梁格法建模助手处理弯箱梁
midascivil常见问题总结
1、如何利用板单元建立变截面连续梁（连续刚构）的模型建立模型后如何输入预应力钢束？使用板单元建立连续刚构(变截面的方法)可简单说明如下：1）首先建立抛物线(变截面下翼缘) ；2）使用单元扩展功能由直线扩展成板单元，扩展时选择投影，投影到上翼缘处。
；3）在上翼缘处建立一直线梁(扩展过渡用)，然后分别向横向中间及外悬挑边缘扩展成板单元；4）使用单元镜像功能横向镜像另一半；5) 为了观察方便，在单元命令中使用修改单元参数功能中的修改单元坐标轴选项，将板单元的单元坐标轴统一起来。
在板单元或实体块单元上加预应力钢束的方法，目前设计人员普遍采用加虚拟桁架单元的方法，即用桁架单元模拟钢束，然后给桁架单元以一定的温降，从而达到加除应力的效果。
温降的幅度要考虑预应力损失后的张力。
这种方法不能真实模拟沿钢束长度方向的预应力损失量，但由于目前很多软件不能提供在板单元或块单元上可以考虑六种预应力损失的钢束，所以目前很多设计人员普遍在采用这种简化分析方法。
MIDAS目前正在开发在板单元和块单元上加可以考虑六种预应力损失的钢束的模块，以满足用户分析与设计的要求。
2、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？可以在主梁之间隔一定间距用横向虚拟梁连接，并且将横向虚拟梁的两端的弯矩约束释放。
此类问题关键在于横向虚拟梁的刚度取值。
可参考有关书籍，推荐写的"Bridge deck behaviour",该书对梁格法有较为详尽的叙述。
3、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接可否自己编辑截面形式可以在定义截面对话框中点击"数值"表单，然后输入您自定义的截面的各种数据。
您也可以在工具>截面特性值计算器中画出您的截面，然后生成一个截面名称，程序会计算出相应截面的特性值。
您也可以从CAD中导入截面(比如单线条的箱型截面，然后在截面特性值计算器中赋予线宽代表板宽)。
MIDAS梁格法建模
MIDAS梁格法建模2021-4-2612:14MIDAS梁格法建模使用该软件,针对于一般的窄桥可以使用单梁进行模拟,遇到宽度较大的桥梁,尽量使用梁格法,有没有人用梁格法建立过模型\用MIDAS进行局部构件分析的,希望能发一些这样的实例上来,谢谢wentao8401全文结束》》-4-2614:29前段时间我集中时间精力学习了下梁格法，有点不太理解你所谓的局部构件分析指的是什么，因为据我所知，midas只有用它的FX+才能算局部分析，或者用ansys的子结构分析也可以。
谈谈我对梁格的几点认识：1、它是一种将空间分析近似为平面干系分析的方法，精确程度可以满足工程需求。
适用范围：梁格法主要针对的是宽跨比较大的直线桥以及圆心角较大的曲线梁桥。
我个人的理解，只所以需要用梁格子体系来分析结构，就是因为原本当作干系构件的梁因为承受了不能忽视的扭矩以及横向弯曲作用。
如对于直线宽桥，活载的偏心布置所产生的扭矩不能简单的用偏载系数这一概念简化。
而对于曲线梁桥更是如此，首先恒载的不对称就会产生一部分扭矩，这种效应更使结构不能再用一根杆来进行分析计算。
要么在杆件上添加扭矩，要么就得使用梁格法以增加横向杆件数量了。
3、梁格原理：模拟梁格体系，使其受荷效应与原结构等效（不可能那么精确，只能说接近等效）4、梁格需要注意的几个方面：第一、关于梁格的划分，为保证荷载的正确传递，横向杆件的间距不宜超过纵向梁肋的间距。
也就是说纵向梁格的划分以横向梁格划分为标尺，而横向的梁格划分又得遵循划分后各个梁格的中性轴与原截面保持在同一水平高度处（这点很关键，主要是保证梁格纵向弯曲与原结构的等效性）。
对于箱梁而言，一般来说，横向梁格划分一个腹板一个梁格。
且假若能尽量满足划分梁格后的各个梁格质心与原箱梁腹板的中心重合将对预应力效应模拟的准确性很有帮助。
而纵向梁格每跨8到10个梁格可以基本满足精度要求。
第二、截面几何特性值的修正，（主要针对箱梁截面）因为划分梁格的截面几何特性相对原截面有较大偏差，需要对纵梁格的抗扭惯性矩，剪切面积以及横向梁格的抗弯惯性矩以及剪切面积进行修正，具体公式我参考的是《上部结构性能》一书上第五章的剪力-柔性梁格法的公式。
梁格法在箱梁结构中的实践
汇报人： 2023-12-02
contents
目录
• 引言 • 梁格法的基本理论 • 梁格法在箱梁结构中的应用 • 梁格法在箱梁结构中的优化和改进 • 工程实例分析 • 结论与展望
引言
01
研究背景与意义
梁格法是一种广泛应用于箱梁 结构分析的方法，能够有效地 模拟箱梁结构的整体性能和局 部细节。
06
结论与展望
研究结论
梁格法在箱梁结构分析中的应用已经得 到了广泛认可，其准确性和实用性得到
了验证。
通过本次研究，我们发现梁格法能够有 效地用于箱梁结构的分析和设计，并且
能够准确地模拟箱梁的力学行为。
梁格法的应用不仅可以提高箱梁结构的 设计效率和准确性，同时也为箱梁结构
的优化设计提供了有力的工具。
总结词
可靠、安全
详细描述
铁路桥梁设计对于安全性和可靠性要求较高。梁格法在铁路桥梁设计中得到了广泛应用，能够实现对 箱梁结构的详细分析和计算，确保铁路桥梁的安全性和可靠性。同时，梁格法还为铁路桥梁设计提供 了多种设计方案，为优化设计提供了更多的选择。
工程三：城市高架桥设计
总结词
美观、经济
详细描述
城市高架桥设计需要考虑到美观和经济性。梁格法在城市高架桥设计中能够实现 精确的分析和计算，确保桥梁的结构合理和安全性。同时，梁格法还能够根据城 市高架桥的不同需求进行灵活的设计，提高桥梁的美观度和经济性。
工程实例分析
05
工程一：高速公路桥梁设计
总结词
精确、高效
详细描述
梁格法在高速公路桥梁设计中具有较高的应用价值。通过采用梁格法，能够实现对箱梁结构的精确分析和设计， 提高桥梁的整体性能和稳定性。同时，梁格法还具有较高的计算效率和准确性，为高速公路桥梁设计提供了有效 的技术支持。
《桥梁工程midas_Civil常见问题解答》
