迈达斯悬臂梁桥分析与设计实例
梁单元、板单元及实体单元悬臂梁单元分析(midas教程24页)_secret
MIDAS/CIVIL软件系列培训教材之：目录简要 (1)设定操作环境 (1)输入材料和截面数据 (2)定义材料 (2)定义截面 (2)定义厚度 (2)建立悬臂梁模型 (3)输入梁单元 (3)输入板单元 (4)输入实体单元 (5)修改单元坐标系 (6)分割单元 (7)输入边界条件 (8)输入荷载 (9)运行结构分析 (12)查看分析结果 (13)查看反力 (13)查看变形和位移 (14)查看内力 (15)查看应力 (19)简要本例题介绍使用梁单元、板单元、实体单元来建立悬臂梁，并查看各种单元分析结果的方法。
模型如图1所示，截面为长方形(0.4m x 1m)，长20m。
图1. 悬臂梁模型设定操作环境打开新项目(New Project)，保存(Save)为‘Cantilever. mcb’。
File / New ProjectFile / Save ( Cantilever )单位体系做如下设置。
T ools / Unit SystemLength>m; Force>tonf输入材料和截面数据定义材料Model / Property / MaterialT ype>Concrete; Standard>GB-Civil(RC); DB>30 ↵定义截面使用User T ype，输入实腹长方形截面(0.4m ×1m)。
Model / Property / SectionDB/User tabName>SR; Section Shape>Solid RectangleUser; H ( 0.4 ); B ( 1 )↵定义厚度Model / Property / ThicknessValue tabThickness ID (1) ; In-plane & Out-of-plane ( 0.4 ) ↵图2. 定义材料图3. 定义截面图4. 定义厚度建立悬臂梁模型输入梁单元使用扩展功能建立梁单元。
MIDAS使用建模助手做悬臂法(FCM)桥梁施工阶段分析.
类型>混凝土;规范> KS-Civil(RC
数据库> C270 ↵
名称(钢束;类型>用户定义;规范> None分析数据
弹性模量(2.0e7
线膨胀系数(1.0e-5 ↵
图7定义材料特性对话框
同时定义多种材
料时,使
用
按钮会更方便一些。
使用建模助手做悬臂法(FCM施工阶段分析
11
将桥墩的截面特性定义为用户类型。
15
混凝土是具有时间依存特性的材料,混凝土的强度、徐变和干缩系数都随时间而变化。混凝土的材龄越小,混凝土的时间依存特性值的变化越大。在施工阶段分析中,因为混凝土一般都处于早期材龄状态,为了正确地反映混凝土的材料时间依存特性,需要正确输入混凝土初始材龄的信息。初始材龄是指在混凝土养生期间拆模之后,开始施加持续荷载时的混凝土材龄。程序将利用输入的初始材龄计算混凝土的弹性系数、徐变系数、干缩系数。主要构件的初始材龄从施工工序计划表中构件的施工持续时间里扣除支模和绑扎钢筋所需时间而得。
文件/新项目
文件/
保存( FCMwizard
工具/单位体系
长度> m ;力> tonf
图6设定单位体系
单位体系也可以使用程序窗口下端的状态条中的按钮
(选择修改。
高级应用例题
10
定义截面及材料
定义上部结构和下部结构以及预应力钢束的材料特性。
模型/特性值/材料
类型>混凝土;规范> KS-Civil(RC
北京迈达斯技术有限公司
概要1
桥梁基本数据以及一般截面2
悬臂法(FCM的施工顺序以及施工阶段分析4
使用材料以及容许应力6
迈达斯经典悬臂梁例题
01.悬臂挂梁
RC设计（普混梁和柱） RC设计参数的确定 运行RC梁设计/运行RC柱设计 查看设计结果表格和图形 输出RC设计计算书
01.悬臂挂梁
剪切变型
梁的模型共有四种: 1.Euler-Bernoulli beam 不考虑剪切变形和转动惯量效应的影响; 2.Rayleigh beam 考虑转动惯量效应的影响; 3.Shear beam 考虑剪切变形的影响; 4.Timoshenko beam 考虑剪切变形和转动惯量效应的影响;
作用效果
一致
一致
能否钝化
不可
可
约束自由度数量
可选任意自由度
６个自由度（所有自由度）
节点处施加支撑
主节点可施加，从节点可施加 主节点没有施加的约束方向
均可
方便性
可同时选择多个从属节点同时 每次只能选择相应的两个节点
定义，可复制
进行定义，可复制
截面钢筋
01.悬臂挂梁
1
01.悬臂挂梁
例题桥梁概况
桥梁形式：三跨混凝土悬臂梁 桥梁长度：L = 30+50+30 = 110.0 m，其中中跨为挂孔结构，挂 梁长16m，为钢筋混凝土结构 施工方法：悬臂施工T构部分，满堂支架施工边跨现浇段，边跨合 龙时，中跨体系转换为简支单悬臂结构，拆除施工支架，然后施工 中跨挂梁，挂梁与中跨主梁铰接，施工桥面铺装，并考虑3650天收 缩徐变。 预应力布置形式：T构部分配置顶板预应力，边跨配置底板预应力
17
14
01.悬臂挂梁
累加模型，独立模型
独立模型阶段：在各个施工阶段形成独立模型来进行分析。 独立模型的几何非线性分析和考虑时间依存特性的分析不 能同时进行。此时，除了非线性分析控制选项之外的其它 选项不能设定。
midas-civil悬臂梁桥分析与设计
