midas桥梁荟-1
midas-减隔震支座的刚度模拟
01、减隔震支座的刚度模拟➢具体问题:根据《公路桥梁抗震细则》(JTGB02-01-2008)中第10.2条中关于减隔震装置的说明,常用的减隔震支座装置分为整体型和分离型两类。
目前常用的整体型减隔震装置有:铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆式减隔震支座;目前常用的分离型减隔震装置有:橡胶支座+金属阻尼器、橡胶支座+摩擦阻尼器、橡胶支座+黏性材料阻尼器。
目前设计人员普遍存在两个误区,其一:抗震分析时一味的考虑用桥墩的塑性能力耗散地震效应,忽略增设减隔震支座的设计思路;其二:由于设计人员对减隔震支座的模拟方式不清楚,造成潜意识里回避减隔震支座的采用。
本文考虑上述两点对《公路桥梁抗震细则》(JTGB02-01-2008)第10.2条中涉及的减隔震支座模拟进行说明。
限于篇幅,本文仅对整体型减隔震装置进行叙述。
➢解决斱法:1、铅芯橡胶支座①②涉及规范及支座示意图(《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》(JT/T 822-2011))图1.1铅芯橡胶支座示意图铅芯橡胶支座的实际滞回曲线和等价线性化模型(第1 页,共10 页)图1.2实际滞回曲线图从实际滞回曲线可以得到3点重要的结论:图1.3等价线性化模型1)2)3) ③铅芯橡胶支座的位移剪力曲线所围面积明显大于较普通的橡胶支座,而且滞回曲线所谓面积反映了支座耗能能力,故间隔震支座(对于本图为铅芯橡胶支座)的本质是通过自身的材料或构造特性提供更有效的耗能机制,耗散地震产生的能量,从而起到减轻地震对结构的破坏程度。
实际滞回曲线一般为梭形,图形成反对称形态。
目前通用的方法是将其等效为图1.2所示的线性化模型。
通过K1 、K2、KE 、Qy四个参数来模拟铅芯橡胶支座的滞回曲线。
等价线性化模型中涉及的四个参数含义如下:K1——弹性刚度:表示初始加载时,结构处于弹性状态是的刚度(力与变形之间的关系)。
K2——屈服刚度:表示屈服之后的刚度。
KE——等效刚度:等效的含义是指如果不考虑加载由弹性到塑性的变化过程,仅考虑屈服后累计位移与力的关系折算出的刚度。
MIDAS连续梁桥建模详细介绍(1)-12页word资料
该过程是将三垮桥的运营状态进行有限元分析,下面介绍了本人在对模型模拟的主要步骤,若中间出现的错误,请读者朋友们指出修改。
注:“,”表示下一个过程“()”该过程中需做的内容一.结构1.单元及节点建立的主桁:因为桥面具有一定纵坡,故将《桥跨布置》图的桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置,然后进行单元划分,将该线段存入新的图层,以便下步导入,将文件保存为.dxf格式文件。
2.打开midas运行程序,将程序里的单位设置成《节段划分》图的单位,这里为cm。
导入上步的.dxf文件。
将节点表格中的z坐标与y坐标交换位置(midas中的z与cad中的y对应)。
结构建立完成。
模型如图:二.特性值1.材料的定义:在特性里面定义C50的混凝土及Strand1860(添加预应力钢筋使用)2.截面的赋予:1).在《截面尺寸》和《预应力束锚固》图里,做出截面轮廓文件,保存为.dxf 文件2).运行midas,工具,截面特性计算器,统一单位cm。
导入上步的.dxf文件先后运行generate,calculate property,保存文件为.sec文件,截面文件完成3)运行midas,特性,截面,添加,psc,导入.sec文件。
根据图例,将各项特性值填入;验算扭转厚度为截面腹板之和;剪切验算,勾选自动;偏心,中上部4)变截面的添加:进入添加截面界面,变截面,对应单元导入i端和j端(i为左,j为右);偏心,中上部;命名(注:各个截面的截面号不能相同)5)变截面赋予单元:进入模型窗口,将做好的变截面拖给对应的单元。
注:1.建模资料所给的《预应力束锚固图》的0-0和14-14截面与《节段划分》图有出入,这里采用《截面尺寸》做这两个截面,其余截面按照《预应力束锚固图》做2.定义材料先定义混凝土,程序自动将C50赋予所建单元(C50是定义的第一个材料,程序将自动赋予给所建单元)三.边界条件1.打开《断面》图,根据I、II断面可知,支座设置位置。
midas-减隔震支座的刚度模拟
.01、减隔震支座的刚度模拟具体问题:根据《公路桥梁抗震细则》(JTGB02-01-2008)中第10.2条中关于减隔震装置的说明,常用的减隔震支座装置分为整体型和分离型两类。
目前常用的整体型减隔震装置有:铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆式减隔震支座;目前常用的分离型减隔震装置有:橡胶支座+金属阻尼器、橡胶支座+摩擦阻尼器、橡胶支座+黏性材料阻尼器。
目前设计人员普遍存在两个误区,其一:抗震分析时一味的考虑用桥墩的塑性能力耗散地震效应,忽略增设减隔震支座的设计思路;其二:由于设计人员对减隔震支座的模拟方式不清楚,造成潜意识里回避减隔震支座的采用。
本文考虑上述两点对《公路桥梁抗震细则》(JTGB02-01-2008)第10.2条中涉及的减隔震支座模拟进行说明。
限于篇幅,本文仅对整体型减隔震装置进行叙述。
解决斱法:1、铅芯橡胶支座①②涉及规范及支座示意图(《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》(JT/T 822-2011))图1.1铅芯橡胶支座示意图铅芯橡胶支座的实际滞回曲线和等价线性化模型. (第1页,共1页).01、减隔震支座的刚度模拟图1.2实际滞回曲线图从实际滞回曲线可以得到3点重要的结论:图1.3等价线性化模型1)2)3) ③铅芯橡胶支座的位移剪力曲线所围面积明显大于较普通的橡胶支座,而且滞回曲线所谓面积反映了支座耗能能力,故间隔震支座(对于本图为铅芯橡胶支座)的本质是通过自身的材料或构造特性提供更有效的耗能机制,耗散地震产生的能量,从而起到减轻地震对结构的破坏程度。
实际滞回曲线一般为梭形,图形成反对称形态。
目前通用的方法是将其等效为图1.2所示的线性化模型。
通过K1 、K2、KE 、Qy四个参数来模拟铅芯橡胶支座的滞回曲线。
等价线性化模型中涉及的四个参数含义如下:K1——弹性刚度:表示初始加载时,结构处于弹性状态是的刚度(力与变形之间的关系)。
K2——屈服刚度:表示屈服之后的刚度。
KE——等效刚度:等效的含义是指如果不考虑加载由弹性到塑性的变化过程,仅考虑屈服后累计位移与力的关系折算出的刚度。
Midas-城市桥梁抗震分析及验算资料讲解
• 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。
(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
A类规则桥梁 ,E1和E2地震 均选择MM法
Midas 抗震分析前处理
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。
Midas 抗震分析前处理
E1地震作用下反应谱设计参数
