MIDAS做悬索桥斜拉桥分析

体内力（类似于先张法预应力）


将索的初拉力视为内力。 首先将拉索张拉至输入的初拉力值，然后连接拉索两端构件。根据 两端构件的刚度，发生新的变形以及内力重分配，索力发生变化。
体外力（类似于后张法预应力）

将索的初拉力视为外力。 首先将拉索连接在两端构件，再将拉索张拉至初拉力值。因随着张 拉过程结构随即发生变形，最终索力即为所输入初拉力值。
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谢谢 !
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悬索桥分析：索单元初始刚度
平衡单元节点内力
荷载>初始荷载>大位移>平衡单元节点内力
该功能仅适用于施工阶段分析时，选择非线性分析的独立模型，并 且勾选了“包含平衡单元节点内力”选项时的情形。 可手动输入所有构件的平衡单元节点内力，也可通过“悬索桥分析 控制”自动计算生成，在成桥状态下，平衡单元节点内力与成桥恒载 相平衡，使结构处于0位移状态。 可考虑包括梁单元等的所有构件的平衡内力，对于自锚式悬索桥更 加适用，因自锚式悬索桥是索梁协同作用的结构，加劲梁的内力对刚 度影响也不可忽视。
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斜拉桥分析：基本操作ห้องสมุดไป่ตู้骤
⑧ 运行静力分析后，利用 “未知荷载系数法” ，计算符合 设计要求的成桥平衡状态的拉索张拉力。 ⑨ 利用成桥状态模型，通过倒拆施工阶段分析，计算各施工 阶段，每根斜拉索张拉控制应力。 ⑩ 再利用求得的拉索张拉控制应力，进行正装施工阶段分析 。查看最终施工阶段的变形、内力等结果是否符合设计要 求。（因跨中合拢时，合拢段构件存在未必和配合力，最 终阶段的成桥状态可能与初始成桥分析结果不同）
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悬索桥分析：索单元简介
pretension
只能传递单元的轴向拉力 随着内力的变化几何刚度发生变化 有了初始刚度索单元才能承受各种荷载
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悬索桥分析：索单元初始刚度
MIDAS程序中的初始刚度：
定义索单元时 几何刚度初始荷载 平衡单元节点内力 初始单元内力
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悬索桥分析：悬索桥建模助手
原理：程序内部自动分两个步骤进行迭代分析
第一步骤：根据建模助手中输入几何控制点参数、材料与截面、桥 面系荷载进行第一次几何非线性迭代分析。此时仅考虑悬索桥建模助 手对话框 “桥面系”栏中输入的荷载作为恒载进行分析，求出第一平 衡状态。（未包含索构件自重）
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斜拉桥分析：未知荷载系数法
结果>未知荷载系数 利用未知荷载系数功能，可以计算出最小误差范围内的能够满足特 定约束条件的最佳荷载系数，利用这些荷载系数计算拉索初拉力。
指定位移、反力、内力的“0”值以及最大最小值作为约束条件，拉 索初拉力作为变量（未知数）来计算。

第二步骤：根据第一步骤平衡状态分析得出的主缆线形（坐标）以 及吊杆的长度自动计算索单元的自重。然后，重新考虑索构件自重及 “桥面系”栏输入的荷载进行第二次平衡状态分析。
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悬索桥分析：悬索桥分析控制
定义“悬索桥分析控制”，再运行分析的目的：
通过建模助手得到的模型大部分与实际结构有所不同，如主塔与加 劲梁的关系、主塔横梁位置，且也有可能是自锚式悬索桥。（建模助 手只能得出地锚时的状态） 模型被修改后，原来的几何刚度初始荷载、初始单元内力等无法满 足新模型的平衡条件。为了重新计算出新模型的平衡状态的几何刚度 、平衡单元节点内力、初始单元内力，进行第三次平衡状态分析。 为了找到新平衡状态的主缆坐标，需要定义更新节点和垂点，以及 平衡状态要考虑的所有恒载。在这里考虑的荷载必须要与建模助手中 考虑的荷载（桥面系荷载、索自重）尽可能相同，不然迭代分析不容 易收敛。且修改模型时，不建议删除或增加吊杆，且大量修改，都将 会成为不收敛的因素。
初始单元内力：仅适用于成桥荷载的小位移分析，如移动荷载、特征 值分析等。仅提供刚度。与上述三项无优先级。
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悬索桥分析：初始平衡状态
初始平衡状态
悬索桥在成桥状态下处于平衡状态，又称为悬索桥的初始 平衡状态。
平衡状态下的相平衡荷载：

