midascivil简支梁模型计算

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迈达斯Midas_civil_梁格法建模实例

迈达斯Midas_civil_梁格法建模实例
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80mm的钢筋混凝土和60mm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。每片T梁宽2.5m,所以铺装层的单位长度质量为:
> 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
图7. 跨中等截面
模型/材料和截面特性/ 截面
数据库/用户> 截面号(3); 名称(端部变截面右)
截面类型>变截面>PSC-工形
尺寸
对称:(开)
拐点: JL1(开)
尺寸I
S1-自动(开),S2-自动(开),S3-自动(开),T-自动(开)
HL1:0.20;HL2:0.06 ;HL2-1: 0;HL3:1.28;HL4:0.17;HL5:0.29
(0.08×25+0.06×23)×2.5=8.45kN/m2.
护墙、栏杆和灯杆荷载:以3.55kN/m2计。
二期恒载=桥面铺装+护墙、栏杆和灯杆荷载=8.45+3.55=12kN/m2。
>预应力荷载
分成正弯矩钢束和负弯矩钢束
典型几束钢束的具体数据:

使用midas_Civil进行桥梁静载试验模拟(以Civil_V2006为例)

使用midas_Civil进行桥梁静载试验模拟(以Civil_V2006为例)

桥梁静载试验
桥梁结构静载试验是对新建桥梁和旧桥进行荷载试验,测得结构的应变,计算应力,从而判断结构的安全性。

而静载试验的数值模拟一方面是为了得到最不利荷载的加载位置,另一方面是将数值计算的结果与现场试验的结果作比较,为工程人员判断结构的安全性提供参考。

下面来介绍使用Midas/Civil进行桥梁静载试验的方法,其具体步骤如下。

1、建立结构模型
2、移动荷载加载
3、等效荷载加载
4、查看分析结果
建立结构模型
例题为一32m跨的简支梁桥,截面由6片T梁组成,桥宽9m。

根据结构的几何特性建立梁格模型,每片T用一纵向构件模拟,有横梁或横隔板的地方用横向构件模拟,上面加虚板单元(有刚度,无质量)。

移动荷载加载
将移动荷载按车道荷载加载,加载两车道,得到边梁跨中最大弯矩值1257.58KN*m。

等效荷载加载
然后调整试验车辆的加载位置,当边梁跨中的最大弯矩等效时,确定该车辆的加载位置为试验加载位置。

进行静载试验时运用“静力荷载类型>定义平面荷载类型”定义一组荷载,
然后通过“分配平面荷载”加载到结构上。

这样,可以对梁格模型实现在没有梁单元、没有节点的地方施加集中荷载(线荷载、面荷载)。

将试验车辆按以上位置加载,边梁跨中弯矩1168.51KN*m,视为等效。

此时加载的车辆为两辆35t的车,轴重依次为7t,14t,14t,14t,14t,7t,轴间距依次为3.25m,1.35m,3.5m,1.35m,3.25m。

midas简支梁计算PPT课件

midas简支梁计算PPT课件
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
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

