MIDAS例题—4X30连续梁
MIDAS连续梁有限元分析案例(二)
目录第一部分逐跨施工模型 (1)1.1预应力钢束布置 (1)1.2施工阶段定义 (3)1.3调整模型 (4)第二部分应力分析 (5)2.1施工阶段的应力 (5)2.2成桥阶段应力(恒+活+支座沉降) (6)2.3移动荷载 (6)第三部分PSC验算结果 (7)3.1施工阶段的法向压应力验算 (7)3.2受拉区钢筋的拉应力验算 (11)3.3使用阶段正截面压应力验算 (12)3.4使用阶段斜截面主压应力验算 (13)3.5结论 (14)第一部分逐跨施工模型1.1预应力钢束布置图1-1 第一跨钢筋布置图1-2 第二跨钢筋布置图1-3 第三跨钢筋布置图1-4 第四跨钢筋布置本次桥梁的总体布置，四跨连续梁桥，跨度分别是29.95m+30m+30m +29.95m图如下所示：图1-5-8 桥梁整体布置图汇总的预应力张拉表格，张拉控制应力为0.75的高强钢绞线，控制应力为1395MPa，具体的表格如下所示：1.2施工阶段定义逐跨施工，我们采用满堂支架的方法，依次从梁一施工到四号梁，中间存在从简支梁到连续梁的体系转换，为本次设计修改的难点。
我们的施工过程定义为三个步骤满堂支架的施工和主梁施工、预应力张拉、拆除满堂支架，最后完成全线的浇筑。
从midas中提取的施工阶段细节具体如下：NAME=主梁1-浇筑, 20, YES, NOAELEM=主梁1, 7, 节点1, 7ABNDR=满堂1, DEFORMED, 支座1, DEFORMED, 支座2,DEFORMEDALOAD=自重, FIRSTNAME=主梁1-张拉, 1, YES, NOALOAD=预应力1, FIRSTNAME=主梁1-拆除支架, 2, YES, NODELEM=节点1, 100DBNDR=满堂1NAME=主梁2-浇筑, 20, YES, NOAELEM=主梁2, 7, 节点2, 7ABNDR=支座3, DEFORMED, 满堂2, DEFORMEDNAME=主梁2-张拉, 1, YES, NODELEM=节点2, 100ALOAD=预应力2, FIRSTNAME=主梁2-拆除支架, 2, YES, NODELEM=节点2, 100DBNDR=满堂2NAME=主梁3-浇筑, 20, YES, NOAELEM=主梁3, 7, 节点3, 7ABNDR=满堂3, DEFORMED, 支座4, DEFORMEDNAME=主梁3-张拉, 1, YES, NOALOAD=预应力3, FIRSTNAME=主梁3-拆除支架, 2, YES, NODELEM=节点3, 100DBNDR=满堂3NAME=主梁4-浇筑, 20, YES, NOAELEM=主梁4, 7, 节点4, 7ABNDR=支座5, DEFORMED, 满堂4, DEFORMEDNAME=主梁4-张拉, 5, YES, NOALOAD=预应力4, FIRSTNAME=拆除满堂支架, 10, YES, NODELEM=节点4, 100DBNDR=满堂4NAME=二期恒载, 10, YES, NOALOAD=二期, FIRSTNAME=工后100, 100, YES, NONAME=工后3600, 3600, YES, NO1.3调整模型通过调整预应力的束数，来调整结构在施工中出现的简支梁体系（跨中弯矩增大的影响），以及在体系转换中连续梁顶的拉力。
midas例题演示(预应力砼连续梁)
完成建模和定义施工阶段后，在施工阶段分析选项中选择是否考虑材料的时
间依存特性和弹性收缩引起的钢束应力损失，并指定分析徐变时的收敛
条件和迭代次数。
2
④ 时间依存效果 ⑤ 徐变 和收缩 (开) ; 类型
>徐变和收缩⑥ 源自变分析时得收敛把握 ⑦ 迭代次数 ( 5 ) ; 收敛误
4
)
5
② 模型 /边界条件 / 一般支
撑
③ 单项选择(节点 : 1)
2
④ 边界组名称>B-G1
⑤ 选择>添加
⑥ 支撑条件类型> Dy, Dz,
6
Rx (开)
⑦ 同上操作
⑧ 单项选择 (节点 : 16) ⑨ 边界组名称>B-G1 ⑩ 选择>添加 ⑪ 支撑条件类型>Dx, Dy,
Dz, Rx (开) ⑫ 单项选择 (节点 : 31) ⑬ 边界组名称>B-G2 ⑭ 选择>添加 ⑮ 支撑条件类型> Dy, Dz,
5 6
7 8
9
步骤 3.1 定义构造组
操作步骤 ① 模型>组>定义构造租 ② 定义构造组>名称( S-G )
; 后缀 ( 1to2 ) ③ 定义构造组>名称 ( All ) ④ 单元号显示 (on) ⑤ 窗口选择 (单元 : 1 to
18)
3
⑥ 组>构造组>S_G1 (拖& 放)
⑦ 同上操作 ⑧ 窗口选择 (单元 : 19 to
(N, R)
⑦ 开头收缩时的混凝土材龄
(3)
23 45 67
步骤 2.3 定义材料的时间依存性并连接
操作步骤 ① 模型 / 材料和截面特性 /
MIDAS例题—4X30连续梁
4×30m连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。
建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。
1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果12.psc设计13. 取一个单元做横向分析页脚内容1概要：在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制，连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。
同时，随着现代科技的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城市对桥梁的景观要求。
本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构（如图1所示）。
