MidasCivil配套资料-抗震专题时程分析3
基于Midas-Civil的桥梁下部结构抗震计算分析与研究
基于Midas/Civil的桥梁下部结构抗震计算分析与研究刘渐成（中山市规划设计院，广东中山 528400）摘要：文章以中山市石岐区广丰工业大道南六涌桥为工程背景，运用有限元软件Midas/Civil建立模型，根据抗震规范要求，运用反应谱法对桥梁下部墩柱分别进行E1、E2地震力作用下的受力分析，以指导结构设计。
关键词：Midas/Civil；桥梁下部结构；抗震计算U442 ：A ：1009-2374（2014）09-0005-031 工程概况本工程位于中山市石岐区岐港片区，广丰工业大道（石岐段）上，跨越现状南六涌，河涌宽约38m。
根据水利及航道部门技术要求，南六涌无通航要求，水位受水系的水闸控制，设计洪水位取2.3m。
根据现状河道走向、地形及周边环境，拟建桥梁与主河道斜交，约成30度角。
桥跨布置为3×16m预应力砼简支空心板梁桥，共两幅，每幅桥宽20m。
下部结构采用桩柱式桥墩，直径1m的柱接1.2m的钻孔灌注桩，桥台采用薄壁式台，桩基础，台前设4m 长的M7.5浆砌片石铺砌，台后用碎石与粗砂混合料回填。
拟建桥梁两侧均有水泥路到达场地，交通较方便，原始地貌单元为珠江三角洲海陆交互沉积平原，地形开阔，无池塘、坑道、土洞等不良地质。
区域内水网密布，地表水系发育，地下水对混凝土结构无腐蚀性。
2 技术指标安全等级：二级；设计基准期：100年；环境类别：Ⅰ类环境；设计速度：50；设计荷载：公路-Ⅰ级；净空：无通航净空要求；地震动峰值加速度：0.1g。
3 结构荷载取值3.1 永久作用桥梁永久荷载考虑上部板梁自重及二期恒载，二期恒载包括桥面铺装和栏杆等，以均布荷载形式加载，合计95.4KN/m。
下部桥墩自重。
混凝土容重取26kN/m3，计算时将荷载转化为质量。
3.2 地震计算参数根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）等相关资料，本项目区域地震基本烈度Ⅶ度（加速度取0.10g）。
Midas-城市桥梁抗震分析及验算资料讲解
• 四、结论
反应谱抗震验算主要桥墩强度验算，能力保护构件的验算参照规 范根据设计要求进行设置验算。 在验算分析参数设置过程中，需要注意很多方面，防止程序无法 进行验算。 验算内容和注意事项见附件。
结论
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• 一、延性设计理念
目录
• 二、Midas 抗震分析前处理
• 三、Midas 抗震分析后处理
• 四、结论
1. 荷载工况
完成反应谱分析后，需要定义混凝土的荷载工况，一般点击自动生成。规范选择城市桥梁抗震设 计规范。
Midas 抗震分析后处理
2. 后处理验算
点击设计-RC设计
①RC设计参数
这里的规范同前，也需要选 择城市桥梁抗震设计规范。
Midas 抗震分析后处理
E2弹塑性验算
根据规范要进行刚度进行调整
在E2地震作用下桥墩的强度不能满足要求，桥墩 进入了塑性阶段，所以接下来要进行弹塑性验算。
Midas 抗震分析后处理
第一个表格中的数值可以在特性的材料 和截面中查询，第二个表格是第一个表 格计算得到的，第三个表格是根据弯矩 曲率中理想化屈服的弯矩曲率得到（y和 z分别是0和90度）。
（b）结构振动引起的破坏 例如：地震强度过大，或者强度延性不足，结构的布置或者构造不合 理。
延性设计理念
3. 延性设计
桥梁结构体系中设置延性构件，桥梁在E2地震作用下，延性构件进入塑 性状态进行耗能，同时可以减小结构刚度，增大结构周期，达到减小地 震动响应的目的。
类型 Ⅰ
类型 Ⅱ
延性设计理念
规范中延性设计理念的体现
Midas 抗震分析前处理
2. 反应谱分析
Midas Civil桥梁抗震详解(终稿)
刚度
4、空间动力分析模型的建立：
----参见规范6.3 质量：
将建立的模型进行质量转换。 集中质量法：一般梁桥选择， 计算省时，不能考虑扭转振 型。一致质量法：通用，耗 时，可以考虑扭转振型。
路灯质量转换
将二期等反映铺装的荷载转换 成质量。
对于没用荷载表示的附属构件， 如路灯等，可在节点上施加相 应的质量块。
荷载
恒荷载
自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2008
二、桥梁构造、材料概况
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
美国采用有效加速度峰值EPA，而我国
采用的是加速度峰值PGA
