Midas fea钢箱梁桥动力时程分析(参考课件)

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Midas预应力混凝土连续箱梁分析算例课件

Midas预应力混凝土连续箱梁分析算例课件

MIDAS软件是一款功能强大的有限元 分析软件,可以对预应力混凝土连续 箱梁进行精确的建模和分析,为桥梁 设计提供可靠的技术支持。
预应力混凝土连续箱梁的设计和施工 需要综合考虑多种因素,包括结构形 式、材料特性、施工方法等,以确保 桥梁的安全性和经济性。
展望
随着科技的不断进步和工程实 践的积累,预应力混凝土连续 箱梁的设计和施工将不断得到
预应力体系
通过在混凝土浇筑前施加 预压应力,改善了结构的 受力性能,提高了梁的承 载能力和稳定性。
横向联系
连续箱梁采用横隔板和横 梁等横向联系构件,确保 了结构的整体稳定性。
预应力混凝土连续箱梁的设计原理
力学分析
根据结构力学原理,对连 续箱梁进行受力分析,确 定各截面的弯矩、剪力和 扭矩等。
预应力设计
特殊情况处理
针对模型中可能出现的特殊情况, 如施工阶段、预应力张拉等,说明 处理方法。
计算结果分析
01
02
03
04
变形分析
分析模型在受力后的变形情况 ,包括挠度、转角等。
应力分析
分析模型中的应力分布和大小 ,包括正应力和剪应力。
预应力张拉分析
针对预应力张拉的情况,分析 张拉后的应力分布和损失。
结果对比
优化和完善。
未来可以进一步研究新型材料 和结构形式在预应力混凝土连 续箱梁中的应用,以提高桥梁
的性能和耐久性。
有限元分析软件的功能和精度 将不断提升,为预应力混凝土 连续箱梁的分析和设计提供更 加可靠的技术支持。
未来可以通过加强科研合作和 技术交流,推动预应力混凝土 连续箱梁领域的创新和发展, 为我国桥梁事业的发展做出更 大的贡献。
05 参考文献
CHAPTER

Midas fea钢箱梁桥动力时程分析(参考课件)

Midas fea钢箱梁桥动力时程分析(参考课件)
Step
00
概要
▪ 三维动力时程分析 ▪ 模型
- 单位 : N, m - 各向同性弹性材料 - 板单元、实体单元 ▪ 荷载和边界条件 - 时程分析
:时间荷载函数 :时程荷载组 :地面加速度 - 约束 ▪ 荷载和边界条件 - 周期与振型 - 时程结果
钢箱梁桥
钢箱梁桥
Step
01 分析 > 分析控制 – 控制 表单
8
2 5
4 7
6 7
钢箱梁桥
Step
23 分析 > 求解…
操作步骤
1 不选 [Eigen] 2 点击[确认] 键
2 钢箱梁桥
Step
24 结果 > 时程分析 > 时程显示…
操作步骤
1 不选 [动态] 2 在时间步骤中选择[0.5] 3 在结果中选择[DXYZ] 4 点击[适用] 键 5 对其它时间步重复步骤[2~4]
3 4
8
2 5
6
7 钢箱梁桥
Step
14 分析 > 特性…
操作步骤
1 建立 [2D…] 2 选择[板] 表单 3 号 : “1” , 名称 : “Box” 4 厚度 : “0.05” m 5 在材料中选择“1: Box” 6 点击[确认] 键 7 建立 [3D…] 8 号 : “2”, 名称 : “Pier” 9 在材料中选择“2: Pier” 10 点击[确认] 键 11 点击[关闭] 键
(参见右图) 6 方向 : [X轴] 7 间距 “0.8”, 数量 “1” 8 点击[适用] 键
5
6 2 37
48
钢箱梁桥
Step
06 几何 > 转换 > 平移…
操作步骤
1 选择线 (参见右图) 2 方向 : [X轴] 3 间距 “2”, 数量 “1” 4 点击[确认] 键