midas简支梁结构的建模实例

midas简支梁结构的建模实例

.4ຫໍສະໝຸດ 扩展• 再施加满跨均布荷载10kN/m。 • 通过定义荷载工况:均布荷载,然后施加
梁单元荷载,进行计算。
.
5
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简支梁结构的建模实例
结构特点
P=100kN
混凝土简支梁,C40混凝土,L=10m 截面为1.0X1.0m
.
1
建模步骤
• 1)启动程序,进入文件菜单,点击新项目
• 2)将窗口下方的单位小窗口tonf改为kN
• 3)进行模型菜单的材料和截面特性,点击材料, 添加,混凝土,数据中的C40,确认。
• 4)同一菜单下,点击截面,添加,长方形截面, 输入名称梁、点击用户,输入H、B。
• 5)在模型菜单下,点击节点,建立,在坐标中, 输入0,0,0,在复制中输入,次数10次,距离, 1,0,0,表示以1m为间距,重复10次,生成11各 节点。然后点击适用。关闭。
.
2
建模步骤
• 6)在模型菜单下,点击单元,建立,注意看单元 类型、材料号、截面号等信息,鼠标点在节点连 接框中,然后在图形窗口中鼠标依次点击相邻的 节点,即可看见生成单元。全部单元生成完毕后, 关闭单元菜单。
• 9)在荷载菜单下,点击结点荷载,注意查看荷载 工况名称为刚才定义的集中力,然后选择模型中 间的6号节点、在Fz框中填写-100kN,然后点击 适用,后关闭。
• 至此,模型,边界,荷载均定义了,可以求解了。 • 10)点击分析菜单下的运行分析,运行无错误后,
进入结果菜单,对结果的位移,内力,反力等项 目进行查看。 • 按理论,跨中弯矩为100/40=25kN/m
• 7)在模型菜单下,点击边界条件下的一般支撑, 然后选择模型最左端的1号节点,在dx,dy,dz和 Rx约束对应的小框中点击打钩,然后适用,再选 择模型最右端的11号节点,同样在dy,dz对应窗口 中打钩。然后适用,然后关闭。

midas-civil简支梁模型计算

midas-civil简支梁模型计算

Midas-Civil简支梁模型计算Midas-Civil是一个基于计算机的桥梁设计软件,具有多种桥梁设计和分析工具。

在本文中,我们将讨论如何使用Midas-Civil计算简支梁模型。

简支梁模型简支梁是一种常见的梁型结构,它在两端被限制为旋转的模型。

可以用于建筑物、桥梁等结构中。

在设计过程中,需要确定梁的材料、截面形状、荷载等参数。

Midas-Civil简介Midas-Civil是一种现代化的、通用的结构分析和设计软件,可用于桥梁、高速公路、地铁、隧道和其他结构的设计和分析。

它提供了强大的计算功能和交互式的图形用户界面,可以轻松地进行设计,建模,分析和结果展示。

建立简支梁模型首先,我们需要打开Midas-Civil软件并建立一个新模型。

在导航栏中选择“File”>“New”>“Bridge”,并选择“Simple Span”模型。

然后在“Geometry”选项卡中选择简支梁,并输入梁的长度、高度、宽度和荷载等参数。

在输入完参数之后,点击“Run Analysis”进行模拟计算。

此时,软件会计算出简支梁的荷载、应变和变形等结果。

这些结果可以通过图表和报告进行呈现和分析。

结果分析Midas-Civil提供了多种图表和报告,可以用于对结果进行分析。

荷载分析荷载分析图可以显示各个截面在荷载作用下的应力分布。

它可以帮助工程师确定是否需要更改梁的材料或截面形状。

变形分析变形分析图可以显示梁各个部位的变形情况。

它可以帮助工程师确定梁的强度和稳定性,并优化设计。

应力云图应力云图可以显示荷载和内力在梁结构中的传递和分布情况。

它可以帮助工程师确定梁的强度和稳定性,并指导材料选择和截面设计。

本文简要介绍了如何使用Midas-Civil进行简支梁模型的计算。

Midas-Civil是一个功能强大的结构分析和设计软件,可以轻松地进行设计,建模,分析和结果展示。

通过对计算结果的分析,工程师可以确定梁的强度和稳定性,并进行优化设计。

迈达斯Midas-civil 梁格法建模实例

迈达斯Midas-civil 梁格法建模实例
考虑剪切变形: (开)
剪切验算:Z1-自动(开); Z3-自动(开)
抗剪用最小腹板厚度:t1-自动(开); t2-自动(开); t3-自动(开)
抗扭用: 自动(开)
偏心>中-下部
显示截面特性:修改自动计算的刚度(开)
ASY:0。3182751909697m2; ASZ:0.2456668945906m2;
适用规范:公路工程技术标准(JTG B01—2003)
荷载种类:公路I级,车道荷载,即CH-CD
打开新文件( 新项目),以‘简支变连续’为名保存( 保存).
将单位体系设置为‘tonf’和‘m’.该单位体系可根据输入数据的种类任意转换.
文件 / 新项目
文件 / 保存 (PSC Beam)
工具 / 单位体系
64.55
0
1.36
0
72。15
0
0.22
40
72.15
0
0。17
40
88.4
0
0。22
40
88。4
0
0。17
40
96
0
1。76
0
96
0
1。36
0
3t1—3
64。55
0
0.96
0
12t1—1
24
—0。62
1.825
72.15
0
0。12
40
40
-0。62
1。825
88.4
0
0。12
40
12t1—2
24
节点温度
单元温度
温度梯度
梁截面温度
5.定义施工阶段
6.输入移动荷载数据
选择规范
定义车道

