迈达斯经典悬臂梁例题
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培训教材-02_梁单元、板单元及实体单元悬臂梁
梁单元、板单元及实体单元悬臂梁(Beam & Plate & Solid Elements)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 ↵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 T ype ，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. 义定材料 图3. 义定截面 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PSC变截面箱梁施工阶段及PSC设计例题
PSC变截面箱梁施工阶段及PSC设计例题北京迈达斯技术有限公司2007年3月19日一、结构描述 (3)二、结构建模 (5)三、分步骤说明 (5)1、定义材料和截面特性 (5)2、建立上部梁单元并赋予单元截面属性 (8)3、定义结构组并赋予结构组单元信息 (12)4、定义边界组并定义边界条件 (13)5、定义荷载工况和荷载组 (14)6、定义施工阶段 (15)7、分阶段定义荷载信息 (16)8、分析及后处理查看 (21)9、按照JTG D62规范的要求对结构进行PSC设计 (22)PSC变截面箱梁施工阶段及PSC设计例题对于常规的PSC连续梁桥我们通常可以参考建模助手建立的模型，对于特殊的桥型或有特殊要求的结构我们需要按照一般方法建立有限元模型，施加边界和荷载进行分析。
这个例题主要说如何使用一般方法建立PSC连续梁桥并定义施工阶段进行施工阶段分析和按照JTG D62规范对结构进行设计验算。
一、结构描述这是一座50+62+50的三跨预应力混凝土连续箱梁桥，这里仅模拟其上部结构。
施工方法采用悬臂浇注,跨中截面和端部截面如图1所示。
图1—1 跨中截面示意图1—2 支座截面示意桥梁立面图如图2所示.图2 连续梁立面图图3 钢束布置形状二、结构建模对于施工阶段分析模型，通常采用的建模方法是:1、定义材料和截面特性(包括混凝土收缩徐变函数定义）；2、建立上部梁单元并赋予单元截面属性；3、定义结构组并赋予结构组信息；4、建立边界组并定义边界条件；5、定义荷载工况和荷载组；6、定义施工阶段;7、分阶段定义荷载信息(分施工阶段荷载和成桥荷载两部分）;8、分析，分析完成后定义荷载组合进行后处理结果查看；9、定义设计验算参数按照JTG D62对结构进行长短期及承载能力验算。
下面就每个步骤分别详述如下——三、分步骤说明1、定义材料和截面特性本模型中涉及的材料包括混凝土主梁（C40）、预应力钢绞线（Strand1860）。
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)。
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）
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。
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：
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。
【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连续梁桥悬臂施工建模过程及建模过程中遇到的问题
midas连续梁桥悬臂施⼯建模过程及建模过程中遇到的问题⼀、⼆、三、⽀座模拟的厚度：0.2⽶四、合龙段长度的选择：在满⾜施⼯操作要求的前提下，应尽量缩短，⼀般采⽤1.5-2m五、梁顶节点和梁底节点的连接⽤：刚性连接六、⽀座两个节点之间⽤弹性连接模拟七、边界条件：边界组1、桥墩临时固结：选择0号块上变截⾯前的两点进⾏约束，⼀般⽀撑约束Dy,Dz在四个桥墩⽀座模拟中上下两节点设置SDxSDySDz（100000371380.0000）SRz(100000371.38)2、边跨桥台⽀座：下⾯的节点采⽤⼀般⽀撑，⼀般⽀撑六个⾃由度全部约束模拟⽀座的上下连个节点之间⽤弹性连接⾥⾯的⼀般，每侧的桥台⼀个设置Dx（100000371380.0000）,Dy（100000371380.0000）⼀个Dx（100000371380.0000），并且设置Dx（100000371380.0000）Dy（100000371380.0000）约束的在纵桥向也要在⼀侧。
3、桥墩⽀座：下⾯的节点采⽤⼀般⽀撑，⼀般⽀撑六个⾃由度全部约束模拟⽀座的上下连个节点之间⽤弹性连接⾥⾯的⼀般，并且在边跨桥台设置SDxSDy ⼀侧设置SDxSDySDz三个约束，同⼀侧桥墩另⼀个⽀座设置SDxSDz；另⼀侧的桥墩在纵向约束多的⼀侧设置SDxSDy约束，另⼀个设置SDx。
（其中SD取值均为100000371380.0000）4、满堂⽀架：下⾯的节点采⽤⼀般⽀撑，⼀般⽀撑六个⾃由度全部约束上下节点之间通过弹性连接的仅受压⽀座模拟，SDx取499999.89565、边跨⽀座临时约束：在两侧的两个现浇段，与合龙段相交的节点处设置，⼀般⽀撑约束Dx,Dy,Rx三个⾃由度6、右边跨临时DX约束：选择右侧桥墩中⼼节点，⼀般⽀撑约束Dx7、桥墩⽀座转化成桥：将桥墩⽀座上下两个节点⽤弹性连接中的⼀般，左外侧两个节点约束SDxSDySDz（100000371380.0000）、左内侧两个节点约束SDxSDz （100000371380.0000）右外侧两个节点约束SDxSDy（100000371380.0000）、右内侧约束SDx（100000371380.0000）六、静⼒荷载⼯况的定义：除温度、温度梯度两种荷载外，其他荷载基本都定义为施⼯阶段荷载。
