基于Midas Civil的连续刚构桥受力分析
基于MIDASCivil连续钢构的上部结构受力分析
基于MIDAS/Civil连续钢构的上部结构受力分析孙天天（新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830001）摘要：利用MIDAS/Civil建立连续钢构桥的仿真模型，通过对实际工程案例的计算分析，验证模型的准确性和桥梁的稳定性。
关键词：MIDAS/Civil；连续钢构；受力分析中图分类号：U443.22 文献标识码：A Mechanical analysis of superstructure based on MIDAS / Civil continuous steel structureSUN Tian-tian（Xinjiang Transportation Planning Survey Design Institute, XinjiangUrumqi 830001 China）Abstract:In this paper， MIDAS/Civil is used to build the simulation model of the continuous steel structure bridge. Through the calculation and analysis of the actual engineering cases， the accuracy of the model and the stability of the bridge are verified.Key words:MIDAS/civil;continuous steel structure;stress 引言某连续刚构桥跨度为126 m+220 m+126 m，该桥为单箱单室断面，根部梁高13.8 m，跨中梁高5.0 m，底板按1.65次抛物线进行变换，顶板厚度为0.3 m。
按全预应力混凝土构件相应指标进行控制［1］。
1 桥梁建模1.1 荷载取值一期恒载主要是主梁的自重。
混凝土容重取26 kN/m3，混凝土箱梁按实际断面计取重量［2］。
例析高墩大跨连续刚构桥合拢顶推力确定
例析高墩大跨连续刚构桥合拢顶推力确定0 引言由于连续刚构能明显降低结构高度而且具有外形美观、整体性能好等显著优点，在桥梁工程中被广泛采用。
但是，由于混凝土收缩、徐变、温度变化等都会对结构产生一定的附加内力，特别是对温度的敏感程度较高，在合龙段施工过程中，合龙时的实际温度同设计温度可能会有偏差，该温差将会使梁体产生位移，引起主墩产生水平偏位，产生二次应力。
同样，后期的收缩徐变也会使梁体产生竖向挠度和水平位移以及附加内力，造成主墩的偏位，影响了桥梁的美观和行车的舒适性，同时对主墩的受力产生不利影响。
对高墩大跨连续刚构桥，顶推力的大小与水平位移量有关。
本文以某在建连续刚构桥为研究对象，开展了高墩连续刚构桥合龙顶推力确定的探索。
1 工程背景某在建连续刚构桥全长372m，桥跨布置为96m+180m+96m。
上部箱梁为变截面单箱单室断面，采用纵向、横向和竖向三向预应力体系。
从悬臂端到0 号块根部箱梁高度和底板厚度均按1.8 次抛物线变化。
主墩由双肢薄壁墩+箱墩组成，薄壁墩为矩形空心截面，双肢薄壁墩之间设一道系梁，墩身上部端与箱梁0号梁段固接，下部端箱墩固结，箱墩下部与承台固结。
墩高分别为146m、142.1m。
本桥采用悬臂浇筑施工，0#块在临时支架上进行浇筑，1～20#节段利用挂篮悬臂浇筑，而后进行边跨、中跨合龙。
结构分析采用MIDAS—CIVIL 有限元程序，计算采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JT G D62- 2004）。
全桥共划分196个单元，200个节点。
其中上部结构单元106 个，桥墩单元90 个，墩顶节点与对应箱梁节点刚性连接。
全桥共划分53个施工阶段。
2 顶推的作用通过理论计算及工程实际应用可知，改善因长期荷载作用下混凝土收缩、徐变及温度效应对连续刚构桥墩柱受力及变位产生的不利影响是顶推力设计的首要目的。
连续刚构桥可以使用千斤顶改善合龙段受力情况，一般只在中跨合龙时适当使用，其主要作用是：首先，改善温度对合龙的影响。
不同弯—坡组合连续刚构桥受力及变形对比分析
不同弯—坡组合连续刚构桥受力及变形对比分析随着公路、铁路交通的迅速发展,尤其是在山区,为行车平顺舒适,并能较好适应地形、地貌的限制,使桥梁与自然更为融合,增加视觉美感,而且高等级公路对线形的要求高,不可避免地出现大量弯-坡桥;同时,在高速公路或城市立交的出口或转向,经常也会出现跨线弯-坡桥或匝道弯-坡桥。
因此,弯-坡组合桥的出现是公路、铁路桥梁建设的必然结果。
由于弯-坡组合连续刚构桥数量的不断增多,越来越多的问题也暴露出来,如主梁裂缝数量多于其他相同跨径平直连续刚构桥,坡桥在动荷载作用下可能发生过大剪切变形、支座失效,主梁发生位移、伸缩缝破损等。