midas_civil简支梁模型计算

midas_civil简支梁模型计算

第一讲简支梁模型的计算1.1工程概况20米跨径的简支梁,横截面如图1-1所示。

图1-1横截面1.2迈达斯建模计算的一般步骤第一步:建立结点前第二步:建立单元处第三步:定义材料和截面理第四步:定义边界条件第五步:定义荷载工况第六步:输入荷载第七步:分析计算后处理第八步:查看结果1.3具体建模步骤第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:\Documentsand 桌面迈达斯模型01。

第02步:启动MidasCivil.exe,程序界面如图1-2所示。

图1-2程序界面第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:\Documentsand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:\Documentsand 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。

如图1-7所示。

图1-7建立单元第09步:单击树形菜单的菜单按钮,选择“结构分析->模型->材料和截面特性->材料”,弹出材料和截面对话框,如图1-8所示。

迈达斯Midas-civil梁格法建模实例

迈达斯Midas-civil梁格法建模实例

迈达斯技术目录概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料和截面 (7)建立结构模型 (11)PSC截面钢筋输入 (13)输入荷载 (19)定义施工阶段 (33)输入移动荷载数据 (39)输入支座沉降 (43)运行结构分析 (45)查看分析结果 (46)PSC设计 (64)概要梁格法是目前桥梁结构分析中应用的比较多的在本例题中将介绍采用梁格法建立一般梁桥结构的分析模型的方法、施工阶段分析的步骤、横向刚度的设定以及查看结果的方法和PSC设计的方法。

本例题中的桥梁模型如图1所示为一三跨的连续梁桥,每跨均为32m。

图1. 简支变连续分析模型桥梁的基本数据为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构的分析的步骤,本例题采用了比较简单的分析模型——预应力T梁,可能与实际桥梁设计的容有所不同。

本例题的基本参数如下:桥梁形式:三跨连续梁桥桥梁等级:I级桥梁全长:332=96m桥梁宽度:15m设计车道:3车道图2. T型梁跨中截面图图3. T梁端部截面图分析与设计步骤预应力混凝土梁桥的分析与设计步骤如下。

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特性3.输入PSC截面钢筋4.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温度荷载系统温度节点温度单元温度温度梯度梁截面温度5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据选择规定义车道定义车辆移动荷载工况7.支座沉降定义支座沉降组定义支座沉降荷载工况8.运行结构分析9.查看分析结果10.PSC设计PSC设计参数确定PSC设计参数PSC设计材料PSC设计截面位置运行设计查看设计结果使用材料以及容许应力> 混凝土采用JTG04(RC)规的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,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:后拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超拉(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: CT=°20构件理论厚度:程序计算适用规:中国规(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80mm的钢筋混凝土和60mm的沥青混凝土,钢筋混凝土的重力密度为2 5kN/m3, 沥青混凝土的重力密度为23kN/m3。