Midas 抗震分析前处理
E2地震作用下反应谱设计参数
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。
迈达斯桥梁建模
迈达斯桥梁建模迈达斯桥梁建模01- 材料的定义通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。
1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。
、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。
23、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。
无论采用何种方式来定义材料,操作顺序都可以按下列步骤来执行:选择设计材料类型(钢材、混凝土、组合材料、自定义)?选择的规范?选择相应规范数据库中材料。
对于自定义材料,需要输入各种控制参数的数据,包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。
钢材规范混凝土规范图1 材料定义对话框02-时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作:1、定义时间依存特性函数(包括收缩徐变函数,强度发展函数)(图1,图2);2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接(图3);3、修改时间依存材料特性值(构件理论厚度或体积与表面积比)(图4);图1 收缩徐变函数图2 强度发展函数4-2图3 时间依存材料特性连接图4 时间依存材料特性值修改定义混凝土时间依存材料特性时注意事项:1)、定义时间依存特性函数时,混凝土的强度要输入混凝土的标号强度;2)、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数,在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度;3)、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定,加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定(等于单元激活时材龄+荷载施加时间);4)、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
计算公式中的a代表在空心截面在构件理论厚度计算时,空心部分截面周长对构件与大气接触的周边长度计算的影响系数;5)、当收缩徐变系数不按规范计算取值时,可以通过自定义收缩徐变函数来定义混凝土的收缩徐变特性;6)、如果在施工阶段荷载中定义了施工阶段徐变系数,那么在施工阶段分析中将按施工阶段荷载中定义的徐变系数来计算。
midas拱桥专题
midas Civil 培训例题集拱桥专题目录一.拱桥概述 ................................................................................................................................................................................................. - 1 -1.1 按照静力图式拱桥分类 ....................................................................................................................................................................... - 1 -1.2 按照桥面所处空间位置拱桥分类......................................................................................................................................................... - 1 -1.3 主拱圈的截面形式分类 ....................................................................................................................................................................... - 2 -二.midas Civil中的吊杆拱桥分析功能 .......................................................................................................................................................... - 2 -2.1 拉索单元模拟...................................................................................................................................................................................... - 2 -2.2 未知荷载系数法功能........................................................................................................................................................................... - 3 -2.3 索力调整功能...................................................................................................................................................................................... - 4 -三.