MIDAS梁格建模助手例题
迈达斯Midas_civil_梁格法建模实例
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：
迈达斯midas梁桥专题—梁格
Integrated Solution System for Bridge and Civil Strucutres目录一、剪力-柔性梁格理论1. 纵梁抗弯刚度.......................................................................32.横梁抗弯刚度....................................................................... 43.纵梁、横梁抗弯刚度........................................................... 44.虚拟边构件及横向构件刚度.. (5)三、采用梁格建模助手生成梁格模型二、单梁、梁格模型多支座反力与实体模型结果比较1. 前言.......................................................................................72. 结构概况...............................................................................73. 梁格法建模助手建模过程及功能亮点...............................114. 修改梁格..............................................................................225. 在自重、偏载作用下与FEA 实体模型结果比较. (24)四、结合规范进行PSC 设计1.纵梁抗弯刚度【强制移轴（上部结构中性轴）法】一、剪力-柔性梁格理论a.各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合b.强制移轴，使各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合，等效纵梁抗弯刚度2.横向梁格抗弯刚度3.纵梁、横梁抗扭刚度4.虚拟边构件及横向构件刚度此处d’为顶板厚度。
迈达斯midascivil 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。
迈达斯Midas-civil 梁格法建模实例
截面:号 1 名称 端部变截面右截面:号 3 名称 端部变截面左
节点连接: 3 4 节点连接:4 5
截面:号 2 名称 跨中等截面 截面:号 1 名称 端部变截面右
节点连接: 5 6 节点连接:6 7
截面:号 3 名称 端部变截面左 截面:号 2 名称 跨中等截面
模型 / 材料和截面特性 / 时间依存材料连接
时间依存材料类型>徐变和收缩>徐变和收缩
选择指定的材料>材料>1:C50选择的材料
图12. 时间依存性材料连接
采用建立节点和建立单元的常规步骤来建立结构模型
建立纵梁
点格(开) ;捕捉点(关) ;捕捉轴线(关)单元(开)
正面;自动对齐
模型>节点>建立节点
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
X轴变化：一次方程
Y轴变化：一次方程
考虑剪切变形(开)
偏心>中-下部
图8. 端部变截面右
模型/材料和截面特性/截面
数据库/用户> 截面号(4); 名称(端部横梁)
截面类型>变截面>PSC-T形
尺寸
对称:(开)
左侧
HL1:0.2 ;HL3: 1.8; BL1:0.15 ;BL3: 0.01; BL4: 0.16
迈达斯midas梁桥专题—梁格.pdf
Integrated Solution System for Bridge and Civil Strucutres目录一、剪力-柔性梁格理论1. 纵梁抗弯刚度.......................................................................32.横梁抗弯刚度....................................................................... 43.纵梁、横梁抗弯刚度........................................................... 44.虚拟边构件及横向构件刚度.. (5)三、采用梁格建模助手生成梁格模型二、单梁、梁格模型多支座反力与实体模型结果比较1. 前言.......................................................................................72. 结构概况...............................................................................73. 梁格法建模助手建模过程及功能亮点...............................114. 修改梁格..............................................................................225. 在自重、偏载作用下与FEA 实体模型结果比较. (24)四、结合规范进行PSC 设计1.纵梁抗弯刚度【强制移轴（上部结构中性轴）法】一、剪力-柔性梁格理论a.各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合b.强制移轴，使各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合，等效纵梁抗弯刚度2.横向梁格抗弯刚度3.纵梁、横梁抗扭刚度4.虚拟边构件及横向构件刚度此处d’为顶板厚度。
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例题---连续梁
4×30m连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。
建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。
1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果12.psc设计13. 取一个单元做横向分析概要：在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制，连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。
同时，随着现代科技的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城市对桥梁的景观要求。
本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构（如图1所示）。
1、桥梁基本数据桥梁跨径布置：4×30m＝120；桥梁宽度：0.25m（栏杆）＋2.5m（人行道）＋15.0m（机动车道）＋2.5m（人行道）+0.25（栏杆）＝20.5m；主梁高度：1.6m；支座处实体段为1.8m；行车道数：双向四车道＋2人行道桥梁横坡：机动车道向外1.5％，人行道向内1.5％；施工方法：满堂支架施工；图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面2、主要材料及其参数2.1 混凝土各项力学指标见表1表12.2低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm弹性模量：195000 MPa标准强度：1860 MPa抗拉强度设计值：1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力：1395 MPa热膨胀系数：0.0000122.3普通钢筋采用R235、HRB335钢筋，直径：8～32mm弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数：0.0000123、设计荷载取值：3.1恒载：一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取25 KN/m 3。