7.21为什么徐变产生的结构内力比经验值大上百倍？17{3yzC
7.22如何查看板单元任意剖断面的内力图？18y^Oj4Y:
7.23为什么相同荷载作用下，不同厚度板单元的内力结果不一样？19jbpnCUzi
7.24为什么无法查看“板单元节点平均内力”？21g}{Rk>k
7.25如何一次抓取多个施工阶段的内力图形？218U wL%"?YB
7.4为什么在自动生成的正常使用极限状态荷载组合中，汽车荷载的组合系数不是0.4或0.7？5-\\}K\*MJ
7.5为什么在没有定义边界条件的节点上出现了反力？5g}|a-
7.6为什么相同的两个模型，在自重作用下的反力不同？6c>{X( Z=2
7.7为什么小半径曲线梁自重作用下内侧支反力偏大？6}b2U o&][
第四章“模型”中的常见问题3V{O,O,*
4.1如何进行二维平面分析？3G?{BVWtl}
4.2如何修改重力加速度值？38 =FP92X
4.3使用“悬索桥建模助手”时，如何建立中跨跨中没有吊杆的情况？* 3@mW:FVI
4.4使用“悬臂法桥梁建模助手”时，如何定义不等高桥墩？4QDRSQ[\
4.5程序中的标准截面，为什么消隐后不能显示形状？* 4W^i ct,t
7.34 “梁单元细部分析”能否查看局部应力集中？30_{_LTy%[
7.35为什么修改自重系数对“特征值分析”结果没有影响？30KG'4;Z5J
7.36为什么截面偏心会影响特征值计算结果？31@8DB Ln w
7.37为什么“特征值分析”没有扭转模态结果？32J}i$ny_3OB
7.38 “屈曲分析”时，临界荷载系数出现负值的含义？32FnP/NoZa>
midasCivil更新内容简介
2 新增内容功能介绍
2.2 其它功能简单介绍
2.2.15 增加梁单元压力荷载输入功能 对于梁单元可按“压力荷载”的形式输入荷载，将自动考虑变截面的投影面积。 例如，对变高度梁单元输入风荷载时，仅输入单位面积的风荷载即可，无需考虑截面尺寸变化。 还可通过输入附加高度，考虑防撞墙部分的风荷载。 2. 2.16 增加了考虑钢束和普通钢筋的换算截面特性计算功能---截面管理器 增 加了（数据库/用户截面、设计截面、变截面、组合截面、数值截面、联合截面）考虑普通钢 筋及预应力钢筋后的换算截面特性值计算功能 。 可对任一单元的各个位置（i，1/4 , 2/4 , 3/4，j）截面进行换算截面特性值的计算，并可以查看该 截面处的钢束和钢筋布置位置 。 2.2.17 改善了输入普通钢筋的方法 ---截面管理器 提供多种普通钢筋输入方式 ( 增加了点、线、弧、圆、多折线定义钢筋的方法)，并改善了抗剪钢 筋的输入方法。 支持设计截面、联合截面类型 。
图1 曲线桥 图2 变高桥
图3 截面特性计算
2 新增内容功能介绍
2.1.2 弯矩-曲率关系曲线的计算功能（ ★ ★ ★ ★ ★ ）
功能说明：完成弹塑性材料的本构定义后，提供任意截面屈服曲率、极限曲率、屈服弯矩、极限 弯矩的结果输出，主要用于抗震设计与验算。
▪ 命令位置：模型 > 截面和材料特性 > 弯矩曲率曲线
2 新增内容功能介绍
2.2 其它功能简单介绍
2.2.5 弹性连接中增加了多折线类型 在计算钢轨因为温度荷载或制动力引起的轴力时，使用双折线弹簧类型模拟梁和钢轨之间的连接 使计算更准确。 2.2.6 增加了分布弹性支承（文克尔）选项 可定义多种类型的面弹性支承。 2.2.7 增加了印度和欧洲的收缩徐变规范 方便用户定义其他规范要求的收缩徐变函数。 2.2.8 屈曲分析中增加了输入荷载系数范围的功能 程序可只输出用户输入范围内的荷载系数。 用户可控制荷载系数的输出结果。 2.2.9 优化了特征值分析功能 用户输入的振型数量多于模型本身最多能算的振型数量时(例如单质点体系只有一个振型)，程序 不是终止分析而是计算能计算的最多振型数继续分析。 优化了特征值分析的计算连贯性。
MIDAS梁格建模助手例题
6
桥墩截面和高度：
[4 : Pier]，9.14 m
桥台/桥墩底的边界条件：
[固定 ]
6
midas Civil Tutorial
Step
03 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 跨度
跨度表单
等截面：将每个跨度内定义为等截面。 各个跨度可定义不同的等截面，在选择的截面将作为“截面”表单的标准 截面。
Step
06 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 荷载
步骤 1
在“荷载”表单中，定义各种恒荷载、移 2
动荷载、温度荷载、风荷载等。
1 选择“荷载”表单
2 勾选需要定义的荷载类型
自重
铺装：[厚度 : 0.08， 3
容重：22.53]
防撞护栏：[自重： 8.76]
6
中央隔离带： 10.51
3 勾选“活荷载”
04 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 截面
截面表单
标准截面：选择要分割的标准截面。如下图所示，只能在腹板之间的顶底板宽度范 围内进行分割。
Division Range Limit Division Location
分割选项：如下图所示，程序提供基于腹板和基于顶底板的分割方法。
基于腹板
基于顶底板
1
midas Civil Tutorial
Step
01 概要
定义基本参数
使用梁格法建模助手之前，首先要定义材料、截面、钢束特性值等基本参数。
混凝土 钢束 钢束类型
弹性模量
材料
C40 (40000 kN/m2 at 28days) fc' = 27000 kN/m2
Midas建模技巧总结
《Midas建模技巧总结》-如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？可以在主梁之间隔一定间距用横向虚拟梁连接，并且将横向虚拟梁的两端的弯矩约束释放。
此类问题关键在于横向虚拟梁的刚度取值。
可参考有关书籍，推荐E.C.Hambly写的"Bridge deck behaviour",该书对梁格法有较为详尽的叙述。
