midas支座模拟(1)
精编midas模拟抗震支座资料
32+48+32m 连续梁桥的抗震三介绍本文的一些重要工作本文以铁路上32+48+32m 连续梁桥为例,运用桥梁计算软件 MADIS 对结 构进行抗震分析。
本文的主要工作如下:1. 建立模型,按悬臂施工进行桥梁施工模拟分析,支座采用普通支座;2. 建立模型,按悬臂施工进行桥梁施工模拟分析,支座采用抗震支座;3. 进行抗震分析,对比在同一种地震作用下,上述两种不同的结果。
四要做的桥梁的介绍跨径分布为32m+48m+48m 该桥主桥结构及箱梁截面结构简图梁高为3.25m,边支座中心线距离梁端0.75m,横桥向边支座中心距为4.4m , 横桥向中支座中心距为5.0m ,全桥共设4道横隔梁,分别设于中支点,端支点, 并设过人空供检查人员通过。
五计算结果该桥位于客运专线上 简图如图所示:以下是用MADIS 做的悬臂施工的一些静力计算结果:成桥位移图成桥内力图以下是 1971, San Ferna ndo 8244 Orio n Blvd., 180 Deg 的地震波的情况。
该桥要采用该地震波进行抗震的反应谱分析。
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(整理)MIDAS支座模拟.
MIDAS中支座的模拟对于空间结构而言,墩柱与梁体连接条件,支座刚度的模拟至关重要。
在我们做的“多支座节点模拟”技术资料里,重点说明了多支座模拟的过程。
首先“在支座下端建立节点,并将所有的支座节点按固结约束”,这是一种模拟实际情况的建模方法。
意思是:在墩顶处结构是全约束的,在各个方向都不可能有位移和转角。
然后“复制支座节点到梁底标高位置生成支座顶部节点,并将支座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”,这句话的意思是相当于建立一个支座单元,它的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提供。
然后再建立支座顶部节点与主梁节点之间的联系。
此时将利用Civil提供的“刚性连接”,以主梁节点作为主节点,支座顶部单元作为从节点,将其连接起来。
这样做的意思是:将主梁节点与支座顶部节点形成一个受力的整体,目的也是为了真实模拟其受力情况。
在MIDAS中,在使用“弹性连接”中的一般类型时,会要求输入您说到的SDX,SDY,SDZ这三个值,它们分别是指:SDx:单元局部坐标系x轴方向的刚度。
SDy:单元局部坐标系y轴方向的刚度。
SDz:单元局部坐标系z轴方向的刚度。
另外,在弯桥中需要定义支座节点的局部坐标系和BETA角。
这三个值是由由实际桥梁工程使用的橡胶支座类型决定的,也就是说与支座的刚度系数指标有关。
在桥梁工程中,一般使用较多的是板式支座和盆式支座。
其中大桥盆式支座使用相对较多,在输入这种类型支座的刚度值时,一般要么很大,要么取0;中小桥多用板式支座,在输入刚度值时可以根据支座橡胶层厚度来计算即可。
具体的计算式如下:板式橡胶支座的刚度计算式:单元局部坐标系X轴方向刚度:SDx=EA/L单元局部坐标系y ,z轴方向刚度:SDy =SDz=GA / L单元局部坐标系x轴方向转动刚度:SRx=GIp/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRy=EIy/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRz=EIz/L 式中:E、G为板式橡胶支座抗压、抗剪弹性模量;A为支座承压面积;Iy , Iz为支座承压面对局部坐标轴y、z的抗弯惯性矩;Ip 为支座抗扭惯性矩;L为支座净高。
MIDAS支座模拟
对于空间结构而言,墩柱与梁体连接条件,支座刚度的模拟至关重要。
首先“在支座下端建立节点,并将所有的支座节点按固结约束”,这是一种模拟实际情况的建模方法。
意思是:在墩顶处结构是全约束的,在各个方向都不可能有位移和转角。
然后“复制支座节点到梁底标高位置生成支座顶部节点,并将支座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”,这句话的意思是相当于建立一个支座单元,它的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提供。
然后再建立支座顶部节点与主梁节点之间的联系。
此时将利用Civil提供的“刚性连接”,以主梁节点作为主节点,支座顶部单元作为从节点,将其连接起来。
这样做的意思是:将主梁节点与支座顶部节点形成一个受力的整体,目的也是为了真实模拟其受力情况。
在MIDAS中,在使用“弹性连接”中的一般类型时,会要求输入您说到的SDX,SDY,SDZ这三个值,它们分别是指:SDx:单元局部坐标系x轴方向的刚度。
SDy:单元局部坐标系y轴方向的刚度。
SDz:单元局部坐标系z轴方向的刚度。
另外,在弯桥中需要定义支座节点的局部坐标系和BETA角。
这三个值是由由实际桥梁工程使用的橡胶支座类型决定的,也就是说与支座的刚度系数指标有关。
在桥梁工程中,一般使用较多的是板式支座和盆式支座。