迈达斯midascivil 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。
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1 选择“钢束”表单
4
5
2 输入钢束名称 [Tendon_C]
6
3 选择钢束特性值
4 选择输入方式 [3-D]
5 选择曲线类型 [样条]
6 选择输入方法 [用十个点]
选择z坐标参考点 [底]
7
7 输入钢束坐标值
9
8 8 输入预应力张拉控制力[45000 kN]
9 点击“添加”按钮
14 midas Civil Tutorial
9 输入预应力荷载 [45000 kN]
7
10 点击“添加”按钮
1 5
8
15 midas Civil Tutorial
10 9
腹板间距为3.035，通过输入偏心值来定义左 右钢束。也可通过13页说明的“自动生成”功 能来布置钢束。
Step
08 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 钢筋
步骤
Step
07 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 钢束
步骤
1 选择“钢束”表单 2
2 输入钢束名称 [Tendon_R1] 3
3 选择钢束特性值 4
4 选择输入方式 [3-D]
5 选择曲线类型 [样条]
6
6 选择钢束输入方法 [用十个点]
Z坐标参考点 [底]
7 输入钢束坐标值
8 输入偏心 [y : -3.035]
跨度 ：跨度1，直径：D19 ，肢数:2
3
间距（结束）：2@0.25，
间距（结束）：2@0.25
4
4 输入纵向钢筋数据
5
顶板钢筋数据
[数量 ：6，直径1,2：D25，Dc ：0.05]
底板钢筋数据
[数量 : 4, 直径1,2：D25，Dc：0.05]
5 输入参考点
开始点 : 0 ， 结束点 : 25.4
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
2.1e+008kN/m2
容重
76.98kN/m3
步骤
1
在“布置”表单中，定义桥梁的材料、跨
径、斜交角度、曲线半径、边界条件等参
数。 1 选择“布置”表单2 入桥梁的材料[C40]3 输入跨径信息[3@40]
2
3 4 选择梁格划分类型
[正交] 4
5 勾选边界条件类型 [整体型]
6 输入“整体型”边界条件的相关参数 5
桥台截面和高度：
[3 : abut]， 7.62 m
0.8 L
Ref. Z : 底
0.4 L
Ref. Z : 顶
0.6 L
Ref. Z : 底
0.4 L
Ref. Z : 顶
0.8 L
Ref. Z : 底
输入数据： [ Dia : D25 , 数量 : 90 , Z : 0.08 m , 间距 : 0.36 m ]
Step
08 模型 >结构建模助手 >单箱多室箱梁梁格法 > 钢筋
1
2 3 4 5 6
7
8 9
1
midas Civil Tutorial
Step
02 模型 > 结构建模助手 >单箱多室箱梁梁格法 > 跨度
步骤 1 1 选择“跨度”表单 2 输入数据 [Db2 : 0.76, Db1 : 0.76, De1 : 3.05] 3 输入虚拟横梁间距 [10@3.62] 4 勾选 [等截面] 选择 [1 : nCELL2_1] 5 点击 [复制当前跨度数据给其它跨…] 按钮
Step
02 模型 > 结构建模助手> 单箱多室箱梁梁格法 > 布置
布置表单
< 横向构件排列 > 1) 平行：与斜交角度无关，与Y轴平行排列横梁。 2) 倾斜：根据斜交角度倾斜排列横向。
5
midas Civil Tutorial
< 支座约束方向 > 切向
固定支座的连线方向
Step
02 模型 > 结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 布置
9
midas Civil Tutorial
Step
04 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 截面
Procedure
在“截面”表单中，定义标准截面的分割 方法。 1 选择“截面”表单 2 选择标准截面 [1：nCELL2_1] 3 选择分割选项 [基于腹板] 4 点击“显示截面特性值 …”按钮 ：可以查看各个分割截面的截面特性
2. 三跨连续曲线梁桥
Step
01 模型 > 结构建模助手 >单箱多室箱梁梁格法 > 布置
步骤
1 选择“布置”表单 2 输入桥梁材料 [C40] 3 跨度信息 [3@40] 4 梁格划分类型
[斜交] 5 勾选“弯桥半径”
输入数据 [254 m， 类型 : 凹] 6 勾选边界条件类型 [支座型] 7 勾选 [支承] 8 选择纵向固定支座位置 [桥台1] 9 选择支座方向 [切向]
置 、虚拟横梁的间距以及各个跨度的截
面。
1 选择“跨度”表单
2 输入数据 [Db2, Db1, De1]
3 输入虚拟横梁的间距
[10@3.62]
4 不勾选“等截面”选项，点击“截面分配”
按钮
[参考：桥台（开始）,
位置：18.288，截面： nCELL2_1]
[参考：桥台（开始）,
2 位置：0，截面：nCELL2_2]
B4：3.81 m, b5：9.525 m, b6：3.81 m,
B7：2.54 m
* “Sum” 要与左侧的“桥宽”数值相等
4 输入盖梁数据
4
D：5.08 m(桥梁中心至最外侧桥墩的距离)
间距： 2@5.08 m
5 点击按钮[复制当前盖梁数据给...] 5
11 midas Civil Tutorial
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
肢数: 2 肢数: 2
最大间距 : 0.61 m 直径: D19 肢数 : 2
9@0.82 直径: D19 肢数 : 2
18@0.41 直径: D19 肢数 : 2
Step
08 钢筋 模型 >结构建模助手 >单箱多室箱梁梁格法 >
步骤
1
1 选择“钢筋”表单
2
2 选择“盖梁”表单
选择“桥墩1”表单
3 输入抗剪钢筋的最大间距 : 0.61
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。
梁格法建模助手对话框
梁格模型
梁格模型也需要通过特殊的简化来模拟结构，所以不可能完全正确的反应全桥的效应。需要与实体单元模型结果进行比较来验证误差。影响梁 格模型的最重要的因素是纵梁与横梁的截面刚度，建模过程中调整截面特性的操作是最关键的。
下面通过两道例题（单箱十室直线/曲线梁）来一起学习一下midas Civil的梁格法建模助手功能。
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”
2 3
4 5
2 midas Civil Tutorial
步骤
1 选择“钢筋”表单 2 选择“主梁”表单
选择“剪切钢筋”表单 3 选择跨度 [跨度1] 4 输入钢筋数据
* 内腹板与外腹板布置长度要相等 输入跨中箍筋布置 5 点击 [复制当前钢筋给其它跨…]
1 2
3 5 4
4
跨度 1
17
midas Civil Tutorial
9@0.82
18@0.41
直径: D19 直径: D19
midas Civil 例题
梁格法建模助手
MIDAS Information Technology Co., Ltd.
SKn Technopark Tech-center 15th Fl., 190-1 Sangdaewon1-dong, Joongwon-gu, Seongnam, Gyeonggi-do, 462-721, Korea E-mail: support@ Homepage:
Step
07 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 钢束