3、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？可否自己编辑截面形式可以在定义截面对话框中点击"数值"表单，然后输入您自定义的截面的各种数据。
您也可以在工具>截面特性值计算器中画出您的截面，然后生成一个截面名称，程序会计算出相应截面的特性值。
您也可以从CAD 中导入截面(比如单线条的箱型截面，然后在截面特性值计算器中赋予线宽代表板宽)。
4、如果截面形式在软件提供里找不到，自己可否编辑再插入变截面，如果我设计的桥梁是变截面但满足某一方程F（x），且截面形式Midas/civil里没有，需通过**C计算再填入A、I、J等。
也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来再导入**C，如果我划分的单元较小这样截面就很多很麻烦，**C有没有提供象这种变截面的简单计算方法目前MIDAS中的变截面组支持二次方程以下的小数点形式的变截面方程，如1.5次等。
您可以先在SPC中定义控制位置的两个变截面，然后用变截面组的方式定义方程。
然后再细分变截面组。
我们将尽快按您的要求，在变截面组中让用户可以输入方程的各系数。
谢谢您的支持！ >如果我设计的桥梁是变截面但满足某一方程F（x），且截面形式Midas/civil里没有，需通过**C计算再填入A、I、J等。
也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来再导入**C，如果我划分的单元较小这样截面就很多很麻烦，**C有没有提供象这种变截面的简单计算方法5.弯桥支座如何模拟？用FCM建模助手建立弯箱梁桥模型后，生成的是梁单元（类似平面杆系），请问在如何考虑横向的问题？（假如横向设置两个抗扭支座，分别计算每个支座的反力）？采用梁单元能否计算横向的内力和应力（例如扭距、横梁的横向弯距等）？提个建议，因建模后梁单元已赋予了箱型截面，横向尺寸均有，能否程序加入把梁单元自动转换成块单元的功能，那就很方便了。
梁格法在弯箱梁桥结构分析中的应用(精)
社 , 2009. [ 5 ] 刘雅丹 ,李贵林. 北京地铁 10号线盾构隧道小半径曲线始发施工
监管实践 [ J ]. 铁道标准设计 , 2008 (12). [ 6 ] 陈大囡 ,郑学峰. 小曲率半径隧道盾构推进的轴线控制 [ J ]. 城市
21311 纵向梁格构件的截面特性
( 1 )弯曲刚度
对于箱形上部结构 ,通常在顶 、底板纵向切开成许
多工字梁 ,如图 1所示 ,根据梁格等效的基本原理 ,梁
格构件的弯曲应力分布应与实际梁理论结果相似 。由
于实际梁受载弯曲时 ,应绕同一中性轴而弯曲 ,因此梁
格构件所代表的每一根工字梁的截面特性应绕整体的
位置 第 1跨跨中 第 2跨跨中 第 3跨跨中 第 4跨跨中
表 1 纵向应力值比较
模型 梁格模型 实体模型 梁格模型 实体模型 梁格模型 实体模型 梁格模型 实体模型
纵梁 1 - 0138 - 0143
1127 1143 - 0152 - 0152 0185 0199
纵梁 2 - 0137 - 0136
成 ,由于剪力流使得腹板产生剪切变形 ,纵向梁格的剪
切面积应等于腹板的横截面积 。
21312 横向梁格构件的截面特性 ( 1 )弯曲刚度
箱梁在横向也产生弯曲变形 。如图 4所示 ,在横
向弯曲中 ,顶板 、底板绕它们Байду номын сангаас同的重心所在水平中性
轴转动 ,横向梁格的惯性矩按绕板的共同重心来计算 ,
故其抗弯刚度如式 (3)所示 。
上部结构中性轴计算 ,即纵向梁格构件的抗弯刚度为
如何用梁格法计算曲线梁桥桥梁分析
如何用梁格法计算曲线梁桥桥梁分析一、梁格法既有相当精度又较易实行对曲线梁桥， 可以把它简化为单根曲梁、 平面梁格计算， 也可以几乎不加简化地用块体 单元、板壳单元计算。
单根曲梁模型的优点是简单， 缺点是： 几乎所有类型的梁单元都有刚性截面假定， 因而 不能考虑桥梁横截面的畸变，总体精度较低。
块体单元、板壳单元模型，优点是：与实际模型最接近，不需要计算横截面的形心、剪 力中心、翼板有效宽度，截面的畸变、翘曲自动考虑；缺点：输出的是梁横截面上若干点的 应力， 不能直接用于强度计算。
对于位置固定的静力荷载， 当然可以把若干点的应力换算成 横截面上的内力。
对于位置不固定的车辆荷载， 理论上必须采用影响面方法求最大、 最小内 力。
板壳单元输出的只能是各点的应力影响面。
把各点的应力影响面重新合成为横截面的内 力影响面，要另外附加大量工作。
这个缺点使得它几乎不可能在设计中应用。
梁格法的优点是： 可以直接输出各主梁的内力， 便于利用规范进行强度验算， 整体精度 能满足设计要求。
由于这个优点， 使得该法成为计算曲线梁桥和其它平面形状特殊的梁式桥 的唯一实用方法。
它的缺点在于， 它对原结构进行了面目全非的简化， 大量几何参数要预先 计算准备，如果由计算者手工准备，不仅工作量大，而且人为偏差较难避免。
二、如何建立梁格力学模型1. 纵梁个数、横梁道数、支点与梁单元对于有腹板的箱型、 于实心板梁，纵向主梁的个数可按计算者意愿决定。
全桥顺桥向划分 M 个梁段， 个横截面， 每个横截面位置，就是横向梁单元的位置。
支点应当位于某个横截面下面， 是在某个横向梁单元下面。
每一道横梁都被纵向主梁和支点分割成数目不等的单元。
梁单元用同一种最普通的 12 自由度空间梁单元，能考虑剪切变形影响即可。
2. 纵向主梁的划分、几何常数计算对于箱型梁桥，从什么地方划开，使其成为若干个纵向主梁？汉勃利提出了一个原则： 应当使划分以后的各工型的形心大致在同一高度上。
MIDAS梁格建模助手
正交
斜交
01 布置
多曲线弯桥
注意： 1.依次输入桥梁所处曲线，如本模型多曲线为：圆曲线+ 缓和曲线+直线+不完整缓和曲线。 2.多曲线开始、结束点应该在桥梁跨径之内。 3. ZH点或HZ点处，半径无穷大，建模助手中不用输入参 数。
4.桥梁终点处于缓和曲线中时，可以输入对应缓和曲线半