1、桥梁基本数据桥梁跨径布置：4×30m＝120；桥梁宽度：0.25m（栏杆）＋2.5m（人行道）＋15.0m（机动车道）＋2.5m（人行道）+0.25（栏杆）＝20.5m；主梁高度：1.6m；支座处实体段为1.8m；行车道数：双向四车道＋2人行道桥梁横坡：机动车道向外1.5％，人行道向内1.5％；施工方法：满堂支架施工；页脚内容2图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面页脚内容32、主要材料及其参数2.1 混凝土各项力学指标见表1表12.2低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm弹性模量：195000 MPa标准强度：1860 MPa抗拉强度设计值：1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力：1395 MPa热膨胀系数：0.000012页脚内容42.3普通钢筋采用R235、HRB335钢筋，直径：8～32mm弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数：0.0000123、设计荷载取值：3.1恒载：一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取25 KN/m 3。
midas连续梁分析实例
m i d a s连续梁分析实例(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1. 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）下的反力、位移、内力。
3跨连续两次超静定3跨静定3跨连续1次超图分析模型材料钢材: Grade3截面数值 : 箱形截面 400×200×12 mm荷载1. 均布荷载 : 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图设定单位体系设定结构类型为 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图 定义材料 图 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),自动对齐模型 / 节点 / 建立节点坐标 ( x, y, z ) ( 0, 0, 0 )图 建立节点用扩展单元功能来建立连续梁。
模型 / 单元/ 扩展单元全选扩展类型 > 节点线单元单元属性> 单元类型 > 梁单元材料 > 1:Grade3 ; 截面> 1: 400*200*12 ; Beta 角( 0 )生成形式> 复制和移动 ; 复制和移动 > 任意间距方向> x ; 间距( 3@5/3, 8@10/8, 3@5/3 )图建立单元X Z输入边界条件3维空间的节点有6个自由度(Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)。
MIDAS梁格建模助手例题
6
桥墩截面和高度：
[4 : Pier]，9.14 m
桥台/桥墩底的边界条件：
[固定 ]
6
midas Civil Tutorial
Step
03 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 跨度
跨度表单
等截面：将每个跨度内定义为等截面。 各个跨度可定义不同的等截面，在选择的截面将作为“截面”表单的标准 截面。
Step
06 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 荷载
步骤 1
在“荷载”表单中，定义各种恒荷载、移 2
动荷载、温度荷载、风荷载等。
1 选择“荷载”表单
2 勾选需要定义的荷载类型
自重
铺装：[厚度 : 0.08， 3
容重：22.53]
防撞护栏：[自重： 8.76]
6
中央隔离带： 10.51
3 勾选“活荷载”
04 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 截面
截面表单
标准截面：选择要分割的标准截面。如下图所示，只能在腹板之间的顶底板宽度范 围内进行分割。
Division Range Limit Division Location
分割选项：如下图所示，程序提供基于腹板和基于顶底板的分割方法。
基于腹板
基于顶底板
1
midas Civil Tutorial
Step
01 概要
定义基本参数
使用梁格法建模助手之前，首先要定义材料、截面、钢束特性值等基本参数。
混凝土 钢束 钢束类型
弹性模量
材料
C40 (40000 kN/m2 at 28days) fc' = 27000 kN/m2
MIDAS例题4X30连续梁
4×30m连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。
建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。
1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果12.psc设计13. 取一个单元做横向分析概要：在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制，连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。
同时，随着现代科技的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城市对桥梁的景观要求。
本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构（如图1所示）。
1、桥梁基本数据桥梁跨径布置：4×30m＝120；桥梁宽度：0.25m（栏杆）＋2.5m（人行道）＋15.0m（机动车道）＋2.5m（人行道）+0.25（栏杆）＝20.5m；主梁高度：1.6m；支座处实体段为1.8m；行车道数：双向四车道＋2人行道桥梁横坡：机动车道向外1.5％，人行道向内1.5％；施工方法：满堂支架施工；图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面2、主要材料及其参数2.1 混凝土各项力学指标见表1表12.2低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm弹性模量：195000 MPa标准强度：1860 MPa抗拉强度设计值：1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力：1395 MPa热膨胀系数：0.0000122.3普通钢筋采用R235、HRB335钢筋，直径：8～32mm弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数：0.0000123、设计荷载取值：3.1恒载：一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取25 KN/m 3。