桥梁抗震培训 JTG/T B02-01-2008
3、设计加速度时程的确定（选用实录波）
3.1、幅值的调整
设计加速度峰值PGA的求法 以设计加速度反应谱最大值Smax除以放大系数 （约2.25）得到。
PGA S max 2.25Ci Cs Cd A Ci Cs Cd A 2.25 2.25
尼器：程序专门的模拟单元。 桥梁抗震培训 JTG/T B02-01-2008
4、空间动力分析模型的建立：
----参见规范6.3
迈达斯civil抗震规范学习总结
抗震规范学习总结A：能力保护设计的基本原理：对于能力保护构件的设计与地震力已经没有关系了，这与《89规范》是个显著差别，能力保护构件在地震过程中一直要处于弹性范围内工作，而与能力保护构件相连的延性构件是允许出现塑性变形，这种情况下就要把延性构件能承受的最大抗力计算出来（这与地震力没有关系的，是构件本身的特性，延性构件在地震中达到这个最大的地震力后就会维持这个力不变，从而使与其相连的能力保护构件得到保护）依次推算每个能力保护构件需要的最大抗力，使其在最不利的情况下依然保持弹性。
也就是被保护的构件与地震力已经没有关系了B：延性构件：对于延性构件在E1地震作用下需要保持弹性，而在E2作用下可以进入塑性状态，所以E1作用的时候关心结构的强度，而在E2作用的时候关心结构的变形。
注意E2计算的时候要注意如果用反应谱的时候要用截面有效刚度进行折减，用非线形时程分析的时候要用纤维单元或者弹塑性单元考虑材料非线形。
C：超强系数：超强系数=结构的实际极限承载力/结构的设计承载力（采用材料强度标准值计算的结构承载力）超强的原因很多，这里说明一点：〈〈混桥规〉〉中规定钢筋混凝土构件中结构的破坏标准是材料达到材料屈服强度，也就是的材料强度标准值，而我们实际采用的是材料强度的设计值，材料强度的设计值=材料强度标准值/分项系数。
这是出现超强的一个原因。
实际求解超强系数的时候结构的设计承载力是采用材料强度标准值的，所以需要注意。
矩形截面容易求解。
圆形截面可以通过圆形截面小程序采用逐步叠代的方法求解，只是需要修改其中的材料设计强度值。
D：8.1.5条与8.1.1.5条约束混凝土与非约束混凝土的概念。
规范条为了使延性构件有足够的延性能力，故将提高约束混凝土区域作为一个限制条件，其中圆形箍筋内部全部是约束混凝土，而矩形截面的箍筋仅仅是交点处是约束混凝土，为了提高矩形截面的约束混凝土区域所以加了很多拉筋，目的是为了增加交点数量。
保证约束混凝土区域。
MIDASCivil桥梁抗震分析与设计
动力平衡方程的解法
3、数值方法
可适用于线性和非线性领域 中心差分法 、常加速度法、线性加速度法
Newmark- 法 、Wilson- 法
不同参数对应的逐步积分法
特征值问题
当没有外荷载和阻尼时，n个自由度体系的运动方程
特征值问题 : 固有圆频率
模态向量
振型分析的原理
n个自由度体系的n个自振频率和模态向量:
表3.1.2-1 各类公路桥梁抗震措施等级
地震基
6
7
8
9
本烈度
桥梁分类
0.05 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4
A
8
9
9
更高，专门研究
B
7
8
8
9
9 >=9
C
6
7
7
8
8
9
D
6
7
7
8
8
9
桥梁抗震设防标准
多遇地震烈度（地震影响E1）：50年内超越概率为63%的地震烈度(=I-1.55) 设计地震烈度（地震影响E2） ：50年内超越概率为10%的地震烈度(=I) 罕遇地震烈度：50年内超越概率为2~3%的地震烈度(=I+1)
u 2 nu n2u 0
临界阻尼？
惯性力
惯性力
mu(t) cu(t) ku(t) mug (t)
达朗贝尔原理 (D’ Alembert’s Principle)
p(t)-fS -fD = mu
牛顿第二定律
静止/匀速运动
加速度运动
动力平衡方程的解法
mu cu ku mug
1、经典解法
总则1.0.5条：铁路工程应按多遇地震、设计地震、罕遇 地震三个地震动水准进行抗震设计。
midas-gts抗震数值分析方法
七-3、抗震分析
3、时程法分析 3）计算过程。 A、特征值分析。网格划分完成后，边界施加曲面弹簧（基床系数），
直接进行特征值分析，得到第1，2振型的周期，用于时程分析。 B、时程分析。网格划分完成后，边界施加曲面弹簧（阻尼），定义
1、山岭隧道
二、midas-gts应用领域
二、midas-gts应用领域
2、地下厂房（断层带）
3、水利大坝
二、midas-gts应用领域
二、中暑的原因 分析 1.人的散热的方式