midas梁桥PSC设计与RC设计专题讲义ppt课件

midas梁桥PSC设计与RC设计专题讲义ppt课件

▪ 结果 > 荷载组合
承载能力荷载组合用来进行结构的承载力验算 (正截面抗弯、斜截面抗剪等)。
使用性能荷载组合不勾选E用来进行结构 的截面抗裂验算(对于A类预应力混凝 土构件进行正截面抗裂验算时,要考虑 在荷载长期效应组合下的验算,但此时 规定的荷载长期效应系指结构恒载和直 接施加于桥上的活荷载产生的效应组合, 不考虑间接施加于桥上其他作用效应。 此时程序在验算时,会自动屏蔽掉间接 荷载效应)。
7
2.1、 PSC设计定义
▪ 设计 > PSC设计>PSC设计参数
2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
8
2.1、 PSC设计定义
2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
PSC设定义操作流程: PSC设计参数> PSC设计材料> PSC设计截面位置> PSC设计计算书输出内容>运行 PSC设计。
14
2.5、 使用阶段斜截面抗裂验算
2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
▪ 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段斜截面抗裂验算
15
2.6、 使用阶段正截面压应力验算
2、结合规范 JTG D62-2004进行PSC设计
▪ 设计 > PSC设计> PSC设计结果表格> 使用阶段正截面压应力验算
2.6、使用阶段正截面压应力验算
2.7、使用阶段斜截面主压应力验算
2.8、使用阶段正截面抗弯验算
2.9、使用阶段斜截面抗剪验算
2.10、使用阶段抗扭验算
2.11、输出PSC设计计算书
4
预应力混凝土连续梁桥模型模拟与设计关键点

Midas fea钢箱梁桥三维反应谱分析

Midas fea钢箱梁桥三维反应谱分析

2 3
4
5
钢箱梁桥
Step
05
1 2 3
后处理工作目录树 : Response_X-Dir > RESPONSE SPEC 1(1) > 位移
操作步骤
4 2 3
双击[TDtXYZ(V)] 点击[动态] 键 在网格形状中选择[变形+未变形] (参见右图)
4 5 6 7
在变形数据中选择[TDtXYZ(V)] 特性窗口 : [变形] 变形前形状类型 : [特征边线] 点击[适用] 键
4
]键
5
勾选 [质量和刚度因子] 勾选 [根据振型阻尼计算]
1 6 7 8
计算系数中勾选 [周期 [sec]]
输入振型 [1]和[2] 的周期 参考特征值分析结果 (与时程分析相同)
2 9
8
阻尼比 : “0.03”
9 10 11
点击[确认] 键
点击[添加] 键 点击[关闭] 键
3
10 11
钢箱梁桥
Step
> 分析控制 – 控制 表单
操作步骤
分析类型 : [3D] 单位 : [N , m] 点击[确认] 键 1
2
3
分析控制对话框在程序开始时将自动
显示.
钢箱梁桥
Step
02
1 2 3 4
分析 > 反应谱函数…
操作步骤
4 5 7
选择[TH-1. Analysis of a
Steel Box Bridge] 文件
1
5
6
7
钢箱梁桥
Step
06
1 2 3
后处理工作目录树 : Response_X-Dir > RESPONSE SPEC 1(1) > 2D单元应力