径；也可以增加一跨，输入完整缓和曲线，再删除多余节 点。 5.生成模型空间位置：第一跨端横梁在x=0处y轴上，根据 需要旋转节点角度。
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桥梁专业微讲堂
题目：梁格建模助手 主讲人：田亚宁
CONTENTS
建模助手—布置
1
斜交角 横向构件的布置 偏移 多曲线弯桥
2
建模助手—跨度
虚拟横梁间距 变截面选项—对称面位置
3
建模助手—截面
分割线位置
截面特性值
4
建模助手—横桥向、荷载
支座间距 荷载
1 建模助手—布置
4 建模助手—横桥向
04 横桥向)Y方向最外侧支座中心至 桥梁中心线的距离。 间距：输入支座横向间距离。
谢谢您的聆听
2017-4
01 布置
支座方向
滑动支座方向： 切向—滑动方向相切于桥梁纵轴。 在与固定支座连线上—滑动方向是每个滑动支座与固定支座连线方向。
切向
在与固定支座连线上
2 建模助手—跨度
02 跨度
斜桥：输入垂直距离值；
02 跨度
虚拟横梁间距
02 跨度
变截面选项
注意： 对称面位置：箱梁从高到低，从低到高，对称 面不一样； 切换I端和J端；
3 建模助手—截面
03 截面
基于梁格法对弯箱梁桥的有限元分析谈俊杰
基于梁格法对弯箱梁桥的有限元分析谈俊杰发布时间：2023-07-02T02:35:14.378Z 来源：《建筑实践》2023年8期作者：谈俊杰[导读] 为了研究曲线箱梁桥的受力及变形情况，利用有限元软件Midas/Civil建立某曲线箱梁桥的梁格模型与该曲线箱梁桥的单梁模型。
对比分析2种建模方法下该桥的受力和变形情况，找到曲线箱梁桥的受力及变形特点；同时，通过对比验证了梁格法的合理性，证明了用梁格法进行曲线箱梁桥计算是可行的。
重庆交通大学重庆 400041摘要：为了研究曲线箱梁桥的受力及变形情况，利用有限元软件Midas/Civil建立某曲线箱梁桥的梁格模型与该曲线箱梁桥的单梁模型。
对比分析2种建模方法下该桥的受力和变形情况，找到曲线箱梁桥的受力及变形特点；同时，通过对比验证了梁格法的合理性，证明了用梁格法进行曲线箱梁桥计算是可行的。
关键词：梁格法；曲线箱梁桥；Midas/Civil一、梁格法介绍传统的平面梁格模型假设整个横截面围绕通过质心的单一中性轴弯曲，其计算精度依赖于整个横截面的中性轴位置的精确确定。
为了更准确地模拟上部结构，基于梁格法的基本原理，提出宽翼缘上部结构分析的改进梁格模型。
改进梁格模型解除了传统平面梁格法中梁格系必处于在同一平面的约束，允许梁格系在三维空间上分布。
平面梁格模型中梁格系是布置在整个横截面的一个近似中性轴上，而在改进梁格模型中，每根梁则布置在其所代表部分的各自中性轴上。
改进梁格模型中，所有的梁布置在两个平面内，一个是翼缘部分，另一个是主桥面部分，两部分为刚性连接。
二、空间有限元理论对于空间问题，梁单元上每个节点位移均对应有6个自由度，且与6个节点处的力相对应。
从结构体系中取出一段节点为i与j的梁单元，然后根据右手原则，取x方向作为单元的主轴线，y方向和z方向同时作为主惯性轴。
空间分析方法主要有空间梁单元法、板壳元法、三维实体元法和梁格法。
梁格理论的基本思想就是用一个等效的梁格来代替上部结构，为便于分析，把分散在梁的每一区段内的弯曲和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内，梁的纵向刚度集中于纵向梁格内，横向刚度集中于横向梁格内。
弯箱梁梁格实用计算分析
曲杆单元的三个自由度指竖向弯曲位移Ｂ，扭转角位移Ｂ，竖 ｓ ｝ ，
向 位 ， 矩 表 ， ｛＝。 Ｗ ， 应 内 分 为 线 移Ｗ 用 阵 示 即＇ 舍０ 犷 相 的 力 量 弯 ５ ， ｝
矩 二扭 Ｍ， 力Ｓ 即Ｆ 伙， Ｍ、 矩 ｌ 剪 ， ｛＝ Ｍ ｓ。 ， Ｊ ．犷 ＂
中推 导 了每 节 点考 虑三个未 知 位移 （ 竖直 位移 、挠角 和扭角 ）的 曲
杆的刚度矩阵以及和这三个位移相对应的节点荷载。不过，他所做
的推 导主要 是针对分离式并列 Ｔ 形或 Ｉ字型弯梁桥 结构而 言的 。对
于实际工程 中广泛采用 的箱梁 结构 的 网格应该 如何划分 以及 梁格 刚 度应该 怎样取值 ，他 并未提到 ；另一位对梁格 分析方法做过 大量研
显 著 ，特 别 是 当 采用 接 近 于正 方形 的 单室箱梁 时 ，如 果 ：
ｋ Ｉｌ ３ ＝ ， ＞ Ｖ Ｅ ０ Ｇ ｌ ｍ
则横截面 的翘 曲变形 不大 ， 由第二项假定所引起误差在实用 中可 以
略去。
另外 ，在 梁 格 分 析 中 ， 整 个箱 梁 的畸变 可 以通 过 横 梁 抗 剪 刚 度 的
结构， 以及应 采取怎样 的措施才能保 证这种方法 的有 效性便成为工
程 技 术 人 员 十分 关 心 的 问题 。
实际上 曲线桥 与 比拟梁格 间的等效关系，主要体现在梁格 各构 件 的刚度取 值上 。对 于这一 问题 ，国 内外 已有 专家学者做过 研究，
其中最主要的有小西一郎［ ，他在 《 日］ 钢桥》第六分册 （ 文献〔ｏ ｌｐ
正确取值 来反映 ，对 于单根梁格 由截面畸变 的反应所 引起 的正应 力 和剪应力 ，与基本弯 曲和扭转 的应 力值相 比是 比较小 的，横 截面 的
MIDAS常见疑难问题2
MIDAS常见疑难问题21、>动力分析反应谱分析时是要将自重转化为质量的>但稳定分析要不要将自重转化为质量？>稳定分析要用到质量矩阵吗？屈曲分析不需要质量矩阵，所以稳定分析不需要将荷载转化为质量。
前面所述是猜想您的模型中有动力或反应谱分析控制数据而没有删除所致。
2、>我用板单元建了一个单箱四室的连续梁模型。
加自重及二期恒载的时候，是可以从结果－>分析结果表格里得到每个单元每个节点内力值的，但是我把移动荷载和支座沉降的却不能得到，在结果－>内力－>板单元内力里可以看到节点的平均值，但是表格里的值却都是0，不知道为什么？表格里目前提供每延米长的内力，请在表格中查看内力(单位长度)。
另外，因为该功能输出的均为最大值(或最小值)，您不能将他们累加而得截面内力。