其中大桥盆式支座使用相对较多,在输入这种类型支座的刚度值时,一般要么很大,要么取0;中小桥多用板式支座,在输入刚度值时可以根据支座橡胶层厚度来计算即可。
具体的计算式如下:板式橡胶支座的刚度计算式:单元局部坐标系X轴方向刚度:SDx=EA/L单元局部坐标系y ,z轴方向刚度: SDy =SDz=GA / L单元局部坐标系x轴方向转动刚度:SRx=GIp/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRy=EIy/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRz=EIz/L式中:E、G为板式橡胶支座抗压、抗剪弹性模量;A为支座承压面积;Iy , Iz 为支座承压面对局部坐标轴y、z的抗弯惯性矩;Ip为支座抗扭惯性知;L为支座净高。
midas-减隔震支座的刚度模拟知识分享
m i d a s-减隔震支座的刚度模拟精品文档01、减隔震支座的刚度模拟➢具体问题:根据《公路桥梁抗震细则》(JTGB02-01-2008)中第10.2条中关于减隔震装置的说明,常用的减隔震支座装置分为整体型和分离型两类。
目前常用的整体型减隔震装置有:铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆式减隔震支座;目前常用的分离型减隔震装置有:橡胶支座+金属阻尼器、橡胶支座+摩擦阻尼器、橡胶支座+黏性材料阻尼器。
目前设计人员普遍存在两个误区,其一:抗震分析时一味的考虑用桥墩的塑性能力耗散地震效应,忽略增设减隔震支座的设计思路;其二:由于设计人员对减隔震支座的模拟方式不清楚,造成潜意识里回避减隔震支座的采用。
本文考虑上述两点对《公路桥梁抗震细则》(JTGB02-01-2008)第10.2条中涉及的减隔震支座模拟进行说明。
限于篇幅,本文仅对整体型减隔震装置进行叙述。
➢解决斱法:1、铅芯橡胶支座①②涉及规范及支座示意图(《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》(JT/T 822-2011))图1.1铅芯橡胶支座示意图铅芯橡胶支座的实际滞回曲线和等价线性化模型精品文档(第1页,共1 0页)精品文档01、减隔震支座的刚度模拟图1.2实际滞回曲线图从实际滞回曲线可以得到3点重要的结论:图1.3等价线性化模型1)2)3) ③铅芯橡胶支座的位移剪力曲线所围面积明显大于较普通的橡胶支座,而且滞回曲线所谓面积反映了支座耗能能力,故间隔震支座(对于本图为铅芯橡胶支座)的本质是通过自身的材料或构造特性提供更有效的耗能机制,耗散地震产生的能量,从而起到减轻地震对结构的破坏程度。
实际滞回曲线一般为梭形,图形成反对称形态。
目前通用的方法是将其等效为图1.2所示的线性化模型。
通过K1、K2、 KE、Qy四个参数来模拟铅芯橡胶支座的滞回曲线。
等价线性化模型中涉及的四个参数含义如下:K1——弹性刚度:表示初始加载时,结构处于弹性状态是的刚度(力与变形之间的关系)。
MIDAS中支座的模拟
MIDAS中支座的模拟2008-07-22 21:43分类:默认分类字号:大中小对于空间结构而言,墩柱与梁体连接条件,支座刚度的模拟至关重要。
在我们做的“多支座节点模拟”技术资料里,重点说明了多支座模拟的过程。
首先“在支座下端建立节点,并将所有的支座节点按固结约束”,这是一种模拟实际情况的建模方法。
意思是:在墩顶处结构是全约束的,在各个方向都不可能有位移和转角。
然后“复制支座节点到梁底标高位置生成支座顶部节点,并将支座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”,这句话的意思是相当于建立一个支座单元,它的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提供。
然后再建立支座顶部节点与主梁节点之间的联系。
此时将利用Civil提供的“刚性连接”,以主梁节点作为主节点,支座顶部单元作为从节点,将其连接起来。
这样做的意思是:将主梁节点与支座顶部节点形成一个受力的整体,目的也是为了真实模拟其受力情况。
在MIDAS中,在使用“弹性连接”中的一般类型时,会要求输入您说到的SDX,SDY,SDZ这三个值,它们分别是指:SDx:单元局部坐标系x轴方向的刚度。
SDy:单元局部坐标系y轴方向的刚度。
SDz:单元局部坐标系z轴方向的刚度。
另外,在弯桥中需要定义支座节点的局部坐标系和BETA角。
这三个值是由由实际桥梁工程使用的橡胶支座类型决定的,也就是说与支座的刚度系数指标有关。
在桥梁工程中,一般使用较多的是板式支座和盆式支座。
其中大桥盆式支座使用相对较多,在输入这种类型支座的刚度值时,一般要么很大,要么取0;中小桥多用板式支座,在输入刚度值时可以根据支座橡胶层厚度来计算即可。