拱桥实例分析.......................................................................................................................................................................................... - 5 -3.1 系杆拱桥模型概况............................................................................................................................................................................... - 5 -3.2 系杆拱桥成桥分析............................................................................................................................................................................... - 5 -3.3 系杆拱桥施工阶段仿真模拟.............................................................................................................................................................. - 11 -3.4 拱桥的稳定分析 ................................................................................................................................................................................ - 14 -3.5 混凝土拱桥模型模拟与设计关键点................................................................................................................................................... - 14 -一. 拱桥概述拱桥(archbridge)指的是在竖直平面内以拱作为上部结构主要承重构件的桥梁。
MIDAS-Civil桥梁工程计算培训文稿
三、Midas/Civil 静力分析
算例: 1.盖梁托架力学分析 2.钢管支架力学分析 3.钢围堰力学分析
四、Midas/Civil 建模注意事项小结
1.MIDAS建模前要对要设计或者计算的结构物有大概的了解,对不熟悉的 方案设计前要查阅资料,从网络上或者技术资料库中查找相似的方案熟 悉个大概,同时可以用AutoCAD(或者MIDAS、PROE、UG、Solidworks、 3Dmax等软件)建立3D模型直观了解方案中要涉及到的结构。 2.建模过程中及时将的节点单元等建模元素进行分组,方便后续的建模 操作。
工具条和图标菜单:为了能够快速地导入经常使用的功能,MIDAS/Civil提供 将各项功能形象化了的图标菜单。各图标从属于各种类似功能图标 群的工具条内
一、Midas/Civil 软件介MIDAS/Civil基于对操作状况和输入数据特点的考虑, 可以对单位系进行任意变更或者同时使用几个单位系, 比如,在输入位置时使用“m”的单位,而在输入界面时 可变更为“mm”的单位,另外,可在输入时使用“SI”的 单 位,而在输出分析结果是使用“English”的单位。 对于温度的单位无需另行设定,只要将单位同意后输入 即可。由长度单位和力的单位组合而成的弯矩、应力或弹 性系数等单位,程序会根据长度和力的单位自动地进行组 合。 在设定或变更单位体系时,可以使用工具→单位体系,也 可以使用画面下端的状态条的单位变更功能
一、Midas/Civil 软件介绍及菜单介绍
(二)适用范围:
主要适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑、大坝、港口等结构的分析 与设计。 特别是针对桥梁结构,MIDAS/Civil结合国内的规范与习惯,在建模、分 析、后处理、设计等方面提供了很多的便利的功能,目前已为各大公路、铁 路部门的设计院所采用。
midas连续梁桥设计专题
目录1 桥梁概况 .......................................................................................................................................................... - 1 - 1.1主要设计指标 .. (1)1.2相关计算参数 (1)1.3相关设计依据 (1)1.4一般构造及钢束布置 (1)1.4.1 一般构造 ........................................................................................................................................ - 1 -1.4.2 钢束布置 ........................................................................................................................................ - 2 -1.5施工过程 (4)2 建模分析 ........................................................................................................................................................... - 6 - 2.1模型概述 . (6)2.2建模要点 (6)2.2.1 定义材料与截面 ............................................................................................................................ - 6 -2.2.2 定义节点、单元及边界条件........................................................................................................ - 8 -2.2.3 定义时间依存材料特性................................................................................................................ - 9 -2.2.4 定义静力荷载工况 ........................................................................................................................ - 9 -2.2.5 定义预应力荷载 .......................................................................................................................... - 10 -2.2.6 定义移动荷载 .............................................................................................................................. - 12 -2.2.7 定义支座沉降 .............................................................................................................................. - 13 -2.2.8 定义施工阶段 .............................................................................................................................. - 14 -2.2.9 定义结构质量 .............................................................................................................................. - 14 -2.2.10 定义梁的有效宽度 .................................................................................................................... - 14 - 2.3分析控制定义 (15)2.3.1 定义施工阶段分析控制.............................................................................................................. - 15 -2.3.2 定义移动荷载分析控制.............................................................................................................. - 15 -2.3.3 定义特征值分析控制 .................................................................................................................. - 16 -2.3.4 定义主控数据 .............................................................................................................................. - 16 -3 结合规范进行设计......................................................................................................................................... - 16 - 3.1定义荷载组合 (16)3.2定义PSC设计 (17)3.2.1 定义PSC设计参数 ........................................................................................................................ - 17 -3.2.2 定义PSC设计材料 ........................................................................................................................ - 17 -3.2.3 定义PSC设计截面位置................................................................................................................ - 17 -3.2.4 定义PSC设计计算书输出内容.................................................................................................... - 17 - 3.3PSC设计结果 (18)3.3.1 正截面抗弯强度验算 .................................................................................................................. - 18 -3.3.2 斜截面抗剪强度验算 .................................................................................................................. - 18 -3.3.3 抗扭强度验算 .............................................................................................................................. - 18 -3.3.4 正截面抗裂验算 .......................................................................................................................... - 19 -3.3.5 斜截面抗裂验算 .......................................................................................................................... - 19 -3.3.6 施工阶段应力验算 ...................................................................................................................... - 19 -3.3.7 受拉区预应力钢筋拉应力验算.................................................................................................. - 20 -3.3.8 正截面压应力验算 ...................................................................................................................... - 20 -3.3.9 斜截面压应力验算 ...................................................................................................................... - 20 -1 桥梁概况1.1 主要设计指标该桥是某一级公路上一座(25m+35m+25m)预应力混凝土等截面连续梁桥,横桥向宽度为12.5m,下部结构采用双柱框架墩,承台接钻孔灌注桩基础。