影响弯-坡连续刚构桥受力及变形的因素甚为复杂,在桥梁必须设计为弯-坡组合的情况下,什么样的弯-坡组合对桥梁结构受力相对较佳?在实际工作中,设计人员一般较为盲目。
同时,国内外学者对不同弯-坡组合连续刚构桥受力及变形特性进行系统性研究较少。
因此,对不同弯-坡组合连续刚构桥受力及变形特性进行系统性研究,对比分析其规律,为弯-坡连续刚构桥的合理设计、施工及安全运营具有十分重要的意义。
本文依托广西资源至兴安高速公路杨家湾大桥工程,改变“弯”与“坡”组合参数,运用MIDAS/Civil有限元软件建立30个不同弯-坡组合连续刚构桥模型。
通过计算结果的相互对比分析,并与平直连续刚构桥计算结果的比较,得到了不同弯-坡组合情况下连续刚构桥受力特点、变形特点以及“弯”、“坡”的影响规律和影响程度。
1)基于传统表示弯桥弯曲特征参数的缺陷,提出了相对弯曲半径R2/L的概念,比圆心角更能全面反映弯桥的弯曲特征,采用相对弯曲半径参数对研究成果进行分析整理,有利于研究成果的推广与应用。
2)相对弯曲半径对连续刚构桥不同内力及变形参数的影响差异较大。
对主梁扭矩、横向位移、扭转角位移、支座反力的分布影响较大,对其他内力及变形参数影响相对较小或基本没有影响。
当相对弯曲半径小于6000m后,主梁最大扭矩、梁横向位移和扭转角位移均急剧增大,成桥阶段预应力荷载作用下对支座反力分布的影响达到18.0%以上。
用MIDAS建连续刚构桥模型
用MIDAS建连续刚构桥模型步骤:1.建立一个模型的第一步就就是要建立符合您需要的单位体系,一般用KN,M。
2.定义材料参数:混凝土材料参数,预应力钢筋材料参数。
在首先建立模型的时候,可以直接应用MIDAS给定的规范数据库中的材料来定义,但就是在实际的工程中,要根据实际的情况来设置一些参数,如泊松比、弹性模量、线膨胀系数等。
这个时候要用自定义材料参数来定义。
3.定义时间依存性材料特性:(我们通常说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化在程序里统称为时间依存材料特性)1)定义时间依存性特性函数(包括收缩徐变函数,强度发展函数,一般国内的规范里面不考虑强度发展函数)2)将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接起来3)修改时间依存材料特性值(对于连续刚构桥一般就就是指修改构件的理论厚度)4.截面定义:截面定义有许多种方法,可以采用调用数据库中截面(标准型钢)、用户定义、采用直接输入截面特性值的数值形式、导入其她模型中已有截面。
针对连续刚构桥的截面定义,最好就是采用用户定义的方式输入截面参数,当然也可以采用在AutoCAD画好截面,采用MIDAS中的截面特性计算器计算出截面的特性值,保存为SEC文件的形式后,再导入MIDAS中这种数值形式来定义截面,但就是这种树脂形式定义的截面不能向用户输入那样直观的显示截面的三维效果,但就是其不影响整个模型的计算结果。
其中截面特性计算器有其相关的文件说明。
连续刚构桥的截面定义一般就是先建立PSC截面后,再建立变截面单元,等到建立好单元长度后,将变截面单元赋给相应的单元。
5.建立节点:首先要明白节点就是有限元模型最基本的单位,节点不代表任何的实际桥梁结构只就是用来确定构件的位置。
节点的建立可以采用捕捉栅格网、输入坐标、复制已有节点、分割已有节点等方法来建立新的节点,另外在复制单元的同时程序会自动生成构成单元的节点。
节点建立过程中可能会出现节点号不连续的情况,这就是可以通过对选择节点进行重新编号或紧凑节点编号来进行编辑。
公路桥梁体外预应力受力特性分析
公路桥梁体外预应力受力特性分析作者：于鑫来源：《城市建设理论研究》2013年第36期摘要:利用midas/Civil程序对公路体外预应力混凝土连续刚构桥进行分析计算，并得出结构受力合理的结论。
在计算模型正确的基础上，重点分析体外预应力钢束损失情况和介绍在极限荷载作用下体外预应力结构应力增量的相关理论，为体外预应力技术在桥梁工程中的应用提供了结构设计方面的依据。
关键词：体外预应力；midas/Civil；预应力损失；应力增量中图分类号：U445 文献标识码：A中图分类号：U442体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一，是将预应力钢束布置在梁体外的一种结构形式，只在转向块及锚固端处与混凝土有相同位移。
体外预应力钢束既可适用于做永久预应力束，也可作为施工临时束，或作为旧桥加固的预应力束使用。
近年来，我国的桥梁工作者正日益认识到体外预应力结构的重要价值，已从多方面展开研究工作，并且在桥梁工程和建筑结构的加固以及新结构的设计中对其进行了深入探索。
本文主要以连续刚构桥为实际工程背景，重点计算分析体外预应力刚构桥的受力情况和体外预应力束的相关特性。