midas连续梁桥设计专题
Midas 建模专题Bridging Your Innovation to Realitymidas Civil 培训专题集连续梁桥设计专题钱江2011/5/18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 (2)1.4。
1 一般构造 ..................................................................................................................................... - 2 -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。
midasCivilDesigner连续梁-弯桥-跟随例题
Civil Designer连续梁-弯桥-跟随例题2014年4月23日北京迈达斯技术有限公司目录一、CDN模型及分析结果导入 (1)二、定义构件 (1)三、项目设计 (2)四、查看结果 (3)五、结果调整—调束 (4)六、结果调整—调筋 (6)七、柱的设计 (8)八、更新模型数据至Civil (9)一、CDN模型及分析结果导入1.运行midas Civil，打开模型“连续梁-弯桥-演示”，点击运行分析（点或者按F5键）；2.点击主菜单PSC（设计）>CDN>创建新项目（或点击创建新项目并执行设计）；3.在CDN中，点击模型>保存，将模型保存以“连续梁-弯桥-演示”保存；Tips：也可以通过Civil>导出模型和分析结果文件导出模型文件*.mct以及分析结果文件*.mrb后，打开midas CDN软件，模型>导入>导入Civil模型和结果文件（*.mct,*.mrb）。
二、定义构件1.点击主菜单模型>自动，选择目标点击全部选择，勾选名称，可以自定义构件的名称，验算位置选择各段，点击确认；（也可以手动定义构件，点击模型>手动，手动选择单元进行构件定义，并定义该构件的名称以及类型，点击确认；或者根据构件的类型进行构件定义，点击模型>类型，选择目标以及类型（梁、柱、基础、任意），点击确认；）Tips：定义构件可以选择三种方式：自动、手动、类型，定义好构件之后可以通过手动方式对已定义好的构件进行重新定义，在左侧工作树中显示定义完成的构件，可勾选是否显示或修改构件名称、类型等等，同时模型以定义完成的构件模式显示。
三、项目设计1.点击主菜单RC/PSC设计>设置，设置“设计参数”“验算选项”，验算选项部分勾选全选，该菜单整合了RC和PSC设计参数，以及按规范要求的验算选项；2.点击RC/PSC设计>生成，将Civil中的荷载组合完全导入至CDN中，同时，按承载能力、正常使用、弹性阶段优化荷载组合分类；（如未导入荷载组合，亦可点击自动生成，选择设计规范，自动生成荷载组合）3．点击RC/PSC设计>运行，选择目标完成设计；Tips:在初次设计时，也可以进行“一键设计”，无需定义构件，默认按每个单元即是一个构件进行快速设计，直接点击“RC/PSC>运行”即可;如果需要修改构件的设计参数，点击RC/PSC设计>参数。
midasCivil梁格专题培训经典课件
midas Civil
1
midas Civil Designer
设计验算： 1Civil计算完，一键可以更新到Civil Designer设计验算平台
1
2
3
设计验算： 1Civil计算完，一键可以更新到Civil Designer设 计验算平台 2生成荷载组合（承载能力/正常使用/弹性阶段 ）
桥面横向布置
桥面恒载输入
注：
1 根据实际输入桥面布置，对于桥面铺装会自动根据纵梁宽度分配桥面铺装荷载和防撞护栏荷载 2 D为最外侧支座离主梁中心的横向距离，间距为横向各支座的相对距离； 3 定义边界条件，确定纵向固定支座与横向支座的位置
定义活载
钢束输入
注： 1 输入单根腹板钢束，点击自动生成 可以自动分配给相应的纵梁单元 2 方便快捷生成钢束张拉力荷载 3可以通过输入偏心值来定义添加左 右钢束
纵向弯曲 横向弯曲 刚性扭转 扭转变形
纵梁等效抗扭刚度
横向粱格等效抗弯-抗扭刚度
箱梁扭转变形等效
格室畸变
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
剪切变形
虚拟边构件截面刚度
“虚拟”边构件纵梁为悬臂截面特性的一半：
“虚拟”边构件横梁的截面特性按悬臂板平均厚度计算(每米宽):
梁格法建模“烦”点
1.单元数量成倍增加，由只考虑纵梁扩展为考虑纵梁及横梁单元。 2.截面特性不再简单的通过截面形状确定，需要考虑等效刚度问题 。 3.预应力钢束的数量成倍增加。调束的工作量增大，但是可以纵横 梁钢束同时考虑 4.设计验算的单元也是成倍的增加
1
MIDAS连续梁有限元分析案例(一)
连续梁有限元分析案例学号：姓名:班级:联系方式:目录目录 (1)1 工程概况 (2)1.1 桥梁基本概况 (2)1.2 主要材料及参数 (2)1.3 设计荷载取值 (2)2 建模内容 (4)2.1 组的定义 (4)2.2 施工阶段的定义 (4)2.3 预应力布置 (5)3 结果分析 (14)3.1 成桥阶段的结果 (14)3.1.1 成桥阶段的支座反力 (14)3.1.2成桥后结构的竖向位移 (14)3.1.3 成桥阶段结构的弯矩 (15)3.1.4 成桥阶段的应力 (15)3.2 PSC设计结果 (15)3.2.1 施工阶段法向压应力验算 (15)3.2.2使用阶段正截面压应力验算 (16)3.2.3 使用阶段正截面抗弯验算 (17)第一章工程概况1.1 桥梁基本概况（1）桥梁跨径布置：4×30m=120m；（2）桥梁宽度：0.25m（栏杆）+2.5m（人行道）+15.0m（机动车道）+2.5m（人行道）+0.25m（栏杆）=20.5m；（3）主梁高度：1.6m，支座处实体段为1.8m；（4）行车道数：双向四车道+2人行道；（5）桥梁横坡：机动车道向外1.5%，人行道向内1.5%；（6）施工方法：逐跨现浇法。