人体适宜的外界温度是20-25˚c,相对湿度为40%-60%，通过以 下方式散热：
A. 辐射是散热最好途径。气温15-25˚c时，辐射散热约占60% ，散热最多部位是头部（约50%），其次为手及足部。温度 33˚c时，辐射散热降至零。
大或在横向有结构连接； B、地质条件沿地下结构纵向
变化较大，软硬不均； C、隧道线路存在急曲线。
七-3、抗震分析
2、反应位移法分析
1）计算荷载及其组合： A、地震作用（土层相对位移、结构惯性力和结构周围剪力作用），
可由一维土层地震反应分析得到；对于进行了工程场地地震安全 性评价工作的，应采用其得到的位移随深度的变化关系；对未进 行工程场地地震安全性评价工作的，可通过计算公式推算。 B、 非地震作用(土压、水压、自重等)取值、分类应按 《地铁设计规范》执行； C、抗震设计荷载组合应按《建筑抗震设计规范》规定执行。
提供的分析功能如下：
各种分析类型可参考程序自带例题，或yantubbs论坛、仿真论坛等。 D:\Program Files\MIDAS\GTS
MidasCivil配套资料-抗震专题时程分析3
边界非线性时程分析
减隔震设计必要性 边界非线性分析必要性 边界非线性时程分析 减隔震支座模拟 时程分析工况定义 时程分析结果
midas Civil
边界非线性时程分析
减隔震设计必要性
midas Civil
边界非线性时程分析
减隔震设计必要性
midas Civil
边界非线性时程分析
边界非线性时程分析必要性
对于非规则的减隔震桥梁应进行非线性时程分析，即边界非 线性时程分析！
midas Civil
边界非线性时程分析
边界非线性时程分析
边界非线性时程分析是结构的一部分处于非线性时，适用的非线性时程分析方法。主要用于分析安装减隔震装 置的桥梁非线性特性的功能。减隔震装置防止结构构件在设计荷载下产生塑性变形，使结构处于弹性状态，非 线性主要发生在减隔震装置上。
设计参数
慢（快）时摩擦系数 （us）
程序处理方式 用户输入
时程分析时自动计算
摩擦系数变化参数r 用户输入
滞回变 量
（Z）
滑动前初始刚度k 摩擦摆轴力P 摩擦系数μ
用户输入 时程分析自动计算 根据公式3自动计算 时程分析自动计算
恢复力 （f）
滞回循环参数αβ
滑动面半径R 剪切位移d及摩擦摆轴力 P μ、 Z
注意： 1.高阻尼相对铅芯橡胶支座，仅输入参数发生变化。对于程序采用同样方法处理。 2.高阻尼中给出了竖向压缩刚度，便于我们输入竖向刚度。
midas Civil
边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-摩擦摆式减隔震橡胶支座
midas Civil
边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-摩擦摆式减隔震橡胶支座
摩擦系 数 （μ）
Midas 城市桥梁抗震分析及验算
SRSS（平方和平方根法）适用： 平动的振型分解反应谱法 CQC （完全二次项平方根法）适 用：扭转耦联的振型分解反应谱 法。
模型特征值分析
在进行反应谱分析之前要计算模型的振型：首先c在结构类型中将模型定义为3D的，勾选将自重 转化为质量，同时还要将外荷载转化为质量（自重不必要转化）。
采用多重Ritz向量法进行特征值分析，水平向 各取40阶振型，保证振型参与质量达到90% 以上。
类型 Ⅰ
类型 Ⅱ
规范流程图参照：11抗震设 计规范81-83页
规范中延性设计理念的体现
目 录
• 一、延性设计理念
• 二、Midas 抗震分析前处理 • 三、Midas 抗震分析后处理 • 四、结论
1. 工程案例
城市主干路上的混凝土空心板结构，桥梁上部结构为2孔20米的简支梁， 下部结构为柱式墩台，墩柱一体。顶部设有盖梁，柱高30米。
Midas 城市桥梁抗震分析及验算
目 录
• 一、延性设计理念
• 二、Midas 抗震分析前处理 • 三、Midas 抗震分析后处理 • 四、结论
目 录
• 一、延性设计理念
• 二、Midas 抗震分析前处理 • 三、Midas 抗震分析后处理 • 四、结论
1. 抗震设计规范
《公路桥梁抗震细则》 2008年
2. 反应谱分析
A 类规则桥梁 ， E1 பைடு நூலகம் E2 地震 均选择MM法
地震反应谱的确定
根据设计参数，选择 E1 地震 动反应谱参数。
E1地震作用下反应谱设计参数
E2地震作用下反应谱设计参数
反应谱荷载工况定义
一般情况下，城市桥梁可只考虑水平向地震作用，直线桥可分别考虑顺桥向X和横桥向Y的地震 作用，横桥向在输入的时候，地震角度填写90度。