1 工程简介以国内某预应力混凝土连续刚构桥为实例，其跨径布置为75+l30+75 m，桥全长260 m，主墩采用双薄壁柔性墩，两岸主、引桥间各设有一过渡墩，引桥均为30 m先简支后连续箱梁。
主桥单侧悬臂施工部分共由8个3.5 m和7个4.4 m节段组成，箱梁顶板宽16.5 m，底板宽9. 25 m，两侧悬臂长各3.63 m。
箱梁根部梁高7.8 m(最低腹板外侧高)，跨中梁高3.0 m，箱梁高度以1.8次抛物线变化。
在预应力体系上只在纵向和横向布置预应力而取消了竖向预应力。
纵向预应力钢束分为以下几类：I期悬臂施工束T1~T32，边跨底板束B1~B2，边跨合龙束L3~L5，中跨底板束D1~D2，中跨合龙束L1 、L2，体外束W1~W8。
主梁纵向体内预应力束采用s15.24高强低松弛钢绞线，体外预应力束采用s15.24高强低松弛喷环氧钢绞线，夹片式群锚，两端张拉。
基于Midas Civil的曲线形桥梁施工钢栈桥受力性能分析
基于Midas Civil的曲线形桥梁施工钢栈桥受力性能分析摘要：本文依托厦门滨海东大道九溪大桥施工钢栈桥为背景，论述了曲线形桥梁施工钢栈桥安全计算荷载原则，通过Midas Civil.2019工程数据计算软件建立九溪大桥钢栈桥三维数值模型,对曲线形桥梁施工钢栈桥的各杆件的内力、应力、稳定性及变形进行分析，为同类工程提供参考。
关键词：Midas Civil；应力分析；稳定计算；施工过程1 结构设计钢栈桥基础采用Φ630×8mm的钢管桩，钢管桩之间设置斜撑和φ273钢管连接，在钢管顶往下50cm处设置斜撑。
桩顶铺1cm厚钢板焊接，2根I45a工字钢放置在封口钢板上并焊接。
为保证横梁的横向稳定性，在单排三根钢管桩顶部设置2根I45a工字钢横梁与钢管顶部焊接。
主便桥采用6片贝雷梁作为主梁，双车道。
分配梁采用I20a工字钢，布置间距为75cm。
纵桥向间距、横桥向间距如图1所示，栈桥面板采用厚度为10mm厚的A3防滑钢板，尺寸为7×1.5m。
2 钢栈桥荷载分析2.1 自重荷载a)桥面钢板、分配梁、贝雷架、横向分配梁等可由程序自动考虑；b)栏杆桥面采用小钢管（φ48钢管）做成的栏杆进行防护，桥面栏杆竖杆为I12.6工字钢，栏杆高度1.2米，竖杆间距1.5m；横杆为φ48×3.5mm钢管，高度方向设置两道横杆。
竖杆下部焊接4mm厚钢板作为踢脚，高0.2m。
栏杆直接焊接在25a工字钢上。
2.2 可变荷载（1）移动荷载：根据施工需要考虑80t履带吊、9m3 混凝土罐车。
汽车荷载均进行最不利加载，偏载时按车轮中心线距离桥面边缘0.5m考虑（履带吊偏载时，履带边缘距桥面边缘0.2m考虑），移动加载不考虑冲击系数的影响。
（a）履带吊80t 履带吊：自重 78t，吊重 20t，履带长 5.56m×0.8m，工作时履带中心间距4.05m；（b）混凝土罐车9m3混凝土罐车：本项目采用9m3 的混凝土运输车，本项目按实际施工时满载情况下进行了实测。
大曲率连续刚构人行天桥受力分析
大曲率连续刚构人行天桥受力分析本文以上海某大曲率连续刚构人行天桥为背景，通过建模计算，分析了连续刚构梁桥的受力分配情况，对比了曲线桥与直线桥的异同，用以指导设计。
标签：人行天桥；大曲率；刚构；钢箱梁1 前言近几年来，随着国家经济建设的发展，各地的城市化运动也是如火如荼。
城市里房屋密集，路线复杂，交叉口众多，交通运输能力是一个城市能否正常运行的关键，由于受周围环境的限制，同时也需要考虑到景观的要求，立体交通是一个常见的、合理的方案。
在城市中的立交桥工程中，由于结构比较密集，路线繁多，且各种公共设施和管道密布，因而在设计立交桥时，其桥墩几乎都是预先指定位置甚至是指定尺寸，线形的曲折几乎不可避免，此时就需要建造曲线型桥梁。
曲线桥梁中，桥跨的重心并不在两墩连线的中点上，即使在自重作用下，桥跨也会产生扭矩，无论在恒载或活载作用下，弯曲和扭转总是耦合的，这导致曲线桥的内力和变形计算趋于复杂化，故曲线桥一般采用具有良好抗扭性能的箱形断面。
然而，曲线桥钢箱梁的各个腹板内力分配比直线桥更加复杂，给设计造成一定的难题。
本文以上海某一大曲率钢箱梁连续刚构人行天桥为背景，分析天桥受力的分配情况，为工程设计提供数据依据。
2 曲线梁受力分析2.1 工程概况本桥跨径组合为（2.9+31.839+36+24+36.167+0.6）=131.506m。
主桥中心线为平面S形曲线：5.692m直线+29.322m圆弧（R=21m）+43.73m直线+29.322m 圆弧（R=21m）+23.441m直线。
考虑到曲线桥易出现支座负反力，此桥采用P1～P4墩墩顶与梁底固结的连续刚构形式，P5墩处设压重抵消负反力（本文意在分析结构的受力分配问题，故计算模型中暂不计入压重，可能P5墩会出现负反力，但不影响结论），其中P1、P3、P5墩位于直线段，P2、P4墩位于曲线段。
主梁采用等高度钢箱梁，梁高1.4m，箱梁全宽9.34m。