具体的计算式如下:板式橡胶支座的刚度计算式:单元局部坐标系X轴方向刚度:SDx=EA/L单元局部坐标系y ,z轴方向刚度: SDy =SDz=GA / L单元局部坐标系x轴方向转动刚度:SRx=GIp/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRy=EIy/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRz=EIz/L式中:E、G为板式橡胶支座抗压、抗剪弹性模量;A为支座承压面积;Iy , Iz为支座承压面对局部坐标轴y、z的抗弯惯性矩;Ip为支座抗扭惯性值;L为支座净高。
midas-减隔震支座的刚度模拟
.01、减隔震支座的刚度模拟具体问题:根据《公路桥梁抗震细则》(JTGB02-01-2008)中第10.2条中关于减隔震装置的说明,常用的减隔震支座装置分为整体型和分离型两类。
目前常用的整体型减隔震装置有:铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆式减隔震支座;目前常用的分离型减隔震装置有:橡胶支座+金属阻尼器、橡胶支座+摩擦阻尼器、橡胶支座+黏性材料阻尼器。
目前设计人员普遍存在两个误区,其一:抗震分析时一味的考虑用桥墩的塑性能力耗散地震效应,忽略增设减隔震支座的设计思路;其二:由于设计人员对减隔震支座的模拟方式不清楚,造成潜意识里回避减隔震支座的采用。
本文考虑上述两点对《公路桥梁抗震细则》(JTGB02-01-2008)第10.2条中涉及的减隔震支座模拟进行说明。
限于篇幅,本文仅对整体型减隔震装置进行叙述。
解决斱法:1、铅芯橡胶支座①②涉及规范及支座示意图(《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》(JT/T 822-2011))图1.1铅芯橡胶支座示意图铅芯橡胶支座的实际滞回曲线和等价线性化模型. (第1页,共1页).01、减隔震支座的刚度模拟图1.2实际滞回曲线图从实际滞回曲线可以得到3点重要的结论:图1.3等价线性化模型1)2)3) ③铅芯橡胶支座的位移剪力曲线所围面积明显大于较普通的橡胶支座,而且滞回曲线所谓面积反映了支座耗能能力,故间隔震支座(对于本图为铅芯橡胶支座)的本质是通过自身的材料或构造特性提供更有效的耗能机制,耗散地震产生的能量,从而起到减轻地震对结构的破坏程度。
实际滞回曲线一般为梭形,图形成反对称形态。
目前通用的方法是将其等效为图1.2所示的线性化模型。
通过K1 、K2、KE 、Qy四个参数来模拟铅芯橡胶支座的滞回曲线。
等价线性化模型中涉及的四个参数含义如下:K1——弹性刚度:表示初始加载时,结构处于弹性状态是的刚度(力与变形之间的关系)。
K2——屈服刚度:表示屈服之后的刚度。
KE——等效刚度:等效的含义是指如果不考虑加载由弹性到塑性的变化过程,仅考虑屈服后累计位移与力的关系折算出的刚度。
关于MIDAS里面曲线桥支座模拟
向各位达人请教,我在计算曲线桥时,当模拟横向支座(大于2个)时,采用弹性连接里面的刚性连接(支座点于主梁连接)。
算出来的支反力。
有时不能让人信服,请问大家都是怎么模拟的?这里我只说说双支座的模拟,3支座以此类推:1.不模拟支座的实际高度时-虚拟刚臂法:在实际支座位置建立两个节点,把这两个节点与对应梁上的节点分别连接,建立两个虚拟单元。
虚拟单元的材料容重设为零,弹性模量建议取值10e5~10e10。
然后对所建立的两个节点进行“一般支承”或“节点弹性支承”约束,其中后者可以模拟实际支座的刚度。
2.模拟支座的实际高度时-弹性连接法:在实际支座位置建立两个节点,节点与主梁建模点进行“刚性连接”,主节点为主梁建模点。
将这两个节点向下复制,距离为支座高度+梁高(梁截面以顶对齐时),复制生成的点与对应的点用“弹性连接”进行连接,相应的刚度参考支座厂家的产品介绍。
然后对所复制的节点用“一般支承”进行固结,即约束各个方向的转角和位移。
当然如果不用模拟支座的实际刚度时,相应的刚度可取大值,建议取值范围为10e5~10e10。
楼上的概括的很全面,一般单、两个支座时用第一种方法,多支座时就得用第二种方法了。
以下是MIDAS官方的资料,弯桥支座一般这样模拟:i. 单、双支座模拟。
在实际支座位置建立节点,定义该节点的节点局部坐标,保证约束方向与曲梁的切向或径向一致,利用弹性连接(刚性)连接支座节点与主梁节点,然后利用一般支承来定义支座节点的约束条件。
ii. 多支座模拟。
对于多支座的情况利用单、双支座的方法会导致反力结果误差较大。
因弹性连接(刚性)在程序中是一种刚度较大的梁单元,传递荷载时,也会发生微小变形,与平截面假定不符。
此时,应在实际支座的顶、底位置分别建立节点,支座底部节点采用一般支承约束(约束D-ALL),利用弹性连接(一般)来模拟支座(输入支座刚度),支座顶节点和主梁节点通过刚性连接来连接。
个人认为这样与实际情况也不见得相符合,我们以前做过一个单箱三室的箱梁,四个腹板下面分别放支座,采用刚臂连接的方法(主梁(单梁模型)与下方实际位置的四个支座采用弹性连接里面的刚接),结果位于中间的两个支座的反力相比于两边的支座非常的大,约为两侧支座的20倍左右。
最新MIDAS支座模拟
M I D A S支座模拟MIDAS中支座的模拟对于空间结构而言,墩柱与梁体连接条件,支座刚度的模拟至关重要。
在我们做的“多支座节点模拟”技术资料里,重点说明了多支座模拟的过程。