Midas fea钢箱梁桥动力时程分析

Midas fea钢箱梁桥动力时程分析

距离 “-1.5”, 数量 “4” 原网格 : [无]
特性 “2”
网格组 : [Pier] 点击[确认] 键
7
8 9
10
钢箱梁桥
Step
11
1
前处理工作目录树 :
操作步骤
几何
点击鼠标右键并选择
[全部隐藏]
1
钢箱梁桥
Step
12
1 2 3 4 5
分析 > 材料…
操作步骤
1 2 3 4 5 6
点击[建立] 键 选择[各向同性] 表单 号: “1”, 名称 : “Box” 弹性模量 : “2e11” N/m2 泊松比 : “0.3”
几何 > 曲线 > 交叉线…
操作步骤
几何 > 工作平面 > 移动…
选择[
]屏显对象
2 4 3
点击[适用] 键 点击[取消] 键 几何 > 工作平面 > [移动…] 点击[重设为GCS] 键
4
5 6
点击[取消] 键
5
“Ctrl+A”是“选择屏显”的快捷键.
6
钢箱梁桥
Step
08
1 2 3
7
钢箱梁桥
Step
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9
分析 > 时程分析 > 时程荷载组…
操作步骤
1
点击[添加] 键 荷载组 名称 : “Earthquake” 在分析方法中选择[直接积分法] 结束时间 : “5” sec 时间增量 : “0.05” sec 12
输出的步数增量 : “10”
2 勾选 [根据振型阻尼计算] 在计算阻尼时勾选 [周期[sec]] 输入振型[1]和[2] 的周期 参考第18步骤的特征值结果. 3 4 6 5

midas时程分析

midas时程分析

midas时程分析预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制16. 时程分析概述对下面受移动荷载的简支梁运行时程分析。

材料弹性模量 : 2.4?1011 psi容重(γ) : 0.1 lbf/in3截面截面面积(Area) : 1.0 in2截面惯性矩(Iyy) : 0.083333 in4半径(radius) : 10.0 in厚度(thickness) : 2.0 in重力加速度(g) : 1.0 in/sec2速度容重整体坐标系原点(a)受移动荷载的简支梁(b)时程荷载函数图 16.1 分析模型模型是受600 in/sec速度的移动荷载的简支梁结构。

通过时程分析了解动力荷载下结构的反映,改变荷载周期来查看共振的影响。

设定基本环境打开新文件以‘时程分析1.mgb’为名保存.文件 / 新文件文件 / 保存 ( 时程分析 1 )设定单位体系。

工具 / 单位体系长度 > in ; 力 > lbf图 16.2 设定单位体系设定结构类型为X-Z 平面。

且为了特征值分析,设定自重自动转换为节点质量。

模型/ 结构类型结构类型 > X-Z 平面将结构的自重转换为质量> 转换到 X, Y, Z重力加速度( 1 )点格(关) 捕捉点(关)捕捉节点捕捉单元正面图 16.3 设定结构类型定义材料以及截面输入材料和截面,采用用户定义的类型和数值的类型输入数据。

模型/ 特性/ 材料一般> 名称( 材料) ; 类型> 用户定义用户定义 > 规范>无分析数据 > 弹性模量 ( 2.4E+11 )容重( 0.1 ) ?模型/ 特性/ 截面数值名称( 截面) ; 截面形状> Pipe尺寸 > D ( 10 ) ; t w( 2 )截面特性值> 面积( 1 ) ; Iyy ( 0.083333 )?图 16.4 定义材料图 16.5 定义截面建立节点和单元用建立节点功能建立节点, 用建立单元功能连接各节点来建立梁单元。