MidasCivil 桥梁结构电算原理与软件应用

MidasCivil 桥梁结构电算原理与软件应用
➢建立结构模型
三、简支梁T梁桥建模与分析
➢建立结构模型
三、简支梁T梁桥建模与分析
➢定义结构组、边界条件组、荷载组和钢束组 组>结构组>新建…
组>荷载组>新建…
组>钢束组>新建… 组>边界组 模型 /边 界条件 / 一般支承
三、简支梁T梁桥建模与分析
➢定义结构组、边界条件组、荷载组和钢束组
三、简支梁T梁桥建模与分析
一、Midas/Civil 软件介绍
➢查看结果
一、Midas/Civil 软件介绍
➢查看结果
一、Midas/Civil 软件介绍
➢查看结果
一、Midas/Civil 软件介绍
➢后处理显示
一、Midas/Civil 软件介绍
➢后处理显示
一、Midas/Civil 软件介绍
➢一般分析步骤 设置操作环境:2D或3D结构、单位体系等。
一、Midas/Civil 软件介绍
➢适用范围:桥梁、地下结构、建筑、大坝、港口等结构。
一、Midas/Civil 软件介绍
➢一般分析步骤 输入边界条件:定义结构的外边界条件以及结构内部的连
接。
输入荷载:包括施工荷载、永久荷载、活荷载、温度荷载、 车辆荷载、支座沉降、预应力荷载等。
输入钢束特性值:定义预应力钢束的特性的种类(15-7, 15-9等)
➢模型画面及视图
一、Midas/Civil 软件介绍
➢模型的激活与钝化
一、Midas/Civil 软件介绍
一、Midas/Civil 软件介绍
➢材料与截面特性
输入各向同性和正交各向异性材料的材料特性 由用户定义混凝土材料随时间的变化特性(徐变和收缩)函数 定义混凝土材料随时间的变化特性(徐变和收缩)。 定义混凝土材料的抗压强度或弹性模量随时间变化的曲线 修改各单元的理论厚度值或者体积与面积比。 为材料非线性分析定义塑性材料模型

迈达斯简支小箱梁计算书

迈达斯简支小箱梁计算书

修改最终版_restore计算书设计:_____________________校对:_____________________审核:_____________________2015-5-12目录一、基本信息 (3)1.1 工程概况 (3)1.2 技术标准 (3)1.3 主要规范 (3)1.4 结构概述 (3)1.5 主要材料及材料性能 (3)1.6 计算原则、内容及控制标准 (4)二、模型建立与分析 (4)2.1 计算模型 (4)2.2 主要钢筋布置图及材料用表 (5)2.3 截面特性及有效宽度 (5)2.4 荷载工况及荷载组合 (6)三、内力图 (8)3.1 内力图 (9)四、持久状况承载能力极限状态验算结果 (9)4.1 截面受压区高度 (9)4.2 正截面抗弯承载能力验算 (9)4.3 斜截面抗剪承载能力验算 (10)4.4 抗扭承载能力验算 (10)4.5 支反力计算 (11)五、持久状况正常使用极限状态验算结果 (12)5.1 结构正截面抗裂验算 (12)5.2 结构斜截面抗裂验算 (13)六、持久状况构件应力验算结果 (13)6.1 正截面混凝土法向压应力验算 (13)6.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算 (14)6.3 斜截面混凝土的主压应力验算 (14)七、短暂状况构件应力验算结果 (15)7.1 短暂状况构件应力验算 (15)一、基本信息1.1 工程概况1.2 技术标准1.3 主要规范1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)4)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)6)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)1.4 结构概述1.5 主要材料及材料性能1)混凝土表格 1 混凝土表格2)普通钢筋表格 2 普通钢筋表格3)预应力材料表格 3 预应力材料表格1.6 计算原则、内容及控制标准计算书中将采用midas Civil对桥梁进行分析计算,并以《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)为标准,按A类预应力混凝土结构进行验算。

MIDAS操作

MIDAS操作

MIDAS/Civil计算梁桥操作步骤1、启动Civil 进入MIDAS/Civil界面;设置量纲,界面最下行;保存文件(文件→新项目,文件→另存为),即生成模型文件(.mcd)。

2、定义结构类型:左边“树形菜单”→菜单→结构分析→环境设置→结构类型选择,则可计算扭矩及平面外的力,一般对弯桥、横向大悬臂桥梁、悬臂施工桥梁选择。

选择,则按平面杆系计算,本例选择。

3、模型建立模型方法:A. 结构建模助手B. 按常规先输结点再输单元(表格)C. 导入CAD绘制的图(.dxf文件),适用于已绘制桥型布置图和主梁一般构造图。

划分单元,对于简支梁和连续梁桥,不考虑桥墩单元,只利用桥型布置图和主梁一般构造图划分单元;对于连续刚构桥、悬索桥和斜拉桥,要考虑墩、台对主梁的影响,需要建立主梁单元和桥墩、桥台单元,需用到桥型布置图、主梁一般构造图、桥墩一般构造图和桥台一般构造图。

