midasCivil在桥梁承载能力检算及荷载试验中的应用(以Civil_V2012为例)
15.MIDAS Civil使用--梁单元荷载的定义
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15、MIDAS/Civil软件的使用方法—梁单元荷载的定义
15.1.1梁单元菜单
15.1.2我们把二期荷载作为梁单元来定义
15.1.3定义二期荷载
15.1.4定义二期荷载组
分别对集中荷载、均布荷载、梯形荷载进行施加。
15.1.5集中荷载
选中一个单元
相对值就是相对于单元始点处作用位置,到始点的距离占整个单元长度的多少,始点处相对值是零,终点处相对值是一。
绝对值是直接输入这个作用位置处的坐标就可以了。
本例:在单元始点处相对坐标0,作用力-1千牛;
在距始点0.5倍处相对坐标0.5米,作用力-5千牛;
在终点处相对坐标1倍处相对坐标1.0米,作用力0千牛;
15.1.6填入选中单元集中载荷数据
15.1.7显示集中载荷作用图
15.1.8均布荷载的施加选中一个或几个单元
15.1.9填入选中单元均布载荷数据
15.1.10显示均布载荷作用图
15.1.11梯形荷载的施加选中一个或几个单元
15.1.12填入选中单元梯形载荷数据
15.1.13显示梯形载荷作用图。
桥梁工程Midas Civil常见问题解答_第05章 荷载

第五章“荷载”中的常见问题 (2)5.1 为什么自重要定义为施工阶段荷载? (2)5.2 “支座沉降组”与“支座强制位移”的区别? (2)5.3 如何定义沿梁全长布置的梯形荷载? (3)5.4 如何对弯梁定义径向荷载? (4)5.5 如何定义侧向水压力荷载? (5)5.6 如何定义作用在实体表面任意位置的平面荷载? (6)5.7 如何按照04公路规范定义温度梯度荷载? (7)5.8 定义“钢束布置形状”时,直线、曲线、单元的区别? (8)5.9 如何考虑预应力结构管道注浆? (8)5.10 为什么预应力钢束采用“2-D输入”与“3-D输入”的计算结果有差别? (9)5.11 “几何刚度初始荷载”与“初始单元内力”的区别? (10)5.12 定义索单元时输入的初拉力与预应力荷载里的初拉力的区别? (11)5.13 为什么定义“反应谱荷载工况”时输入的周期折减系数对自振周期计算结果没有影响? (11)5.14 定义“反应谱函数”时,最大值的含义? (12)5.15 为什么定义“节点动力荷载”时找不到已定义的时程函数? (12)5.16 如何考虑移动荷载横向分布系数? (14)5.17 为什么按照04公路规范自定义人群荷载时,分布宽度不起作用? (14)5.18 定义车道时,“桥梁跨度”的含义? (15)5.19 如何定义曲线车道? (15)5.20 定义“移动荷载工况”时,单独与组合的区别? (15)5.21 定义移动荷载子荷载工况时,“系数”的含义? (16)5.22 为什么定义车道面时,提示“车道面数据错误”? (16)5.23 “结构组激活材龄”与“时间荷载”的区别? (17)5.24 施工阶段定义时,边界组激活选择“变形前”与“变形后”的区别? (17)5.25 定义施工阶段联合截面时,截面位置参数“Cz”和“Cy”的含义? (17)第五章“荷载”中的常见问题5.1为什么自重要定义为施工阶段荷载?具体问题一次落架桥梁,没有施工阶段划分,自重还需定义为施工阶段荷载吗?施工阶段荷载和其他荷载类型有什么区别?相关命令荷载〉静力荷载工况...问题解答如果不进行施工阶段分析,那么自重的荷载类型应选择“恒荷载”。
midasCivil在桥梁承载能力检算及荷载试验中地应用(以Civil_V2012为例)

目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (12)2.1.4试验结果评定 (15)2.2动载试验 (16)2.2.1自振特性试验 (16)2.2.2行车动力响应试验 (18)2.2.2.1移动荷载时程分析 (18)2.2.2.2动力荷载效率 (29)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (29)参考文献 (30)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
midasCivil在桥梁承载能力检算与荷载试验中应用(以Civil_V2012为例)

目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (12)2.1.4试验结果评定 (15)2.2动载试验 (16)2.2.1自振特性试验 (16)2.2.2行车动力响应试验 (18)2.2.2.1移动荷载时程分析 (18)2.2.2.2动力荷载效率 (29)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (29)参考文献 (30)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
土木工程使用MIDAS-Civil 软件在现浇梁施工中临时支架的模拟计算应用
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土木工程使用MIDAS/Civil 软件在现浇梁施工中临时支架的模拟计算应用摘要:对于铁路和公路现浇桥梁中临时支架的模拟计算中,采用midas/civil通用的空间有限元分析软件,可以对贝雷梁支架、型钢支架等较复杂的临时结构进行整体建模计算,从计算结果可以看出贝雷梁、型钢支架及钢管柱的受力状态,并根据施工现场实际备料情况优化临时结构杆件的型号和布置,对于施工现场的临时结构安全和降低成本具有指导性施工组织意义。