由于空间限制，桥梁的P1～P4墩的尺寸最大只能做成1.4m（横桥向）×1.0m （纵桥向），立柱的横桥向宽度1.4m仅两道中腹板的间距相等，所以墩顶桥梁腹板的受力分配情况是设计的关键所在。
基于midasCivil在贝雷架栈桥结构受力分析
基于midas Civil在贝雷架栈桥结构受力分析发布时间：2022-05-06T08:25:08.272Z 来源：《新型城镇化》2021年24期作者：魏义超[导读] 通过在工程中的实际应用效果来阐述midas Civil有限元分析软件在临时结构中运用的意义，并为后续贝雷架栈桥临时工程的施工提供参考。
上海公路桥梁（集团）有限公司上海 200433摘要：本文通过肇庆阅江大桥栈桥的工程实例，根据项目实际的地形地貌及外部环境，结合水文、地质条件，并参照相关规范，利用midas Civil有限元分析软件对该工程跨江钢栈桥在不同工况下的荷载组合进行结构受力分析，通过在工程中的实际应用效果来阐述midas Civil有限元分析软件在临时结构中运用的意义，并为后续贝雷架栈桥临时工程的施工提供参考。
关键词：midas Civil 钢栈桥受力分析Structure stress analysis of Bailey beam steel trestle bridgebased on midas CivilWEI Yi Chao(Shanghai Highway and Bridge Group Co., Ltd., Shanghai,200433, China;) Abstract: In this paper, through the engineering example of Zhaoqing Yuejiang Bridge trestle, according to the actual topography and external environment of the project, combined with hydrological and geological conditions, and with reference to relevant specifications, the midas Civil finite element analysis software is used for the project's cross-river steel trestle under different working conditions. The structural stress analysis is carried out according to the load combination under the following conditions, and the significance of the application of the midas Civil finite element analysis software in the temporary structure is explained through the actual application effect in the project, and it provides a reference for the subsequent construction of the temporary project of the beret trestle bridge.Key words: midas Civil steel trestle Force analysis1.引言贝雷架因具有可分解、轻量化、拆装方便、易于运输，同时构件可以重复使用，而且组合形式多样化，能够根据工程实际需求组合出不同跨径等优点而被广泛运用于交通建设工程和抢险救灾工程。
迈达斯MIDASCIVIL培训教材-悬臂法助手建连续刚构
※ 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。
使用建模助手做悬臂法(FCM)施工阶段分析
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。
4
3
2
1
주零두号부块
FCFCMM 区구段간
合龙段 Key Seg
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
φ6˝- 19
一端张拉 일단긴장
P1
하下부部강钢연束 선
一일端단张긴장拉 两양端단张긴장拉
φ6˝- 19
图4 钢束布置简图
3
高级应用例题
4
悬臂法(FCM)的施工顺序以及施工阶段分析
悬臂法(FCM)的施工顺序一般如下：
概要
使用建模助手做悬臂法(FCM)施工阶段分析
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。