划分单元的原则:梁端、截面改变处、支座中心线处、中跨跨中处(正弯矩最大)须设节点,各单元长度相差尽量小。

本例参见“箱梁单元划分图.dwg”文件。

1、47节点为梁端,2、46、13、35节点为支点截面,24节点为中跨跨中截面,4、5、9、10、14、18、30、34、36、39、43、44节点为截面改变处。

1)节点和单元的建立方法1:双击菜单进入界面逐点输入节点坐标,点击即建立了节点。

方法2:先在excel中输入所有节点的x、y、z坐标,在excel中方便计算竖坐标(根据路线纵坡和竖曲线,用路线的公式计算z坐标),例如:图1 建立节点界面点击图1中右边的,右边的模型窗口会出现节点表格图2 节点坐标表在excel表中,选取三个坐标下面的三列数值,复制,在图2中,鼠标放在X(m)下面的空格上点击右键,粘贴,在模型窗口即可显示所建立的坐标点。

用上述两种方法建立了节点后,再按下述步骤建立单元。

双击菜单进入图3所示界面。

单元类型,本例取。

对于没有平弯也不考虑纵坡的桥梁计算模型,可选;对于有平弯或者有纵坡(竖曲线)的桥梁,不可选直交。

迈达斯Midas-civil-梁格法建模实例

迈达斯Midas-civil-梁格法建模实例

北京迈达斯技术有限公司目录概要 (2)设置操作环境........................................................................................................... 错误!未定义书签。

定义材料和截面....................................................................................................... 错误!未定义书签。

建立结构模型........................................................................................................... 错误!未定义书签。

PSC截面钢筋输入 ................................................................................................... 错误!未定义书签。

输入荷载 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。

定义施工阶段. (59)输入移动荷载数据................................................................................................... 错误!未定义书签。

输入支座沉降........................................................................................................... 错误!未定义书签。

MIDAS CIVIL 装配式简支梁桥建模及分析

MIDAS CIVIL 装配式简支梁桥建模及分析

第四章 MIDAS/CIVIL装配式简支梁桥建模及分析4.1 工程概况图4. 1图4. 2图4. 3桥面宽度布置:净—9+2×1.5m(人行道)。

设计荷载:公路—II级;人群荷载标准值:3.0kN/m2C50混凝土钢绞线φS15.20,f pk=1860MPa1860MPa4.2 MIDAS/CIVIL梁格法建模要点4.2.1 综论中国的桥梁建设已步入全新的阶段,桥梁设计、施工、检测技术水平也随着时间推移不断提高,以往多采用的平面程序在实际使用中将逐渐为三维空间程序所取代,通过三维的分析可以不用像二维程序那样计算横向分布系数,建模及后处理更加直观。

T形梁在实际工程中广泛采用,现存数量巨大,T梁格单元划分简单,基本概念清晰,受力明确,较易为初学梁格法者掌握,对进一步将复杂结构离散为力学模型及应用力学原理解决问题很有帮助。

4.2.2 梁格法基本原理用等效梁格代替桥梁上部结构,将分散在板、梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内,实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内,横向刚度集中于横向梁格内。

理想的刚度等效原则是:当原型实际结构和对应的等效梁格承受相同的荷载时,两者的挠曲将是恒等的,并且每一梁格内的弯矩、剪力和扭矩等于该梁格所代表的实际结构部分的内力。