关键词:midas/civil软件应用;临时结构;贝雷梁支架;优化中图分类号:te973.6 文献标识码:a文章编号:1. 引言在铁路和公路的现浇梁施工中,临时支架结构的安全、稳定、合理和经济性显得尤为重要。
midas/civil软件结构计算软件针对各种常用结构构件都有相应的模拟数据,可以整体模拟受力计算。
并且该软件还具有模型修改简便、施工荷载加载简单、单根杆件受力状态清晰、与现行设计(施工)规范条款一致等特点。
施工人员编制施工组织设计前可以施工现场实际情况选取构件型号并使用该软件建立整体模型、并能模拟构件实际受力状态、并根据计算结果优化贝雷梁、型钢支架布置,具有避免返工(或二次加固)降低施工成本、提高经济效益等重要意义。
本文结合改建长图线牡丹江特大桥跨华康大道40+64+40m(单线)现浇连续梁临时支架实例,使用该软件进行结构计算和临时结构优化。
2. 工程概况改建长图线牡丹江特大桥34#~37#墩40+64+40m连续梁,起点里gdk157+552.05,终点里程为gdk157+697.47,梁体全长145.2m,最大梁高为5.045m,最小梁高为2.745m,顶板宽4.9m,底板宽4.0米。
连续梁平面位于圆曲线半径4000m的缓和曲线上,竖向位于1.83‰的纵坡上。
该连续梁34#、37#墩承台尺寸为6.8×5.8×2.5m,35#、36#墩承台尺寸为9×8.2×3m,34#~37#墩墩顶纵宽分别为2.3m、3.6m、3.6m、2.3m,34#~37#墩高分别为12.5m、8m、8m、10.5m。
基于MIDAS对桥梁荷载试验的应用研究

作者: 谭锴
作者机构: 邵阳职业技术学院建筑工程系,湖南邵阳422000
出版物刊名: 当代教育理论与实践
页码: 159-162页
年卷期: 2014年 第3期
主题词: 混凝土连续梁桥;桥梁检测;荷载试验;有限单元法
摘要:目的随着经济的发展,不断增加的繁重交通荷载加剧了桥梁结构的负担,众多桥梁亟待得到结构性能评定,而桥梁荷载试验是评定桥梁结构性能的重要方法。
通过数值分析为桥梁检测静荷载试验和动荷载试验提供一种参考凭据,从而更好地对桥梁运行状况作出评定。
方法利用桥梁结构分析与计算软件Midas—Civil建立有限元模型,分析桥梁在静荷载作用下的挠度、应力应变等静力特性和在动荷载作用下结构的振动特性。
结果对比模拟数据、桥梁检测荷载试验实测数据以及理论计算数据,评定该桥处于良好运营状态。
结论基于桥梁结构分析与计算软件Midas—Civil仿真模拟为桥梁荷载试验提供一种参考凭据是切实有效可行的方法。
MIDAS在桥梁检测荷载试验仿真中的应用

MIDAS在桥梁检测荷载试验仿真中的应用蓝宝1,花尉攀2,汲生伟2(11荣盛建设工程有限公司,河北廊坊065001;21兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050)=摘要>桥梁结构静载和动载试验,可以检验桥梁的整体受力性能,评价桥梁结构的实际承载能力,是各类桥梁检测评定工作的重要手段。
本文利用Midas程序,建立了金昌某钢筋混凝土板桥有限元分析模型,模拟分析了该桥的静力特性、动力特性,将模拟结果与实测结果进行了对比分析。
对比结果表明:用有限元模拟混凝土板桥的实际工作情况得出的参考数据在对桥梁实际使用过程中进行健康检测和维护中所使用是可行的,从而为桥梁的安全评定提供依据。
=关键词>钢筋混凝土板桥;静载试验;动载试验;有限元方法=中图分类号>TU317=文献标识码>A=文章编号>1001-6864(2009)05-0055-003APPLICATION OF MIDAS IN THE BRIDGE TESTING W ITH LOAD TESTSIMULATIONLAN Bao1,HUA We-i pan2,JI Sheng-wei2(1.Rongsheng Engineering Construction Limited Company,Hebei Langfang065001,C hina;2.School of Civil Engineering,Lanzhou University of Technology,Lanzhou730050,China)Abstract:Static load and dynamic load test of bridge structure can test the inte gral force properties of bridge structure,evaluate the actual carrying capacity of structure of the bridge,and is an important mean of bridge testing facilities assessment.Through a reinforced c oncrete girder bridge in Jinchang,the finite element software Midas is used to analyses detailed and discusses the static and dyna mic characteristics of the bridge.By comparing the measured results with the simulated results,a conclusion