梁桥抗震——反应谱 [兼容模式]Midas公司最新培训资料
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1
2 3 4
四 结合规范设计验算
4.4 定义自由长度及长度系数
1
2
四 结合规范设计验算
4.5 查看E1下桥墩强度的验算结果
四 结合规范设计验算
4.6 修改E2下的反应谱，并验算E2弹性的计算结果
四 结合规范设计验算
4.7 根据M-Ф曲线修正墩刚度
四 结合规范设计验算
4.7 根据M-Ф曲线修正墩刚度
目录
一、延性设计理念 二、反应谱分析方法 三、案例演示 四、结合规范设计验算
一 延性设计理念 1.延性设计思路
延性抗震-成功典范
1972年12月23 日首都马那瓜发 生罕遇强烈地震至少0.35g，5000多 人死亡，市区1万多栋楼房夷为平地， 而马那瓜当时最高的建筑美洲银行 虽位于震中，昂然不倒，楼立墟群。
midas Civil梁桥抗震专题培训——反应谱分析
抗震分析难点： 1.规范关于分析计算方面的内容介绍较少。 2.工程师对结构动力学分析相对陌生。 3.边界非线性及材料非线性在静力分析中接触较少。 4.抗震分析需要综合上述三点内容，短期学习很难掌握。 抗震设计的知识体系：
一个理念、两种方法、四个工具、三项注意
四 结合规范设计验算
1
2
3
4
5
6
注： 1 设置验算内容 2 手动定构件类型（桥墩，桥台， 盖梁…） 3 定义荷载组合 4 定义构件参数 5 定义支座验算参数 6 运行
四 结合规范设计验算
详细的设计验算结果 详细的抗震验算报告
四 结合规范设计验算
计算截面M—Ф曲线 P—M曲线
目录
一、延性设计理念 二、反应谱分析方法 三、案例演示 四、结合规范设计验算
四 结合规范设计验算
Midas-城市桥梁抗震分析及验算资料讲解
• 四、结论
反应谱抗震验算主要桥墩强度验算，能力保护构件的验算参照规 范根据设计要求进行设置验算。 在验算分析参数设置过程中，需要注意很多方面，防止程序无法 进行验算。 验算内容和注意事项见附件。
规范流程图参照：11抗震设 计规范81-83页
延性设计理念
• 一、延性设计理念
目录
• 二、Midas 抗震分析前处理
• 三、Midas 抗震分析后处理
• 四、结论
1. 工程案例
城市主干路上的混凝土空心板结构，桥梁上部结构为2孔20米的简支梁， 下部结构为柱式墩台，墩柱一体。顶部设有盖梁，柱高30米。
Midas 抗震分析前处理
模型特征值分析
在进行反应谱分析之前要计算模型的振型：首先c在结构类型中将模型定义为3D的，勾选将自重 转化为质量，同时还要将外荷载转化为质量（自重不必要转化）。
Midas 抗震分析前处理
采用多重Ritz向量法进行特征值分析，水平向 各取40阶振型，保证振型参与质量达到90% 以上。
E1 E2（弹性） E2（弹塑性）
Midas 抗震分析后处理
②RC材料性能 参数
注意：进行抗震设计的混凝土 材料及钢筋材料特性必须选择 JTG04（RC）规范，否则程序 提示“抗震设计单元材料选择 不正确”（结构分析时可不受 此限制）。
Midas 抗震分析后处理
③RC设计截面 配筋
注意：程序默认只有竖直的单 元才进行RC验算，如果在截面 列表中未出现截面说明有水平 的单元与竖直的单元共用一种 截面。 另：进行抗震设计的盖梁截面 必须是“设计截面”中的截面， 其他构件截面必须是“数据库/ 用户”中的截面，否则程序提 示“抗震设计用数据不存在”。
运行后可在结果-振型中查看周期 与振型。 同时点击自振模态可以输出周期 与振型的数据表格。
Midas Civil抗震专题培训-大连理工
midas Civil 2010
抗震专题—08公路抗震规范设计专题
抗震
一、前言
1. 地震及桥梁震害 随着社会经济飞速发展、科技进步日新月异，人口分布逐渐密集于城市。地震作为一种严重自然灾害不仅因其巨大能量释放而造成 大量地面构筑物和各种设施的破坏与倒塌，且次生灾害中因交通及其它设施的毁坏而造成的间接经济损失更是十分巨大。我国是一个多 地震的国家，最近二十多年来，桥梁建设快速发展，各种型式的桥梁大量涌现。如何确保桥梁在可能发生的地震作用下安全可靠地运行， 最大限度地避免人员伤亡，减轻震灾带来的经济损失，且设计又不过于保守，成为工程界及其关注的问题。
剪切破 坏
大量震害综合分析表明，引发桥梁震害原因主要可大致归为以下三种: a.所发生的地震强度超过了抗震设防标准; b.桥梁场地对抗震不利，地震引起地基失效、变形或边坡滑移; c.人为原因造成桥梁结构设计、施工不当，使桥梁结构本身抗震能力不足。
弯曲破 坏