北京迈达斯技术有限公司2007年8月目录1.概要 (1)2. 设置操作环境 (4)3. 定义材料和截面 (5)4. 建立结构模型 (14)5. 非预应力钢筋输入 (30)6. 输入荷载 (30)7. 定义施工阶段 (42)8. 输入移动荷载数据 (48)9. 运行结构分析 (52)10. 查看分析结果 (52)11. PSC设计 (62)12. RC设计 (70)附录：关于温度荷载和支座沉降的模拟 (79)1. 概要本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥，其中中跨为挂孔结构，挂孔梁为普通钢筋混凝土梁，梁长16m。
墩为钢筋混凝土双柱桥墩，墩高15m。
（注：本例题并非实际工程，仅作为软件功能介绍的参考例题。
）在简化过程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。
通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工阶段分析功能、普通钢筋的输入方法、钢束预应力荷载的输入方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC设计及RC设计数据的输入方法和查看设计结果的方法等。
图1. 分析模型桥梁概况及一般截面桥梁形式：三跨混凝土悬臂梁桥梁长度：L = 30+50+30 = 110.0 m，其中中跨为挂孔结构，挂梁长16m，为钢筋混凝土结构施工方法：悬臂施工T构部分，满堂支架施工边跨现浇段，边跨合龙时，中跨体系转换为简支单悬臂结构，拆除施工支架，然后施工中跨挂梁，挂梁与中跨主梁铰接，施工桥面铺装，并考虑3650天收缩徐变。
预应力布置形式：T构部分配置顶板预应力，边跨配置底板预应力截面形式如下图2. 跨中箱梁截面图3. 墩顶箱梁截面梁桥分析与设计的一般步骤1. 定义材料和截面2. 建立结构模型3. 输入非预应力钢筋4. 输入荷载①.恒荷载②.钢束特性和形状③.钢束预应力荷载5. 定义施工阶段6. 输入移动荷载数据①.选择移动荷载规范②.定义车道③.定义车辆④.移动荷载工况7. 运行结构分析8. 查看分析结果9. PSC设计（预应力混凝土梁）10. RC设计（普混梁和柱）PSC设计参数确定RC设计参数的确定运行设计运行RC梁设计/运行RC柱设计查看设计结果表格和图形查看设计结果表格和图形输出PSC设计计算书输出RC设计计算书使用的材料❑混凝土主梁采用JTG04（RC）规范的C50混凝土，桥墩采用JTG04（RC）规范的C40混凝土❑钢材采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340 mm2孔道直径: 130 mm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:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)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%，张拉控制应力1395MPa❑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^2t5天长期荷载作用时混凝土的材龄:=ot3天混凝土与大气接触时的材龄:=s相对湿度: %RH70=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❑移动荷载适用规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003)荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD2. 设置操作环境打开新文件(新项目)，以 ‘混凝土悬臂梁’ 为名保存(保存)。
midas梁单元、板单元及实体单元悬臂梁模型的建立及结构分析
北京迈达斯技术有限公司目录简要 (1)设定操作环境 (1)输入材料和截面数据 (2)定义材料 (2)定义截面 (2)定义厚度 (2)建立悬臂梁模型 (3)输入梁单元 (3)输入板单元 (4)输入实体单元 (5)修改单元坐标系 (6)分割单元 (7)输入边界条件 (8)输入荷载 (9)运行结构分析 (12)查看分析结果 (13)查看反力 (13)查看变形和位移 (14)查看内力 (15)查看应力 (19)简要本例题介绍使用梁单元、板单元、实体单元来建立悬臂梁，并查看各种单元分析结果的方法。
模型如图1所示，截面为长方形(0.4m x 1m)，长20m 。
图1. 悬臂梁模型设定操作环境打开新项目(新项目)，保存(保存)为‘Cantilever. mcb ’。
文件 / 新项目文件 / 保存 (悬臂梁 )单位体系做如下设置。
工具 / 单位体系长度>m ; 力>tonf材料 : C30 固定端 实体单元梁单元 板单元长 : 20m 1m 0.4m输入材料和截面数据定义材料模型 / 材料和截面特性 / 材料类型>混凝土 ; 规范>GB-Civil(RC) ; 数据库>30 ↵定义截面使用User Type ，输入实腹长方形截面(0.4m × 1m)。
模型 /材料和截面特性 / 截面 数据库 / 用户名称>SR ; 截面类型>实腹长方形截面 用户 ; H ( 0.4 ) ; B ( 1 ) ↵定义厚度模型 / 材料和截面特性 / 厚度数值厚度号 (1) ; 面内和面外( 0.4 ) ↵图2. 定义材料 图3. 定义截面 图4. 定义厚度对于面内厚度和面外厚度的说明请参考在线帮助手册。