can be drawn that the actual work situation of reinforced concrete girder bridge is simulated b3the finite element software,some reference data are obtained,whic h can be the reference data of bridge test and maintcnancc in the actual work process is fea-sible.Key words:reinforced concrete girder bridge;static load;dyna mic load;finite element method桥梁荷载试验分为静荷载试验和动荷载试验。
midasCivil在桥梁承载能力检算和荷载试验中的应用(以Civil_V2012为例)

目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (13)2.1.4试验结果评定 (16)2.2动载试验 (17)2.2.1自振特性试验 (17)2.2.2行车动力响应试验 (19)2.2.2.1移动荷载时程分析 (19)2.2.2.2动力荷载效率 (32)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (33)参考文献 (34)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
基于MIDAS的桥梁荷载试验方案设计系统-使用说明书

基于MIDAS的桥梁荷载试验方案设计系统使用说明书1.软件功能本系统基于MIDAS/Civil软件(已测试6.71与2010版本)中桥梁控制截面影响线文件,自动进行荷载试验方案的设计并完成相关绘图工作,主要功能如下:(1)根据MIDAS/Civil(已测试6.71与2010版本)软件中生成的各荷载试验工况影响线文件,以及用户对加载效率的要求,根据试验车辆等输入数据,自动计算各工况满足加载效率时的车辆加载方案。
(2)计算所有车辆加载方案对所有工况的加载效率,防止某加载方案对其他工况加载效率过大,并当某加载方案对多个工况均满足加载效率时,即可实现试验工况的合并,减少现场试验工作量。
(3)对所有工况的车辆加载方案中任何车辆均可进行参数的修改、车辆删除或车辆增加,自动重新计算相应的加载效率。
(4)可在本系统中及Auto CAD(已测试2006及2008版)软件中,生成相关的荷载试验方案设计示意图。
2.使用要求装有Windows Xp/Vista/7等操作系统的计算机;计算机中装有AUTO CAD软件(已测试2006及2008版,用于车辆加载方案示意图的自动生成);部分杀毒软件有可能误报为木马,请添加信任后运行;3.使用说明以下通过一算例说明程序的使用方法:(1)在Midas中将各荷载试验工况对应截面效应的影响线导出到本软件运行目录的“影响线文件”文件夹内,分别以各工况名称命名,文件类型为txt,Midas中导出前的单位建议使用“kN,cm”(此处单位即为计算及绘图时所使用的单位,由于MIDAS影响线文件保留小数点后6位,kN,m的单位设置有可能产生挠度影响线数值过小而导致精度难以满足),如图1~图2所示。
图1 MIDAS影响线导出图2 MIDAS影响线导出(2)运行本软件,在“设计荷载效应及加载效率范围输入”、“试验车辆信息输入”中分别填入相关数据,如图3~图4所示。
图3 “设计荷载效应及加载效率范围输入”窗口界面图4 “试验车辆信息输入”窗口界面补充说明:“各工况设计荷载效应”根据实桥设计荷载等级等参数由Midas软件计算,单位与导出影响线时使用的单位应一致。
MIDASCivil使用节点荷载的定义

MIDASCivil使用节点荷载的定义
14、MIDAS/Civil软件的使用方法—节点荷载的定义
14.1.1模型建立以后,我们就需要作用在模型上的荷载,在施加每一种荷载之前我们需要,首先要定义荷载工况,单击菜单荷载—静力荷载工况
14.1.2静力荷载工况对话框:点击添加。
14.1.3点击添加完成静力荷载工况的定义
14.1.4施加自重
14.1.5输入自重系数Z等于负一,单击添加即可
14.1.6完成选中节点添加自重荷载14.1.7.节点荷载的施加方法
14.1.8起名节点荷载-类型为恒荷载
14.1.9定义自重荷载组
14.1.10选中任意两个节点
施加Z方向(向下方向的)12千牛的集中力,以及作用一个扭矩5千牛M 的扭矩。
14.1.11显示节点荷载图
14.1.12图形符号解释:
双箭头表示的是:弯矩或者扭矩。
单箭头指的是集中力了。
midasCivil在桥梁承载能力检算与荷载试验中的应用(以CivilV2012为例)

目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (3)2桥梁荷载试验 (8)2.1静载试验 (8)2.1.1确定试验荷载 (8)2.1.2试验荷载理论计算 (11)2.1.3试验及数据分析 (14)2.1.4试验结果评定 (17)2.2动载试验 (18)2.2.1自振特性试验 (18)2.2.2行车动力响应试验 (20)2.2.2.1移动荷载时程分析 (20)2.2.2.2动力荷载效率 (34)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (34)参考文献 (36)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