由局部方向内力的合力功能获得截面内力时，需要将移动荷载转换为静力荷载。
即先求出不利位置，然后乘以冲击系数后进行加载。
在单箱四室的板单元模型中，由局部方向内力的合力功能获得截面内力时，要注意选取的点应为各端点(上部外挑翼缘端点和底板端点)，注意查看是否选择了所有需要选择的截面。
3、>1 做一座钢管拱桥的稳定分析，为柔性吊杆，用索单元模拟，结果系统提示索单元> 不能用于稳定分析，该怎么模拟好？>2 另外，系统提示移动荷载分析不能与稳定分析同时进行，也就是说我只能手动> 加载汽车车队等活载，如果桥跨大，而车道又多的话，手动加载很费力，不知道有没有方便点的方法？>3 还有，做稳定分析时，要把自重转化到xyz三个方向吗，如果是的话，可以说一下原因吗，别的软件好象没有这一说法的？1.索单元不能做稳定分析，需要将索单元转换为桁架单元。
2.稳定分析是针对某一种荷载工况或荷载组合的，属于静力分析的范畴。
移动荷载是一种动态荷载，荷载的位置是变化的，也就是说每个加载位置的稳定安全系数是不同的。
所以移动荷载的稳定分析只能依靠用户手动决定移动荷载的位置，并针对该位置的荷载做稳定分析。
《桥梁工程midas-Civil常见问题解答》
第一章“文件”中的常见问题 21.1 如何方便地实现对施工阶段模型的数据文件的检查? 21。
2 如何导入CAD图形文件？ 21。
3 如何将几个模型文件合并成一个模型文件? 31.4 如何将模型窗口显示的内容保存为图形文件？ 4第二章“编辑”中的常见问题 22.1 如何实现一次撤销多步操作？ 2第三章“视图”中的常见问题第四章“模型”中的常见问题 34.1 如何进行二维平面分析？ 34.2 如何修改重力加速度值？ 34.3 使用“悬索桥建模助手”时，如何建立中跨跨中没有吊杆的情况？＊ 34。
4 使用“悬臂法桥梁建模助手”时，如何定义不等高桥墩? 44。
5 程序中的标准截面，为什么消隐后不能显示形状？＊ 44.6 如何复制单元时同时复制荷载？ 54。
7 复制单元时，单元的结构组信息能否同时被复制？ 54。
8 薄板单元与厚板单元的区别？ 64.9 如何定义索单元的几何初始刚度？ 64。
10 索单元输入的初拉力是i端或j端的切向拉力吗？ 74.11 如何考虑组合截面中混凝土的收缩徐变？ 84。
12 定义收缩徐变函数时的材龄与定义施工阶段时激活材龄的区别?＊ 84。
13 如何自定义混凝土强度发展函数？ 94。
14 如何定义变截面梁？* 94.15 使用“变截面组”时,如何查看各个单元截面特性值？＊ 104.16 如何定义鱼腹形截面? 114。
17 如何定义设计用矩形截面？* 114。
18 如何输入不同间距的箍筋？* 124.19 定义联合截面时，“梁数量”的含义？ 134。
20 如何定义哑铃形钢管混凝土截面？ 134.21 导入mct格式截面数据时，如何避免覆盖已有截面？ 144。
22 如何定义“设计用数值型截面”的各参数? 164.23 如何考虑横、竖向预应力钢筋的作用？ 174。
24 板单元“面内厚度”与“面外厚度”的区别？ 184.25 定义“塑性材料”与定义“非弹性铰”的区别？ 194.26 定义“非弹性铰”时，为什么提示“项目：不能同时使用的材料、截面和构件类型”？ 20 4.27 为什么“非弹性铰特性值”不能执行自动计算? 214.28 为什么“非弹性铰特性值”自动计算的结果P1〉P2？ 214.29 程序中有多处可定义“阻尼比”,都适用于哪种情况？ 224。
梁格法在midas中的运用
FEA实体模型自重支反力FBZ(V) FEA实体模型偏载支反力FBZ(V)
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Civil 2010 梁桥专题—梁格
梁格
四、结合规范进行PSC设计
荷载组合 1、 midas Civil自动生成荷载组合完全与规范规定相吻合（例如：按照04规范做公路混凝土桥梁设 计，那么自动生成的荷载组合就是按照04通规生成的）。 2、如果要结合规范，做混凝土设计的话，程序只调取混凝土设计中的荷载组合列表中荷载组合，然后 结合规范进行设计。
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Civil 2010 梁桥专题—梁格
梁格
模型 > 结构建模助手 >单箱多室箱梁梁格法建模助手>钢束
自动生成：将对话框中输入的钢束信息，自 动赋予给所有梁。x、z坐标不变，y坐标与每 个梁格截面的型心相同。
布置
可以通过输入偏心值 来定义添加左右钢 束。
方便快捷生成钢束张 拉力荷载。
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Civil 2010 梁桥专题—梁格
梁格
模型 > 结构建模助手 >单箱多室箱梁梁格法建模助手>钢筋
布置
输入整体截面的钢筋信息，分割截 面自动生成钢筋信息。
20Leabharlann midasCivil 2010 梁桥专题—梁格
梁格
模型 > 结构建模助手 >单箱多室箱梁梁格法建模助手>钢筋
输入整体截面的钢筋信息，分割截 面自动生成钢筋信息。
使用性能荷载组合勾选E(表示弹性验 算荷载组合）用来进行结构的正截面 压应力、斜截面主压应力验算、受拉 区钢筋的拉应力验算。
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MIDAS常见疑难问题2
1、>动力分析 反应谱分析时是要将自重转化为质量的>但稳定分析要不要将自重转化为质量？>稳定分析要用到质量矩阵吗？屈曲分析不需要质量矩阵，所以稳定分析不需要将荷载转化为质量。
前面所述是猜想您的模型中有动力或反应谱分析控制数据而没有删除所致。
2、>我用板单元建了一个单箱四室的连续梁模型。
加自重及二期恒载的时候，是可以从结果－>分析结果表格里得到每个单元每个节点内力值的，但是我把移动荷载和支座沉降的却不能得到，在结果－>内力－>板单元内力里可以看到节点的平均值，但是表格里的值却都是0，不知道为什么？表格里目前提供每延米长的内力，请在表格中查看内力(单位长度)。