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 7. 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. 运行结构分析 11. 确认分析结果
迈达斯(MIDAS-Civil)结构力学分析(全)
图1.8 输入荷载条件
输入均布荷载
给连续梁施加均布荷载 1 tonf/m。
荷载 /梁单元荷载（单元）
节点号(关)
全选
荷载工况名称> 均布荷载 ; 选择 >添加
荷载类型>均布荷载; 方向>整体坐标系 Z; 投影>否
数值 >相对值; x1( 0 ); x2( 1 ); W( -1 )
复制单元
复制连续梁(模型 1)来建立多跨静定梁(模型 2,模型 3)。为了同时复制连续梁(模型1)均布荷载、温度荷载、边界条件，使用复制节点属性和复制单元属性功能。
显示
边界条件>一般支承(开)
模型 / 单元 / 单元的复制和移动
全选
形式 >复制; 移动和复制 >等间距
dx, dy, dz( 0, 0, -5 ); 复制次数( 2 )
图 1.3 定义材料 图 1.4 定义截面
建立节点和单元
为了生成连续梁单元，首先输入节点。
正面, 捕捉点(关), 捕捉轴线(关)
捕捉节点(开), 捕捉单元(开), 自动对齐源自模型 / 节点 / 建立节点
坐标 ( x, y, z )( 0, 0, 0 )
图 1.5 建立节点
用扩展单元功能来建立连续梁。
模型 / 单元/ 扩展单元
复制节点属性(开),复制单元属性(开)
图 1.11 复制单元
输入铰接条件
在复制的连续梁输入内部铰支座来建立多跨静定梁。
在梁单元的端部使用释放梁端约束功能来生成铰接条件。
模型 / 边界条件/释放梁端约束
单元号(开)
单选( 单元 :19, 23, 33)
midas建模连续刚构
目 录
• MIDAS建模简介 • 连续刚构桥简介 • MIDAS建模在连续刚构桥中的应用 • 连续刚构桥的稳定性分析 • 连续刚构桥的抗震性能分析 • 连续刚构桥的施工监控与优化设计
01
MIDAS建模简介
MIDAS软件介绍
MIDAS，全称是“Mixed Data Sampling”，是一款用于分析不同频率和不同样本 间隔的数据的软件。
根据连续刚构桥的设计图纸，在MIDAS软件中创建基本结构模型，包 括桥墩、桥跨、基础等部分。
添加边界条件和荷载
根据实际工程情况，为模型添加适当的边界条件，如固定支座、滑动 支座等，并施加设计荷载，如恒载、活载等。
模拟施工过程
在MIDAS模型中模拟连续刚构桥的施工过程，包括浇筑桥墩、拼装预 制梁段等，以考虑施工过程中的各种因素对结构的影响。
动力分析法
通过分析桥梁的动力响应，评估 桥梁的稳定性，特别适用于分析 地震、风等动态载荷作用下的稳
定性。
基于MIDAS建模的稳定性分析过程
建立MIDAS模型
根据桥梁的几何尺寸、材料属 性、边界条件等，建立MIDAS
模型。
求解稳定性
通过MIDAS软件进行计算，获 得桥梁的内力和位移分布，评 估桥梁的稳定性。
建立MIDAS模型
实时监控数据采集
利用MIDAS软件建立连续刚构桥的有限元 模型，模拟施工过程和受力状态。
通过在施工现场安装传感器和监测设备， 实时采集施工过程中的位移、应变等数据 。
数据处理与分析
优化设计调整
对采集到的数据进行处理和分析，评估施 工状态和结构安全性。
根据监控数据和分析结果，对施工方案和 设计参数进行优化调整，提高施工质量和 效率。
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 (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心得
midas_civil心得1.在midas中横向计算问题.在midas中横向计算时遇到下列几个问题,请教江老师.1.荷载用"用户定义的车辆荷载",DD,FD,BD均取1.3m,P1,P2为计算值,输入时为何提示最后一项的距离必须为0?2.同样在桥博中用特列荷栽作用时,计算连续盖梁中中支点的负弯距相差很大.其他位置相差不多.主要参数:两跨2X7.5m,bXh=1.4X1.2m,P1,P2取100midas结果支点活载负弯矩-264.99kn.m桥博结果支点活载负弯矩-430kn.m通过多次尝试及MIDAS公司的大力支持，现在最终的结果如下：肯定是加载精度的问题，可以通过将每个梁单元的计算的影响线点数改成6，或者，将梁单元长度改成0.1米，就能保证正好加载到这一点上。
由这个精度引起的误差应该可以接受的，如果非要消除，也是有办法的。
2.梁板模拟箱梁问题腹板用梁单元，顶底板用板单元，腹板和顶底板间用什么连接，刚性？用这个模型做顶底板验算是否合适？在《铁道标准》杂志的“铁道桥梁设计年会专辑”上有一篇文章，您可以参考一下：铁四院康小英《组合截面计算浅析》里面讨论组合截面分别用MIDAS施工阶段联合截面与梁+板来实现，最后得出结论是用梁+板的结果是会放大板的内力。
可能与您关心的问题有相似的地方。