midasCivil在桥梁承载能力检算及荷载试验中的应用(以Civil_V2012为例)

目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (12)2.1.4试验结果评定 (16)2.2动载试验 (16)2.2.1自振特性试验 (17)2.2.2行车动力响应试验 (18)2.2.2.1移动荷载时程分析 (18)2.2.2.2动力荷载效率 (30)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (30)参考文献 (31)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0—-1。
2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
midasCivil在桥梁承载能力检算和荷载试验中的应用(以Civil_V2012为例)
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目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (12)2.1.4试验结果评定 (15)2.2动载试验 (16)2.2.1自振特性试验 (16)2.2.2行车动力响应试验 (18)2.2.2.1移动荷载时程分析 (18)2.2.2.2动力荷载效率 (29)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (29)参考文献 (30)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
Midas civil在桥梁工程领域的应用
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Midas civil在桥梁工程领域的应用摘要:随着现代数学技术的应用,越来越多的应用运用到工程设计中,用Midas/Civil和Midas/FEA分别建立增设虚拟横梁的梁格模型和实体模型,通过对梁格模型、实体模型、刚接梁法、比拟正交异性板法(G-M法)计算得到的结果与荷载试验现场实测数据相互对比分析,提出连续T形梁桥梁格模型的虚拟横梁截面参数取值建议。结果表明:梁格法简单易行,且计算精度能够满足一般工程要求。在此基础上重点分析桥面铺装、普通钢筋和预应力筋以及防撞护栏对连续T形梁桥结构整体的影响,给出了梁格模型的修正方法和建议,使梁格模型更加精细化,能够更加真实可靠地反映桥梁整体状况。关键词:梁格法;连续T形梁桥;结构分析;荷载试验;虚拟横梁前言:目前,中国高速公路中大量采用了装配式预应力混凝土连续T梁桥,在交工验收评定时需要进行荷载试验,以检验桥梁结构的承载能力和工作性能是否符合设计要求。对于连续T形梁桥的荷载试验,其理论计算模型多采用平面单梁模型和用Midas/Civil建立的空间梁格模型。连续T形梁桥的单梁模型计算多采用“刚接梁法”或“G-M法”来计算荷载的横向分布系数,然后简化成平面结构计算单片梁的活载效应。计算连续梁桥的横向分布系数要将其等代为简支梁,再按传统荷载横向分布系数算法计算,然而连续梁桥活载效应计算阶段的荷载横向分布系数沿桥跨纵向变化取值是适用于简支梁的,用于连续梁桥不够精确。因此连续梁单梁模型计算简化程度较大,计算冗杂,用在荷载试验的理论计算分析上显得不够合理。所以连续T形梁桥的荷载试验案例中,多数用Midas/Civil建立空间梁格模型进行分析计算,只要梁格划分合理和纵横向梁格刚度等效正确,梁格模型足够满足工程要求。连续T形梁桥的梁格建模时,须用虚拟横梁来模拟实桥的横向联系。保证虚拟横梁较好模拟各主梁间实际横向联系作用的关键是其截面参数如何精确取值,但都没有规范的方法。因此,该文对连续T形梁桥梁格模型的虚拟横梁截面参数取值进行了探讨,且结合荷载试验实测数据,进一步对梁格模型进行修正。1算例分析1.1工程简介某大桥是一座装配式预应力混凝土连续T形梁桥。共有4跨即4×40m,横桥向共6片T梁,两端、L/6处、L/3处、L/2处、2L/3处、5L/6处纵桥向共设有7块横隔梁,桥宽13.5m,行车道实宽12.5m,混凝土强度等级C50。1.2模型建立及结果分析1.2.1虚拟横梁截面参数取值接梁法电算内容对此桥中横隔梁进行处理:取T形边主梁的翼板平均厚度为t,以中横隔梁为中心线,向两侧各延伸l/2(l为相邻横隔梁的间距)作为T形横隔梁的翼板宽,得到横桥向的T形截面。1.2.2有限元模型建立求得此例虚拟横梁截面高度h=0.965m,用Mi-das/Civil建立梁格模型1。为使梁格模型边梁悬臂端纵横向传递荷载,因此再须增设虚拟边构件纵梁和横梁。取虚拟边构件纵梁为悬臂截面特性的一半,而横梁的截面特性按悬臂板平均厚度取值,均不计重量,只考虑刚度。在布置车道荷载时,应选择横向联系梁选项,这样就通过虚拟横梁把活载分配至两边的主梁上,才符合实际横向传力情况。用Midas/FEA建立实体模型,各主梁翼缘间直接联结成实体单元,横隔板按实际尺寸和位置建立。1.2.3梁格模型修正桥面铺装采用钢纤维混凝土,与桥面板有很好的黏结作用,实际上此种铺装层是参与主梁受力的。而普通钢筋和预应力筋会在一定程度上提高结构整体刚度,在静载试验加载中会提供一定的主梁抗力。另外,钢筋混凝土防撞墙会直接加大边主梁截面面积,提高边主梁的承载能力。如果桥梁荷载试验的理论计算模型不考虑上述因素的影响,那么算得的校验系数就会偏小,最后得到所检桥梁的安全储备足够满足要求,而且是偏大的。