另外，因为该功能输出的均为最大值(或最小值)，您不能将他们累加而得截面内力。
由局部方向内力的合力功能获得截面内力时，需要将移动荷载转换为静力荷载。
即先求出不利位置，然后乘以冲击系数后进行加载。
在单箱四室的板单元模型中，由局部方向内力的合力功能获得截面内力时，要注意选取的点应为各端点(上部外挑翼缘端点和底板端点)，注意查看是否选择了所有需要选择的截面。
3、>1 做一座钢管拱桥的稳定分析，为柔性吊杆，用索单元模拟，结果系统提示索单元> 不能用于稳定分析，该怎么模拟好？>2 另外，系统提示移动荷载分析不能与稳定分析同时进行，也就是说我只能手动 > 加载汽车车队等活载，如果桥跨大，而车道又多的话，手动加载很费力，不知道有 没有方便点的方法？>3 还有，做稳定分析时，要把自重转化到xyz三个方向吗，如果是的话，可以说一下原因吗，别的软件好象没有这一说法的？1.索单元不能做稳定分析，需要将索单元转换为桁架单元。
2.稳定分析是针对某一种荷载工况或荷载组合的，属于静力分析的范畴。
移动荷载是一种动态荷载，荷载的位置是变化的，也就是说每个加载位置的稳定安全系数是不同的。
所以移动荷载的稳定分析只能依靠用户手动决定移动荷载的位置，并针对该位置的荷载做稳定分析。
梁格法在箱梁结构中的实践
案例二：某铁路桥梁工程的梁格法应用
总结词
简化建模、工程应用
详细描述
在某铁路桥梁工程中，梁格法被用于简化建模和实际工程应用。由于铁路桥梁通常较长，使用梁格法 可以大大简化模型，同时保持足够的精度。这种方法在铁路桥梁工程中得到了广泛应用，为设计、施 工和监测提供了重要的理论支持。
案例三：某大型跨海桥梁工程的梁格法实践
梁格法
将箱梁结构视为由多个梁格组成，每 个梁格由一组简化的弹性梁元模拟， 通过分析这些梁元的变形和内力来得 到结构的整体响应。
梁格法在箱梁结构分析中的实现方式
建立梁格模型 根据箱梁结构的实际尺寸和形状 ，将箱梁划分为多个梁格，并确 定每个梁格的位置和尺寸。
汇总结果 将各个梁格的内力和变形汇总， 得到箱梁结构的整体响应。
04
进行整体稳定性分析和 抗震设计，确保箱梁结 构的整体稳定性和抗震 性能。
箱梁结构中梁格法的优化设计
优化梁格布置
优化梁格截面设计
根据桥梁的跨度、荷载和地质条件等因素 ，合理布置梁格的位置和数量，以提高箱 梁结构的承载能力和稳定性。
根据受力分析结果，优化梁格截面的尺寸 、材料和连接方式等，以减小结构自重、 提高承载能力和耐久性。
局限性
梁格法对于一些细节结构的模拟可能不够精确，例如对于一 些细长的结构或具有较大变形的结构，需要采用更精细的方 法进行分析。此外，梁格法的计算量也相对较大，需要较高 的计算资源。
02
梁格法在箱梁结构设计中的应 用
箱梁结构的特点与要求
箱梁结构是一种常见的桥梁结构 形式，具有较大的承载能力和刚 度，能够满足各种复杂桥梁跨度
THANKS
谢谢您的观看
优化整体稳定性
优化抗震设计
梁格法分析箱梁的弯曲效应研究
梁格法分析箱梁的弯曲效应研究梁格法分析箱梁的弯曲效应研究杨保军1，余云燕1, 2(1. 兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州 730070；2. 兰州交通大学甘肃省轨道交通力学应用工程实验室，甘肃兰州730070) 摘要：分析梁格法计算箱梁弯曲效应的计算精度，采用梁格法分析箱梁的弯曲效应，通过实验与数值模拟的方法，得出梁格理论分析箱梁弯曲效应的计算精度。
研究结果表明：集中荷载作用下，单箱三室箱梁峰值应力的计算结果与实验解的最大差率为14.7%，与板壳数值解最大相差4.2%。
均布荷载作用下，不同支撑体系的梁条峰值应力与ANSYS解的最大差率为7.94%。
可以认为梁格法在分析单箱多室箱梁的应力时具有良好分析精度。
关键词：单箱三室箱梁；弯曲效应；梁格；实验混凝土箱梁是目前在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中采用较为广泛的梁体结构形式[1]。
对箱梁进行空间内力和变形分析时，目前主要采用的方法有梁单元法、三维实体单元法、板壳单元法以及梁格法[2−5]。
梁格法由Shako首先提出。
Hambly[6]在20世纪70年代建立了主要用于分析具有薄板封闭多格式上部结构的梁格理论。
梁格法的主要思路是把箱梁的上部结构用一个平面网格等效模拟[7]，使得当原结构与梁格承受相同的荷载时，二者的变形完全相同，并且任一梁格内的剪力、弯矩和扭矩要与梁格所代表实际结构的内力恒等[8−9]。
由于实际结构与梁格结构的差异，上述“等效”只是一种理想状态。
作为计算箱梁弯曲效应的精细化模型，由于纵向构件必须包含腹板，导致纵向梁格构件过少，因此梁格法在计算箱梁剪力滞效应时是有缺陷的[10]。
为了解决这一问题，本文提出了计算简便、精度较高的梁条法，通过实验以及数值模拟的方法对推导的梁条法进行大量验证，从多方面切实地分析了梁条法的计算精度。
1 梁条法分析单箱三室箱梁的弯曲效应为了研究梁条法计算单箱三室箱梁弯曲效应的精度，分别以单箱三室机玻璃实验模型以及公路混凝土单箱三室箱梁为研究对象，建立基于梁条理论的数值模型。
梁格法建模助手处理弯箱梁
纵向固定支座位置
切向
固定支座
纵向固定支座位置
固定支座
在与固定支座的连线上
跨度选项卡
截面分配
通过选择参考线方便快速的输入 各跨的截面变化情况。
定义活载及特征值计算
单箱多室梁格及CDN 专题
一、梁格专题
学习目标
一、了解剪力柔性梁格理论 二、掌握利用单箱多室梁格 建模助手生成梁格模型 三、掌握PSC和CDN操作
学习内容
一、结合实例，讲解利用梁格建模助手 建立梁格模型 二、结合模型讲解PSC和CDN操作流程
一、梁格专题
单梁、梁格、实体模型支座反力结果比较
1500 1000 500 0 支座1 支座2 支座3 支座4 支座5 支座6
单梁模型（kN）
梁格模型（kN）
1500 1000 500 0 支座1 支座2 支座3 支座4 支座5 支座6
实体模型（kN）