桥梁移动荷载动力时程分析_迈达斯

桥梁移动荷载动力时程分析_迈达斯
分析时间步长 时程分析的分析时间步长对结果 的精确度影响很大。分析时间步 长的大小与结构的高阶模态的周 期和荷载的周期有密切的关系。 车辆荷载作为一种冲击荷载,它 的周期很难确定,因此我们在这 里如前所述考虑结构的高阶模态 的周期来决定分析时间步长,输 入‘0.001’秒。
输出时间步长 确定时程分析结果的输出步骤 数,输入‘1’的话将输出所有步 骤的计算结果。
下面通过对桥梁结构的移动荷载进行时程分析,来介绍使用MIDAS/Civil进行时程分析的方 法,其具体步骤如下。
1. 建立结构模型 2. 输入质量数据 3. 输入特征值分析数据 4. 进行特征值分析 5. 分析特征值分析结果 6. 输入时程分析数据 7. 进行时程分析 8. 查看时程分析结果
建立结果模型
对此模型进行特性值分析时只考虑竖直方向,所以选择“转换到Z”。 重力加速度
输入重力加速度,输入时需注意单位。
Tip !! 按均布荷载或节点荷载的形式输入铺装或护栏的荷载时,可使用“模型/将荷载转换成质量”的功能将
荷载转换成节点质量。
输入特征值分析数据 在特征值分析控制 对话框输入最大频率数量。增加频率数量可以提高结果的精确性,
结果 > 周期与振型
图5. 模态8的振型和自振周期
下面查看自振周期和振型参与质量。如图6所示,到模态8为止的振型参与质量的合计为 96.42%,因此我们可以判断对于竖直方向的反应,所参与的质量已经足够可以获得结构动 力反应的主要特征了。
选择 结果 > 分析结果表格 > 振型和周期
图6. 自振周期和振型参与质量
图17. 时程图形对话框 如图18所示输入各项参数,以输出跨中(节点31、单元31)的位移和弯矩图形。
图18. 指定输出内容和输出的位置

MIDAS-FEA-教程有实例

MIDAS-FEA-教程有实例

土木工程
用于模拟建筑结构、 桥梁、隧道等复杂结 构的动力学行为和响
应。
机械工程
用于模拟各种机械设 备的动力学行为和响 应,如旋转机械、液
压系统等。
MIDAS-FEA的基本原理
有限元方法
将结构划分为有限个离散的元素,每个元素采用数学 模型描述其运动和相互作用。
动力学分析
通过建立系统的动力学方程,模拟结构的动态行为和 响应。
MIDAS-FEA通过将结构划分为有限个离散的元素,并使用数学模型描述这些元素的相互作用和 运动,来模拟结构的动态行为。它可以处理各种复杂的结构形式,包括连续体、梁、板、壳等。
MIDAS-FEA的应用领域
航空航天
用于模拟飞行器、卫 星、火箭等复杂结构 的动力学行为和响应。
汽车
用于模拟汽车车身、 底盘、发动机等部件 的动力学行为和响应。
04
实例分析 - 薄板弯曲分析
实例分析 - 薄板弯曲分析
• 请输入您的内容
实例分析 - 复杂结构动力学
05
分析
实例分析 - 复杂结构动力学分析
• 请输入您的内容
06
结论与展望
MIDAS-FEΒιβλιοθήκη 的优势与局限性01高效性
MIDAS-FEA能够快速准确地模拟复杂结构的动力 学行为,适用于大规模工程问题。
对模型简化假设的依赖
MIDAS-FEA需要对结构进行简化假设,可能导致结果的误差。
需要专业知识和经验
使用MIDAS-FEA需要具备丰富的专业知识和经验,才能获得准确 的结果。
MIDAS-FEA的未来发展方向
优化算法
进一步改进MIDAS-FEA的算法,提高计算 效率和精度。
多物理场耦合

FEA功能介绍 PPT

FEA功能介绍 PPT

加劲单元
建模方法
• 植入式钢筋 (非协调网格) • 桁架 (协调网格) +
界面单元 (滑移, 摩擦)
桁架 + 界面单元 (协调)
棱柱网格 嵌入式钢筋 (非协调)
分析结果
检查网格/网格质量
检查网格
• 自由线 • 自由面 • 流形线 • 非流形线 • 单元坐标系
网格质量
• 纵横比 • 歪扭角 • 锥度 (2D) • 翘曲 (2D) • 雅可比比率 • 扭曲 • 坍塌 (四面体) • 长度 /面积
• 平面 • 边界面 • NURBS面 • 栅格面 • 顶点面 • 倒角, 圆角 • 缝合, 合并 • 修剪, 分割 • 扩展 • 印刻