那么这样评价所检桥梁的承载能力和安全性显得不够合理。因此,考虑上述因素对梁格模型1修正如下:在梁格模型1中增加C50混凝土铺装层并用薄板单元模拟,且与梁单元刚接,板厚取为0.1m;把普通钢筋和预应力筋截面先换算成实际相同位置处的混凝土截面,求出各片主梁的换算截面惯性矩,再在梁格模型1中对主梁抗弯惯矩进行修正;在梁格模型1中直接建立SS级加强型墙式防撞墙,与边主梁刚接,且输入实际配筋。1.3单梁模型计算在中横隔梁等效处理中,“刚接梁法”仅把跨中截面横隔梁进行等效,而该桥共有7片横隔梁,因此“刚接梁法”无法真实对全桥横向联系进行处理,这也是梁格模型1和“刚接梁法”计算结果有差距的原因。梁格模型1和梁格模型2在各工况下计算得到的挠度结果与实测值纵横向趋势拟合较好,其中梁格模型2的计算结果在数值上更加趋近实测值,说明此次梁格划分在纵横梁刚度取值上是合理的,而且梁格模型经过修正后,能更加真实地反映桥梁实际受力情况,论证了这种修正方法可行。实体模型计算得到的挠度值和荷载横向分布系数都比较接近于用“刚接梁法”计算得到的结果。这是因为在实体模型建模中,直接把每片T梁连成一体,因此每片T梁翼缘之间是刚接的,由于桥型较窄,偏载工况下的横向挠度走势趋向于一条倾斜的直线,因此与“刚接梁法”计算得到的结果接近。而实际桥梁湿接缝处并不是完全刚接,偏向于刚接,但不知具体刚度值,因此也无法在实体模型中输入每片T梁间的连接刚度,这样来看,虽然实体模型的计算结果比较精确,但是也无法模拟出连续T形梁桥真实的横向联系作用。但在梁格模型中,可以通过修改虚拟横梁截面参数值来随时调整桥梁的横向联系作用,由此可见,在连续T形梁桥结构分析计算中,梁格模型比实体模型更加容易修改调整,操作简单可行。梁格模型2在工况1下的挠度结果与实测结果拟合程度略微有些差距,原因是对跨中横隔板做了受压翼板的有效作用宽度计算,而这种计算只是近似的,无法完全消除剪力滞效应带来的影响。虽然可以通过修改边跨的虚拟截面高度h值来抵消这种影响,但考虑到要使建模过程简单可行,且梁格模型2的计算结果足够满足工程要求,建议不再考虑单独调节边跨虚拟横梁截面参数。结语:(1)用梁格理论建模分析计算装配式预应力混凝土连续T形梁桥时,其虚拟横梁的宽度建议取与主梁间距一致,弹性模量取与主梁一致。(2)在桥梁设计计算中,使用“刚接梁法”和“G-M法”虽偏安全,但过于保守,不够经济合理,且在桥梁检测结论中得到的校验系数偏小,无法掌握所检桥梁的真实安全储备。因此建议不论是桥梁设计或者桥梁检测,连续T形梁桥的结构分析计算可采用梁格法进行,不仅建模简单易行,模型后续可修改性高,也可直接输出各主梁内力,计算精度也满足工程要求。(3)对连续T形梁桥桥梁检测理论计算中建议主要考虑铺装层和防撞护栏的影响,精细化梁格模型,使之更接近实际情况,减少各种偏差,掌握桥梁的真实安全储备,精确评价所检桥梁的承载能力和安全性。
桥梁工程MidasCivil常见问题解答第06章分析
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桥梁工程MidasCivil常见问题解答第06章分析第六章 〝分析〞中的常见问题6.1 什么缘故稳固分析结果与理论分析结果相差专门大?〔是否考虑剪切对稳固的阻碍〕具体问题当采纳I56b 的工字钢进行稳固运算时,其运算出的结果与材料力学的结果差别较大。
运算采纳的模型为1米高的一端固接、一端受集中荷载的柱。
集中荷载的大小为-10tonf 。
理论值为程序运算的1.78倍,什么缘故?压杆稳固运算公式:()222L EIP cr π=相关命令模型〉材料和截面特性〉截面...问题解答材料力学给处的压杆稳固理论公式是基于细长杆件而言的,关于截面形式为I56b 型钢来说,1m 高的柱构件明显不能确实是细长杆件,相反其截面高度和柱构件长度相差不多,属于深梁结构。
因此该理论公式不适合于本模型。
图6.1.1 柱构件模型消隐成效相关知识另外关于深梁结构,是否考虑剪切变形对结构的运算结果阻碍专门大,在MIDAS 中默认对所有梁结构考虑剪切变形,假如不想考虑剪切变形,能够在定义截面时不选择〝考虑剪切变形〞如下图6.1.2,或者在定义数值型截面时,将剪切面积Asy和Asz输入为0即可。
图6.1.2 截面定义不考虑剪切变形6.2什么缘故定义几何刚度初始荷载对结构的屈曲分析结果没有阻碍?具体问题在进行拱桥稳固分析时,考虑拱肋轴力对稳固的阻碍,将拱肋成桥轴力输入到几何刚度初始荷载中,进行稳固分析,发觉几何刚度初始荷载对稳固分析结果没有阻碍,什么缘故?假如考虑初始内力对结构稳固的阻碍?相关命令荷载〉初始荷载〉大位移〉几何刚度初始荷载...荷载〉初始荷载〉小位移〉初始单元内力...问题解答MIDAS中的稳固分析属于线性分析,不能与非线性分析同时执行,因此假如考虑结构的初始刚度,需要在初始单元内力中输入结构的初始结构内力。
几何刚度初始荷载用于运算非线性时形成结构的初始单元刚度,对线性分析没有阻碍。
相关知识MIDAS中的稳固分析属于线性分析,不能与非线性分析同时执行,因此假如考虑结构的初始刚度,需要在初始单元内力中输入结构的初始结构内力。
midas Civil在桥梁施工设施上的应用
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④ 倾斜塔柱液压自爬模大节段施工技术
⑤ 水中承台底模分析
模板设计: ➢ 外侧模板:设计为每节段高度2.0m,调整节设在墩底。每节段外模在横断面方