索单元的拉力以及各单元的内力 索、吊杆、加劲梁的自重 二期荷载等
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悬索桥分析：基本操作步骤
⑥ 删除建模助手自动生成的“几何非线性分析控制”，定义“ 悬索桥分析控制数据”后运行分析。运行过程中在信息窗口 确认是否计算收敛。通过此步骤可得出新平衡状态的几何刚 度初始荷载、初始单元内力，且还会提供“平衡单元节点内 力”数据； ⑦ 删除悬索桥分析控制数据，将所有结构、边界条件和荷载都 定义为相应的结构组、边界组和荷载组。定义一次成桥的施 工阶段，在施工阶段分析控制对话框中选择“考虑非线性分 析/独立模型”，并勾选“包含平衡单元节点内力”，点击运 行分析； ⑧ 分析结束后，查看该施工阶段的位移是否接近于0，且查看 构件的内力是否与几何刚度初始荷载表格或者平衡单元节点 内力表格的数据接近或相同； ⑨ 各项结果都满足要求（目标状态），说明成桥平衡状态非常 好。再通过倒拆分析计算每个施工阶段以及空缆的状态。也 可进行成桥状态其他荷载的分析；
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目录
1. 悬索桥分析
① ② ③ ④ ⑤ 基本操作步骤 索单元简介 索单元初始刚度 初始平衡状态 悬索桥分析控制
2. 斜拉桥分析
① ② ③ ④ 基本操作步骤 未知荷载系数法 体外力与体内力 未必和配合力
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悬索桥分析：基本操作步骤
① 定义主缆、边缆、主塔、加劲梁、吊杆等构件的材料和截面 特性； ② 打开主菜单“模型/结构建模助手/悬索桥”，输入相应参数 （各参数意义可参考在线帮助）； ③ 将建模助手的数据另存为“*.wzd”文件，以便以后修改或 确认； ④ 运行建模助手后，程序将自动生成悬索桥模型，且提供所有 索单元的几何刚度初始荷载和初始单元内力； ⑤ 将模型根据实际桥梁进行修改。如边界条件、横梁、加劲梁 等，或改为自锚式悬索桥。 ⑥ 将主缆上的所有节点定义为更新节点组，将跨中最低点（垂 点定义为垂点组；
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悬索桥分析：索单元初始刚度
定义索单元时：
Lu：无应力索长 初拉力：激活索单元的初始拉力
水平力：激活索单元的初始水平力
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悬索桥分析：索单元初始刚度
几何刚度初始荷载
荷载>初始荷载>大位移>几何刚度 初始荷载 静力线性分析：不起作用。 静力非线性分析：根据输入的内力 ，赋予索单元相应的初始刚度，对于 定义的荷载工况，进行几何非线性分 析。 仅提供初始刚度之用，所输入内力 值不起作用，即没有荷载效应。
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斜拉桥分析：基本操作步骤
① 定义斜拉索、主塔、主梁等构件的材料和截面特性； ② 打开“模型/结构建模助手/斜拉桥”，输入相应参数（各 参数意义请参考在线帮助的说明）； ③ 将建模助手的数据另存为“*.wzd”文件，以便以后修改 或确认； ④ 运行建模助手后，程序将自动生成斜拉桥模型； ⑤ 将模型根据实际桥梁状况，进行修改（或手动建立模型也 可） ； ⑥ 定义自重、二期等荷载 ⑦ 定义斜拉索的单位初力（例如输入1tonf）
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悬索桥分析：索单元初始刚度 各个初始刚度之间的关系
定义单元时的初始刚度：仅适用于几何非线性分析。不仅提供初始刚 度且有荷载效应。（施工阶段与非施工阶段均适用。） 几何刚度初始荷载：仅适用于几何非线性分析。仅提供几何初始刚度 ，无荷载效应，但内力结果中包含此内力。与上面定义单元时的初始 刚度同时定义时，几何刚度初始荷载优先起作用，定义单元时的初始 荷载不起作用。（施工阶段与非施工阶段均适用。） 平衡单元节点内力：仅适用于施工阶段几何非线性分析。不仅提供几 何初始刚度且有荷载效应。还可考虑索单元以外单元的初始刚度以及 内力效应。与上述两个同时定义时，平衡单元节点内力优先起作用。
计算未知荷载系数适用于线性结构体系，为了计算出最佳的索力， 必须要输入适当的约束条件。

主塔不受或只受较小的弯矩作用 ； 主塔弯矩均匀分布 ； 主梁的变形最小； 最终索力不集中在几根拉索，而是均匀分布在每根拉索上。
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斜拉桥分析：体内力与体外力
分析>施工阶段分析控制数据
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悬索桥分析：索单元初始刚度
初始单元内力
荷载>初始荷载>小位移>初始单元内力
根据输入的初始单元内力，提供初始刚度，与几何刚度荷载类似。 但仅适用于小位移分析，其初始刚度不随新荷载的输入而进行修正。 是为了对于非线性结构进行线性分析而提供的功能，例如对于悬索 桥进行特征值分析、移动荷载分析等。