• 箱形, 楔形 • 圆柱, 圆锥 • 球体, 圆环 • 修剪, 分割 • 嵌入 •布尔运算
(并集, 差集, …) • 缝合曲面

• 延伸 • 旋转 • 放样 • 扫描 • 倒角, 圆角 • 偏移, 斜面 • 脱壳 • 局部扩展 • 检查, 修补 • 转换
导入的CAD 几何模型 生成的网格
实例示范
实体几何
网格 (二阶四面体网格)
应力分析结果
高级结构分析的新典范
1 概述 2 几何建模 3 生成网格 4 分析 5 后处理
几何建模
线

实体
高级建模
• 直线, 多线段 • 弧, 圆 • 多边形 • B样条曲线 • 隧道截面 • 倒角, 圆角 • 修剪, 延伸 • 交叉分割 • 偏移, 切线 • 打断, 合并 …
空间变化压力 (以函数施加)
任意荷载
FEA 提供了任意荷载功能,任意荷载可被施加于任意位置,不受节点或单元连接情况的限制
点荷载 (1D, 2D, 3D)
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2
4 5
3 6
7
8 钢箱梁桥
Step
13 分析 > 材料…
操作步骤
1 选择 [各向同性] 表单 2 号 : “2”, 名称 : “Pier” 3 弹性模量 : “2.4e10” N/m2 4 泊松比 : “0.167” 5 容重 : “2.452e4” N/m3 6 模型类型 : [弹性] 7 点击[确认] 键 8 点击[关闭] 键
[Esc] 是命令[取消]的快捷键.
钢箱梁桥
Step
04 几何 > 转换 > 平移…
操作步骤
1 [方向和距离] 表单 2 选择带有[ O ] 标志的线
(参见右图) 3 方向 : [X轴] 4 勾选 [等间距复制] 5 间距 “0.25”, 数量 “2” 6 点击[适用] 键 7 选择带有[ □ ] 标志的线
08 网格 > 网格尺寸控制 > 线网格尺寸…
操作步骤
1 点击[ ] 选择屏显对象 2 播种方法 - 单元长度 : “0.1” 3 点击[确认] 键
2
3
钢箱梁桥
Step
09 网格 > 建立网格 > 延伸网格…
操作步骤
1 选择[线2D] 表单 2 点击[ ] 选择屏显对象 3 扩展方向 : [Y轴] 4 勾选 [均布] 5 距离 : “1.5”, 数量 : “20” 6 特性 “1” 7 网格组 : [Box] 8 点击[适用] 键
Step
00
概要
▪ 三维动力时程分析 ▪ 模型
- 单位 : N, m - 各向同性弹性材料 - 板单元、实体单元 ▪ 荷载和边界条件 - 时程分析
:时间荷载函数 :时程荷载组 :地面加速度 - 约束 ▪ 荷载和边界条件 - 周期与振型 - 时程结果
钢箱梁桥
gt; 分析控制 – 控制 表单
8
2 4
6 7
8 9
10
3 钢箱梁桥
Step
11 前处理工作目录树 : 几何
操作步骤
1 点击鼠标右键并选择 [全部隐藏]
钢箱梁桥
Step
12 分析 > 材料…
操作步骤
1 点击[建立] 键 2 选择[各向同性] 表单 3 号: “1”, 名称 : “Box” 4 弹性模量 : “2e11” N/m2 5 泊松比 : “0.3” 6 容重 : “7.698e4” N/m3 7 模型类型 : [弹性] 8 点击[适用] 键
2 选择[104个节点] (参见右图)
3 勾选 [T3]
2
4 点击[确认] 键
3
4
钢箱梁桥
Step
17 分析 > 分析工况…
操作步骤
1 点击[添加] 键 2 名称 : “Eigen” 3 分析类型 : [特征值] 4 点击[ ]键 (分析控制) 5 特征向量类型 : [兰佐斯] 6 频率数量“5” 7 点击[确认] 键 8 点击[关闭] 键