向上分为6块,其中直板2块,圆弧板4块。采用[5槽钢焊成外挂三角架,施工 时利用螺栓固定在外侧模板的竖肋上。在外挂架上先后铺上d20mm钢筋焊接成 的钢筋骨架和3mm厚的钢板后作为工作平台。外模的面板采用6mm钢板,[10 槽钢做竖肋,直板用双[20槽钢做龙骨,圆弧板采用双根[16槽钢卷圆焊接作 为龙骨,龙骨间用16mm厚钢板和高强螺栓连接。 ➢ 内模采用[12槽钢作为龙骨,10cm×10cm 的方木作为竖肋,1.5cm厚竹胶板作 面板。内模直线段分作3块,每块长度1m左右; 圆弧板分作16块,每块1m左右。 内模板分块较小,方便模板拆除。模板之间圆弧段采用竹胶板分割后拼接而成, 再与方木采用铁钉固定。模板纵、横向均采用16mm×100mm扁钢做为连接板 (法兰),M20高强螺栓连接。 ➢ 内模和外模板之间设精轧螺纹钢拉杆,每层直板段2排共6根拉杆,圆弧板共采 用16根拉杆将内外模板对拉。变坡墩的模板按最高墩(46m)来设计,每个工作面 需要6m的模板,每套模板最多可同时供6~7个工作面施工。
目录
① 贝雷梁施工支架 ② 碗扣式满堂支架 ③ 零号块施工支架 ④ 拱桥施工临时支架 ⑤ 主塔横梁施工支架
3.大跨度连续梁0#块钢管支架设计与施工技术(中铁十四局集团第三工程有限公司)
目录 ① 贝雷梁施工支架 ② 碗扣式满堂支架 ③ 零号块施工支架 ④ 拱桥施工临时支架 ⑤ 主塔横梁施工支架
3.大跨度连续梁0#块钢管支架设计与施工技术(中铁十四局集团第三工程有限公司)
目录
① 桥墩模板设计 ② 空心墩翻模施工技术 ③ 拱桥Y形刚构移动模板设计 ④ 倾斜塔柱液压自爬模大节段施工技术 ⑤ 水中承台底模分析
midas civil 桥梁荷载试验实例精析

在撰写这篇文章之前,我对于midas civil 桥梁荷载试验实例精析这个主题有了相关的了解,首先让我们明确一下文章的主要内容和结构。
文章将以midas civil 桥梁荷载试验实例为主线索,深入解析其原理、方法和应用,并结合实际案例进行分析和论证。
整篇文章将分为引言、midas civil 桥梁荷载试验原理与方法、实例精析、个人观点和总结回顾五个部分。
以下是对每个部分的简要讨论:引言:在本部分,我将简要介绍midas civil 桥梁荷载试验的背景和意义,并指出本文的主要研究目的和方法。
midas civil 桥梁荷载试验原理与方法:本部分将重点介绍midas civil 桥梁荷载试验的原理和方法,包括其基本理论、模拟原理和具体操作步骤,以便读者能够深入理解其实质。
实例精析:在这一部分,我将结合真实案例,针对具体的midas civil 桥梁荷载试验实例进行分析和论证,重点剖析试验结果、数据分析和结论推断,以印证前文所述的原理和方法。
个人观点:这一部分将是我对midas civil 桥梁荷载试验的个人理解和经验总结,包括其优势、不足以及进一步发展方向等,与读者共享我的见解和思考。
总结回顾:最后一部分将是对全文的总结和回顾,通过对前文内容的归纳和总结,使读者能够全面、深刻和灵活地理解midas civil 桥梁荷载试验的相关知识和应用。
现在我会开始撰写文章,包括以上提到的五个部分。
文章字数将超过3000字,格式将遵循普通文本的知识文章格式,并在内容中多次提及指定的主题文字。
文章将通过逐步展开的方式,深入解析和讲解midas civil 桥梁荷载试验实例,以期为您提供一篇高质量、深度和广度兼具的中文文章。
如果您对文章的结构或内容有任何特殊要求,请随时告诉我,我会尽力满足您的需求。
在引言部分,我将会介绍midas civil 桥梁荷载试验的背景和意义。
midas civil 软件是一款专业的结构分析与设计软件,其在桥梁设计领域具有广泛的应用。
MidasCivil桥梁抗震详解终
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案例三:某古老桥梁抗震加固方案
总结词
对于古老的桥梁,由于其结构形式和材料特性的限制,需要采取特殊的抗震加固方案。
详细描述
在某古老桥梁的抗震加固方案中,根据MIDAS Civil软件的模拟分析结果,采用了增设支撑结构和加强节点连接 等措施来提高桥梁的抗震性能。同时,考虑到古老桥梁的历史和文化价值,加固方案尽可能地保留了原有结构的 特点和风格。
的影响。
分类设防
根据桥梁的重要性和潜 在震害程度,采取不同
的设防标准和方法。
多道抗震防线
通过设置多道抗震防线, 降低地震对桥梁的破坏
程度。
综合考虑
综合考虑桥梁的结构特 点、场地条件、震害经 验等因素,进行综合抗
震设计。
04 MIDAS Civil在桥梁抗震设计中的应用
CHAPTER
建立模型
建立精细化模型
地震波
地震波是地震发生时从震源向外传播的振动波, 分为体波和面波两大类。
桥梁震害及其原因
桥梁震害
桥梁在地震中受到不同程度的破坏,包 括支座破坏、桥墩剪切破坏、桥面塌落 等。
VS
震害原因
桥梁震害主要由于设计不当、施工质量差 、材料老化等因素导致结构抗震能力不足 。
抗震设计基本原则
以预防为主
通过合理的设计和施工 措施,提高桥梁的抗震 能力,减少地震对桥梁
案例二:某复杂桥梁抗震分析
总结词
复杂桥梁的抗震分析需要借助先进的数值模拟软件,对桥梁在不同地震作用下的 响应进行分析。
详细描述
在某复杂桥梁的抗震分析中,利用MIDAS Civil软件对桥梁在不同地震作用下的 响应进行了详细分析。通过调整模型参数和边界条件,模拟了多种工况下的地震 响应,为优化桥梁抗震设计提供了依据。
midas civil桥梁工程实例精解
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Midas Civil桥梁工程实例精解一、引言Midas Civil是一款专门针对桥梁工程设计和分析的软件,其功能强大、应用广泛。
