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。
MIDAS梁格法建模算例
目录概要 (3)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. (60)输入移动荷载数据................................................................................................ 错误！未定义书签。
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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。
迈达斯Midascivil梁格法建模实例
术有限公司目录概要 ........................................................................................................................................................... 设置操作环境............................................................................................................................................ 定义材料和截面........................................................................................................................................ 建立结构模型............................................................................................................................................ PSC截面钢筋输入 .................................................................................................................................... 输入荷载 ................................................................................................................................................... 定义施工阶段............................................................................................................................................ 输入移动荷载数据.................................................................................................................................... 输入支座沉降............................................................................................................................................ 运行结构分析 ........................................................................................................................................... 查看分析结果............................................................................................................................................ PSC设计....................................................................................................................................................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。
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 (3)设置操作环境.................................................. 错误！未定义书签。
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输入荷载...................................................... 错误！未定义书签。
定义施工阶段 (61)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。
运行结构分析.................................................. 错误！未定义书签。
查看分析结果.................................................. 错误！未定义书签。
PSC设计....................................................... 错误！未定义书签。
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。
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内容有所不同。
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：3@32＝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(φ mm)（规格分别有6束、8束、9束和10束四类）钢束类型为:后张拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04和(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的摩擦系数:管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:(1/m)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力: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。
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)
24
midas
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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midas
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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midas
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
Civil 2010 梁桥专题—梁格
【Midas】迈达斯CIVIL梁格法实例
旗开得胜概要 (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)11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1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内容有所不同。
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1旗开得胜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1。
应用例题3 迈达斯 MIDAS
4
T型桥墩
利用面单元建立桥墩平面
在Edit表单的Type 2
选择栏中选择
或
的话，可以对圆
形中存在方孔或圆孔的形
状进行建模。
对于基础下部平面中圆形柱所处的位置利用板建模助手功能按以下步骤输入。
1. 在属性菜单的菜单表单选择模型>结构建模助手>板
2. 在输入表单的类型1选择栏中选择圆形(
)(参考图5 (a))
21. 依次指定节点70、67、71、13来输入面单元67
22. 依次指定节点13、71、72、17来输入面单元68
23. 依次指定节点17、72、68、21来输入面单元69
7
例题
对于基础平面的剩余部分，可通过在输入边上的桁架单元后将其扩展成面单元来完 成建模。(参考图7)
欲查看单元的情报时， 可点击 Query Elements 选择相应单元，则画面下 端的Message窗内就会显 示出相关情报。或者可以 将画面下端的 Fast Q uery(图7的X)转为Toggle on状态，并把鼠标移到相 应单元,则画面上就会显示 相关情报。
10. 在复制次数 输入栏输入‘12’
11. 在厚度 输入栏输入‘0.5’
12. 在方向选择栏确认‘+z’
13. 点击
键
13
例题
图12. 完成圆柱
将欲扩展成墩帽的面单元移动到墩帽设计位置的上端。
1. 点击 组
2. 在结构组双击‘墩帽1’
3. 点击 移动/复制单元
4. 在形式 选择栏选择‘移动’
5. 在移动和复制 选择栏确认‘等距离’
桥墩的材料特性按以下输入。
图3. 输入材料的对话窗口
图4. 输入材料数据
Midas例题（梁格法）：预应力混凝土连续T梁桥的分析与设计
Midas例题（梁格法）：预应⼒混凝⼟连续T梁桥的分析与设计北京迈达斯技术有限公司⽬录概要 (3)设置操作环境 (10)定义材料和截⾯特性 (11)建⽴结构模型 (21)PSC截⾯钢筋输⼊ (42)输⼊荷载 (44)定义施⼯阶段 (63)输⼊移动荷载数据 (73)运⾏结构分析 (80)查看分析结果 (81)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步骤，本例题采⽤了⼀个⽐较简单的分析模型——⼀座由五⽚预应⼒T梁组成的3×32m桥梁结构，每⽚梁宽2.5m。
桥梁的基本数据取⾃实际结构但和实际结构有所不同。
本例题的基本数据如下：桥梁形式：三跨连续梁桥桥梁等级：I级桥梁全长：3@32＝96m桥梁宽度：12.5m设计车道：3车道图2. T型梁跨中截⾯图图3. T梁端部截⾯图使⽤材料以及容许应⼒> 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:后张拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04和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张拉⼒: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。
应用例题2 迈达斯 MIDAS
建立虚设梁 / 25
输入车辆移动荷载和静力荷载
28
设定荷载条件 / 28
输入静力荷载 / 29
输入车辆移动荷载 / 31
进行结构分析
38
查看分析结果
38
荷载组合 / 38
确认变形 / 40
查看影响线结果 / 41
剪力图与弯矩图 / 46
2
例题2. 单跨拱桥
概要
本例题主要介绍如何对有车辆荷载作用的单跨拱桥进行建模、结构分析及结果校 核。
1. 在材料和截面特性点击 材料 (参考图5)
2. 点击
键
3. 在一般的材料号输入栏确认‘1’(参考图6)
4. 在类型选择栏确认‘钢材’
5. 在钢材的规范选择栏选择‘GB(S)’
6. 在数据库选择栏选择‘Grade3’
7. 点击
键
8. 用同样的方法参考上表输入虚设梁的材料
9. 点击
键
8
单跨拱桥
X
图7. 截面数据的输入
调整吊杆腹板轴的方向 使其与桥轴的垂直方向一 致。(参考图10, On-line Manual的“Civil的功能>模 型>修改单元参数” )
1. 在单元工具条点击 扩展单元 (图9的X)
2. 点击 节点编号 (Toggle on)
3. 点击 用窗口选择，选择为建立吊杆要进行投影延长的节点2~10
4. 在扩展类型 选择栏确认‘节点→线单元’
键
21. 在状态条点击单位选择键( )将‘mm’改为‘m’
10
使用节点和单元进行建模
建立拱肋
利用建立拱助手功能建立拱肋。(参考图8)
在输入&□ □ 表单的类 型选择栏可以对拱的形式 (投影等间距抛物线、等间 距抛物线、投影等间距椭 圆、等间距椭圆)作选择。 这里考虑吊杆的等间距排 列，选择‘Parabola1’ 形 式以使拱肋上的节点投影 到连接两端的直线上时为 等间距。(参考图8)
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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