3
4 5
6 7
8
钢箱梁桥
Step
10 网格 > 建立网格 > 延伸网格…
操作步骤
1 点击 [右视图] 2 选择[2D3D] 表单 3 在选择过滤窗口选择
[2D单元] 4 选择[48个单元] (参见右图) 5 扩展方向 : [Z轴] 6 距离 “-1.5”, 数量 “4” 7 原网格 : [无] 8 特性 “2” 9 网格组 : [Pier] 10 点击[确认] 键
操作步骤
1 点击[法向视图] 2 位置 : “(0.5) , <1, -1>” 3 点击[取消] 键 4 位置 : “(0) , <4>” 5 位置 : “(0.75) , <0, -0.2>” 6 位置 : “(0.5, -0.25) , <0.2>” 7 点击[取消] 键
7
3
4
5
6
2
( ) : “坐标 x, y” , < > : “相对 x, y” (0.5)等于(0.5, 0), <4>等于<4, 0>
(参见右图) 6 方向 : [X轴] 7 间距 “0.8”, 数量 “1” 8 点击[适用] 键
5
6 2 37
48
钢箱梁桥
Step
06 几何 > 转换 > 平移…
操作步骤
1 选择线 (参见右图) 2 方向 : [X轴] 3 间距 “2”, 数量 “1” 4 点击[确认] 键
3
4
2 钢箱梁桥
Step
操作步骤
1 分析类型 : [3D] 2 单位 : [N , m] 3 点击[确认] 键
分析控制对话框在程序开始时将自动 显示.
2 3
钢箱梁桥
Step
02 几何 > 工作平面 > 移动…
操作步骤
1 [参考平面] 表单
2 选择[XZ平面]
2
3 点击[确认] 键
3
钢箱梁桥
Step
03 几何 > 曲线 > 在工作平面上创建 > 2D 矩形(线组)… , 直线…
2 3
4 5
6
8 9 10
7
钢箱梁桥
Step
15 分析 > 边界条件 > 约束…
操作步骤
1 边界组 : [BC] 2 点击[右视图] 3 选择[104个节点] (参见右图) 4 点击[铰支] 键 5 点击[适用] 键
3 2
4 5
钢箱梁桥
Step
16 分析 > 边界条件 > 约束…
操作步骤
1 边界组 : [BC]
(参见右图) 8 方向 : [Z轴] 9 间距 “-0.25”, 数量 “2” 10 点击[适用] 键
[Enter]是[适用]的快捷键.
2 7
8 3
4 59
6 10
钢箱梁桥
Step
05 几何 > 转换 > 平移…
操作步骤
1 选择带标记[ O ]的线 (参见右图)
2 方向 : [Z轴] 3 间距 “-0.8”, 数量 “1” 4 点击[适用] 键 5 选择带标记[ □ ]的线
07 几何 > 曲线 > 交叉线…
操作步骤
1 选择[ ]屏显对象 2 点击[适用] 键 3 点击[取消] 键
4 4 几何 > 工作平面 > [移动…] 5 点击[重设为GCS] 键 6 点击[取消] 键
几何 > 工作平面 > 移动…
2
3
“Ctrl+A”是“选择屏显”的快捷键.
5 6
钢箱梁桥
Step
3 4
8
2 5
6
7 钢箱梁桥
Step
14 分析 > 特性…
操作步骤
1 建立 [2D…] 2 选择[板] 表单 3 号 : “1” , 名称 : “Box” 4 厚度 : “0.05” m 5 在材料中选择“1: Box” 6 点击[确认] 键 7 建立 [3D…] 8 号 : “2”, 名称 : “Pier” 9 在材料中选择“2: Pier” 10 点击[确认] 键 11 点击[关闭] 键
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