首先“在支座下端建立节点,并将所有的支座节点按固结约束”,这是一种模拟实际情况的建模方法。
意思是:在墩顶处结构是全约束的,在各个方向都不可能有位移和转角。
然后“复制支座节点到梁底标高位置生成支座顶部节点,并将支座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”,这句话的意思是相当于建立一个支座单元,它的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提供。
然后再建立支座顶部节点与主梁节点之间的联系。
此时将利用Civil提供的“刚性连接”,以主梁节点作为主节点,支座顶部单元作为从节点,将其连接起来。
这样做的意思是:将主梁节点与支座顶部节点形成一个受力的整体,目的也是为了真实模拟其受力情况。
在MIDAS中,在使用“弹性连接”中的一般类型时,会要求输入您说到的SDX,SDY,SDZ这三个值,它们分别是指:SDx:单元局部坐标系x轴方向的刚度。
SDy:单元局部坐标系y轴方向的刚度。
SDz:单元局部坐标系z轴方向的刚度。
另外,在弯桥中需要定义支座节点的局部坐标系和BETA角。
这三个值是由由实际桥梁工程使用的橡胶支座类型决定的,也就是说与支座的刚度系数指标有关。
在桥梁工程中,一般使用较多的是板式支座和盆式支座。
其中大桥盆式支座使用相对较多,在输入这种类型支座的刚度值时,一般要么很大,要么取0;中小桥多用板式支座,在输入刚度值时可以根据支座橡胶层厚度来计算即可。
具体的计算式如下:板式橡胶支座的刚度计算式:单元局部坐标系X轴方向刚度:SDx=EA/L单元局部坐标系y ,z轴方向刚度: SDy =SDz=GA / L单元局部坐标系x轴方向转动刚度:SRx=GIp/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRy=EIy/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRz=EIz/L式中:E、G为板式橡胶支座抗压、抗剪弹性模量;A为支座承压面积;Iy , Iz为支座承压面对局部坐标轴y、z的抗弯惯性矩;Ip 为支座抗扭惯性矩;L为支座净高。
midas支座的模拟方法
MIDAS中支座的模拟弹性连接刚性与刚性连接的区别1、概念解释:1)弹性连接是一种具有6个自由度,类似于梁单元的弹簧单元,弹性连接由两个节点构成,两节点的相对变形由弹性连接的刚度决定,其刚性连接的刚度为模型中最大刚度的100000倍,此时如果模型中人为定义了刚度很大的刚臂单元,则可能会因为弹性连接的刚度过大,导致计算奇异。
2)刚性连接是一种纯粹的边界条件,是节点自由度耦合的一种方式,一个刚性连接是由一个主节点,一个或多个从节点构成,从节点的约束内容与主节点相同,主从节点的相对位移由刚性连接的约束内容决定,如果约束内容只有平动自由度,则主从节点间无相对位移,如果约束内容既有平动自由度也有转动自由度,则主从节点因发生相同的转动位移而导致主从节点有相对的平动位移。
2、弹性连接定义多支座反力:注:如图所示,可以把端横梁定义成弹性连接的刚性,这样端部刚度越大,分配下部的支反力越均匀,如左边显示,三个支座反力均相等;而右边的单梁多支座的定义,计算结果就偏离实际情况,求出的中间支反力最大,这样的结果是错误,建议选用刚性连接的方法来定义单梁多支座。
3、刚性连接定义多支座反力:注:定义多支座反力,尽量选用刚性连接来做。
还有一个问题,用弹性连接的刚性容易出错,因为弹性连接的刚性取的是整个模型中最大刚度的10的5次方倍,如模型中有较大截面时,如承台截面时,在主梁与主塔之间连接,容易造成计算结果奇异;4、建议:1)对于普通模型,用两种方法模拟刚臂均可,对于模型中有大截面或者有大刚度单元时,建议采用刚性连接来处理,防止计算奇异。
2)弹性连接刚性,形象说就是一根“杆”,两者是由一根有形的杆相连接;刚性连接就是两个节点之间有“磁铁”左右,两者之间无刚度约束,而是自由度耦合的方式。
3)弹性连接在施工过程中可以任意激活钝化,刚性连接在施工过程中只能激活,不能钝化。
4)在利用midas做分析的时候,如果模拟满堂支架,建议刚度在10的6次方KN/m,如果定义支座轴向刚度,大概在106~107次KN/m左右。
MIDAS中支座的模拟
MIDAS中支座的模拟2008-07-22 21:43分类:默认分类字号:大中小对于空间结构而言,墩柱与梁体连接条件,支座刚度的模拟至关重要。
在我们做的“多支座节点模拟”技术资料里,重点说明了多支座模拟的过程。
首先“在支座下端建立节点,并将所有的支座节点按固结约束”,这是一种模拟实际情况的建模方法。
意思是:在墩顶处结构是全约束的,在各个方向都不可能有位移和转角。
然后“复制支座节点到梁底标高位置生成支座顶部节点,并将支座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”,这句话的意思是相当于建立一个支座单元,它的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提供。