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midas Civil 2010
抗震专题—08公路抗震规范设计专题
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不但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、边界非线性分析、静力弹塑性分析以及动力弹塑性分析），而且还新增了与规范相结合的抗震设计验算功 能，可以很好地辅助工程师进行桥梁抗震设计。
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midas Civil 2010
板式橡胶支座剪切破坏 支座滑动、破坏及梁体位移
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midas Civil 2010
抗震专题—08公路抗震规范设计专题
抗震
2)上部结构移位震害 所谓上部结构移位震害即桥梁上部结构的纵向、 横向、及扭转发生的移位造成的震害。这种震害比 较常见，一般来说设置伸缩缝的地方容易发生。这 种震害的具体表现形式之一是梁间开脱、错位、或 顶撞;另一种表现形式就是大位移使上部结构超出了 墩、台的支持面导致落梁。资料表明，顺桥向落梁 情形远多于横桥向，它约占全部落梁总数的80%-90% (西山兽伸等，1983)。顺桥向落梁时，梁端撞击桥 墩侧壁，这种冲击作用对下部结构会造成很大影响， 因为落梁的能量比梁在墩顶发生振动时的能量具有 压倒性优势。如，日本福井地震时就发现了落梁冲 撞桥墩而使墩身倾斜的现象。桥梁上部结构的破坏 很多都是碰撞、落梁兼而有之。日本福井地震中的 板垣桥落梁震害就是一个例子:所有的梁都朝左岸方 向产生了位移，梁的右岸端在墩顶处脱落并下坠。 事后调查，原因之一是由于左岸桥台胸墙在地震中 被剪断倒塌，右岸胸墙没有破坏，迫使梁向左岸移 动;另外一个原因是该桥的钢筋混凝土梁在两端支座 只安装了油毛毡，而且墩顶宽只有1.2米，从而产生 了很大的震害。
midas抗震设计-反应谱分析
midas抗震设计-反应谱分析反应谱分析北京迈达斯技术有限公司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 = 1 40 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 ) ↵输入截面尺寸时，若只输入tf1，不输入tf2，则tf2与tf1相同。
midas中如何进行桥梁地震时程分析.doc
midas中如何进行桥梁地震时程分析
关于midas中如何进行桥梁地震时程分析？下面下面为大家详细介绍一下，以供参考。
由于目前建筑抗震规范对于时程分析采用的最大加速度有了硬性的规定，因此首先就是要将时程的地震波比如简单的elcentro波进行系数调整，根据抗震规范5.1.2.2表中的规定，将.Elcentro的最大峰值与5.1.2.2规定的最大值进行比较得到修正系数，＝0.1，注意选择的是无量刚加速度），填写到放大系数里面，点击生成地震反映谱，函数值就是所需要的一条曲线的a谱，不需要再除以g了。
按照规范需要两条实际一条人工模拟曲线，将得到的地震反映谱曲线进行数据拟和分析与实际场地采用的规范规定的a谱进行比较，保证在各个周期点上相差不大于20％，人工波的选择一般是对于特大桥梁或者重要桥梁进行现场的试验后得到一定的模拟曲线，一般桥梁搞几条波就够了不要人工模拟。
开始错误的以为直接将地震波简单处理与a普比较，实际这里的地面运动的加速度波只是一个自由度体系的反应，而a谱则是多个自由度体系经过一系列的分析处理而得到的，因此必须将地震波进行转换，幸好有了midas的转换工具可以直接生成，不然要自己编写傅立叶转换程序了。
注意理解公式各项的意思。
MidasCivil桥梁抗震详解终
案例三：某古老桥梁抗震加固方案
总结词
对于古老的桥梁，由于其结构形式和材料特性的限制，需要采取特殊的抗震加固方案。
详细描述
在某古老桥梁的抗震加固方案中，根据MIDAS Civil软件的模拟分析结果，采用了增设支撑结构和加强节点连接 等措施来提高桥梁的抗震性能。同时，考虑到古老桥梁的历史和文化价值，加固方案尽可能地保留了原有结构的 特点和风格。
的影响。
分类设防
根据桥梁的重要性和潜 在震害程度，采取不同
的设防标准和方法。
多道抗震防线
通过设置多道抗震防线， 降低地震对桥梁的破坏
程度。
综合考虑
综合考虑桥梁的结构特 点、场地条件、震害经 验等因素，进行综合抗
震设计。