由于实际结构和梁格体系在结构特性上的差异,这种等效只是近似的,但对一般的设计,梁格法的计算精度是足够的。

4.3.3 梁格理论要点(1) 如为T梁,计算前应先对有效宽度进行计算,结构翼板拟定尺寸时尽量控制在有效宽度范围内。

有效宽度计算参考规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》4.2.2条。

(2) 对于非密排的T梁,可取单个T梁为一个纵向梁格。

若T梁未设横隔板则纵向弯曲由T形截面承受,横向视为通过翼板连接的板条。

一般来说,纵横方向上结构的部分刚度可以假定为相似横截面的梁一样。

(3) 梁格网格的划分以最能反映上部结构的结构性能为好。

迈达斯简支梁桥计算模型以及支座模拟

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。

迈达斯Midas-civil 梁格法建模实例

迈达斯Midas-civil 梁格法建模实例

司目录概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料与截面 (7)建立结构模型 (11)PSC截面钢筋输入 (13)输入荷载 (19)定义施工阶段 (33)输入移动荷载数据 (39)输入支座沉降 (43)运行结构分析 (45)查瞧分析结果 (46)PSC设计 (64)概要梁格法就是目前桥梁结构分析中应用得比较多得在本例题中将介绍采用梁格法建立一般梁桥结构得分析模型得方法、施工阶段分析得步骤、横向刚度得设定以及查瞧结果得方法与PSC设计得方法。

本例题中得桥梁模型如图1所示为一三跨得连续梁桥,每跨均为32m.图1、简支变连续分析模型桥梁得基本数据为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构得分析得步骤,本例题采用了比较简单得分析模型——预应力T梁,可能与实际桥梁设计得内容有所不同。

本例题得基本参数如下:桥梁形式:三跨连续梁桥桥梁等级:I级桥梁全长:332=96m桥梁宽度:15m设计车道:3车道图2、T型梁跨中截面图图3、T梁端部截面图分析与设计步骤预应力混凝土梁桥得分析与设计步骤如下。

1.定义材料与截面特性材料截面定义时间依存性材料(收缩与徐变)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特性3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载(自重与二期恒载)预应力荷载钢束特性值钢束布置形状钢束预应力荷载温度荷载系统温度节点温度单元温度温度梯度梁截面温度5.定义施工阶段6.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7.支座沉降定义支座沉降组定义支座沉降荷载工况8.运行结构分析9.查瞧分析结果10.PSC设计PSC设计参数确定PSC设计参数PSC设计材料PSC设计截面位置运行设计查瞧设计结果使用材料以及容许应力〉混凝土采用JTG04(RC)规范得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、主筋与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束与10束四类)钢束类型为:后张拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04与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得摩擦系数:0、3管道每米局部偏差对摩擦得影响系数:0、0066(1/m)锚具变形、钢筋回缩与接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力:抗拉强度标准值得75%〉徐变与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得材龄:5天混凝土与大气接触时得材龄:3天相对湿度:大气或养护温度: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80mm得钢筋混凝土与60mm得沥青混凝土,钢筋混凝土得重力密度为25kN/m3,沥青混凝土得重力密度为23kN/m3。

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第一讲 简支梁模型的计算 1.1 工程概况
20 米跨径的简支梁,横截面如图 1-1 所示。

1.2 迈达斯建模计算的一般步骤
第七步:分析计算 后


第八步:查看结果
1.3 具体建模步骤
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 Civil.exe ,程序界面如图 1-2 所示。

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
图1-2 程序界面
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 and
Settings\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。


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。

如图1-7 所示。

图1-7 建立单元
第09 步:单击树形菜单的菜单按钮,选择“结构分析->模型->材料和截面特性-> 材料”,弹出材料和截面对话框,如图1-8 所示。

单击“添加”,弹出“材料数据”对话框,在设计类型栏里选择“混凝土”,在数据库栏里选择混凝土强度“C30”,其他为默认选择,然后单击确定,并关闭材料和截面对话框。

如图1-9 所示。

图1-8 定义材料
图1-9 材料数据
第10 步:启动AutoCAD,在AutoCAD 里面以cm 为单位绘制如图1-1 所示的截面,并保存为.dxf 文件,命名为“主梁截面.dxf”,存储在工作目录C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\迈达斯\模型01。