然后再建立支座顶部节点与主梁节点之间的联系。
此时将利用Civil提供的“刚性连接”,以主梁节点作为主节点,支座顶部单元作为从节点,将其连接起来。
这样做的意思是:将主梁节点与支座顶部节点形成一个受力的整体,目的也是为了真实模拟其受力情况。
在MIDAS中,在使用“弹性连接”中的一般类型时,会要求输入您说到的SDX,SDY,SDZ这三个值,它们分别是指:SDx:单元局部坐标系x轴方向的刚度。
SDy:单元局部坐标系y轴方向的刚度。
SDz:单元局部坐标系z轴方向的刚度。
另外,在弯桥中需要定义支座节点的局部坐标系和BETA角。
这三个值是由由实际桥梁工程使用的橡胶支座类型决定的,也就是说与支座的刚度系数指标有关。
在桥梁工程中,一般使用较多的是板式支座和盆式支座。
其中大桥盆式支座使用相对较多,在输入这种类型支座的刚度值时,一般要么很大,要么取0;中小桥多用板式支座,在输入刚度值时可以根据支座橡胶层厚度来计算即可。
具体的计算式如下:板式橡胶支座的刚度计算式:单元局部坐标系X轴方向刚度:SDx=EA/L单元局部坐标系y ,z轴方向刚度: SDy =SDz=GA / L单元局部坐标系x轴方向转动刚度:SRx=GIp/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRy=EIy/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRz=EIz/L式中:E、G为板式橡胶支座抗压、抗剪弹性模量;A为支座承压面积;Iy , Iz为支座承压面对局部坐标轴y、z的抗弯惯性矩;Ip为支座抗扭惯性知;L为支座净高。
midas支座的模拟方法
MIDAS中支座的模拟弹性连接刚性与刚性连接的区别1、概念解释:1)弹性连接是一种具有6个自由度,类似于梁单元的弹簧单元,弹性连接由两个节点构成,两节点的相对变形由弹性连接的刚度决定,其刚性连接的刚度为模型中最大刚度的100000倍,此时如果模型中人为定义了刚度很大的刚臂单元,则可能会因为弹性连接的刚度过大,导致计算奇异。
2)刚性连接是一种纯粹的边界条件,是节点自由度耦合的一种方式,一个刚性连接是由一个主节点,一个或多个从节点构成,从节点的约束内容与主节点相同,主从节点的相对位移由刚性连接的约束内容决定,如果约束内容只有平动自由度,则主从节点间无相对位移,如果约束内容既有平动自由度也有转动自由度,则主从节点因发生相同的转动位移而导致主从节点有相对的平动位移。
2、弹性连接定义多支座反力:注:如图所示,可以把端横梁定义成弹性连接的刚性,这样端部刚度越大,分配下部的支反力越均匀,如左边显示,三个支座反力均相等;而右边的单梁多支座的定义,计算结果就偏离实际情况,求出的中间支反力最大,这样的结果是错误,建议选用刚性连接的方法来定义单梁多支座。
3、刚性连接定义多支座反力:注:定义多支座反力,尽量选用刚性连接来做。
还有一个问题,用弹性连接的刚性容易出错,因为弹性连接的刚性取的是整个模型中最大刚度的10的5次方倍,如模型中有较大截面时,如承台截面时,在主梁与主塔之间连接,容易造成计算结果奇异;4、建议:1)对于普通模型,用两种方法模拟刚臂均可,对于模型中有大截面或者有大刚度单元时,建议采用刚性连接来处理,防止计算奇异。
2)弹性连接刚性,形象说就是一根“杆”,两者是由一根有形的杆相连接;刚性连接就是两个节点之间有“磁铁”左右,两者之间无刚度约束,而是自由度耦合的方式。
3)弹性连接在施工过程中可以任意激活钝化,刚性连接在施工过程中只能激活,不能钝化。
4)在利用midas做分析的时候,如果模拟满堂支架,建议刚度在10的6次方KN/m,如果定义支座轴向刚度,大概在106~107次KN/m左右。
支座模拟
MIDAS中支座的模拟 2008-07-22 21:43分类:默认分类字号:大中小对于空间结构而言,墩柱与梁体连接条件,支座刚度的模拟至关重要。
在我们做的“多支座节点模拟”技术资料里,重点说明了多支座模拟的过程。
首先“在支座下端建立节点,并将所有的支座节点按固结约束”,这是一种模拟实际情况的建模方法。
意思是:在墩顶处结构是全约束的,在各个方向都不可能有位移和转角。
然后“复制支座节点到梁底标高位置生成支座顶部节点,并将支座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”,这句话的意思是相当于建立一个支座单元,它的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提供。
然后再建立支座顶部节点与主梁节点之间的联系。
此时将利用Civil提供的“刚性连接”,以主梁节点作为主节点,支座顶部单元作为从节点,将其连接起来。
这样做的意思是:将主梁节点与支座顶部节点形成一个受力的整体,目的也是为了真实模拟其受力情况。
在MIDAS中,在使用“弹性连接”中的一般类型时,会要求输入您说到的SDX,SDY,SDZ这三个值,它们分别是指:SDx:单元局部坐标系x轴方向的刚度。
SDy:单元局部坐标系y轴方向的刚度。
SDz:单元局部坐标系z轴方向的刚度。
另外,在弯桥中需要定义支座节点的局部坐标系和BETA角。