建议您可以先按您的想法做一个，再验证一下，一定要验证！c3.midas里面讲质量转换为荷载什么意思！是否为“荷载转为质量”？在线帮助中这么写：将输入的荷载(作用于整体坐标系(-)Z方向)的垂直分量转换为质量并作为集中质量数据。
该功能主要用于计算地震分析时所需的重力荷载代表值。
直观的理解就是将已输入的荷载，转成质量数据，不必第二次输入。
一般用得比较多的是将二期恒载转成质量。
另外，这里要注意的是，自重不能在这里转换，应该在模型--结构类型中转换。
准确来讲，是算自振频率时（特征值分析）时用的，地震计算时需要各振形，所以间接需要输入质量。
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 (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。
连续刚构桥内力电算辅导(midas)
分组
结构组（单元分组） 边界组 荷载组
施工过程模拟
定义施工步骤
施工过程模拟
连续刚构施工中，一个通 用的施工阶段包含几个子 阶段： 1、混凝土浇筑形成初步强度 模拟方法：激活单元， 并删除上一阶段的湿重 2、预应力张拉 模拟方法：激活拟张拉预 应力荷载。 3、推挂篮 模拟方法：激活下一阶段 的挂篮荷载，钝化本阶段 的挂篮荷载 4、浇筑下一阶段混凝土 模拟方法：激活下一阶段 的湿重。
连续（刚构）预应力混凝土桥 毕业设计电算辅导
徐腾飞 西南交通大学·桥梁工程系 TengfeiXU@
连续梁的施工过程
悬臂浇筑T构， 现浇边跨 边跨合拢 中跨合拢
连续梁的内力过程
毕业设计中内力计算要求 1. 手算并绘制0号块施工至最大悬 臂阶段的内力图； 2. 电算施工过程、成桥，使用阶 段内力。
定义截面
1、看图输入参数 2、熟练后，可采用表格输入 3、利用显示截面特性来验证 输入是否正确
定义变截面
1、点击“导入”，导入之前定 义的截面 2、注意导入的单元I，J两端
定义材料
连接单元
连接相应相应节点，形成单元
约束条件
线位移约束
角位移约束
恒载及施工荷载
1、定义荷载工况
恒载
自重
恒 载
二期恒载 支座沉降
施工荷载
1、湿重（简化为节点荷载） 2、挂篮重量（简化为节点荷载） 注意：荷载组的选择
施工荷载
3、预应力荷载 （内力估算时，不计）
预应力的处理
预应力钢束特性 值
主要用于处理预应力损 失计算，参数输入应查 阅规范及预应力资料。
预应力的处理
用于输入预应力筋的形状即平 弯与竖弯特性。
施工过程手算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法
基于MidasCivil的连续刚构桥抗震安全性分析
基于Midas Civil的连续刚构桥抗震安全性分析摘要：桥梁工程作为城市交通中的生命线工程，设计人员对其抗震安全性的研究从未停止。
本文采用Midas Civil建立某高速公路段连续刚构桥的三维空间模型，以公路桥梁抗震设计规范（JTG-T2231-01-2020）为依据，采用反应谱分析法，对桥梁整体在E1、E2地震作用下的抗震性能进行验算分析。
其分析方法及结论可为今后同类型桥梁抗震设计提供参考。
关键词：反应谱法、连续刚构桥地震响应、抗震分析引言我国部分地区直属于两大地震带范围内，地震活动较为频繁[1]。
2008年，汶川发生的8.0级大地震，死亡失踪人数高达8.7万，造成经济损失近6000亿元；2010年，青海玉树发生7.1地震，死亡失踪人数2968人，直接经济损失近150亿元[2]。
灾情之严重让人痛心不已。
随着我国交通事业的蓬勃发展，大量连续刚构桥得以修建，若桥梁在地震作用下遭受破坏，导致震区交通瘫痪，这势必会对震后救援工作造成极大困难，造成的人、财损失将不可估量。
面对地震的突发性、破坏性，桥梁等重要交通建设必须从设计阶段入手，严格把控其抗震安全性能。
一、工程概况某高速公路段60+100+60m三跨变截面连续刚构桥项目，上部结构为预应力混凝土单箱单室箱梁，支点梁高6.8m，跨中梁高3m，采用公路Ⅰ级设计荷载；下部结构为单柱式薄壁空心墩，长8.5m，宽3.2m，桩基础为4根直径1.6m的圆柱桩，桩长15m。
二、计算模型建立采用Midas Civil2021及Midas Civil Designer2021进行建模、分析，C50混凝土箱梁、C40混凝土桥墩和C25混凝土桩基采用梁单元模拟。
全桥共计160个节点，147个单元，所建桥梁三维模型见图1所示。
图1结构模型三、模态分析采用Midas Civil中的多重Ritz向量法进行特征值分析，按照地震波最不利输入方向（顺桥向、横桥）取前100阶振型对桥梁三维有限元模型进行模态分析[3]。
迈达斯（MIDAS-Civil）结构力学分析（全）