建立悬臂梁模型输入梁单元使用扩展功能建立梁单元。
标准视图, 自动对齐(开), 单元号 (开)模型 / 节点 / 建立坐标 ( 0, 0, 0 )↵模型 / 单元 / 扩展单元全选扩展类型>节点 线单元单元属性>单元类型>梁材料>1:30 ; 截面>1 : SR ; Beta Angle ( 0 )生成形式>复制和移动 ;复制和移动>等间距dx, dy, dz ( 20, 0, 0 ) ; 复制次数 ( 1 ) ↵图5. 输入梁单元输入板单元首先将梁单元复制到板单元的输入位置后，通过 扩展功能将梁单元扩展成板单元。
迈达斯悬臂梁和简支梁示例
节点号(开), 单元号(开)
模型 / 节点 / 建立节点
坐标( 0, 0, 0 )
图7. 在原点(0, 0, 0)建立节点
将建立的节点复制到梁单元的各节点位置。(将12m长的梁单元分割成6等分)
自动对齐(开)
模型 / 节点/ 移动和复制
图2.工具条编辑窗口
将调出的工具条参考图3拖放到用户方便的位置。
(a)调整工具条位置之前
(b)调整工具条位置(b)调整工具条位置之后
图3.排列工具条
定义材料
使用CIVIL数据库中内含的材料Grade3来定义材料。
1. 点击 材料
2.点击
3.确认一般的材料号为‘1’（参考图4)
4.在类型栏中选择‘钢材’
在梁单元细部分析画面的下端选择截面表单，图形上就会给出左侧截面应力(Stress Section,图19的 )栏中选择的相应应力类型的结果。详细内容请参考在线帮助手册。
结果 / 梁单元细部分系
荷载工况/荷载组合>ST:NL; 单元号( 1 )
截面应力>Von-Mises
变截面；截面形状>工字形截面
名称：Taper；数据库：DB>GB-YB
ｉ端>HM440×300×11/18；ｊ端>HM194×150×6/9
偏心：中-上部 （顶平）
图5. 输入截面数据
输入节点和单元
CIVIL是为分析三维空间结构而开发的，对于二维平面内的结构需约束不需要的自由度。对此可通过选择结构类型简单地处理。
显示类型>变形(开) ;图例(开)
图18. 查看梁单元的弯曲应力
梁单元细部分析（Beam Detail Analysis）
MIDAS例题-使用一般功能做悬臂法桥梁施工阶段分析
目录悬臂法的施工顺序和施工阶段分析 1设定建模环境 3定义截面及材料 4结构建模 9建立预应力箱型梁模型 / 10建立桥墩模型 / 15建立结构群 / 16定义边界群以及输入边界条件 / 20建立荷载群 / 23定义并建立施工阶段 25定义施工阶段 / 25建立施工阶段 / 30输入荷载 / 33使用一般功能做悬臂法桥梁施工阶段分析悬臂法的施工顺序和施工阶段分析本用户指南将使用“使用建模助手做悬臂法桥梁施工阶段分析”中的例题，学习掌握使用一般建模功能做施工阶段分析的步骤。
悬臂法(FCM)的施工顺序一般如下：※本悬臂法桥梁例题为三跨连续梁使用了4台挂篮(F/T)，因此不必移动挂篮。
悬臂法施工阶段分析应该正确反应上面的施工顺序。
施工阶段分析中各施工阶段的定义，在MIDAS/CIVIL里是通过激活和钝化结构群、边界群以及荷载群来实现的。
下面将MIDAS/CIVIL中悬臂法桥梁施工阶段分析的步骤整理如下。
1.定义材料和截面2.建立结构模型3.定义并构建结构群4.定义并构建边界群5.定义荷载群6.输入荷载1高级应用例题27.布置预应力钢束8.张拉预应力钢束9.定义时间依存性材料特性值并连接10.运行11.确认分析结果在“使用建模助手做悬臂法桥梁施工阶段分析”里使用悬臂法桥梁建模助手完成了上述2~8步骤。
在本使用指南中，我们将使用一般功能完成上述施工阶段分析的1~8步骤。
步骤9~11的方法与“使用建模助手做悬臂法桥梁施工阶段分析”相同，在本使用指南章节中将不赘述。
使用一般功能做悬臂法桥梁施工阶段分析3设定建模环境为了做悬臂法桥梁的施工阶段分析首先打开新项目( 新项目)以‘FCM.mcb ’名字保存(保存)文件。
然后将单位体系设置为‘tonf ’和‘m ’。
该单位体系可以根据输入的数据类型随时随意地更换。
文件 / 新项目 文件 /保存 ( FCM )工具 / 单位体系长度 > m ; 力 > tonf图1 设定单位体系单位体系也可以在程序窗口下端的状态条中的单位选择按钮()中选择修改。
midas 悬臂结构 算例-概述说明以及解释
midas 悬臂结构算例-概述说明以及解释1.引言1.1 概述Midas悬臂结构作为一种重要的结构形式，在工程领域中具有广泛的应用。
悬臂结构以其独特的工作原理和优越的性能，成为各类工程中的重要组成部分。
本文将深入探讨Midas悬臂结构的设计原理、应用领域以及其在工程中的重要性。
通过对Midas悬臂结构的研究与分析，旨在为工程设计提供更多的参考和借鉴，推动悬臂结构在工程实践中的广泛应用和发展。
1.2 文章结构文章结构部分主要是对整篇文章的框架和组织进行介绍，让读者能够清晰地了解文章的内容安排。
本文的结构分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们首先概述了本文要讨论的主题——Midas悬臂结构算例，并介绍了文章的结构安排和目的。
通过引言，读者可以对文章的主题和目的有一个整体的了解。
接下来是正文部分，其中包括三个小节。
首先是Midas悬臂结构的简介，介绍了这种结构的基本概念和特点。