这三个值是由由实际桥梁工程使用的橡胶支座类型决定的,也就是说与支座的刚度系数指标有关。
在桥梁工程中,一般使用较多的是板式支座和盆式支座。
其中大桥盆式支座使用相对较多,在输入这种类型支座的刚度值时,一般要么很大,要么取0;中小桥多用板式支座,在输入刚度值时可以根据支座橡胶层厚度来计算即可。
具体的计算式如下:板式橡胶支座的刚度计算式:单元局部坐标系X轴方向(竖向)刚度:SDx=EA/L 单元局部坐标系y(顺桥向) ,z(横桥向)轴方向刚度: SDy =SDz=GA / L 单元局部坐标系x轴方向转动刚度:SRx=GIp/L 单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRy=EIy/L 单元局部坐标系z.轴方向转动刚度:SRz=EIz/L式中:E、G为板式橡胶支座抗压、抗剪弹性模量;(G常温取1Mpa,E=5.4GS2)A为支座承压面积;Iy , Iz为支座承压面对局部坐标轴y、z的抗弯惯性矩;Ip为支座抗扭惯性值;L为支座净高。
midas支座的模拟方法
MIDAS中支座的模拟弹性连接刚性与刚性连接的区别1、概念解释:1)弹性连接是一种具有6个自由度,类似于梁单元的弹簧单元,弹性连接由两个节点构成,两节点的相对变形由弹性连接的刚度决定,其刚性连接的刚度为模型中最大刚度的100000倍,此时如果模型中人为定义了刚度很大的刚臂单元,则可能会因为弹性连接的刚度过大,导致计算奇异。
2)刚性连接是一种纯粹的边界条件,是节点自由度耦合的一种方式,一个刚性连接是由一个主节点,一个或多个从节点构成,从节点的约束内容与主节点相同,主从节点的相对位移由刚性连接的约束内容决定,如果约束内容只有平动自由度,则主从节点间无相对位移,如果约束内容既有平动自由度也有转动自由度,则主从节点因发生相同的转动位移而导致主从节点有相对的平动位移。
2、弹性连接定义多支座反力:注:如图所示,可以把端横梁定义成弹性连接的刚性,这样端部刚度越大,分配下部的支反力越均匀,如左边显示,三个支座反力均相等;而右边的单梁多支座的定义,计算结果就偏离实际情况,求出的中间支反力最大,这样的结果是错误,建议选用刚性连接的方法来定义单梁多支座。
3、刚性连接定义多支座反力:注:定义多支座反力,尽量选用刚性连接来做。
还有一个问题,用弹性连接的刚性容易出错,因为弹性连接的刚性取的是整个模型中最大刚度的10的5次方倍,如模型中有较大截面时,如承台截面时,在主梁与主塔之间连接,容易造成计算结果奇异;4、建议:1)对于普通模型,用两种方法模拟刚臂均可,对于模型中有大截面或者有大刚度单元时,建议采用刚性连接来处理,防止计算奇异。
2)弹性连接刚性,形象说就是一根“杆”,两者是由一根有形的杆相连接;刚性连接就是两个节点之间有“磁铁”左右,两者之间无刚度约束,而是自由度耦合的方式。
3)弹性连接在施工过程中可以任意激活钝化,刚性连接在施工过程中只能激活,不能钝化。
4)在利用midas做分析的时候,如果模拟满堂支架,建议刚度在10的6次方KN/m,如果定义支座轴向刚度,大概在106~107次KN/m左右。
最新midas入门支座模拟资料
MIDAS中支座的模拟弹性连接刚性与刚性连接的区别1、概念解释:1)弹性连接是一种具有6个自由度,类似于梁单元的弹簧单元,弹性连接由两个节点构成,两节点的相对变形由弹性连接的刚度决定,其刚性连接的刚度为模型中最大刚度的100000倍,此时如果模型中人为定义了刚度很大的刚臂单元,则可能会因为弹性连接的刚度过大,导致计算奇异。
2)刚性连接是一种纯粹的边界条件,是节点自由度耦合的一种方式,一个刚性连接是由一个主节点,一个或多个从节点构成,从节点的约束内容与主节点相同,主从节点的相对位移由刚性连接的约束内容决定,如果约束内容只有平动自由度,则主从节点间无相对位移,如果约束内容既有平动自由度也有转动自由度,则主从节点因发生相同的转动位移而导致主从节点有相对的平动位移。
2、弹性连接定义多支座反力:注:如图所示,可以把端横梁定义成弹性连接的刚性,这样端部刚度越大,分配下部的支反力越均匀,如左边显示,三个支座反力均相等;而右边的单梁多支座的定义,计算结果就偏离实际情况,求出的中间支反力最大,这样的结果是错误,建议选用刚性连接的方法来定义单梁多支座。
3、刚性连接定义多支座反力:注:定义多支座反力,尽量选用刚性连接来做。
还有一个问题,用弹性连接的刚性容易出错,因为弹性连接的刚性取的是整个模型中最大刚度的10的5次方倍,如模型中有较大截面时,如承台截面时,在主梁与主塔之间连接,容易造成计算结果奇异;4、建议:1)对于普通模型,用两种方法模拟刚臂均可,对于模型中有大截面或者有大刚度单元时,建议采用刚性连接来处理,防止计算奇异。
2)弹性连接刚性,形象说就是一根“杆”,两者是由一根有形的杆相连接;刚性连接就是两个节点之间有“磁铁”左右,两者之间无刚度约束,而是自由度耦合的方式。
3)弹性连接在施工过程中可以任意激活钝化,刚性连接在施工过程中只能激活,不能钝化。
4)在在利用midas做分析的时候,如果模拟满堂支架,建议刚度在10的6次方KN/m,如果定义支座轴向刚度,大概在106~107次KN/m左右。
[整理]MIDAS多支座的模拟方法.