Midas Civil桥梁抗震详解(终稿)
一般用加速度幅值调整
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
有效加速度峰值 因为峰值参数并非描述地震动的最理想参数, 由高频成分所确定的个别尖锐峰值对结构的影 响并不十分显著,所以美国ATC-30样本规范所 采用的是有效峰值加速度EPA,对有效峰值加 速度EPA的求法参见《midas/Civil 2006桥梁 抗震设计功能说明》 ,而我国《08细则》采 用峰值加速度PGA。
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
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
本例选择程序自带实录地震波: 1940, El Centro Site, 270 Deg进行调整
桥梁抗震培训
是
否
T1 , T g 双指标控制
是
按反应谱 面积控制
是
持时判断
否 是
峰值判断 与设计反应谱分 析结果比较
是
选用
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
幅值的种类 地震动幅值包括加速度、速度和位移的 峰值、最大值或者某种意义上的有效值。 加速度峰值PGA、速度峰值PGV和位移峰 值PGD是地面运动强烈程度最直观的描述 参数。加速度峰值是最早提出来的、也 是最直观的地震动幅值定义。
2015年第04期桥梁荟
释放梁端约束的含义及输入方式的比较尊敬的MIDAS用户:您好!非常感谢您对MIDAS桥梁产品一如既往的关心与支持!为满足广大用户对MIDAS桥梁系列软件的学习要求,北京迈达斯技术有限公司技术中心产品部将在2015年全年举办30余场网络专题培训,软件涉及Civil、SmartBDS、FEA,欢迎您届时参加!11月份的内容及时间安排如下:培训时间培训内容产品类型主讲人2015/11/20 FEA-斜交箱梁桥后处理FEA 朱亦雄2015/11/24 《细说新规范》之承载能力部分Civil 唐晓东2015/11/27 剪力柔性梁格法建模前处理Civil 田亚宁参加方法:首先需要到该网站进行报名,申请参会,按照附件中“参会申请人信息”表格形式,填写好您的基本信息并提交。
经审查合格后,您将收到参会的视频会议密码。
然后按照附件“webex视频会议参加方法”进行设置即可。
★请提前30分钟进入,进行网络调试,以确保您能够正常参加。
技术中心产品部2015年11月15日目录midas Civil01. 钢-混凝土组合桥梁分析实例…………………………………………………….... 朱锋[06]02. 利用Civil做Pushover分析的流程……………………………………………….... 裴小吟[14]03. 关于预拱度的问题………………………………………………………………….... 田亚宁[22]04. 梁单元施加“梁单元荷载”和“节点荷载”的区别……………………………....雷晋芳[29]05. 介绍一种桩土接触的模拟方法…………………………………………………....林丹/裴小吟[34]midas FEAA.连续刚构桥零号块精细化分析实例……………………………………………….... 朱亦雄[39]01.钢-混凝土组合桥梁分析实例具体问题:本桥为某高速路联络线匝道桥中的一联,桥梁全宽10.5m。
本联上部结构采用(38+33.5+37.5)m钢混组合连续梁,下部结构桥墩为柱式,基础为承台接灌注桩;桥台为肋板式,基础为承台接灌注桩。
midas 桥梁建模
Midas 桥梁建模桥梁模型的描述
一.桥梁简述:该结构为Q345 型工字钢其截面特性为HM594*302*14/23共长2@10=20 该梁为简支梁在梁中部节点加一竖向集中力100KN 。
二.主要的建模步骤
设定操作环境
建立新项目并命名及保存定义单位体系(如将力的单位由tonf 改为KN)
确定结构的类型
本模型处于整体坐标系的x-z平面,即x方向为杆系长度方向,z方向为竖直方向。
定义材料和截面
在‘材料’工具栏添加材料包括规范类型和数据库。
在‘截面’工具栏中选择适合的截面类型。
输入节点和单元
在X-Z坐标面内定义原点(0.0.0 )定义旋转角度(0)建立节点(0,0,0)单选节点 1 ,等间距的复制和移动节点(dx,dy,dz 为(2,0,0),复制10次。
建立单元(在单元工具栏新建选择单元类型及截面将1,10
形成新的单元。
如下图所示
输入边界条件
该梁为简支梁分别在1节点加x z向约束,在11节点加z向约束。
输入荷载
在梁跨中6节点输入集中力荷载—100KN。
运行结构分析查看结果。
三.建模效果图
上图为梁单元应力图及其数值。
四.难点分析
通过这次简单的midas 建模操作,个人认为有以下难点
1.midas 工具栏的选择识别及其利用,工具栏有点多且繁杂,需要加强练习。
2.建立节点和单元的时候容易出错本模型节点和单元都比较简单但若遇到复杂的结构时候节点的输入和单元的建立就相对繁杂了。
3.三维空间结构的建模与传统的平面力学分析之间的转化适应的较慢。
如边界条件的选定,荷载的施加。
迈达斯(midas)计算
潇湘路连续梁门洞调整后支架计算书1概述原《潇湘路(32+48+32)m连续梁施工方案》中,门洞条形基础中心间距为7.5米,现根据征迁人员反映,为满足门洞内机动车辆通行需求,需将条形基础中心间距调整至8.5米。
现对门洞结构体系进行计算,调整后门洞横断面如图1-1所示。
图1-1调整后门洞横断面图门洞纵断面不作改变如图1-2所示。
图1-2门洞总断面图门洞从上至下依次是:I40工字钢、双拼I40工字钢、Ф426*6钢管(内部灌C20素混凝土),各结构构件纵向布置均与原方案相同。
2主要材料力学性能(1)钢材为Q235钢,其主要力学性能取值如下:抗拉、抗压、抗弯强度:[ =125MpaQ235:[σ]=215Mpa, ](2)混凝土采用C35混凝土,其主要力学性能取值如下:弹性模量:E=3.15×104N/mm2。
抗压强度设计值:抗拉强度设计值:(3)承台主筋采用HRB400级螺纹钢筋,其主要力学性能如下:抗拉强度设计值:。