04 MIDAS Civil在桥梁抗震设计中的应用
CHAPTER
建立模型
建立精细化模型
地震波
地震波是地震发生时从震源向外传播的振动波， 分为体波和面波两大类。
桥梁震害及其原因
桥梁震害
桥梁在地震中受到不同程度的破坏，包 括支座破坏、桥墩剪切破坏、桥面塌落 等。
VS
震害原因
桥梁震害主要由于设计不当、施工质量差 、材料老化等因素导致结构抗震能力不足 。
抗震设计基本原则
以预防为主
通过合理的设计和施工 措施，提高桥梁的抗震 能力，减少地震对桥梁
案例二：某复杂桥梁抗震分析
总结词
复杂桥梁的抗震分析需要借助先进的数值模拟软件，对桥梁在不同地震作用下的 响应进行分析。
详细描述
在某复杂桥梁的抗震分析中，利用MIDAS Civil软件对桥梁在不同地震作用下的 响应进行了详细分析。通过调整模型参数和边界条件，模拟了多种工况下的地震 响应，为优化桥梁抗震设计提供了依据。
抗震分析设计专题
这里，所谓的质量参与系数为结构的质量的百分比数，表示当结构按复杂的振动模态 振动时，参与到振动的结构比重。例如，如果第一模态的质量参与系数为60%，就是指 在结构总质量中，第一模态的结构质量参与比重为60%。因此，地震波分析采用质量参 与系数高的模态。一般情况下，结构振动模态的质量参与系数和达到90%时，也可视为 足够正确的分析。
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ut(t) ug(t)u(t)
[动力分析的总位移]
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C、反应位移法分析。查看时程分析结果，取各点相对底板水平位移， 进行反应位移法分析。
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3、时程法分析 1）地震动参数。根据地勘或安评报告，选用地层动弹模、动泊松比、加速度时
程函数、地震持续时间等。采用三组50年超越概率为10%地震（E2地震）的基岩加速 度时程函数进行时程法分析，取其中最不利影响结果与反应位移法结果比较。
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根据《城市轨道交通结构抗震设计规范》 抗震设防烈度为7 度及以上的地下车站结构 和区间隧道结构，应进行结构抗震性能的验 算；7 度区地质条件及结构形式简单的区间 隧道结构，可不进行抗震性能验算。计算内 容包括反应位移法、时程法分析等。
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λ：体积弹性系数(KN/m2) G：剪切弹性系数(KN/m2) E：弹性模量(KN/m2) ν：泊松比 A：截面积(m2)
荷载施加
1.地震波（无量纲加速度） 2.爆破荷载施加（动力荷载生成器）
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边界非线性时程分析
边界非线性时程分析
边界非线性时程分析是结构的一部分处于非线性时，适用的非线性时程分析方法。主要用于分析安装减隔震装 置的桥梁非线性特性的功能。减隔震装置防止结构构件在设计荷载下产生塑性变形，使结构处于弹性状态，非 线性主要发生在减隔震装置上。
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边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-摩擦摆式减隔震橡胶支座
(3) 滑动前刚度取值
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边界非线性时程分析
时程分析工况定义
所以，需要将恒载定义为一个非线性静力类型的时程荷 载工况，由地震时程工况接续该工况进行分析！
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边界非线性时程分析
时程分析结果
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边界非线性座，仅输入参数发生变化。对于程序采用同样方法处理。 2.高阻尼中给出了竖向压缩刚度，便于我们输入竖向刚度。
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边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-摩擦摆式减隔震橡胶支座