1500 1000 500 0 支座1 支座2 支座3 支座4 支座5 支座6
比较结果：与实体模型结果相比较，可得出在自重荷载作用下，单
梁模型计算的多支座反力结果失真，而梁格模型结果较合理。
专题学习目标学习目标一了解剪力柔性梁格理论二掌握利用单箱多室梁格建模助手生成梁格模型三掌握psc和cdn操作一了解剪力柔性梁格理论二掌握利用单箱多室梁格建模助手生成梁格模型三掌握psc和cdn操作学习内容学习内容一结合实例讲解利用梁格建模助手建立梁格模型二结合模型讲解psc和cdn操作流程一结合实例讲解利用梁格建模助手建立梁格模型二结合模型讲解psc和cdn操作流程一梁格专题单梁梁格实体模型支座反力结果比较比较结果
一、梁格专题
纵梁抗弯刚度(刚度
一、梁格专题
纵梁、横梁抗扭刚度
midascivil常见问题总结范文
midascivil常见问题总结范文1、如何利用板单元建立变截面连续梁（连续刚构）的模型？建立模型后如何输入预应力钢束？使用板单元建立连续刚构(变截面的方法)可简单说明如下：1）首先建立抛物线(变截面下翼缘)；2）使用单元扩展功能由直线扩展成板单元，扩展时选择投影，投影到上翼缘处。
；3）在上翼缘处建立一直线梁(扩展过渡用)，然后分别向横向中间及外悬挑边缘扩展成板单元；4）使用单元镜像功能横向镜像另一半；5)为了观察方便，在单元命令中使用修改单元参数功能中的修改单元坐标轴选项，将板单元的单元坐标轴统一起来。
在板单元或实体块单元上加预应力钢束的方法，目前设计人员普遍采用加虚拟桁架单元的方法，即用桁架单元模拟钢束，然后给桁架单元以一定的温降，从而达到加除应力的效果。
温降的幅度要考虑预应力损失后的张力。
这种方法不能真实模拟沿钢束长度方向的预应力损失量，但由于目前很多软件不能提供在板单元或块单元上可以考虑六种预应力损失的钢束，所以目前很多设计人员普遍在采用这种简化分析方法。
MIDAS目前正在开发在板单元和块单元上加可以考虑六种预应力损失的钢束的模块，以满足用户分析与设计的要求。
2、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Mida/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？可以在主梁之间隔一定间距用横向虚拟梁连接，并且将横向虚拟梁的两端的弯矩约束释放。
此类问题关键在于横向虚拟梁的刚度取值。
可参考有关书籍，推荐E.C.Hambly写的\deckbehaviour\该书对梁格法有较为详尽的叙述。
3、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Mida/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？可否自己编辑截面形式可以在定义截面对话框中点击\数值\表单，然后输入您自定义的截面的各种数据。
您也可以在工具>截面特性值计算器中画出您的截面，然后生成一个截面名称，程序会计算出相应截面的特性值。
您也可以从CAD中导入截面(比如单线条的箱型截面，然后在截面特性值计算器中赋予线宽代表板宽)。
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纵 梁
������=2(������′������ ������′ + ������"������ ������")
相对整体截面的I 腹板剪切面积
(������′3 +������′′3 ) ������������ = ������2 3 ������������ ������ ������ 3 ������������ ������ + ������′3 + ������′′3 ℎ ������
一 简述剪力-柔性梁格理论
4.剪力-柔性梁格作用状态
纵向弯曲 横向弯曲 扭转 扭转变形
图 例 弯 曲
������ ������ = ������ ������
=
������ ������
������t=(������′������ ������′ + ������"������ ������") ������������ ������′ ������" = ′ ������ +������"
“虚拟”边构件横梁的截面特性按悬臂板平均厚度计算(每米宽):
d������ = ������������ ������������ = ������
������������������ ������������������
������������������ = ������
一 简述剪力-柔性梁格理论
6000
4000 2000 0 0号台 1号墩 2号墩 3号台
梁格 单梁 差值/梁格
6000
4000 2000 0 0号台 1号墩 2号墩
梁格 单梁
差值/梁格
3号台
0号台 梁格 1655 单梁 1632 差值/梁格 -1.4%
曲线外侧 1号墩 5063 5041 -0.4%
2号墩 5046 5040 -0.1%
0.0 1.8 3.7 5.5 7.3 9.1 11.0 12.8 14.6 16.4 18.3 20.1 21.9 23.7 25.6 27.4 29.2 31.0 32.9 34.7 36.5 38.3 40.2 42.0 43.8 45.6 47.5 49.3 51.1 52.9 54.8 56.6 58.4 60.2 62.1 63.9 65.7 67.6 69.4 71.2 73.0 74.9 76.7 78.5 80.3
������������������������������ ������ = ������
3 (������′3 +������′′3 ) ������������ ������ ������ ������������ = 3 ������ 2 ������������ ������ + ������′3 + ������′′3 ℎ ������
bd′������ ������������ = ������������ = ������������
