应力小于容许应力值及斜筋布置要求加以确定。为了减 轻构件重量，在满足受力要求的情况下，梁肋应尽量做的薄一些但需 要保证梁肋屈曲稳定条件，也不能使混凝土发生捣固困难。
（3）上翼缘板尺寸 上翼缘板宽度视主梁间距而定，在实际预制公路T梁时，上翼缘板宽
度应比主梁中距小2cm左右，以便在安装过程中调整位置和制作上的 误差。
铁路桥梁道碴槽顶宽不应小于3.9cm，以此确定上翼缘板宽度。
《简支梁桥计算》PPT课件
拟定构件截面形式和细部尺寸——计算最不
先根据使用要求、跨径大小、桥面净空、荷载等级、
施工条件等基本资料，运用对结构的构造知识，并参
利内力——验算强度、刚度、稳定性——判断尺
考已有桥梁的设计经验，来拟定结构物各构件的截面
寸是否合理，修正
形式和细部尺寸，估算结构的自重；
然后根据作用在结构上的荷载，用熟知的数学力学方
模式是什么？各自相对应于弯矩和剪力的最不利
荷载位置？
3、将课本例2-5-1条件改为悬臂板，荷载改为公
路－I I级，其他条件不变，求行车道板的设计内力。
§5-3 荷载横向分布计算
第三节 荷载横向分布计算
公路桥梁一般由多片主梁组成,并通过一定的横
向联结连成一个整体。当一片主梁受到荷载作用
后，除了这片主梁承担一部分荷载外，还通过主
荷载作用位置不同时，板中弯矩分布
固结板
简支板
简支板
简支板
有效分布宽度与板的支承情况、荷载性质及
荷载位置有关
2、《桥规》规定：
（1）荷载在跨中
2
l
l
① 单个荷载 ：aa1 a22H ，但≥ l
3
3
3
l/6
l/6
② 几个靠近的相同荷载，按上式计算所得各相邻荷
载的有效分布宽度发生重叠时：
l
Rik
Ii
n
Ii
i1
ai ak Ii
n
2
a
i Ii
i1
（二）利用荷载横向影响线求主梁的横向分布系数
Ii
ai ak Ii
Rik n n
由上式得：
2
I
a
midas_civil简支梁模型计算
第一讲 简支梁模型的计算工程概况20 米跨径的简支梁，横截面如图 1-1 所示。
迈达斯建模计算的一般步骤第 01 步：新建一个文件夹，命名为 Model01，用于存储工程文件。
这里，在桌面的“迈达斯”文件夹下新建了它，目录为 C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\迈达斯\模型 01。
第 02 步：启动 Midas ，程序界面如图 1-2 所示。
图 1-2 程序界面图 1-1 横截面 理处 前 第五步：定义荷载工况第六步：输入荷载 第四步：定义边界条件第三步：定义材料和截面第二步：建立单元第一步：建立结点第 03 步：选择菜单“文件(F)->新项目(N)”新建一个工程，如图 1-3 所示。
图 1-3 新建工程第 04 步：选择菜单“文件 (F)->保存(S) ”，选择目录 C:\Documents andSettings\Administrator\桌面\迈达斯\模型 01，输入工程名“简支梁.mcb”。
如图1-4 所示。
图 1-4 保存工程第 05 步：打开工程目录 C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\迈达斯\模型 01，新建一个 excel 文件，命名为“结点坐标”。
在 excel 里面输入结点的 x，y，z 坐标值。
如图 1-5 所示。
图 1-5 结点数据第 06 步：选择树形菜单表格按钮“表格->结构表格->节点”，将 excel 里面的数据拷贝到节点表格，并“ctrl+s”保存。
如图 1-6 所示。
图 1-6 建立节点第 07 步：打开工程目录 C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\迈达斯\模型 01，再新建一个 excel 文件，命名为“单元”。
在 excel 里面输入单元结点号。
如图 1-6 所示。
图 1-6 单元节点第 08 步：选择树形菜单表格按钮“表格->结构表格->单元”，将 excel 里面的数据拷贝到单元表格的“节点 1、节点2”列，并“ctrl+s”保存。
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12
9、定义荷载
13
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15
10、点击运行进行分析求解 11、查看内力 （结果/内力/ 梁单元内力图 ）
剪力图
16
弯矩图
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12、查看位移
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二、连续梁分析
桥梁长度：L = 20+30+20 m，混凝土结构 (C50) 截面形式： H=2 m ，B=1 m 实腹式矩形截面 荷载:全桥均布荷载10KN/M 求解全桥剪力、弯矩和给定点位移，同时求解在移动 荷载下的全桥内力影响线
定义截面
模型 /材料和截面特性 / 截面/添加 截面类型>数据库/用户> 实腹长方形 截面 截面号 ( 1 ) ; 名称 (梁截面)
6
6、定义材料
7
7、定义截面
8
定义好材料和截面后利用拖放定义到所要定 义的单元 注：也可在建立单元前先定义材料和截面， 在建立单元时赋予
9
8、定义边界条件
10
11
19
1、节点的建立
20
2、单元的建立（用扩展单元 建立）
21
3、材料、截面和边界条件定义同前，模型建立如下
22
4、定义荷载（均布荷载）
23
24
5、点击运行进行分析求解 6、查看内力 （结果/内力/ 梁单元内力图 ）
25
剪力图
26
弯矩图
27
7、查看位移
28Βιβλιοθήκη 8、移动荷载分析 荷载规范选择
MIDAS
1
一、简支梁
桥梁长度：L = 14 m，混凝土结构 (C40) 截面形式： H=2 m ，B=1 m 实腹式矩形截面 荷载：集中荷载50tonf 求解全桥剪力、弯矩和给定点位移
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1、节点的建立
3
2、节点输入
4
4、单元的建立（点选或扩展建立）
5
5、定义材料和截面
定义材料
模型 / 材料和截面特性 / 材料 类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC） 数据库> C40 名称〉主梁↵
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车道定义
30
车辆定义
31
定义车辆荷载
32
定义荷载工况
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荷载分析控制
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运行求解分析 查看反力影响线
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查看位移影响线
38
查看剪力影响线
39
查看弯矩影响线
40
41
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
42
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX
XX年XX月XX日
43