误区1.在支座位置建立节点,并将所有的支座节点与主梁节点刚性连接,荷载会按照就近原则分配,导致离主梁越近的支座反力越大。
误区2.当用弹性连接的一般类型模拟单支座时,如果没有定义转角刚度,相当于一个具有平动刚度而没有旋转刚度的梁单元,这样的约束情况当然有可能发生奇异。
3.所有的支座反力都相等的问题,当放在弹性地基上的梁的刚度很大而地基的弹簧系数又相同时,上部荷载会均匀地传递到下部弹簧上,弹簧的反力是相同的。
同样的道理,当对支座间的联系梁刚度的模拟(目前他用的是弹性连接的一般连接,弹簧系数很大而又相同时),地基的反力会相同。
在不模拟下部结构的情况下多支座模拟的正确的方法:1.在所有支座的下端建立多个节点,所有的节点按固结约束(D-ALL,R-all);2.复制支座底部节点到梁底标高位置生成支座顶部节点,将支座底部节点和顶部节点使用弹性连接的一般类型建立连接,并按实际支座刚度定义一般弹性连接的刚度,输入轴向和另外一个或两个方向的弹簧系数。
如果是弯桥,要通过调整弹性连接的beta角来调整弹性连接的y向和z向(即保证弹性连接的约束方向为沿主梁的切向约束和径向约束方向)注:调整角度是为了保证支座的约束方向与该点主梁的径向和切向一致,Sdx等为弹簧的刚度。
3.将支座上部节点和主梁节点用刚性连接连接起来,选择主梁节点为主节点,支座顶节点为从属节点。
要注意的是,其中第三步是将梁在端部的横向联系视为刚性杆模拟的,当荷载和结构对称时,所有反力将相等。
荷载偏载时(比如活荷载偏载布置)时,支座反力会不相等。
此时可查看是否有负反力。
如果用户准确知道横向联系的刚度,可输入实际的横向联系的刚度建立梁格模型,横向联系的刚度越小,各支座的反力之间的差别会越大。
方法一:《公路桥梁板式橡胶支座(JT/T 4——2004)》规定如下:支座抗压弹性模量24.5S G E ⋅⋅=矩形支座 )(200100b a b a l l t l l S +⋅⋅=圆形支座 104t d S =E ——支座抗压弹性模量,MPa ;G ——支座抗剪弹性模量,MPa ;S ——支座形状系数;a l 0——矩形支座加劲钢板短边尺寸,mm ;b l 0——矩形支座加劲钢板长边尺寸,mm ;1t ——支座中间单层橡胶片厚度,mm ; 0d ——圆形支座加劲钢板直径,mm ;方法二:“衡水前进工程橡胶有限公司”的《支座资料》支座抗压弹性模量16266-⨯=S ES ——支座形状系数,由支座型号表格可直接查到;。
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对于空间结构而言,墩柱与梁体连接条件,支座刚度的模拟至关重要。
首先“在支座下端建立节点,并将所有的支座节点按固结约束”,这是一种模拟实际情况的建模方法。
意思是:在墩顶处结构是全约束的,在各个方向都不可能有位移和转角。
然后“复制支座节点到梁底标高位置生成支座顶部节点,并将支座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”,这句话的意思是相当于建立一个支座单元,它的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提供。
然后再建立支座顶部节点与主梁节点之间的联系。
此时将利用Civil提供的“刚性连接”,以主梁节点作为主节点,支座顶部单元作为从节点,将其连接起来。
这样做的意思是:将主梁节点与支座顶部节点形成一个受力的整体,目的也是为了真实模拟其受力情况。
在MIDAS中,在使用“弹性连接”中的一般类型时,会要求输入您说到的SDX,SDY,SDZ这三个值,它们分别是指:SDx:单元局部坐标系x轴方向的刚度。
SDy:单元局部坐标系y轴方向的刚度。
SDz:单元局部坐标系z轴方向的刚度。
另外,在弯桥中需要定义支座节点的局部坐标系和BETA角。
这三个值是由由实际桥梁工程使用的橡胶支座类型决定的,也就是说与支座的刚度系数指标有关。
在桥梁工程中,一般使用较多的是板式支座和盆式支座。
其中大桥盆式支座使用相对较多,在输入这种类型支座的刚度值时,一般要么很大,要么取0;中小桥多用板式支座,在输入刚度值时可以根据支座橡胶层厚度来计算即可。
具体的计算式如下:
板式橡胶支座的刚度计算式:
单元局部坐标系X轴方向刚度:SDx=EA/L
单元局部坐标系y ,z轴方向刚度: SDy =SDz=GA / L
单元局部坐标系x轴方向转动刚度:SRx=GIp/L
单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRy=EIy/L
单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRz=EIz/L
式中:E、G为板式橡胶支座抗压、抗剪弹性模量;A为支座承压面积;Iy , Iz为支座承压面对局部坐标轴y、z的抗弯惯性矩;Ip为支座抗扭惯