1.2 主要材料及参数（1）混凝土选用C50混凝土，其力学指标见表1-1。
（2）预应力筋选用直径为15.24mm的低松弛钢绞线，其力学指标见表1-2。
1.3 设计荷载取值（1）恒载m；二期恒载（人行道、护栏、主要包括材料重量，混凝土容重：25KN/3桥面铺装等）合计：85KN/m；（2）活载：车辆荷载：公路I级人群荷载：3KN/m2；（3）温度力系统升温25℃，系统降温-15℃第二章 MIDAS建模2.1 组的定义见图2.1所示。
结构组8个，跨1包含单元1-24，跨2包含单元25-43，垮3包含单元44-62，跨4包含单元63-78；支架1包含节点80-104，支架2包含单元104-123，支架3包含单元123-142，支架4包含单元142-158。
4x30m连续梁计算书
4x30m标准段计算书第一章概述1.1、工程简介上部标准段结构为预应力混凝土现浇箱梁结构，跨径4x30m，桥宽25m，梁高2m，桥面布置为0.5m（护栏）+11.75m（行车道）+0.5m（中央护栏）+11.75m （行车道）+0.5m（护栏），桥面铺装为10cm沥青混凝土+8cm C50混凝土。
梁体采用后张法预应力构件，结构计算考虑施工和使用阶段中预应力损失以及预应力、温度、混凝土收缩徐变等引起的次内力对结构的影响。
1.1.1、采用的主要规范及技术标准①、《工程建设标准强制性条文》建标【2000】202号②、建设部部颁标准《城市桥梁设计荷载标准》CJJ11-2011③、交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004④、交通部部颁标准《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007⑤、交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004⑥、建设部部颁标准《城市道路设计规范》CJJ37-90技术标准：1、道路等级：快速路2、设计车速：主线60km/h。
3、设计荷载：公路—Ⅰ级。
4、地震烈度：Ⅶ度，地震动峰值加速度0.1g。
5、横断面：0.5m（防撞护栏）+11.75m（车行道）+0.5m（中央防撞护栏）+11.75m（车行道）+0.5m（防撞护栏）=25m6、桥梁结构设计安全等级：一级7、路面类型：沥青混凝土路面。
1.1.2、应用的计算软件①、Midas CIVIL 2010②、桥梁博士3.1.0(同豪土木)1.1.3、主要参数及荷载取值1）主梁：C50混凝土，γ=26kN/m3，强度标准值f ck=32.4MPa，f tk=2.65MPa。
强度设计值f cd=22.4MPa，f td=1.83MPa，桥梁达到设计强度的100%张拉2）二期恒载：桥面铺装沥青混凝土部分：0.1×24×24=57.6KN/m；桥面铺装防水混凝土部分：0.08×24×26=49.92KN/m；两侧防撞护栏（单个）：0.47×26=12.22KN/m（考虑部分声屏障）；中央防撞护栏：0.40×26=10.4KN/m；3）预应力钢束采用1860级φs15.20钢绞线，公称面积139.0mm2，标准强度f pk=1860MPa(270级)，张拉控制应力σcon=1350MPa。
MIDAS连续梁有限元分析案例(三)
连续梁逐跨现浇法有限元分析目录第一章工程概况 (2)1.1 桥梁基本概况 (2)1.2 主要材料及参数 (2)1.3 设计荷载取值 (2)第二章 MIDAS建模 (4)2.1 组的定义 (4)2.2 施工阶段的定义 (5)2.3 预应力布置 (6)第三章结果分析 (10)3.1 施工阶段结果分析 (10)3.1.1 施工阶段法向压应力验算 (10)3.1.2使用阶段正截面压应力验算 (11)3.1.3 使用阶段正截面抗弯验算 (11)3.2 成桥阶段结果分析 (11)3.2.1成桥阶段的支座反力 (11)3.2.2成桥后结构的竖向位移 (12)3.2.3 成桥阶段结构的弯矩 (12)3.2.4 成桥阶段的应力 (13)第一章工程概况1.1 桥梁基本概况（1）桥梁跨径布置：4×30m=120m；（2）桥梁宽度：0.25m（栏杆）+2.5m（人行道）+15.0m（机动车道）+2.5m（人行道）+0.25m（栏杆）=20.5m；（3）主梁高度：1.6m，支座处实体段为1.8m；（4）行车道数：双向四车道+2人行道；（5）桥梁横坡：机动车道向外1.5%，人行道向内1.5%；（6）施工方法：逐跨现浇法。
1.2 主要材料及参数（1）混凝土选用C50混凝土，其力学指标见表1-1。
（2）预应力筋选用直径为15.24mm的低松弛钢绞线，其力学指标见表1-2。
1.3 设计荷载取值（1）恒载m；二期恒载（人行道、护栏、主要包括材料重量，混凝土容重：25KN/3桥面铺装等）合计：85KN/m；（2）活载：车辆荷载：公路I级人群荷载：3KN/m2；（3）温度力：系统升温25℃，系统降温-15℃第二章 MIDAS建模2.1 组的定义本模型分组见图2-1所示。
共包含结构组12个，边界组11个，荷载组9个。
结构组：jg1~jg4代表“结构1~结构4”，为分段浇筑的四段主梁，其中jg1包含的单元为1to25号单元，jg2包含的单元为26to44号单元，jg3包含的单元为45to63号单元，jg4包含的单元为64to78号单元。
【Midas】迈达斯CIVIL梁格法实例
旗开得胜概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料和截面 (7)建立结构模型 (11)PSC截面钢筋输入 (13)输入荷载 (19)定义施工阶段 (33)输入移动荷载数据 (39)输入支座沉降 (43)运行结构分析 (45)查看分析结果 (46)PSC设计 (64)11概要梁格法是目前桥梁结构分析中应用的比较多的在本例题中将介绍采用梁格法建立一般梁桥结构的分析模型的方法、施工阶段分析的步骤、横向刚度的设定以及查看结果的方法和PSC 设计的方法。
本例题中的桥梁模型如图1所示为一三跨的连续梁桥，每跨均为32m 。