迈达斯（MIDAS-Civil）结构力学分析（全）迈达斯(MIDAS-Civil)结构力学分析(全)目录1．连续梁分析/ 22．桁架分析/ 203．拱结构分析/ 394．框架分析/ 575．受压力荷载的板单元/ 776．悬臂梁分析/ 977．弹簧分析/ 1208．有倾斜支座的框架结构/ 1419．强制位移分析/ 16210．预应力分析/ 17911．P-Δ分析 / 18812．热应力分析/ 20913．移动荷载分析/ 23314．特征值分析/ 24715．反应谱分析/ 26116．时程分析/ 28117．屈曲分析/ 30511. 连续梁分析概述比较连续梁和多跨静定梁受均布荷载和温度荷载（上下面的温差）时的反力、位移、内力。
3跨连续3跨静定3跨连续1图 1.1 分析模型2材料钢材: Grade3截面数值 : 箱形截面400×200×12 mm荷载1. 均布荷载 : 1.0 tonf/m2. 温度荷载: ΔT = 5 ℃ (上下面的温度差)设定基本环境打开新文件，以‘连续梁分析.mgb’为名存档。
单位体系设定为‘m’和‘tonf’。
文件/ 新文件文件/ 存档 (连续梁分析 )工具 / 单位体系长度> m ; 力 > tonf图 1.2 设定单位体系3设定结构类型为 X-Z 平面。
模型 / 结构类型结构类型> X-Z 平面?设定材料以及截面材料选择钢材GB（S）（中国标准规格），定义截面。
模型 / 材料和截面特性 / 材料名称( Grade3)设计类型 > 钢材规范> GB(S) ; 数据库> Grade3 ?模型 / 材料和截面特性 / 截面截面数据截面号 ( 1 ) ; 截面形状 > 箱形截面 ;用户：如图输入 ; 名称> 400×200×12 ?选择“数据库”中的任意材料，材料的基本特性值（弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重）将自动输出。
基于Midas／Civil的大跨度预应力砼连续刚构桥的抗震分析与设计
地 震动参数 区划 图 （ ＧＢ １ ８ ３ ０ ６ — ２ ０ ０１ ） ，本项 目区地震 基
本烈度Ⅶ度 （ 地 震 动 峰值 加速 度 ０ ． １ ０ ｇ ） 。依 据 交通 部 颁 发 的
主 桥 箱 梁 横 断 面 采 用单 箱 双 室 ， 箱梁 顶宽 １ ， ５ ５ ０ ｃ ｍ， 底
伤 ，经 临时加 固后可供维持应 急交通 使用 。结合本桥实 际情 况 ，设计 中按 Ｅ１与 Ｅ２地震作 用下 ，结构均 处于 弹性 阶段 ，
以 此验 算结 构 的 安全 性 。 根 据 细 则 的 ９ ． ３ ． ６条 规 定 ，混 凝 土 梁 桥 、拱 桥 的 阻
第 １ ３卷 第 ６期
ห้องสมุดไป่ตู้２０１ ３芷
中 国
水
运
Ｖ ｏＩ ． １ ３
Ｎ ｏ． ６ ２０１ ３
６月
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｗ ａｔｅｒ Ｔｒ ａｎ ｓｐ ｏｒ ｔ
Ｊ ｕｎ ｅ
基于 Ｍｉ ｄ ａ ｓ ／ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 的大 跨度预应力砼 连 续刚构 桥的抗震分析 与设计
土变截面连续 刚构 ，下部结构采 用双肢 薄壁墩、钻孔桩 基础 ，
如 下 图 １所 示 。
公路桥梁 抗震 设计 细则 （ Ｊ Ｔ Ｇ／ Ｔ Ｂ０ ２１ — ０ １ — ２ ０ ０ ８ ）规定 ， 按 照桥梁抗 震设 防等级 ８级对 该区域内的桥梁 等构造 物进行
抗 震设 防 。
三 、计 算 参 数 １ ． 主要 材料 及 计 算 参 数 收 稿 日期 ：２ ０１ ３ — ０ ２ — ０ ３
尼 比不宜大于 ０ ． ０ ５ ，因此在这里取阻尼 比为 ０ ． ０ ５ 。按抗震 规范 ９ ． ３ ． １ 条， 本次抗震计算采用多振型反应谱法进行 计算。
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基于Midas Civil的连续刚构桥受力分析
摘要：本案例通过Midas软件建立连续刚构桥受力结构模型，对连续刚构桥持久状况正常使用极限状态内力分析，清晰表达出其各使用阶段内力，从而更好地进行内力分析计算，为以后连续刚构桥施工受力分析方案提供理论依据。
关键词：Midas分析；连续刚构桥；内力分析
1 工程概况
本工程位于广东省，东莞麻涌至长安高速公路路线跨越漳彭运河后，于大娘涡、沙头顶之间跨越淡水河。
淡水河上游接东江北干流和中堂水道，下游汇入狮子洋。
淡水河特大桥设计起点从路线K20+060开始至K21+184终止。
其中主桥为（82+2×140+80）m的连续刚构桥，梁部采用C60混凝土，根部梁高8m，高跨比为1/17.5，跨中梁高为3m，高跨比为1/46.67，跨中根部梁高之比为1/2.67，底板按1.8次抛物线变化，桩基采用9根φ2.2m桩（半幅桥）。
2 主要技术标准
本桥采用对称逐段悬臂灌注和支架现浇两种施工方法。
先托架浇注0号块，再对称逐段悬臂浇筑其它块件。