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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
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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。
累加模型阶段：累加各个施工阶段的结果来进行非线性分 析。进行累加模型的几何非线性分析时，可以考虑时间依 存特性的效果和索初拉力类型，还可以考虑施工阶段新激 活构件的初始切向位移（包括未闭合配合力）。
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截面钢筋
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01.悬臂挂梁
弯起钢筋： Aw = Asb 腹板竖筋： PE:同一截面所有 钢筋的预加力的 合力而不是单根 钢筋的拉力； AP:同一截面所有 钢筋的面积之和 抗扭钢筋： Awt = Asv1 Alt = Ast 箍筋： Aw = Asv
MIDAS中的梁单元以 Timoshenko （铁摩辛柯）的梁理论(垂直于中 和轴的截面，在变形后保持平面形状，但不一定要继续垂直于中和 轴)为基础，分析时默认考虑剪切变形。 当截面尺寸与构件长度的比（高跨比）大于1/5时(深梁)，轴向的剪 切变形的影响将显著增加。建议采用板单元进行建模。
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变截面组
01.悬臂挂梁
7
单元理论厚度
01.悬臂挂梁
JTG D60-2004附录F: 构件理论厚度：h=2A/u Midas：a为要考虑内轮廓周长
的比例系数。
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01.悬臂挂梁
刚性连接与弹性连接（刚性）的区别
主从约束刚性
弹性连接（刚性）
预应力钢束：曲线类型
01.悬臂挂梁
圆弧
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样条
TDN-PROFILE
01.悬臂挂梁
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01.悬臂挂梁
CS:恒荷载、CS:施工荷载、CS:合计
➢做施工阶段分析时程序内部将在施工阶段加载的所有荷载，在分析结果中会将其归 结为 CS:恒荷载。 ➢如果用户想查看如施工过程中某些荷载(如吊车荷载)对结构的影响的话，则需在分 析之前，在分析/施工阶段分析控制数据 对话框的下端部分，将该荷载从分析结果中 的 CS:恒荷载 中分离出来。被分离出来的荷载将被归结为 CS:施工荷载。 ➢分析结果中的CS:合计，为CS:恒荷载、CS:施工荷载及钢束、收缩、徐变等荷载的 合计。但不包括收缩和徐变的一次应力，因为它们是施工过程中发生变化的。 ➢将荷载类型定义为施工阶段荷载（CS）的话，则该荷载只在施工阶段分析中会被使 用。对于完成施工阶段分析后的成桥模型，该荷载不会发生作用，不论是否被激活。 ➢postCS阶段的模型和边界条件与最终施工阶段的相同，postCS阶段的荷载为定义为 非施工阶段荷载类型(在荷载工况中定义荷载类型)的所有荷载工况中的荷载，包括施 工阶段中没有使用过的荷载。 ➢对于与其它成桥后作用的荷载进行荷载组合，须在postCS中进行。在生成荷载组合 时将CS:合计定义为如LCB1的话，则postCS中的LCB1的结构状态即为施工阶段完了 后的成桥状态。
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例题桥梁概况
01.悬臂挂梁
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01.悬臂挂梁
跨中
墩顶
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一般步骤
定义材料和截面 建立结构模型 输入非预应力钢筋 输入荷载
恒荷载 钢束特性和形状 钢束预应力荷载 定义施工阶段 输入移动荷载数据 选择移动荷载规范 定义车道 定义车辆 移动荷载工况 运行结构分析 查看分析结果 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
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车道偏心：a
01.悬臂挂梁
a 车道
梁单元对称点
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01.悬臂挂梁
交流平台
QQ群：39731803, 27546613 论坛：/group/midas_civil 主页：