图1. 简支变连续分析模型1桥梁的基本数据为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构的分析的步骤，本例题采用了比较简单的分析模型——预应力T梁，可能与实际桥梁设计的内容有所不同。
本例题的基本参数如下：桥梁形式：三跨连续梁桥桥梁等级：I级桥梁全长：332＝96m桥梁宽度：15m设计车道：3车道图2. T型梁跨中截面图图3. T梁端部截面图1旗开得胜分析与设计步骤预应力混凝土梁桥的分析与设计步骤如下。
1.定义材料和截面特性材料截面定义时间依存性材料(收缩和徐变)时间依存性材料连接2.建立结构模型建立结构模型修改单元依存材料特性3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载(自重和二期恒载)预应力荷载钢束特性值钢束布置形状钢束预应力荷载温度荷载系统温度节点温度单元温度温度梯度梁截面温度5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据1。
最新4×30m先简支后连续连续箱梁毕设_图文
4×30m先简支后连续连续箱梁毕设_图文摘要预应力混凝土连续箱梁桥优点很多，比如构造过程中整体刚度较大，动力性能良好，施工过程中工期较短，同时主梁挠曲变形相对较小，这样对行车速度要求较高，通常适用于高速公路。
另外，就先简支后转连续施工方法而言，由于其成桥后，在支点会产生负弯矩，对跨中的正弯矩进行了平衡，从而提高了桥梁整体稳定性与耐久性，比普通的简支梁桥受理更均匀更合理。
目前在大多高速公路桥中应用极其广泛。
本设计主梁采用预应力混凝土连续箱梁，对主桥4×30 m连续箱梁进行了基本的设计。
拟建该大桥正跨马跑沟河，为“U”字形河谷，工程地质分区属于冲洪积平原地质区，桥址区域位于管子沟河道及两岸，河道两岸地势较为开阔，地形较为平坦，河道沟道较深。
本设计一开始先对桥址资料包括水文、地质、气象进行描述，同时查阅了其适用的设计技术标准以及材料的选取，随即确定了设计方案及施工方法。
结构设计过程大致如下：截面尺寸的拟定，每跨各个控制截面的内力及其各类组合的计算汇总，估束及布筋（预应力钢筋），对承载能力极限状态进行承载能力验算，对正常使用极限状态进行构件抗裂性及变形验算，对持久状况和短暂状况进行构件截面应力验算等。
其中，钢束布置时，由于使用的是Midas软件建模，故一片中梁边跨共设36根s15.2钢绞线，即N1每束设5根，N2、N3、N4每束均设4根，且N1、N2、N3、N4均设为2束；中跨跨中共设32根钢绞线，即N1、N2、N3、N4每束均设5根，且N1、N2、N3、N4均设为2束；中支点共设52根钢绞线，即T1、T3每束均设4根，T2每束设3根，且T1、T2设为2束，T3设为3束。
验算后得知，主梁设计结构安全，并满足公路桥梁规范的各项要求。
关键词：预应力；连续箱梁；先简支后转连续AbstractPrestressed concrete continuous box girder bridges has many advantages, such as greater overall stiffness during construction, good dynamic performance, the construction process shorter duration, while the main beam deflection is relatively small, so the higher speed of traffic requirements, generally applicable on the highway.In addition, on the simply supported - continuous construction method, since it a bridge, at the fulcrum will produce negative moment, cross the positive moment was balance, thereby improving the overall stability and durability of the bridge, Charpy than ordinary bridge accept more uniform and reasonable. Currently the most telling highway bridge in applications is extremely broad. The design of the main beams of prestressed concrete box girder, the main bridge 4 × 30 m continuous box girder made the basic design.The proposed bridge being Kuama ditch run for the "U" shaped valley, engineering geological zoning belong to the alluvial plain of the geological area, the bridge site area is located on the river and on both sides of the pipe ditch, river sides more open terrain, the terrain is relatively flat, river deeper channel.The design of a bridge began on the first site information, including hydrology, geology, meteorology description, check the design of its applicable technical standards and the selection of materials, then determine the design and construction methods.Structural design process is as