本文将重点讨论Midas Civil在桥梁工程实例中的应用和精解,以帮助读者更好地了解该软件的工程实践价值。
二、Midas Civil桥梁工程实例分析1. 拱桥设计与分析以某某大型拱桥工程为例,介绍Midas Civil在拱桥设计与分析中的具体应用。
包括结构建模、材料设定、荷载分析、抗震设计等方面。
2. 梁桥设计与分析以某某梁桥工程为例,介绍Midas Civil在梁桥设计与分析中的具体应用。
包括纵横断面设计、施工阶段分析、架设过程模拟等方面。
3. 悬索桥设计与分析以某某悬索桥工程为例,介绍Midas Civil在悬索桥设计与分析中的具体应用。
包括索塔设计、索缆分析、振动稳定性分析等方面。
4. 桥梁监测与维护介绍Midas Civil在桥梁监测与维护方面的应用,如结构健康监测、裂缝分析、加固方案评估等。
三、Midas Civil在桥梁工程中的优势和应用价值1. 强大的建模和分析功能Midas Civil具有强大的建模和分析功能,能够准确模拟各类桥梁结构,在设计和施工阶段提供可靠的分析结果。
2. 多场景下的适用性Midas Civil不仅适用于各类桥梁类型,还可以应用于不同地理、气候条件下的工程实践,具有较强的通用性和灵活性。
3. 创新的工程实践技术Midas Civil在桥梁工程实践中引入了许多创新的技术和方法,如基于BIM的协同设计、结构优化算法等,推动了桥梁工程实践的进步。
4. 提高工程质量和效率通过Midas Civil的应用,桥梁工程的设计质量和施工效率得到了有效提升,有力支撑了工程质量和进度的保障。
四、Midas Civil在桥梁工程中的应用案例1. 桥梁工程A案例介绍Midas Civil在桥梁工程A中的应用情况,包括具体的建模分析过程、工程效果和成果展示等。
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目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (12)2.1.4试验结果评定 (15)2.2动载试验 (16)2.2.1自振特性试验 (16)2.2.2行车动力响应试验 (18)2.2.2.1移动荷载时程分析 (18)2.2.2.2动力荷载效率 (29)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (29)参考文献 (30)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
计算分析完毕后,先进行荷载组合:结果>荷载组合,选择“混凝土设计”表单,可以结合通用设计规范D60-04自动生成功能生成荷载组合,组合类型按照检测评定规程选择承载能力极限状态设计和正常使用极限状态设计,分别进行结构抗弯、剪、扭验算及抗裂验算。
进行PSC设计验算时,输出参数中可以只选择抗弯、剪、扭验算及抗裂验算内容;如果不考虑扭矩验算,相应选项可不勾选。
进行RC设计时,选择承载能力极限状态验算,进行抗弯、剪、扭验算及裂缝宽度验算。
对于混凝土桥梁,可以结合规范检测评定规程(JTG/T J21-2011)6.4节的规定确定检测位置及内容:跨中正弯矩、支点附近剪力、1/4截面附近弯剪组合连续梁墩顶负弯矩等,选中这些位置处的单元,作为设计位置。
当然也可以将全桥主梁单元均作为设计位置。
设计验算完毕后,可以在结果当中表格里面通过表格查找到桥梁作用效应值及抗力值。
(1)对于抗弯、抗剪、抗扭验算,以承载能力极限状态抗弯设计验算为例,γMu即为考虑结构重要性系数的作用效应值,Mn为桥梁抗弯承载能力。
(2)对于正常使用极限状态抗裂验算,以正常使用极限状态正截面抗剪验算为例,程序分别输出截面顶板、底板及四个角点位置处的正应力结果,然后取其最大值得到Sig_MAX,即可作为作用效应值, Sig_ALW为容许应力值,即正截面抗裂抗力值。
(3)对于裂缝宽度验算,可以在RC设计验算中输出,也可以在PSC设计验算中对B类部分预应力桥梁输出。
以B类部分预应力桥梁裂缝宽度验算为例,Sig_SS表示受拉钢筋应力,W_tk是计算裂缝宽度,W_AC为允许裂缝宽度。
在检测评定规范7.3.4中裂缝宽度限值表也给出了各类别桥梁容许最大裂缝宽度。
(4)对于挠度检算,在civil中不需要进行设计,可以直接在结果>变形当中查找到相应荷载组合或工况下的位移,如下图中承载能力极限状态组合1下的位移,提取相应检算位置处的变形,将其与容许变形对比进行检算。
(5)对于稳定性验算,可以通过civil进行屈曲分析,得出桥梁结构在自重等静力荷载作用下的特征值,即安全系数,安全系数越大,结构越稳定。
通过计算分析得到作用效应值及抗力值后,尚需根据桥梁缺损状况检查评定和桥梁材质与状态参数检测评定确定承载能力检算系数Z1,对于钢筋混凝土桥梁尚需确定承载能力恶化系数、截面折减系数、钢筋截面折减系数等,通过规范公式7.3.1、7.3.3-1、7.3.3-2、7.3.3-3分别进行强度、应力、变形、裂缝宽度验算。
对于圬工结构桥梁可以通过civil计算分析得到荷载作用效应值,然后将其与引入承载能力检算系数Z1修正的抗力值作对比,进行检算。
对于钢桥,可以通过civil计算分析得到荷载作用下的应力及变形,然后将引入承载能力检算系数Z1修正的应力变形容许值对比检算。
对于拉吊索承载能力检算,主要是将计算拉索应力与考虑检算系数的容许应力限值做对比。
详细内容可参照《公路桥梁承载能力检测评定规程》第7章内容,确定检算公式及检算系数等。