然后是悬臂结构的设计原理，详细讨论了设计这种结构的方法和原则。
最后是悬臂结构的应用领域，探讨了这种结构在工程中的实际应用情况。
最后是结论部分，对前文所述内容进行总结和展望。
我们将总结悬臂结构的优势和应用前景，并对未来发展趋势进行展望。
最后得出结论，强调本文对Midas悬臂结构算例的重要性和价值。
整个结构清晰、逻辑严谨，希望能够为读者提供一份全面而深入的了解。
1.3 目的:本文旨在深入探讨Midas悬臂结构在工程领域中的应用和优势。
通过对悬臂结构的设计原理和应用领域进行分析和总结，希望可以更全面地了解这种结构的特点和适用性。
同时，通过对悬臂结构的优势和发展进行展望，探讨其在未来工程项目中的潜在作用和发展方向。
最终旨在为工程师和设计师提供关于Midas悬臂结构的详尽信息，促进其在实际工程中的应用和推广。
2.正文2.1 Midas悬臂结构简介Midas悬臂结构是一种常用的工程结构形式，其特点是悬挑出一定长度的梁或板，使之只在一端支撑而另一端悬挑。
MIDAS-梁单元、板单元及实体单元悬臂梁
简要本例题介绍使用梁单元、板单元、实体单元来建立悬臂梁，并查看各种单元分析结果的方法。
模型如图1所示，截面为长方形(0.4m x 1m)，长20m。
图1. 悬臂梁模型设定操作环境打开新项目(新项目)，保存(保存)为‘悬臂梁. mcb ’。
文件 /新项目文件 / 保存 (悬臂梁 )单位体系做如下设置。
工具 / 单位体系长度>m ; 力>tonf ↵MIDAS-梁单元、板单元及实体单元悬臂梁梁单输入材料和截面数据定义材料模型 / 材料和截面特性 / 材料设计类型>混凝土 ; 规范>GB-Civil(RC) ; 数据库>30 ↵定义截面使用用户（标准截面形状的主要尺寸），输入实腹长方形截面(0.4m × 1m)。
模型 /材料和截面特性 / 截面数据库 / 用户名称>SR ; 截面类型>实腹长方形截面 用户 ; H ( 0.4 ) ; B ( 1 ) ↵定义厚度模型 / 材料和截面特性 / 厚度数值厚度号 (1) ; 面内和面外( 0.4 ) ↵对于面内厚度和面外厚度的说明请参考在线帮助手册。
图2. 定义材料 图3. 定义截面 图4. 定义厚度建立悬臂梁模型输入梁单元使用扩展 功能建立梁单元。
标准视图, 自动对齐 (开), 单元号 (开)模型 / 节点 / 建立坐标 ( 0, 0, 0 )↵模型 / 单元 / 扩展单元全选扩展类型>节点Æ线单元单元属性>单元类型>梁单元材料>1:30 ; 截面>1 : SR ; Beta 角 ( 0 )生成形式>复制和移动 ;复制和移动>等间距dx, dy, dz ( 20, 0, 0 ) ; 复制次数 ( 1 ) ↵图5. 输入梁单元输入板单元首先将梁单元复制到板单元的输入位置后，通过 扩展功能将梁单元扩展成板单元。
模型 / 单元 / 复制和移动选择最新建立的个体 形式>复制移动和复制>等间距 ; dx, dy, dz ( 0, 0.5, -2 ) 复制次数 ( 1 ) ↵模型 / 单元 / 扩展单元选择最新建立的个体 扩展类型>线单元Æ平面单元 目标>删除 (on)单元属性>单元类型>板单元 材料>1:30 ; 厚度>1:0.4 生成形式>复制和移动 复制和移动> 等间距dx, dy, dz ( 0, -1, 0 ) ; 复制次数 ( 1 ) ↵选择删除的话，复制的梁单元被扩展后会自动被删除。
midas桥梁抗震分析与设计例题
桥梁抗震分析与设计北京迈达斯技术有限公司2007年8月前言为贯彻《中华人民共和国防震减灾法》，统一铁路工程抗震设计标准，满足铁路工程抗震设防的性能要求，中华人民共和国建设部发布了新的《铁路工程抗震设计规范》，自2006年12月1日起实施。
新规范规定了按“地震动峰值加速度”和“地震动反应谱特征周期”进行抗震设计的要求，明确了铁路构筑物应达到的抗震性能标准、设防目标及分析方法，增加了钢筋混凝土桥墩进行延性设计的要求及计算方法。
从1999年开始，中华人民共和国交通部也在积极制定新的《公路工程抗震设计规范》、《城市桥梁抗震设计规范》。
从以上规范的征求意见稿中可以看出，新规范中桥梁抗震安全设置标准采用多级设防的思想，增加了延性设计和减隔震设计的相应规定，对于结构的计算模型、计算方法、以及计算结果的使用有更加具体的规定。
随着新规范的推出，工程师急迫需要具备桥梁抗震分析与设计的能力。
Midas/Civil具备强大的桥梁抗震分析功能，包括振型分析、反应谱分析、时程分析、静力弹塑性分析以及动力弹塑性分析，可以很好地辅助工程师进行桥梁抗震设计。
目录一桥梁抗震分析与设计注意事项 (1)1. 动力分析模型刚度的模拟 (1)2. 动力分析模型质量的模拟 (1)3. 动力分析模型阻尼的模拟 (1)4. 动力分析模型边界的模拟 (2)5.特征值分析方法 (2)6.反应谱的概念 (3)7.反应谱荷载工况的定义 (4)8.反应谱分析振型组合的方法 (4)9.选取地震加速度时程曲线 (5)10.时程分析的计算方法 (5)二桥梁抗震分析与设计例题 (7)1. 概要 (7)2. 输入质量 (8)3. 输入反应谱数据 (10)4. 特征值分析 (12)5. 查看振型分析与反应谱分析结果 (13)6. 输入时程分析数据 (18)7. 查看时程分析结果 (20)8. 抗震设计 (22)一 桥梁抗震分析与设计注意事项1．动力分析模型刚度的模拟建立桥梁动力分析模型时，结构类型需要采用3D ，主梁、桥墩、支座（边界连接）都需要模拟出来。