(4)箍筋采用HPB300级钢筋,其主要力学性能如下:抗拉强度设计值:3门洞结构计算3.1midas整体建模及荷载施加Midas整体模型如图3.1-1所示。
图3.1-1MIDAS整体模型图midas荷载加载横断面图如图3.1-2所示。
3.1-2荷载加载横断面图荷载加载纵断面如图3.1-3所示。
图3.1-3荷载加载纵断面图3.2整体受力分析整体模型受力分析如图5.2-1~5.2-3所示。
图5.2-1门洞整体位移等值线图5.2-2门洞整体组合应力云图图5.2-3门洞整体剪应力云图由模型分析可得,模型最大位移D=3.2mm<[l/600]=14.1mm,组大组合应力σ=144.2Mpa<[σ]=215Mpa,最大剪应力σ=21.6Mpa<[σ]=125Mpa 门洞整体强度、刚度均满足要求。
3.3细部构件分析3.3.1I40工字钢计算I40工字钢位移等值线如图3.3-1所示。
图3.3-1I40工字钢整体位移等值线I40工字钢位组合应力如图3.3-2所示。
MIDAS培训讲稿1-现浇支架
第 1 部分 现浇支架分析支架现浇施工方法是桥梁施工中经常使用的方法,主要用于简支梁、盖梁、小跨度连续 梁和大跨度连续梁 0 号块以及边跨现浇段的施工。
支架按其结构形式一般分为梁式支架和满 堂支架。
梁式支架一般由立柱和梁构成。
立柱常采用螺旋钢管、钢管混凝土柱、军用墩( 83 式和 65 式)、万能杆件和用型钢自加工制作的格构柱等,有时也采用钢筋混凝土立柱,个别情况可 以采用贝雷梁和军用梁;梁部分常采用 64 式军用梁、贝雷梁、工字型钢、万能杆件和自加工 桁架等。
满堂支架常采用碗口支架、扣件式支架等。
现浇支架的计算包括基础承载能力计算、立柱计算、分配梁计算、梁计算、模板计算等, 这些计算可以采用土力学、结构力学、材料力学的方法手工计算,也可以采用商用软件。
这 里主要介绍用 midas Civil 软件进行支架的计算。
1.1 实例 1——贝雷梁某箱型简支梁采用梁式支架现浇的方法施工,其跨中断面如图 1.1 所示,梁的跨度为32.6m 。
该梁式支架采用贝雷梁和钢管立柱的形式。
1.1.1 贝雷梁模型建立贝雷梁的模型可以先在 AutoCAD 中建立然后导入 MIDAS ,也可以直接在 MIDAS 中建立, 这里采用第一种方法。
1)首先启动 AutoCAD ,画出标准贝雷梁的线框模型,如图 1.2 所示。
画图时注意单位要与后面的 MIDAS 模型一致。
画图时, 线段不必在交点处断开, 但必须注意不能有重叠的线段。
线段均在各杆件的形心处,这样上下弦杆线段间的竖向距离为其中心距,即 1.4m 。
最好将贝雷梁线框模型的左下节点定义在坐标源点,以便以后方便确定各个构件之间的 相对位置。
将该图存成 DXF 格式以备后用。
303.05.2图 1.1 箱梁截面(单位: m )2)启动midas Civil,设定单位。
定义截面和材料之前,应先将单位体系设置好(工具单位系),长度单位设置为m,力的单位设置为kN 。
3)执行文件>导入>AutoCAD DXF 文件,按图 1.3 所示对话框操作。
Midas各力和组合的解释(包括钢束一次二次)
Midas各力和组合的解释(包括钢束一次二次)Midas 各力和组合的解释(帮助“01荷载组合”里截取)提示:在施工阶段分析后,程序会自动生成一个Postcs阶段以及下列荷载工况。
Postcs阶段的模型和边界为在施工阶段分析控制对话框中定义的“最终施工阶段”的模型,荷载为该最终施工阶段上的荷载和在“基本”阶段上定义的没有定义为“施工阶段荷载”类型的所有其他荷载。
恒荷载(CS): 除预应力、收缩和徐变之外,在各施工阶段激活和钝化的所有荷载均保存在该工况下。
施工荷载(CS):当要查看恒荷载(CS)中的某个荷载的效应时,可在对话框中的“从施工阶段分析结果的CS:恒荷载工况中分离出荷载工况(CS:施工荷载)”中将该工况分离出来,分离出的工况效应将保存在施工荷载(CS)工况中。
钢束一次(CS):钢束张拉力对截面形心的内力引起的效应。
反力: 无。
位移: 钢束预应力引起的位移(用计算的等效荷载考虑支座约束计算的实际位移)内力: 用钢束预应力等效荷载的大小和位置计算的内力(与约束和刚度无关)应力: 用钢束一次内力计算的应力钢束二次(CS):超静定结构引起的钢束二次效应(次内力引起的效应)。
反力: 用钢束预应力等效荷载计算的反力位移: 无。
内力: 因超静定引起的钢束预应力等效荷载的内力(用预应力等效节点荷载考虑约束和刚度后计算的内力减去钢束一次内力得到的内力)应力: 由钢束二次内力计算得到的应力徐变一次(CS):引起徐变变形的内力效应。
徐变一次和二次是MIDAS程序内部为了计算方便创造的名称。
反力: 无意义。
位移: 徐变引起的位移(使用徐变一次内力计算的位移)内力: 引起计算得到的徐变所需的内力(无实际意义---计算徐变一次位移用)应力: 使用徐变一次内力计算的应力(无实际意义)徐变二次(CS):徐变变形引起的实际徐变内力效应。
反力: 徐变二次内力引起的反力内力: 徐变引起的实际内力应力: 使用徐变二次内力计算得到的应力收缩一次(CS):引起收缩变形的内力效应。
《桥梁工程midas-Civil常见问题解答》教学提纲
5.1为什么自重要定义为施工阶段荷载?2i<<NKv8;5.2 “支座沉降组”与“支座强制位移”的区别?2KQsS)ju5.3如何定义沿梁全长布置的梯形荷载?3S-^y;
#=5.4如何对弯梁定义径向荷载?4mo%9UL,#W5.5如何定义侧向水压力荷载?5{E!"^^0`5.6如何定义作用在实体表面任意位置的平面荷载?6$-""=O|"
}n,4.22如何定义“设计用数值型截面”的各参数?16/fC@T4.23如何考虑横、竖向预应力钢筋的作用?17Vw.c05x4.24板单元“面内厚度”与“面外厚度”的区别?18NSH20$A<4.25定义“塑性材料”与定义“非弹性铰”的区别?19y`O!,kW4.26定义“非弹性铰”时,为什么提示“项目:不能同时使用的材料、截面和构件类型”?202 g5Ft4.27为什么“非弹性铰特性值”不能执行自动计算?21u3) Oj7cX4.28为什么“非弹性铰特性值”自动计算的结果P1〉P2?21#-$ \f(+<4.29程序中有多处可定义“阻尼比”,都适用于哪种情况?22Ylbh_ d~BU4.30如何定义弯桥支座?* 24Ah:!4.31如何快速定义多个支承点的只受压弹性连接?24GyI(1OAW4.32如何模拟满堂支架?25<Wc98m4.33如何连接实体单元和板单元?25/N6sH!w4.34如何模拟桩基础与土之间的相互作用?26/MFy%=0l4.35梁格法建模时,如何模拟湿接缝?26[DrG;k?4.36为什么用“弹性连接”模拟支座时,运行分析产生了奇异?* 27%-ih$ZY4.37为什么两层桥面之间用桁架单元来连接后,运行分析产生奇异?* 27*?jU$&Qpj*4.38 “梁端刚域”与“刚域效果”的区别?28#hL<9j4.39为什么定义梁端刚域后,梁截面偏心自动恢复到中心位置?290{M =^964.40为什么“只受压弹性连接”不能用于移动荷载分析?29v&g(6~b_>4.41为什么“刚性连接”在施工阶段中不能钝化?303&Dln4.42如何考虑PSC箱梁的有效宽度?30.5=Qf vi*4.43为什么只考虑节点质量进行“特征值分析”时,程序提示“ERROR”?314k' 2FkDA4.44如何删除重复单元?nLK%5C第五章“荷载”中的常见问题2-:9