2桥梁荷载试验根据公路桥梁承载能力检测评定规程规定,如果荷载作用效应与结构抗力效应的比值在1.0—1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
故本节主要讲解如何结合midas civil及FEA进行荷载试验分析。
2.1静载试验2.1.1确定试验荷载首先是确定静力试验荷载,根据控制内力、应力或变位等效原则,选择满足静力荷载试验效率的试验荷载及加载方案。
---静力试验荷载作用下,某一加载试验项目对应的加载控制截面内力/变形的最大计算效应值;---检算(控制)荷载产生的同一加载控制截面内力、应力或变位的最不利效应计算值;---按规范取用的冲击系数值;验收性荷载试验---:0.85~1.05;鉴定性荷载试验---:0.95~1.05。
对于加载控制截面,可以参考《公路桥梁承载能力检测评定规程》中表8-1-3“不同类型桥梁主要加载测试项目”及《公路桥梁荷载试验规程》中5.2.2-1/ 2/3/4“各桥型试验荷载工况及控制截面”进行选择确定。
S表示检算荷载或控制荷载作用下的计算效应值,此荷载一般取移动设计荷载,如车道荷载或者是其他设计荷载。
对于冲击系数,如果在civil中定义了移动荷载分析控制中冲击系数,那么计算结果中即包含了冲击效应,可以直接用计算静载试验效率。
以一连续梁桥为例,跨径布置为25+35+25,依据上述规范条文选择试验工况及控制截面如下:(1)主跨支点位置最大负弯矩工况,主跨支点截面,图示B截面(2)主跨跨中截面最大正弯矩工况,主跨最大弯矩截面,图示C截面(3)边跨主梁最大正弯矩工况,边跨最大弯矩截面,图示A截面根据《公路桥梁荷载试验规程》说明,静载试验工况应包括中载工况和偏载工况,故设置两个移动荷载工况:偏载和中载。
偏载车道布置依据通用设计规范中最不利的布置形式设置。
计算分析后分别查看两个工况A、B、C三个控制截面的计算效应值,此时如前处理中在移动荷载分析控制定义了冲击系数,则计算效应值已经包括冲击效应。
以A截面为例,模型中为12号单元中点位置,查看其在偏载移动工况作用下的最大正弯矩为5411.1kN*m,此值即为公式中的分母值,如图所示。
得到检算控制荷载计算效应值后,可以通过移动荷载结果>影响线>梁单元内力,输出12号单元中点在偏载三个车道下的弯矩影响线,如下图偏载1车道下弯矩影响线,同时可将影响线数据通过“生成文件”导出为mct文件。
通过移动荷载结果>移动荷载追踪器>梁单元内力,输出12号单元中点产生最大正弯矩时的移动荷载布置情况,如图所示,并可通过“输出最大/最小荷载文件”将移动荷载布置情况输出为mct格式文件,导入civil后作为静力荷载计算分析。
根据上述导出的弯矩影响线数据、最不利移动荷载布置情况,结合其他辅助工具(检测行业自编小工具),确定试验车辆荷载布置在哪些位置时可以使公式中Ss项满足静载试验效率的要求。
2.1.2试验荷载理论计算确定试验荷载加载位置后,即可采用试验车辆或重物加载试验,关于如何在civil中模拟试验荷载加载,以下述例子进行说明。
首先是对于单梁模型,试验车辆荷载可以采用荷载>梁荷载>线>集中荷载进行施加模拟,假设试验车辆荷载为3轴重车,轴重与轴距统计如下表所示:前轴后轴1 后轴2 前后轴间距后轴间距80kN 130kN 130kN 3.5m 1.3m如将该试验车辆加载在最外侧车道上,如图所示,选择集中荷载后,因试验车辆荷载加载在最外侧车道上,所以需要勾选“偏心”,下面选择“中心”表示以截面质心位置处作为参考位置,“偏心”表示以设置截面偏心后的位置作为参考位置;方向选择局部坐标系y设置横向偏心,通过距离参考位置(加载区间确定的直线)I-端、J-端的偏心距离,确定加载位置,因为最外侧车道中心线距离车道单元-4.35m,故此处距离输入4.35;然后输入根据轴距分配数值,后轴2放在10号节点,后轴1则相对位置为1.3/5.094,前轴相对位置为4.8/5.094,输入对应轴重,选择加载区间两点即可完成试验车辆荷载的输入。
对于梁格模型,可以参照单梁模型对纵梁单元施加梁荷载模拟试验车辆,也可以在梁格模型上添加一个虚拟板或者桥面板单元,如果是添加虚拟板,将其容重设为0,厚度设置较小,此时主要是方便在梁格模型任意位置处参加平面荷载,如果建立桥面板单元,按照桥面板实际厚度建立相应板单元。
在板单元上施加试验荷载,首先通过荷载>压力荷载>分配平面荷载>定义平面荷载类型,假设在此板单元上施加两辆车组成的试验车辆荷载(假设从左侧开上桥梁),车辆轴重、轴距、车距统计如下表:前轴后轴1 后轴2 前后轴间距后轴间距车距80kN 130kN 130kN 3.3m 1.3m 3m 定义车辆荷载名称,选择荷载类型为集中荷载,定义试验车辆的荷载的局部坐标,假设第一辆车的后轴2位于0点,根据轴距及车距,依次定义其余轴重位置,完成试验车辆荷载的定义。
完成平面荷载定义后,选择分配平面荷载,主要是把之前定义的车辆平面荷载放在加载位置上,加载位置通过三点确定:原点、x轴上任意点、x-y平面上任意点。
一般可以将平面荷载中第一个集中荷载放在加载平面原点位置处,方面平面荷载的定义和分配。
如果静载试验荷载需要进行逐级加载,对于理论计算,可以通过定义施工阶段,将不同阶段分级荷载定义为不同的荷载组,然后在不同施工阶段激活模拟。
试验过程中要以理论计算结果作为参考,分析控制各分级加载过程。
2.1.3试验及数据分析根据公路桥梁荷载试验规程(征求意见稿)中5.3节测试内容中说明,静载试验主要关注控制截面的应力(应变)观测、挠度变形测试、构件表面开裂状况、环境温度等,并给出不同桥型的试验测试内容表格。