midas反应谱分析

反应谱分析 北京迈达斯技术有限公司

目录

简要 (1)

设定操作环境及定义材料和截面 (2)

定义材料 (2)

定义截面 (3)

建立结构模型 (4)

主梁及横向联系梁模型 (4)

输入横向联系梁 (5)

输入桥墩 (5)

刚性连接 (7)

建立桥墩和系梁 (9)

输入边界条件 (10)

输入支座的边界条件 (10)

刚性连接 (11)

输入横向联系梁的梁端刚域 (12)

输入桥台的边界条件 (13)

输入二期恒载 (14)

输入质量 (15)

输入反应谱数据 (17)

输入反应谱函数 (17)

输入反应谱荷载工况 (18)

运行结构分析 (19)

查看结果 (20)

荷载组合 (20)

查看振型形状和频率 (21)

查看桥墩的支座反力 (24)

简要

本例题介绍使用MIDAS/CIVIL的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。

例题模型使用的是简化了的钢箱型桥梁模型，由主梁、横向联系梁和桥墩构成。桥台部分由于刚度很大，不另外建立模型只输入边界条件；基

础部分假设完全固定，也只按边界条件来定义。

下面是桥梁的一些基本数据。

跨 径：45 m + 50 m + 45 m = 140 m

桥 宽：11.4 m

主梁形式：钢箱梁

钢 材：GB(S) Grade3（主梁）

混 凝 土：GB_Civil(RC) 30（桥墩）

图1. 桥梁剖面图[单位：

mm]

设定操作环境及定义材料和截面

开新文件（新项目），以‘Response.mcb’为名保存(保存)。

文件 / 新项目t

文件 / 保存( Response )

将单位体系设定为kN(力), m(长度)。

工具 / 单位体系

长度>m ; 力>kN ↵

定义材料

分别输入主梁和桥墩的材料数据。

模型 / 材料和截面特性 / 材料

材料号(1); 类型>S钢材

规范>GB(S); 数据库>Grade3 ↵

材料号(2); 类型>混凝土

规范>GB-Civil(RC) ; 数据库>30 ↵

图2. 定义材料

定义截面

使用用户定义来输入主梁、横向联系梁以及桥墩的截面数据。

主 梁： 箱型截面 2000×2500×12×16/18 横向联系梁： 工字型截面 1500×300×12×12/12 柱 帽： 实腹长方形截面 1.5×1.5 桥 墩： 实腹圆形截面 1.5

主梁与桥墩连接的支座部分使用弹性连接(Elastic Link)来模拟。

模型 / 材料和截面特性 / 截面

数据库/用户

名称 (Girder) ; 截面形状>箱型截面 ; 用户 偏心>中-中心 H ( 2 ) ; B ( 2.5 ) ; tw ( 0.012 ) tf1 ( 0.016 ) ; C ( 2.3 ) ; tf2 ( 0.018 )

名称 (Cross) ; 截面形状>工型截面 ; 用户 偏心>中-中心 H ( 1.5 ) ; B ( 0.3 ) ; tw ( 0.012 ) ; tf1 ( 0.012 )

名称( Coping ) ; 截面形状>实腹长方形截面 偏心>中-中心 用户 ; H ( 1.5 ) ; B ( 1.5 ) ↵

名称 ( Column ) ; 截面形状>实腹圆形截面 用户 ; D ( 1.5 ) ↵

图3. 定义截面

输入截面尺寸时，若只输入tf1，不输入t f 2，则t f 2与t f 1相同。

建立结构模型

主梁及横向联系梁模型

使用建立节点建立节点后，通过扩展单元功能将节点按28 @5m扩展成梁单元来建立主梁。

顶面,捕捉节点(开), 捕捉单元(开)

自动对齐(开)

模型 / 节点 / 建立节点

坐标( 0, 0, 0 )

复制>复制次数(1) ; 距离(0, 7.7, 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:Grade3 ; 截面>1 : Girder

生成形式>复制和移动

复制和移动>等间距

dx, dy, dz ( 5, 0, 0 ) ; 复制次数( 28 ) ↵

图4. 输入主梁

输入横向联系梁

在主梁起点处使用建立单元功能连接两个节点建立一个横向联系梁后，可通过将该梁按纵桥方向复制来建立剩余横向联系梁。

节点号(开)

模型 / 单元/ 建立单元

单元类型>一般梁/变截面梁

材料>1:Grade3 ; 截面>2:Cross ; Beta Angle ( 0 )

节点连接( 1, 2 )

模型/ 单元 / 复制和移动

选择最新建立的个体

形式>复制 ; 复制和移动>等间距

dx, dy, dz ( 5, 0, 0 ) ; 复制次数( 28 )

图5. 输入横向联系梁

输入桥墩

如图6所示，在桥墩的位置建立模型后，通过刚性连接(Rigid Link)来模拟实际结构。桥墩的剖面如图7所示。

图6. 桥墩和上部结构连接示意图

图7. 桥墩模型

11.7

1.5

立面 侧面

[单位 : m]

7.0

1.5

1.5

2.0 2.0

2@3.85=7.7