midas斜拉桥建模
建立好成桥阶段模型后计算自重与二期荷载引起的索初拉力。然后利用拉索初拉 力进行成桥阶段初始平衡状态分析。
首先建立斜拉桥的成桥阶段二维模型,利用包含索力优化功能的未知荷载系数功能 计算拉索初拉力。
斜拉桥成桥阶段模型参见图6。
图 6、 斜拉桥成桥阶段模型
midas斜拉桥建模
建立模型
首先建立成桥阶段分析模型,待成桥阶段分析结束后另存为其它名称做施工阶段分 析。
面积
Ixx
Iyy
Izz
号
项目
截面形状
(m2)
(m4)
(m4)
(m4)
1
加劲梁
实腹长方形
0、8
15、0
1、0
15、0
2
主塔下部 实腹长方形
50、0
1000、0
500、0
500、0
3
主塔上部 实腹长方形
0、3
5、0
5、0
5、0
4
拉索
实腹圆形
0、005
0、0
0、0
0、0
图 5、 定义截面特性值对话框
midas斜拉桥建模
一般进行斜拉桥分析时首先通过倒拆分析计算初张拉力,然后进行正装施工阶段分 析。在本例题将介绍建立斜拉桥模型的方法、计算拉索初拉力的方法、施工阶段分析 方法、采用未闭合配合力功能只利用成桥阶段分析张力进行正装分析的方法。本例题 中的桥梁模型为三跨连续斜拉桥(如图1),主跨110m、边跨跨经为40m。
图 1、 斜拉桥分析模型
midas斜拉桥建模
斜拉桥成桥阶段与正装施工阶段分析
midas斜拉桥建模
目录
概要 1 桥梁基本数据 2 荷载 2 设定建模环境 3 定义材料与截面特性值 4
MIDAS课件1
三、输入构件材料和截面数据
1、材料:钢材Q235 、材料:钢材Q235 2、截面:采用运用广泛的热轧H型钢 、截面:采用运用广泛的热轧H 柱子:HW200*200*8/12(宽翼缘H型钢高度*宽度*腹板厚* 柱子:HW200*200*8/12(宽翼缘H型钢高度*宽度*腹板厚*翼缘厚) 梁 :HN400*200*8/13(窄翼缘H型钢) HN400*200*8/13(窄翼缘H -----------------------------------------------------------菜单--模型--材料和截面特性--材料,弹出对话框: 菜单--模型--材料和截面特性--材料,弹出对话框:
Fl 3 75 × 10 3 N × 5 3 m 3 ω max = − =− = 4.29mm 11 2 −4 4 48EI 48 × 2.1 × 10 N / m × 2.17 × 10 m
1
二、均布荷载作用下:
M = 1 2 1 ql = × 10 × 5 2 = 31.25 KN ⋅ m 8 8
选择坐标系:
点击图标 ,在弹出的对话框中坐标、旋转角度均为默认值,点击确认。 此时将全局坐标系中的X 平面设定为用户坐标系中的X 此时将全局坐标系中的X-Z平面设定为用户坐标系中的X-Y平面。
选择单位:
力的单位选择KN,长度单位选择m 力的单位选择KN,长度单位选择m(单位在建模过程中可以根据需要调整) 15
10
例题二 单层两跨三维框架受力分析
基本步骤: ① 分析模型和荷载条件; ② 设定基本操作环境(如选择单位,设定坐标系等); ③ 输入构件材料及截面数据; ④ 使用节点和单元建模; ⑤ 输入支撑条件(边界条件); ⑥ 输入荷载(类型,大小,方向等); ⑦ 结构分析(求解) ⑧ 查看结果(反力,内力,应力,变形或位移);
Midas-Civil软件在0号块支架分析中的应用
Midas-Civil软件在0号块支架分析中的应用
何龙;韦刚
【期刊名称】《城市建筑》
【年(卷),期】2015(000)023
【摘要】文中以黔灵湖特大桥为列,利用 Midas-Civil 建立有限元模型,模拟高墩大体积0号块墩旁支架受力体系,通过计算分析了优化设计。
研究表明,Midas-Civil为判断支架结构设计合理性提供了可靠的依据,为墩旁支架设计提供了一种新思路。
【总页数】2页(P210-211)
【作者】何龙;韦刚
【作者单位】中铁一局集团有限公司重庆分公司,重庆 401121;中铁一局集团有限公司重庆分公司,重庆 401121
【正文语种】中文
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5.有限元分析软件Midas/Civil在桥梁临时支架施工中的应用
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4. 截面抗剪钢筋输入要点
图 4.2 腹板竖筋输入示意图
(1)间距:输入竖向预应力钢筋的间距,同 D62-2004 式 6.3.3-3 中 Sv。 (2)角度:输入竖向预应力钢筋的角度(默认 90°)。 (3)Ap:同 D62-2004 式 6.3.3-3 中 nApv(一个间距内所有竖向预应力钢筋的截面面积)。 (4)Pe:竖向预应力钢筋扣除预应力损失后的有效预应力σ’pe×Ap,即扣除预应力损失后的有效预拉力 (图示数据未计损失) (5)竖向预应力钢筋效应折减系数:同 D62-2004 式 6.3.3-3 中的系数 0.6。
(3)验算用厚度(所有):箱形截面所有腹板厚度乊和(分别对应 Z1、Z2、Z3 基准线处的腹板厚度乊和), 对应 D62-04 式 5.2.9 和 5.2.10 中的 b 值和式 5.5.3 中的 b 值,剪力计算时调叏的 b 值。
3. T 形截面和 I 形截面
(1)“设计参数”中: 对亍 T 形截面: 对亍 I 形截面
目弽
01. 材料和截面定义中“板对齐”的设置……………………………………………… 唐晓东[01] 02. 如何近似完成发截面柱的设计………………………………………………………... 唐晓东[02] 03. 设计用数值截面…………………………………………………………………………… 唐晓东[03] 04. 截面“抗剪钢筋”输入要点 …………………………………………………………. 唐晓东[09] 05. 一致质量和集中质量的区别…………………………………………………………… 胡美[13] 06. 弯矩曲率曲线………………………………………………………………………………. 胡美[14] 07. psc 设计结果问题……..………………………………………………………………….. 胡美[19] 08. 柱子屈服问题……………………………………………………………………………… 胡美[22] 09. 自重作用下对称结构结果丌对称 …………………………………………………… 胡美[25] 10. 虚拟梁的运用……………………………………………………………………………… 胡美[28] 11. psc 验算弯矩不梁单元内力图中弯矩丌致……………………………………… 范菊[33] 12. 斜截面抗剪验算抗力为零……………………………………………………………… 范菊[36]
具体问题
设计用数值截面,矩形、T 形、I 形截面参数如何设置? PS:设计用数值截面的参数定义是非常重要的,关系到设计容许值的结果,迚而直接影响设计验算的结果。 大家可结合如下所述,对照规范公式迚行理解。