迈达斯预应力混凝土梁桥悬臂施工阶段分析专题
midas Civil 2010
梁桥专题—预应力混凝土梁桥悬臂施工阶段分析
悬臂施工
1、桥梁概要
1.1 桥梁概况
本桥为60+100+60 三跨预应力混凝土连续梁铁路桥。主梁为单箱单室结构，梁宽 12.2m ，桥梁
采用挂篮悬臂灌注法施工。 通过本例题重点介绍midas Civil 软件的施工阶段仿真模拟、施工预拱度的确定等。
定义C26 混凝土的时间依存材料（收缩徐变）
模型 > 材料和截面特性 >时间依存材料>时间依存材料连接
模型 > 材料和截面特性 >时间依存材料>修改单元的材料依存特性
材料的依存特 性与构件的理
论厚度有关
系，而构件的 理论厚度又与
构件的截面有
关系，不同截 面的构件理论
厚度有可能不 同。
8 / 26
定义端支点截面
定义中支点截面
5 / 26
midas Civil 2010
2.2定义截面
梁桥专题—预应力混凝土梁桥悬臂施工阶段分析
悬臂施工
模型 > 材料和截面特性 >截面>设计截面
模型 > 建模助手 >PSC桥 >跨度信息
定义跨中横隔板截面
模型 > 建模助手 >PSC桥 >截面和钢筋>截面
定义C26 混凝土的时间依存材料（收缩徐变）
模型 > 材料和截面特性 >时间依存材料>时间依存材料连接
模型 > 材料和截面特性 >时间依存材料>修改单元的材料依存特性
材料的材料依 存特性与构件
的理论厚度有
关系。
7 / 26
midas梁单元板单元及实体单元悬臂梁模型的建立及结构分析
北京迈达斯技术有限公司目录简要本例题介绍使用梁单元、板单元、实体单元来建立悬臂梁，并查看各种单元分析结果的方法。
模型如图1所示，截面为长方形 x 1m)，长20m 。
图1. 悬臂梁模型设定操作环境打开新项目(新项目)，保存(保存)为‘Cantilever. mcb ’。
文件 / 新项目文件 / 保存 (悬臂梁 )单位体系做如下设置。
工具 / 单位体系长度>m ; 力>tonf材料 : C30 固定端 实体单元梁单元 板单元长 : 20m 1m输入材料和截面数据定义材料模型 /材料和截面特性/ 材料类型>混凝土 ; 规范>GB-Civil(RC) ; 数据库>30定义截面使用User Type，输入实腹长方形截面× 1m)。
模型 /材料和截面特性 / 截面数据库 / 用户名称>SR ; 截面类型>实腹长方形截面用户 ; H ( ) ; B ( 1 )定义厚度模型 / 材料和截面特性 / 厚度数值厚度号 (1) ; 面内和面外( )图2. 定义材料图3. 定义截面图4. 定义厚度对于面内厚度和面外厚度的说明请参考在线帮助手册。
建立悬臂梁模型输入梁单元使用扩展功能建立梁单元。
标准视图, 自动对齐(开), 单元号 (开)模型 / 节点 / 建立坐标 ( 0, 0, 0 )模型 / 单元 / 扩展单元全选扩展类型>节点线单元单元属性>单元类型>梁材料>1:30 ; 截面>1 : SR ; Beta Angle ( 0 )生成形式>复制和移动 ;复制和移动>等间距dx, dy, dz ( 20, 0, 0 ) ; 复制次数 ( 1 )图5. 输入梁单元输入板单元首先将梁单元复制到板单元的输入位置后，通过 扩展功能将梁单元扩展成板单元。
模型 / 单元 / 复制和移动选择最新建立的个体 形式>复制移动和复制>等间距 ; dx, dy, dz ( 0, , -2 ) 复制次数 ( 1 )模型 / 单元 / 扩展单元选择最新建立的个体 扩展类型>线单元平面单元 目标>移动 (on)单元属性>单元类型>板单元 材料>1:30 ; 厚度>1 : 生成形式>复制和移动 复制和移动> 等间距dx, dy, dz ( 0, -1, 0 ) ; 复制次数 ( 1 )图6. 利用复制的梁单元建立板单元选择删除的话，复制的梁单元被扩展后会自动被删除。
MIDAS-使用建模助手做悬臂法桥梁施工阶段分析
使用材料以及容许应力
上部结构混凝土 材料强度标准值 : fck = 400 kgf / cm2 初始抗压强度 : fci = 270 kgf / cm2 弹性模量 : Ec=3,000Wc1.5 √fck+ 70,000 = 3.07×105kgf/cm2
MIDAS-使用建模助手做悬臂法桥梁施工阶段分析
概要
预应力箱型梁桥(PSC BOX Bridge)的施工工法一般有顶推法(ILM)、悬臂法(FCM)、 移动支架法(MSS)等。悬臂法是由桥墩向跨中方向架设悬臂构件的方法，该工法不用水 上作业，也不需要架设大量的临设和脚手架，因此可以灵活使用桥下空间。另外，因为 不直接与桥下河流或道路接触，因此被广泛使用于高桥墩、大跨度桥梁中。
预应力钢束(KSD 7002 SWPC 7B-Φ15.2mm (0.6˝ 钢束)
屈服强度 抗拉强度 截面面积 弹性模量
张拉力
: fpy = 160 kgf / mm 2 → Py = 22.6 tonf / strand : fpu = 190 kgf / mm 2 → Pu = 26.6 tonf / strand : A p = 138.7 cm2 : E p = 2.0 × 106 kgf / cm2 : fpj = 0.72fpu = 137 kgf / mm 2
例题中的桥梁为按悬臂法施工的现浇桥梁。
图1 分析模型(竣工后)
桥교梁량始시点 점 275
桥梁基本数据以及一般截面
桥梁基本数据如下：