follows: a cross-sectional size of the formulation, calculated across a broad cross-section of the internal forces to control its various combinations of each summary, estimates and fabric reinforcement beam (prestressing steel), for the ultimate limit state checking the bearing capacity of normal limit state member crack resistance and deformation analysis of the situation and short lasting section stress member status checking and so on.Wherein, when the steel beam arrangement, as is the Midas software modeling, it is a center sill side span a total of 36 15.2 strand, which is located 5 per tow N1, N2, N3, N4 are located four per bundle, and N1, N2, N3, N4 are set to 2 bundle; cross cross Party set up 32 strands, namely N1, N2, N3, N4 are located 5 per bundle, and N1, N2, N3, N4 are set 2 bundle; fulcrum total of 52 strands, namely T1, T3 are located four per bundle, T2 located 3 per bundle, and T1, T2 to 2 beams, T3 is set to 3 bundles.After checking that the main design of the structural safety ofthe beam, and to meet the requirements of highway bridge specification. After checking that the main design of the structural safety of the beam, and to meet the requirements of highway bridge specification.Keywords: Prestressed; Continuous box girder; Simple Support - Continuous目录1. 桥址资料 (4)1.1地质、地形、水文及气象资料 (4)1.2设计技术标准 (4)1.3材料选用 (5)1.4施工方法 (5)2. 主梁的细部尺寸拟定 (7)2.1梁高 (7)2.2顶板厚度 (8)2.3底板厚度 (8)2.4腹板厚度 (8)2.5翼板厚度 (8)2.6横隔板厚度 (8)3. 主梁的各项内力计算 (10)3.1有限元模型的建立 (10)3.1.1 采用Midas Civil软件建立梁体有限元模型 (10)3.1.2 控制截面几何特性 (11)3.2主梁恒载内力计算 (12)3.2.1 一期恒载计算 (12)3.2.2 二期恒载计算 (12)3.2.3 各施工阶段梁的内力图及各控制截面的内力计算 (13)3.3主梁活载内力计算 (17)3.3.1 冲击系数的计算 (17)3.3.2 荷载横向分布系数的计算 (18)（2）杠杆法： (20) (20) (21)1号梁影响线 (21) (21)3号梁影响线 (21)图3-8 杠杆法车辆荷载图示及影响线 (21)对于1号梁：822.0)643.01(21=+=cq m ........................................................................ 21 对于3号梁：1=cq m . (21)（3）荷载横向分布系数计算结果 (21)在跨中取刚接梁法的数据，而在支点取杠杆法的数据。
MIDAS例题---连续梁
4×30m连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。
建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。
1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果12.psc设计13. 取一个单元做横向分析概要：在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制，连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。
同时，随着现代科技的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城市对桥梁的景观要求。
本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构（如图1所示）。
1、桥梁基本数据桥梁跨径布置：4×30m＝120；桥梁宽度：0.25m（栏杆）＋2.5m（人行道）＋15.0m（机动车道）＋2.5m（人行道）+0.25（栏杆）＝20.5m；主梁高度：1.6m；支座处实体段为1.8m；行车道数：双向四车道＋2人行道桥梁横坡：机动车道向外1.5％，人行道向内1.5％；施工方法：满堂支架施工；图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面2、主要材料及其参数2.1 混凝土各项力学指标见表1表12.2低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm弹性模量：195000 MPa标准强度：1860 MPa抗拉强度设计值：1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力：1395 MPa热膨胀系数：0.0000122.3普通钢筋采用R235、HRB335钢筋，直径：8～32mm弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数：0.0000123、设计荷载取值：3.1恒载：一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取25 KN/m 3。