边跨端头块采用支架现浇法施工。
先合拢边跨，再合拢中跨。
中跨采用挂篮合拢。
边跨采用支架施工，先现浇端头块，然后浇筑2m 长合拢段进行边跨合拢。
相关计算参数如下所示：
1、公路等级：高速公路，双向八车道。
2、桥面宽度：2×19.85m。
3、荷载等级：公路-I级。
4、设计时速：100km/h
5、设计洪水频率：1/300。
6、设计通航水位：H5%＝3.14m。
7、设计基本风速：V10%＝31.3m/s
3 计算理论
构件纵向计算均按空间杆系理论，采用Midas Civil V7.41进行计算。
（1）将计算对象作为平面梁划分单元作出构件离散图，全桥共划分711个节点和676个单元；（2）根据连续刚构的实际施工过程和施工方案划分施工阶段；（3）根据规范规定的各项容许指标，验算构件是否满足规范规定的各项要求。
4建立计算模型及离散图
4.1计算模型
主桥主墩采用桩基采用9根φ2.2m桩（半幅桥）。
根据等刚度原则，将承台以下群桩模拟成二根短柱，柱底固接，桩顶与承台相接形成“门”形结构，令群桩和模拟的两根短柱在单位水平位移、单位竖向位移和单位转角时所需施加的外力相等，解决了桩土互相作用的计算问题。
计算模型如下：
4.2构件离散图
5 计算分析
5.1 持久状况承载力极限状态计算
1）正截面受压区高度计算
按《公桥规》规定，混凝土受压区高度：x=ξbh0
相对界限受压区高度ξb=0.38（C60 混凝土、钢绞线）。
对各截面受压区高度进行计算，受压区高度最小富余量为96.0cm。
最小富余百分比65.7%。
计算下表所示：
2）荷载组合下强度计算
①正截面抗弯承载力验算
根据《公桥规》第5.1.5条规定，桥梁构件的承载能力极限状态计算应满足：Ɣ0Md=R
gLCB70弯矩包络图：（即gLCB1～gLCB30包络图）：
由以上计算可得，正截面抗弯承载力满足规范要求，最小富余量24.6%。
②斜截面抗剪承载力验算
根据《公桥规》第5.2.7条的规定，桥梁构件的斜截面抗剪承载力应满足：
Ɣ0V d≤Vcs+Vsb+Vpb 。
经计算截面构造抗剪最小富余量0.1%，构造抗剪与设计剪
力的最小比值为82.3%。
截面抗剪强度计算，剪力修正前最小富余量10.1%，剪
力修正后最小富余量26%。
5.2 持久状况正常使用极限状态计算
1）荷载组合下抗裂验算
①正截面抗裂验算――正截面混凝土拉应力验算；在荷载短期效应组合下，
预应力混凝土受弯构件应按下列规定进行正截面抗裂验算：σst-σpc≤0.7ftk。
根据
荷载组合计算结果，选取不利组合下结构应力计算结果，如下图（gLCB71截面上、缘应力包络图：（即gLCB31～gLCB55包络图）、截面下缘应力包络图：（即gLCB31～gLCB55包络图））：
不考虑梁端伸缩缝处无钢束或钢束较少区域，截面上缘最小正应力出现在荷
载组合 gLCB43，最小值为0.8MPa（压应力），出现在边跨跨中附近，墩顶处最
小正应力为1.9MPa（压应力）（荷载组合gCLB43）。
截面下缘最小正应力出现
在荷载组合gLCB44，最小值为0.8MPa（压应力），出现在边跨端支点附近，中
跨跨中下缘最小正应力为1.9MPa（压应力）（荷载组合gLCB44）。
正截面抗裂
验算满足规范要求。
②斜截面抗裂验算――斜截面混凝土主拉应力验算。
本构件为现场浇筑（包括预制拼装）构件，预应力混凝土受弯构件应按下列
规定进行正截面抗裂验算：σtp≤0.4ftk本桥采用 C60 混凝土，主拉应力应满足：
σtp≤0.4ftk-=0.4×2.85=1.14MPa，根据荷载组合计算结果，选取不利组合下结构应
力计算结果，如下图（gLCB71截面主拉应力包络图：（即gLCB31～gLCB55包络图））：
图8 斜截面混凝土主拉应力包络图
由以上计算可得，最大的主拉应力为0.8Mpa，出现在组合gLCB44，截面位置出现在中跨1/3跨截面处。
斜截面抗裂应力验算满足要求。
5.3 挠度验算
正常使用极限状态结构由汽车荷载引起的竖向变形最大为30mm（未考虑荷
载长期效应的影响），按《公桥规》6.5.3 条规定，当采用C40～C80混凝土时，
挠度长期增长系数ηθ＝1.45～1.35，C50混凝土按直线内插得ηθ＝1.4。
计算可得：fmax=42mm≤140m×1/600=233mm，挠度验算满足规范要求。
6结论
通过Midas软件结合分析连续刚构桥结构内力，对连续刚构桥进行建模分析，清晰表达出各工况下的内力计算，得出以下结论：（1）受压区高度计算可以看出，在新公路桥梁规范中调整了相对界限受压区高度（由0.4变为0.38），从而
提高了对受压区高度的要求。
对各截面受压区高度进行计算，受压区高度最小富
余量为96.0cm，最小富余百分比65.7%。
（2）连续刚构桥正截面抗弯承载力最
小富余量26.4%，满足规范要求。
参考文献:
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