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边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-摩擦摆式减隔震橡胶支座
摩擦系 数 （μ）
用户输入（一般采用默认值 0.5） 用户输入
时程分析时自动计算
根据公式1 2自动计算
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边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-摩擦摆式减隔震橡胶支座
厂家规格表
一般厂家会提供各规格支座实验数值 （右图为《桥梁减震、隔振支座和装置》 p180页插图） 通过实验数据可确定快时及慢时摩擦系 数，以及速度变化参数r： μ一般在0.01-0.06之间，根据产品实验 曲线比较容易确定。本例取 0.04/0.03 r一般取20sec/m这个数量级，本例取22
边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-一般连接特性值
总重量：输入一般连接的重量， 即减隔震支座的重量。输入的重 量用于计算结构的总自重及动力 分析转换的质量。
※当撤除一般连接时结
构线性构特性造值 上线不性静稳力分定析及时线性，动力即分析
非线性
便特做性值动
力
非
线非线性性动分力分析析
也
需要输入有效刚度。有
效刚度值一般输入大于0
在实际项目中，会有需要同时考虑结构构件发挥非线性性能的情况。此时，可以通过“直接积分法”非线性时程分析功能，同时 完成非弹性铰构件的时程分析及减隔振支座的边界非线性分析。构件的非线性特性根据滞回曲线计算。
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边界非线性时程分析
减隔震支座模拟
减隔震支座可以通过“一般连接” 模拟！
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设计参数
慢（快）时摩擦系数 （us）
程序处理方式 用户输入
时程分析时自动计算
摩擦系数变化参数r 用户输入
滞回变 量
（Z）
滑动前初始刚度k 摩擦摆轴力P 摩擦系数μ
用户输入 时程分析自动计算 根据公式3自动计算 时程分析自动计算
恢复力 （f）
滞回循环参数αβ
滑动面半径R 剪切位移d及摩擦摆轴力 P μ、 Z
小于或等于非线性特性
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边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-铅芯隔震橡胶支座
实际滞回曲线
等价线性化模型
K1—弹性刚度 K2—屈服刚度 KE—等效刚度 Qy—屈服强度
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边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-铅芯隔震橡胶支座
K1—弹性刚度：屈服前刚度 K2—屈服刚度：屈服后刚度
KE—等效刚度：水平等效刚度 Qy—屈服强度：铅心屈服力
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边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-铅芯隔震橡胶支座
支座规格中的“有效刚度”及“有效阻尼”是 用线性时程分析模拟非线性时程时用到的数据！ “有效刚度”取“弹性刚度”即可。
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边界非线性时程分析
减隔震支座模拟-高阻尼隔震橡胶支座
内容
边界非线性时程分析
减隔震设计必要性 边界非线性分析必要性 边界非线性时程分析 减隔震支座模拟 时程分析工况定义 时程分析结果
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边界非线性时程分析
减隔震设计必要性
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边界非线性时程分析
减隔震设计必要性
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边界非线性时程分析
边界非线性时程分析必要性