MIDAS-连续梁桥建模
本文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gen erate 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」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。
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4×30m连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。
建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。
1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果设计13. 取一个单元做横向分析概要：在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制，连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。
同时，随着现代科技的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城市对桥梁的景观要求。
本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构（如图1所示）。
1、桥梁基本数据桥梁跨径布置：4×30m＝120；桥梁宽度：0.25m（栏杆）＋2.5m（人行道）＋15.0m（机动车道）＋2.5m（人行道）+（栏杆）＝20.5m；主梁高度：1.6m；支座处实体段为1.8m；行车道数：双向四车道＋2人行道桥梁横坡：机动车道向外％，人行道向内％；施工方法：满堂支架施工；图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面2、主要材料及其参数混凝土各项力学指标见表1表1低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm弹性模量：195000 MPa标准强度：1860 MPa抗拉强度设计值：1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力：1395 MPa热膨胀系数：普通钢筋采用R235、HRB335钢筋，直径：8～32mm弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数：3、设计荷载取值：恒载：一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取25 KN/m 3。
二期恒载：人行道、护栏及桥面铺装等（该桥梁上不通过电信管道、水管等）。
其中：桥面铺装：采用10cm的沥青混凝土铺装层；沥青混凝土安每立方24kN计算，则计算铺装宽度为15m，桥面每米铺装沥青混凝土重量为：×24×15＝m；人行道： 人行道按照每侧18 KN/m 考虑； 栏杆：按照每侧每米470kg 计算，即按照m ； 二期恒载合计：85 kN/m 活载车辆荷载：公路Ⅰ级；人群荷载：m 2；（根据《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》第27页4.3.5条第一款的规定：当桥梁计算跨径小于或等于50m 时，人群荷载标准值为m 2；） 温度力①系统温度：升温25℃、降温－15℃；②箱梁截面上下缘温度梯度变化参考新规范（《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004））第4.3.10条取用。
图2竖向梯度温度（梁截面温度）不均匀沉降考虑到桩均为嵌岩桩，所以在本计算算例中不考虑支座沉降的问题。
强度发展强度发展采用CEB-FIP 规范的公式：()⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=5.028281ex p eq t s S t f ，式中：28S 表示混凝土的28天强度；eq t 时间参数；s 表示水泥种类，早强高强水泥选，一般水泥或早强水泥选，缓凝水泥选。
4、结构有限单元离散在4×30连续梁结构计算分析中，考虑到结构的受力特点（主梁为预应力结构、桥墩为普通钢军混凝土结构）分别建模计算分析，在此文本中仅考虑预应力混凝土梁的结构分析，建模时仅建主梁模型，桥墩及基础等均不在建模计算范围内。
一、设定建模环境为了做连续梁施工阶段和成桥阶段分析首先打开新项目“4×30连续梁”为名保存文件，开始建立模型。
单位体系设置为“m”和“N”。
该单位体系可以根据输入的数据类型随时随意更换。
文件 / 新项目文件 / 保存 (4×30连续梁)工具 / 单位体系长度＞ m ；力＞ N图3设定建模环境及单位体系二、设置结构类型由于是连续梁结构，所以在做结构计算的时候没有必要选择3-D分析，只需要考虑平面分析即可以，这样即可以减少在定义约束条件时出现的问题，同时又能保证结构设计的质量。
模型>结构类型----结构类型（X-Z平面）将结构的自重转换为自重（按集中质量考虑>转换到Z）图4 设置结构类型三、定义材料和截面特性值1、定义材料输入主梁的材料特性值。
在材料和截面对话框中选择材料表单点击按钮。
模型/材料和截面特性/材料材料号：1名称：(C50)设计类型：混凝土混凝土：规范：（JTG04(RC)）数据库：C50按上述方法参照表1输入混凝土和预应力钢绞线的材料特性值。