性知;L为支座净高。
固定盆式支座以较大的刚度约束板体的位移而放松对转动的约束,因此模拟在墩顶设置一个横、纵、竖二维抗压、抗剪的大值,各方向抗弯的小值.即SDx=SDy=SDz=无穷大,而SRx=SRy=SRz=0的一个弹性连接。
Midas的提供的边界条件非常多,而且各有用途,初学Midas的朋友们都想看看到底不同边界条件
之间有什么区别,下面在Midas帮助文件选取下来的,只是作一个比较,各种边界条件的具体使用
参照MIDAS帮助文件。
1.定义一般弹性支承类型
SDx-SDy
整体坐标系X轴方向和Y轴方向(或已定义的节点局部坐标系x方向和y方向)的相关弹性支承刚度。
注
一般弹性支承通常用于反映桩的支承刚度,结构分析时可以考虑与各个自由度有关的桩支承刚度。
在典型的建筑结构中,分析模型不包括桩基础。
而是假定在基础底面或桩帽处存在弹性边界。
下
面的通用刚度给出了桩单元的实际刚度。
对斜桩,用节点局部坐标轴计算斜向的刚度。
2.一般弹性支承
分配定义的一般弹性支撑类型,或输入节点通用刚度矩阵(6×6)。
其中包括选定的节点在整体坐
标系或节点局部坐标系内各自由度之间相关的刚度,也可以替换或删除先前定义的弹性支承刚度
SDxSDySDzSRxSRySRz
注
在一般弹性支承类型对话框中,上述6个弹性支承刚度值只表示6 x 6阶刚度矩阵中的6个对角线刚
度值。
实际分配给节点的刚度值为6 x 6阶刚度。
3.面弹性支承
输入平面或实体单元单位支承面上的弹簧刚度形成弹性支承。
并可同时形成弹性连接的单元。
该功能主要用于在基础或地下结构分析中考虑地基的弹性支承条件。
弹性连接长度:弹性连接单元的长度。
该数据对分析结果没有影响,只是为在分析中定义一个内
部矢量。
只受拉,只受压:选中选项指定弹性连接为只受拉或只受压单元。
4.弹性连接
形成或删除弹性连接。
由用户定义弹性连接及其弹性连接的两个节点。
SDxSDySDzSRxSRySRz。
5.一般连接特性值
建立、修改或删除非线性连接的特性值。
一般连接功能应用于建立减隔振装置、只受拉/受压单元
、塑性铰、弹性支撑等模型。
一般连接可利用弹簧的特性,赋予线性或非线性的特性。
一般连接的作用类型分为单元类型和内力类型。
单元类型一般连接在进行分析过程中,用更新单元刚度矩阵直接反映单元的非线性。
内力类型的一般连接不更新单元刚度矩阵,而是根据非线性的特性计算出来的内力置换成外部荷
载,间接的考虑非线性。
单元类型的一般连接提供的类型有弹簧、线性阻尼器、弹簧和线性阻尼器3种类型的连接单元。
内力类型的一般连接提供的类型有粘弹性消能器(Viscoelastic
Damper)、间隙(Gap)、钩(Hook)、滞后系统(Hysteretic
System)、铅芯橡胶支承隔震装置(Lead
Rubber
Bearing
Isolator)、摩擦摆隔震装置(Friction
Pendulum
System
Isolator)等六种类型的连接单元。
6.一般连接
添加或删除一般连接。
由用户定义一般连接及其一般连接的两个节点。
一般连接特性值:选择非线性连接的特性。
当需要建立或编辑非线性连接的特性值时,可以点击
右面的,将弹出非线性连接特性值对话框。
7.释放梁端约束
输入梁两端的梁端释放条件(铰接,滑动,滚动,节点和部分固定),或替换或删除先前输入的梁
端释放条件。
8.设定梁端部刚域
定义GCS或梁单元局部坐标系下梁两端的刚域长度或考虑节点偏心。
该功能主要适用于梁单元(梁、柱)间的偏心设定。
当梁单元间倾斜相交,用户要考虑节点刚域效
果时,需使用该功能进行设定。
在主菜单中的模型>边界条件>刚域效果只能考虑梁柱直交时的效
果。
9.刚性连接
强制某些节点(从属节点)的自由度从属于某节点(主节点)。
包括从属节点的刚度分量在内的从属节点的所有属性(节点荷载或节点质量)均将转换为主节点的
等效分量。
10.刚域效果
自动考虑杆系结构中柱构件和梁构件(与柱连接的水平单元)连接节点区的刚域效应,刚域效应反
映在梁单元中,平行于整体坐标系Z轴的梁单元将被视为柱构件,整体坐标系X-Y平面内的梁单元
将被视为梁构件。
11.有效宽度系数
在计算梁截面应力时,对截面强轴的惯性矩(Iy)的调整系数。
该功能主要使用于预应力箱型梁的剪滞效应(shear lag)分析,即考虑上下板的有效宽度(受压区)
后,对截面惯性矩进行相应的调整,最后进行应力计算。
该功能对内力计算没有影响。
我建模的时候用节点支撑模拟每根桩基的边界条件,根据地质资料计算出每个节点的值输入,计
算结果吻合桩的变形形状及下沉量。
节点弹性连接来模拟实际接触,但建模时因为把体简化成线而脱开的节点。
也可以模拟梁的横向
联系。
刚性连接(其他程序叫主从节点)模拟橡胶支座等边界条件比较好。
我在实用过程中发现同一个
节点主从2次以上要报错,还有就是主从后在下一施工阶段钝化了,运行的时候要报错。
以上是我最近使用的一点感受。
望各位指教!。