解决方法
设计用数值截面的生成 1. 在 CAD 中绘制设计截面,如图 1 所示,幵存为*.dxf 文件,分别为矩形、箱形、T 形、I 形。单位:
1、材料和截面定义中“板对齐”的设置
具体问题
Civil 中,板对齐的具体含义是什么,如何迚行设置?
解决方法
板对齐类似亍截面定义中的修改梁单元偏心的功能,确定板对齐的方式。 如:板厚 0.2m,“厚度比”输入 0,如图 1 所示,板厚中心位亍节点处,如红色箭头所示。
图 1.1 板对齐设置-厚度比=0
需的截面数据的准确输入。
8 / 37
4. 截面“抗剪钢筋”输入要点
具体问题
截面钢筋输入时,如何输入抗剪钢筋? PS:结合规范,对截面“抗剪钢筋”的输入迚行详细说明,尤其“抗扭钢筋和箍筋”的输入,需要大家注 意输入方式和计算方法。
解决方法
1、弯起钢筋(如图 1) (1)间距:输入一个非 0 值,如 10cm 戒 20cm,对验算结果无影响。 (2)角度:输入弯起钢筋的角度(如 45°戒 60°,根据设计需要而设定)。 (3)Aw:同 D62-2004 式 5.2.7-3 中 ∑Asb(斜截面内在同一弯起平面的所有普通弯起钢筋的截面面积)。 比如,某近支点斜截面抗剪验算,设置一排弯起钢筋(假定一排弯起的是 2Φ20),则输入 628mm2,弼该斜 截面设置两排弯起钢筋时(4Φ20),则输入 1256mm2,以此类推。
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桥梁技术部 2012 年 3 月 2 日
迈达斯桥梁荟
2012 年 2 月第 1 期
主办单位:北京迈达斯技术有限公司 地址:北京市海淀区中关村南大街乙 56 号方圆大厦 1402 室 邮政编码:100044 电话:010-51658787 Email:humei@ /chinese.as
分析结果(如图 3)
图 4.3 腹板竖筋输入对应的分析结果
5-10 对应腹板位置,钢束一次作用下,sig-zz 结果对应的是以上输入数据按式 6.3.3-3 计算得到的分析结果。
PS:对应的是腹板位置;式 6.3.3-3 中对应的腹板宽度 b,程序自动在截面数据中调叏,本例 b=0.5m。 10 / 37
出上下翼缘厚度丌同时的公式,故程序按 t2=(T1+T2)/2 来叏值,即叏平均厚度,用户可根据自己
的设计意图,决定是按较小值还是按平均值填入)。
BT,箱形截面外腹板中心距离。
HT,箱形截面上、下翼缘的中心距离。
6 / 37
3.设计用数值截面 (2)验算扭转用厚度(最小):抗扭用有效最小腹板厚度,即箱形截面腹板(单侧)厚度,对应 D62-04 图 5.5.1 中箱形截面的长边壁厚 t1 值(规范幵未给出边腹板厚度丌同时的计算方法,用户可根据自己的设计意图 填写,比如,两个边腹板厚度丌一致,可以填写平均厚度戒较小值)。 剪切验算:验算截面对剪切较薄弱的部位的剪力(3、4、6 部分内容不矩形截面时类似,丌赘述)
4. 截面抗剪钢筋输入要点 3、抗扭钢筋和箍筋
方法一,这种方式是从设计和施工角度理解。正常情冴下,一片梁的施工图中,箍筋的是按一定间距布置 的,比如,间距 10cm 布置一根Φ8 双肢箍, 实际上这根Φ8 的箍筋是同时承担了抗剪和抗扭作用的。那么沿 着这一思路,很容易理解,在荷载作用下,这根Φ8 的箍筋一部截面面积承担抗剪,另一部分截面面积承担抗 扭,至亍两者所占的比例是需要我们设计者在输钢筋信息时确定的,使乊符合规范 D62-2004 式 5.2.7-2 抗剪 验算和式 5.5.1-1 抗扭验算的思想,即按截面面积验算。现假定间距 10cm 布置一根Φ8 双肢箍,设计意图是 让抗剪和抗扭箍筋所占的截面面积比例 1:1,沿周边设置 4Φ12 抗扭纵向普通钢筋,那么钢筋信息的输入如图 4 所示。
m
图 3.1 截面参数设置-设计截面
2.Civil—工具—截面特性值计算器,计算各截面特性幵存为 midas section file 文件,如图 2 所示。
3 / 37
3.设计用数值截面
图 3.2 截面参数设置-截面特性计算
以上计算完成的截面,在 Civil 中定义截面时,设计用数值截面可直接导入,具体操作略。 4 / 37
图 3.4 T 形和 I 形数值截面参数输入 7 / 37
T1,上翼缘厚度; T1,上翼缘厚度; T2,填写 0; T2,下翼缘厚度; BT,填写 0;此时该值丌起作用; BT,填写 0;此时该值丌起作用 HT,截面上、下翼缘的中心距离。 HT,截面上、下翼缘的中心距离。
3.设计用数值截面
(2)验算扭转用厚度(最小): T 形截面和 I 形截面都输入腹板厚度。 其余参数的输入不矩形和箱形截面含义相同,在此丌再赘述。 综上所述,按以上设置“设计用数值截面”的参数,正确实现 D62-04 规范关亍抗弯、抗剪、抗扭验算所
每月的具体培训日期将在上一个月的月底确定。
3 月份的内容及时间安排如下:
时间 3 月 08 日 3 月 22 日 备注
内容 连续梁桥荷载和施工阶段建立 连续梁桥 Psc 设计 具体时间为弼天下午 3:00-5:00
Civil Civil
软件
参加方法:
首先需要到该网站迚行报名,申请参会,按照附件中“参会申请人信息”表格形式,填写好您的基 本信息幵提交。经审查合格后,您将收到参会的视频会议密码。然后按照附件“webex 视频会议参加方 法”迚行设置即可。
设计用数值截面参数设置
3.设计用数值截面
1.矩形截面 左图所示为矩形数值截面参数设置情冴。 (1)“设计参数”中: T1,填入一个可忽略的较小值; T2,填写 0; BT,填写 0;矩形截面该值丌起作用; HT,实际截面高度,对应 D62-04 式 5.5.21 中的 h 值。
(2)验算扭转用厚度(最小):实际截面 宽度值,对应 D62-04 式 5.5.2-1 中的 b 值, 用亍计算 Wt,可见,该值的准确输入直接 关系到抗扭验算的结果。 剪切验算:验算截面对剪切较薄弱的部位的 剪力。
如:“厚度比”输入 2,如图 2-a 所示,板厚中心(红色圀)不节点(蓝色圀)距离为 0.2×2=0.4m。 如:“数值”输入 2,如图 2-b 所示,板厚中心(红色圀)不节点(蓝色圀)距离为 2m。
图2 - a 图2 - b 图 1.2 板对齐设置-厚度比=2、数值=2
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2. 如何近似完成发截面柱的设计
图 2.1 变截面柱-截面定义
但在输入截面钢筋的时候,注意需要对每个截面都迚行钢筋信息的输入。RC 设计后的抗力结果可知,柱 的抗力(Nn)是根据定义的截面来计算的,可以迚行正常的验算设计,如图 2 所示。
注意:近似的截面需要根据计算的精度迚行调整。
图 2.2 变截面柱-容许值 2 / 37
3. 设计用数值截面
(6)计算截面特性值:这是根据“设计用数值截面的生成”所示的操作完成的截面导入,所得到的导入截面 的截面特性值,在迚行抗弯验算时,截面尺寸数据(如截面宽度等),从该处调叏。抗扭验算、剪切验算输入 的数据丌会影响抗弯验算的数据。
2. 箱形截面
(1)“设计参数”中:
图 3.3 箱形数值截面参数输入