midas 悬臂结构 算例
midas 悬臂结构算例全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：midas悬臂结构是一种常见的结构形式，广泛应用于高层建筑、桥梁等工程中。
悬臂结构是指建筑物或桥梁中的柱子或桥墩只在一侧支撑，另一侧悬空，形成悬臂结构。
midas是一款专业的结构分析软件，可以用来模拟悬臂结构的受力情况，为工程设计和施工提供重要参考。
在进行midas悬臂结构的分析之前，首先需要进行材料特性和荷载情况的分析。
材料特性包括材料的弹性模量、密度等参数，荷载情况包括静载荷、动载荷等。
通过对这些参数的分析，可以确定悬臂结构在不同工况下的受力情况。
midas悬臂结构的分析过程一般可以分为静力分析和动力分析两个部分。
静力分析主要是分析结构在受静载荷作用下的受力情况，包括结构的内力、位移等。
动力分析则是分析结构在受动载荷作用下的响应情况，包括结构的振动特性、疲劳寿命等。
在进行midas悬臂结构的静力分析时，首先需要建立结构的有限元模型。
通过划分单元、定义节点等操作，可以构建出符合实际情况的结构模型。
然后，输入荷载情况，进行分析计算，得出结构在不同部位的受力情况。
通过分析计算结果，可以评估结构的稳定性和安全性，为工程设计提供参考。
midas悬臂结构的分析是一个复杂而细致的过程，需要考虑多种因素，包括材料特性、荷载情况、结构特性等。
通过逐步分析和计算，可以了解结构在不同工况下的受力情况，为工程设计和施工提供科学依据。
midas悬臂结构的分析方法不仅可以用于高层建筑、桥梁等工程，也可以应用于其他类型的悬臂结构，为工程领域的发展提供重要支持。
第二篇示例：midas是一种用于工程结构分析和设计的强大软件，它的悬臂结构算例在工程界中被广泛应用。
悬臂结构是指由一个支点支撑的悬挂结构，其中一个端点自由悬挂。
本文将介绍midas悬臂结构算例的应用，并探讨其在工程设计中的重要性。
在使用midas进行悬臂结构分析时，首先需要建立结构模型。
工程师可以通过midas的模型建立工具，将悬臂结构的几何形态和材料性质输入软件中。
06-MIDAS悬臂梁分析
06-MIDAS悬臂梁分析6. 悬臂梁分析概述两个不同截面构成的悬臂梁以实体单元和梁单元来建模后，比较因竖向荷载和横向荷载产生的弯矩和弯曲应力。
图 6.1 分析模型实体单元梁单元单位：m材料混凝土抗压强度 : 270 kgf/cm2截面形状 : 实腹长方形截面大小: B×H 3500×2500 mm1000×2500 mm荷载1. 竖向荷载 : 1.0 tonf2. 水平荷载 : 1.0 tonf设定基本环境打开新文件以‘悬臂梁.mgb’为名存档。
单位体系定义为‘m’和‘tonf’。
文件 / 新文件文件 / 保存( 悬臂梁 )工具 / 单位体系长度 > m ; 力 > tonf图 6.2 设定单位体系定义材料以及截面选择悬臂梁的材料为混凝土(设计基准压缩刚度270 kgf/cm2)，定义梁单元的截面。
模型 / 特性 / 材料类型 > 混凝土规范> GB-Civil(RC) ; 数据库 > 30?模型 / 特性 / 截面数据库 / 用户截面号( 1 ) ; 名称( R-1 )截面形状 > 实腹长方形截面 ; 用户H ( 2.5 ) ; B ( 3.5 )截面号( 2 ) ; 名称( R-2 )截面形状>实腹长方形截面 ; 用户H ( 2.5 ) ; B ( 1 ) ?图 6.3 定义材料图 6.4 定义截面建立单元模型1是首先建立悬臂梁的底面板单元，然后用扩展板单元建立实体单元生成的。
用板建模助手功能先建立板单元。
顶面,捕捉点 (关), 捕捉轴线 (关)捕捉点格 (开), 捕捉单元 (开), 自动对齐(开)模型 / 结构建模助手 / 板输入类型 1> ; B ( 10 ) ; H ( 3.5 )材料( 1 ) ; 厚度( 1 )（厚度未定义，可以不用定义）编辑类型 2> ; 分割数量 (开)m ( 20 ) ; n ( 7 ) ; 显示辅助尺寸(开)插入插入点( 0, 0, 0)旋转>Alpha ( -90 ), Beta ( 0 ), Gamma ( 0 )显示号 (开)图 6.5 板建模助手对话框建完底面的板单元后，根据悬臂梁的形状删除不必要的板单元部分。
【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1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=701旗开得胜1大气或养护温度: C °20=T 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。
midas civil桥梁工程实例精解
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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图4. 设置单位体系
Байду номын сангаас
3. 定义材料和截面
定义材料 下面定义模型中所使用的混凝土和钢束的材料特性。 模型 / 材料和截面特性 / 材料 类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC） 数据库> C50 名称〉主梁 类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC） 数据库> C40 名称〉桥墩 名称(Strand1860 ) ; 类型>钢材 数据库> Strand1860 ; 规范> JTG04（S）