如图1-10 所示。

图1-10 绘制主梁截面
第11 步:返回迈达斯主程序界面,选择菜单“工具(T)->截面特性值计算器(e)”,运行MIDAS/SPC 程序,在Setting 对话框中设置Length 的单位为cm(与AutoCad 里面保持一致),如图1-11 所示。

图1-11 截面特性值计算器第12 步:选择菜单“File->Import->AutoCAD DXF”,弹出导入对话框,选择上一步生成的“主梁截面.dxf”文件,单击OK 导入。

如图1-12 所示。

图1-12 导入dxf 文件第13 步:选择树形菜单“Section->Generate”,弹出如图1-13 所示的对话框,在
“Tppe”选项里选择“Plane”单选按钮。

单击图标工具栏里的按钮Select,然后框选截面,使截面里的每根线条都选上。

再单击树形菜单里的Apply 按钮,完成截面的生成。

如图1-13 所示。

图1-13 形成截面
第14 步:单击图标工具栏里的Calculate Property 按钮,树形菜单弹出如图
1-14 所示的对话框,单击Apply 按钮完成截面特性计算。

图1-14 计算截面特性值
第15 步:单击图标工具栏里的Explort 按钮,树形菜单弹出如图1-15 所示的对话框,选择“MIDAS Section File”文件,导出.sec 文件,在选项里选择文件保存路径,这里保存在工作目录,并命名为“主梁截面.sec”,然后关闭MIDAS/SPC 程序。


1-15 导出截面的为sec 文件
第16 步:回到迈达斯主程序界面,单击树形菜单的菜单按钮,选择“结构分析-> 模型->材料和截面特性->截面”,弹出材料和截面对话框。

单击“添加”按钮,弹出截面数据对话框。

选择“设计截面”,在下拉菜单中选择“设计用数值截面”。

名称项输入“主梁”。

然后单击“截面数据”按钮,选择“从SPC 导入”,导入上一步生成的“主梁截面.sec”文件。

填入相关参数,如图1-16 所示。

单击确认,最后关闭材料和截面对话框。

回到主界面,显示三维模型,如图1-17 所示。


1-16 截面数据
图 1-17 模型生成
第17 步:单击树形菜单的菜单按钮,选择“结构分析->模型->边界条件->一般支
承”弹出边界条件对话框,单击图标工具栏里的窗口选择工具,然后框选节点1,这里节点1 为固定支座,所以勾选Dx,Dy,Dz,Rx,Rz,使节点1 只能绕y 轴转动。

然后单击适用按钮。

如图1-18 所示。

同样的操作,框选节点21,节点21 为可变支座,所以勾选Dy,Dz,Rx,Rz,使节点21 能绕y 轴转动和x 方向移动。

最后单击适用按钮,完成约束条件的添加。

图1-18 约束条件
第18 步:单击树形菜单的菜单按钮,选择“结构分析->静力荷载->静力荷载工况” 弹出静力荷载工况对话框,输入名称、类型和说明,单击添加按钮,如图1-19 所示。

图1-18 静力荷载工况第19 步:单击树形菜单的菜单按钮,选择“结构分析->静力荷载->节点荷载”弹出荷载对话框,选择工况一,在Fz 一栏填入-1,表示竖直向下的单位力。

框选节点11,然后单击“适用”按钮,完成荷载添加。

如图1-19 所示。

图1-19 添加荷载
第20 步:模型建立完成,这一步就是运行计算。

选择主菜单“分析(A)->运行分析(A)”,程序开始分析计算。

如图1-20 所示。


1-20 运行分析
第21 步:计算完成之后就可以查看变形、内力和挠度的情况了。

单击树形菜单的菜单按钮,选择“结构分析->结果->位移->位移形状”,单击适用,显示变形,如图1-21 所示。

选择“结构分析->结果->内力->梁单元内力图”,单击适用,显示内力,如图1-22 所示。

选择“结构分析->结果->应力->梁单元应力图”,单击适用,显示应力,如图1-23 所示。

图1-21 变形图
图1-22 弯矩图
图1-23 梁底拉应力图。

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