序号项目设计类型规范数据库1C50混凝土混凝土JTG04(RC)C502预应力钢绞线钢材JTG04(S)Strand1860图5 定义材料特性值1图6 定义材料特性值2定义时间依存性材料（收缩和徐变）模型/材料和截面特性/时间依存性材料（收缩和徐变）/添加/ 名称：C50混凝土；设计规范：china （JTG D62-2004） 28天强度：50N/mm 2；环境年平均相对湿度：70％；构件理论厚度：1000mm ；水泥种类系数：5；收缩开始时的混凝土龄期：3天； 点击：按钮。
图7 定义时间依存性材料定义多种材料时，使用按钮会更方便一些。
定义时间依存性材料（抗压强度）模型/材料和截面特性/时间依存性材料（强度）/添加/名称：C50；类型：设计规范；强度发展――规范：CEB-FIP；混凝土28天抗压强度：50N/mm2；水泥类型：N,R:点击按钮图8 定义时间依存材料（抗压强度）时间依存性材料连接：徐变和收缩：C50混凝土；强度进展：C50；选择指定材料：C50混凝土，点击按钮；操作：点击按钮图9 时间依存性材料连接2、定义截面特性值输入预应力混凝土梁的截面特性值。
在材料和截面特性对话框的截面表单选择按钮。
图10 定义截面在该连续梁中，截面高度是变化的，同时底板和肋的厚度也是变化的，故在做设计时候先定义标准的等截面，然后再定义变截面。
截面/添加---/设计截面/单箱多室2截面号：1 名称：实体段对称（√）室数（3）板宽（）m室类型：多变形外轮廓尺寸H01（0.15m）；H02（0.3m）；H04（1.35m）B01（2.5m） B03（） B04内轮廓尺寸HI1（0.85m） HI6（0.85m） BI1（2.5m） BI6（2.3m）点击图11 实体段标准截面其余各截面的输入见图12～16所示（具体截面参数见结构参数示意图）。
图12 7号截面（等截面区截面）图13 3号截面图14 4号截面图15 5号截面图16 8号截面由于有一部分结构为变截面，所以需要定义变截面，具体操作步骤如下：截面11112弹性连接单元轴向刚度输入单位长度所施加的力，旋转刚度输入单位转角所施加的弯矩值。
0.00196m20.09mF01钢束形状参数（单位：m）X Y Z R00010060606060606060606060606010000钢束布置插入点：0，0，0；假想X轴方向：X（·）；绕x轴旋转角度：0；绕主轴旋转角度：Y，0；点击按钮图35 钢束输入示意图按照同样的方式进行其余各束的钢束布置形状的输入。
其余各束的钢束布置形状参数见表6～22所示。
表5. 预应力钢束特征参数及数量表钢束名称钢束特性值钢束数量钢束名称钢束特性值钢束数量F01154F101210 F02154FD1154 F03154FD2154 F04154FD3154 F05154N176 F06126N276 F07126N376 F081210N476 F091210TC196表6. F02钢束形状参数（单位：m ）表8. F04钢束形状参数（单位：m ）表10. F06钢束形状参数（单位：m ）表12. F08钢束形状参数（单位：m ）表钢束形状参数（单位：m ）表9. F05钢束形状参数（单位：m ）表11. F07钢束形状参数（单位：m ）表13. F09钢束形状参数（单位：m ）表14. F10钢束形状参数（单位：m ）注：表6～15，插入点均为（0,0,0）表16 FD1钢束形状参数（单位：m ）表18. TC1钢束形状参数表21 N3钢束形状参数（单位：m ）表15. FD2钢束形状参数（单位：m ）表17. FD3钢束形状参数（单位：m ）表19 N1钢束形状参数（单位：m ）表20 N2钢束形状参数（单位：m ）表22. N4钢束布置形状参数（单位：m ）张拉预应力钢束：图36 张拉钢束示意图钢束张拉：荷载/预应力荷载/钢束预应力荷载荷载工况：预应力；荷载组名称：预应力；选择加载的预应力钢束：F01、F02、F03、TC1、N2、N3张拉力：（·）应力；先张拉：两端；开始点：1395N/mm2；结束点：1395N/mm2；注浆：下0个施工阶段；点击：按钮选择加载的预应力钢束：F04、F06、F08、F09、F10、FD1~3、N4张拉力：（·）应力；先张拉：开始点开始点：1395N/mm2；结束点：0 N/mm2；注浆：下0个施工阶段；点击：按钮选择加载的预应力钢束：F05、F07、N1张拉力：（·）应力；先张拉：结束点开始点：0 N/mm2；结束点：1395 N/mm2；注浆：下0个施工阶段；点击：按钮输入系统温度：根据当地的气候条件，确定结构物的系统温度；本结构中暂定系统升温为30℃，降温为-15℃。
具体的超作见图：荷载/温度荷载/系统温度……荷载工况名称：系统温升；荷载组名称：默认；最终温度：30；点击按钮；荷载工况名称：系统温升；荷载组名称：默认；最终温度：-15；点击按钮；系统温升见1所示，系统温降见2所示12图37 输入系统温升、温降示意图温度梯度输入根据本结构所处环境的条件，本结构铺装为16cm沥青混凝土铺装层，所以温度梯度数据见图2温度梯度所示。
荷载/温度荷载/梁截面温度……荷载工况名称：梁截面温升；荷载组名称：默认；选项：（·）添加；截面类型：（·）一般截面；方向：（·）局部-z；参考位置：（·）边（顶）；截面温度：材料特性：（·）单元B1：20 m；H1：0；H2：；T1 14℃；T2 5.5℃；B2：20 m；H1：；H2：；T1 5.5℃；T2 4.58℃；B1：7 m；H1：；H2：；T1 4.58℃；T2 0℃；按按钮，选择单元1～78号；点击按钮；图38 输入梁截面温升数据荷载/温度荷载/梁截面温度……荷载工况名称：梁截面温升；荷载组名称：默认；选项：（·）添加；截面类型：（·）一般截面；方向：（·）局部-z；参考位置：（·）边（顶）；截面温度：材料特性：（·）单元B1：20 m；H1：0；H2：；T1 -7℃；T2 -2.75℃；B2：20 m；H1：；H2：；T1 -2.75℃；T2 -2.29℃；B1：7 m；H1：；H2：；T1 -2.29℃；T2 0℃；按按钮，选择单元1～78号；点击按钮；图38 输入梁截面温降数据8、定义移动荷载该结构桥宽20.5m，桥梁横向布置为0.25m（栏杆）＋2.5m（人行道）＋15.0m（机动车道）＋2.5m（人行道）+（栏杆），也即该结构有2个人行道和4个车行道，选用车辆荷载为公路Ⅰ级。