������������′������ ������������ = ������������ = ������ ������������������ = ������������������ = ������������′
一 简述剪力-柔性梁格理论
3.单梁、梁格、实体模型支座反力结果比较
2000 0
单梁模型（kN）
支座1 支座2 支座3 支座4 支座5 支座6
梁格模型（kN）
2000 0 支座1 支座2 支座3 支座4 支座5 支座6
实体模型（kN）
2000 0 支座1 支座2 支座3 支座4 支座5 支座6
比较结果：与实体模型结果相比较，可得出在自重荷载作用下，单 梁模型计算的多支座反力结果失真，而梁格模型结果较合理。
一 简述剪力-柔性梁格理论
纵梁、横梁抗扭刚度
T=-CG
������������ ������������
������=2(������′������ ������′ + ������"������ ������")
������������ ������′ ������" =2 ′ ������ +������"
3878 3995 -3%
3号 台 3878 871 3979 937 -3% -7%
曲线内侧 0号台 1号墩 梁格 1173 3994 单梁 1105 3899 差值/梁格 6% 2%
2号墩 3994 3892 3%
3号台 1172 1111 5%
三 单梁模型与梁格模型的结果比较
梁格模型与单梁模型结果比较(恒载+max活载)
一 简述剪力-柔性梁格理论
扭转变形
格室畸变
3 (������′3 +������′′3 ) ������������ ������ ������ = ������������������ 3 ������2 ������������ ������ + ������′3 + ������′′3 ℎ
剪切变形
3号台 1022 963 6%
-10000.0
10000.0
-5000.0 5000.0 0.0
2.中腹板效应相对边腹板大。
3.单梁结果位于中腹板及边腹板之间。
1.单梁结果为总效应均分到三个腹板。
梁格模型与单梁模型结果比较（恒载产生弯矩）
单梁腹板平均 梁格内侧腹板 梁格中腹板 梁格外侧腹板
三 单梁模型与梁格模型的结果比较
一 简述剪力-柔性梁格理论
横向梁格抗弯抗扭刚度
������t=(������′������ ������′
+
������"������ ������")
=
������������ ������′ ������" ������′ +������"
������=
2������t =
������������ ������′ ������" 2 ′ ������ +������"
(������′3 +������′′3 ) ������������ = ������ 2 3 ������������ ������ ������ 3 ������������ ������ + ������′3 + ������′′3 ℎ ������
剪 切 扭 转
������������ ������������ ������ = ������
分割总体截面的常用方法
基于顶底板的划分方式
基于腹板的划分方式
强制移轴：
分割原则：各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合。
计算恰当的分割位置
7.汉勃利的《桥梁上部构造性能》经典例题1
一 简述剪力-柔性梁格理论
7.汉勃利的《桥梁上部构造性能》经典例题2
一 简述剪力-柔性梁格理论
7.汉勃利的《桥梁上部构造性能》经典例题3
二 演示应用梁格法建模助手的建模过程
1.结构概况 本桥为(22.97+35+22.97)m三跨预应力混凝土连续梁桥。 主梁为单箱2室结构，梁宽9.25m. 桥梁采用满堂施工、一次落架。
������=2(������′������ ������′ + ������"������ ������")
������������ ������′ ������" =2 ′ ������ +������"
一 简述剪力-柔性梁格理论
6.虚拟边构件及横向构件刚度
“虚拟”边构件纵梁为悬臂截面特性的一半：
“老朱陪您学Civil”—— 应用梁格法建模助手解决弯箱梁空间分析问题
目录
一、简述剪力-柔性梁格理论 二、演示应用midas Civil建模助手进行 预应力混凝土弯箱梁的建模过程 三、单梁模型与梁格模型的结果比较
一 简述剪力-柔性梁格理论
1.桥梁上部结构的类别及分析方法
梁式上部结构 桥 梁 上 部 结 构 板式上部结构 梁板式上部结构 分格式上部结构
二 演示应用梁格法建模助手的建模过程
横向构件布置
斜交： 1.小角度箱梁 2.钢筋斜向布置
正交： 1.符合实际的受力情况 2.横梁及隔板仍然根据实际情况设 置。
二 演示应用梁格法建模助手的建模过程
纵向固定支座位置
切向
固定支座
二 演示应用梁格法建模助手的建模过程
纵向固定支座位置
固定支座
在与固定支座的连线上
一 简述剪力-柔性梁格理论
扭转变形
斜腹板箱梁
承受扭转变形的平面框架
s= ������������������
������������������������������ ������ = ������
������������ ������������ = ������
一 简述剪力-柔性梁格理论
纵梁等效抗弯刚度计算原则
������������ ������′ ������" =2 ′ ������ +������"
横 ������������ ������′ ������" 梁 = ������′ +������"
������t=(������′������ ������′ + ������"������ ������")
5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0号台 1号墩 2号墩
梁格 单梁 差值/梁格
4000 3000 2000 1000
梁格 单梁
3号台