图7. 定义支座位置处截面
根据已定义的等截面定义变截面 模型 /材料和截面特性 / 截面/添加 截面类型>变截面> 单箱单室 截面号 ( 3 ) ; 名称 (跨中-支座) 偏心>中-上部 截面I、J端通过导入已经定义的跨中截面和支座截面来定义。
在变截面I端导入跨中截面， J端导入支座截面 截面偏心选择中-上部
工程软件实训 C
----------- Midas Civil 培训实例
悬臂梁桥分析与设计
兰州理工大学土木工程学院 2014 年秋季学期
Midas civil 培训实例
目
录
1. 概要 .............................................................................................1 2. 设置操作环境 ..............................................................................4 3. 定义材料和截面...........................................................................5 4. 建立结构模型 ............................................................................14 5. 非预应力钢筋输入 .....................................................................29 6. 输入荷载 ...................................................................................30 7. 定义施工阶段 ............................................................................42 8. 输入移动荷载数据 .....................................................................48 9. 运行结构分析 ............................................................................52 10. 查看分析结果 ..........................................................................52 11. PSC设计..................................................................................62 12. RC设计 ...................................................................................70 附录：关于温度荷载和支座沉降的模拟 .........................................79
图2. 跨中箱梁截面
图3. 墩顶箱梁截面
梁桥分析与设计的一般步骤 1. 定义材料和截面 2. 建立结构模型 3. 输入非预应力钢筋 4. 输入荷载 ①. 恒荷载 ②. 钢束特性和形状 ③. 钢束预应力荷载 5. 定义施工阶段 6. 输入移动荷载数据 ①. 选择移动荷载规范 ②. 定义车道 ③. 定义车辆 ④. 移动荷载工况 7. 运行结构分析 8. 查看分析结果 9. PSC设计（预应力混凝土梁） PSC设计参数确定 运行设计 查看设计结果表格和图形 输出PSC设计计算书
入h 值 。
名称 (桥墩收缩徐变) ; 设计标准>China(JTG D62-2004) 标号抗压强度 (40000) 环境年平均相对湿度(40 ~ 99) (70) 构件的理论厚度 (1) 水泥种类系数(Bsc):5 开始收缩时的混凝土材龄 (3)
图13. 定义主梁的徐变和收缩特性
图14. 定义桥墩的徐变和收缩特性
同时定义多种 材料特性时，使用 键可以连 续输入 。
图5. 定义材料对话框
定义截面 预应力混凝土连续梁通常采用箱梁截面， 可以使用截面数据库中的设计截面 来定义。首先定义控制位置的一般截面，然后再使用一般截面定义变截面。 （注：因为对于主梁要进行PSC设计和RC设计，因此主梁截面必须用设计 截面来定义，而墩截面必须用数据库/用户截面来定义。 ）
注：对复制生成的截面修改 截面名称即可。
图11 复制生成挂梁截面
最终全桥截面数据如下图所示——
图12. 截面列表
定义材料时间依存特性并连接 施工过程需要考虑主梁和桥墩的收缩徐变特性，为了考虑徐变、收缩，下面定 义混凝土材料的时间依存特性。 材料的时间依存特性参照以下数据来输入。 标号强度 : fcu,k = 50000 KN/m 2 （主梁） ， fcu,k = 40000 KN/m2 （桥墩） 相对湿度 : RH = 70 % 理论厚度 : 1m(采用程序自动计算) 拆模时间 : 3天 模型 /材料和截面特性 / 时间依存性材料(徐变和收缩) 名称 (主梁收缩徐变) ; 设计标准>China(JTG D62-2004) 标号强度 (50000) 环境年平均相对湿度(40 ~ 99) (70) 构件的理论厚度 (1) 截面形状比较复杂时， 可使用 模型 > 材料和截面 水泥种类系数(Bsc):5 特性值 > 修改单元材料时 开始收缩时的混凝土材龄 (3) 间依存特性 的功能来输
图16. 建立几何模型
根据桥梁所处位置给各桥梁段赋予实际的截面信息。 参照前面的图1可以看到，本桥在边跨的端部为等截面，中跨的挂梁部分为等截面， 其他主梁为变截面，各截面对应的单元编号如下表所示—— 截面名称 跨中 支座 跨中-支座 支座-跨中 跨中挂梁 单元编号 1to13，98to110 30 31 80 81 14to29 64to79 32to47 82to97 48to63
参照图15将一般材料特性和时间依存材料特性相连接。即将时间依存材料 特性赋予相应的材料。 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>主梁徐变和收缩 选择指定的材料>材料>1:主梁 选择的材料 时间依存材料类型>徐变和收缩>桥墩徐变和收缩 选择指定的材料>材料>2:桥墩 选择的材料
1. 概要
本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥，其中中跨为挂孔结构，挂孔梁为普通钢筋混凝 土梁，梁长16m 。墩为钢筋混凝土双柱桥墩，墩高15m。 （注：本例题并非实际工程，仅作为软件功能介绍的参考例题。 ） 在简化过程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。 通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工阶段分析功能、普通钢筋的输入方法、钢 束预应力荷载的输入方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC设计及RC设 计数据的输入方法和查看设计结果的方法等。
10. RC设计（普混梁和柱） RC设计参数的确定 运行RC梁设计/运行RC柱设计 查看设计结果表格和图形 输出RC设计计算书
使用的材料 混凝土 主梁采用JTG04（RC）规范的C50混凝土，桥墩采用JTG04（RC）规范的 C40混凝土 钢材 采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860
图15. 连接时间依存材料特性
4. 建立结构模型
利用建立节点和扩展单元的功能来建立单元。 模型>节点> 建立节点 坐标 (0,0,0) 模型>单元> 扩展单元 全选 扩展类型>节点 线单元 单元类型>梁单元 ; 材料>1:主梁 ; 截面> 1: 跨中 生成形式>复制和移动 复制和移动>等间距>dx,dy,dz>(1, 0, 0) 复制次数>(110)
模型 /材料和截面特性 / 截面/添加 截面类型>设计截面> 单箱单室 截面号 ( 1 ) ; 名称 (跨中)
按照左图输入跨中位置处截面 的各控制尺寸，并且打开程序 自动定义剪切验算位置和自动 搜索腹板厚度功能 考虑剪切变形(开) 偏心>中-上部
图6. 定义跨中位置处截面
按照左图输入支座位置处截面 的各控制尺寸，并且打开程序 自动定义剪切验算位置和自动 搜索腹板厚度功能 考虑剪切变形(开) 偏心>中-上部
图8. 变截面“跨中-支座”定义对话框
注： 变截面梁实际的变化规律 以变截面组中定义的规律 为准。
图9. 变截面“支座-跨中”定义对话框
使用“数据库/用户”中截面 定义桥墩截面 截面偏心选择中心
图10 定义桥墩截面
挂梁截面与跨中截面形式一样，可由跨中截面复制生成。 在材料和截面列表中选择跨中截面，然后点击截面列表右侧的复制命令，生成新 的截面，然后再对新生成的截面修改截面名称即可。
荷载
恒荷载 自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算 预应力 钢束(φ15.2 mm×31) 截面面积: Au = 4340 mm 2 孔道直径: 130 mm 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:0.25 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm) 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%，张拉控制应力1395MPa 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: t o 5天 混凝土与大气接触时的材龄: t s 3天 相对湿度: RH 70% 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 移动荷载 适用规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003) 荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD