MIDAS連續(xù)梁橋建模詳細(xì)介紹

1、該過程是將三垮橋的運(yùn)營狀態(tài)進(jìn)行有限元分析，下面介紹了本人在對模型模擬的主要步驟，若中間出現(xiàn)的錯(cuò)誤，請讀者朋友們指出修改。注：”二表示下一個(gè)過程“（）”該過程中需做的內(nèi)容.結(jié)構(gòu)1 .單元及節(jié)點(diǎn)建立的主桁：因?yàn)闃蛎婢哂幸欢v坡，故將橋跨布置圖的橋面線復(fù)制到節(jié)段劃分圖對應(yīng)橋跨位置，然后進(jìn)行單元?jiǎng)澐郑瑢⒃摼€段存入新的圖層，以便下步導(dǎo)入，將文件保存為.dxf格式文件。2 .打開midas運(yùn)行程序，將程序里的單位設(shè)置成節(jié)段劃分圖的單位，這里為cm。導(dǎo)入上步的.dxf文件。將節(jié)點(diǎn)表格中的z坐標(biāo)與y坐標(biāo)交換位置（midas中的z與cad中的y對應(yīng)）。結(jié)構(gòu)建立完成。模型如圖：二.特性值1 .材料的定義：在特性里

2、面定義C50的混凝土及Strand1860腌加預(yù)應(yīng)力鋼筋使用）2 .截面的賦予：1） .在截面尺寸和預(yù)應(yīng)力束錨周圖里，做出截面輪廓文件，保存為.dxf文件2） .運(yùn)行midas,工具，截面特性計(jì)算器，統(tǒng)一單位cm。導(dǎo)入上步的.dxf文件先后運(yùn)行g(shù)eneratecalculateproperty,保存文件為.sec文件，截面文件完成3）運(yùn)行midas,特性，截面，添加，psc,導(dǎo)入.sec文件。根據(jù)圖例，將各項(xiàng)特性值填入;驗(yàn)算扭轉(zhuǎn)厚度為截面腹板之和；剪切驗(yàn)算，勾選自動(dòng)；偏心，中上部4）變截面的添加：進(jìn)入添加截面界面，變截面，對應(yīng)單元導(dǎo)入i端和j端（i為左，j為右）；偏心，中上部；命名（注：各個(gè)截

3、面的截面號(hào)不能相同）5）變截面賦予單元：進(jìn)入模型窗口，將做好的變截面拖給對應(yīng)的單元。注：1.建模資料所給的預(yù)應(yīng)力束錨固圖的0-0和14-14截面與節(jié)段劃分圖有出入，這里采用截面尺寸做這兩個(gè)截面，其余截面按照預(yù)應(yīng)力束錨固圖做2.定義材料先定義混凝土，程序自動(dòng)將C50賦予所建單元（C50是定義的第一個(gè)材料，程序?qū)⒆詣?dòng)賦予給所建單元）三.邊界條件1 .打開斷面圖，根據(jù)I、II斷面可知，支座設(shè)置位置。根據(jù)途中所給數(shù)據(jù)，在模型窗口中建立支座節(jié)點(diǎn)（12點(diǎn)）2 .點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)，輸入對應(yīng)坐標(biāo)，建立12個(gè)支座節(jié)點(diǎn)3 .建立彈性連接：模型，邊界條件，彈性連接，連接類型（剛性），兩點(diǎn)（分別點(diǎn)擊支座點(diǎn)與橋面節(jié)點(diǎn)）共12個(gè)

4、彈性連接4 .邊界約束：中間橋墩，約束Dx,Dz;Dx,Dy,Dz;Dx,Dz,兩邊橋墩，約束Rx,Dz;Rx,Dy,Dz;Rx,Dz如表節(jié)點(diǎn)DxDyDzRxRyRz200100030110005001000200r01r01002101100023001000491r01r0005011100052101000670r01r0006801100070001000四.添加預(yù)應(yīng)力鋼筋1 .定義鋼束特性：打開預(yù)應(yīng)力筋布置及材料表、預(yù)應(yīng)力束幾何要素。荷載,預(yù)應(yīng)力荷載，鋼束特性值，根據(jù)材料表中鋼筋的規(guī)格及根數(shù)填入相關(guān)數(shù)據(jù)（松弛系數(shù)：0.3;導(dǎo)管直徑：10cm）2 .鋼束布置形狀：荷載，預(yù)應(yīng)力荷載，鋼束

5、布置形狀，以T1為例：1）打開預(yù)應(yīng)力束幾何要素，建立以中心點(diǎn)為原點(diǎn)的局部坐標(biāo)系，為方便，在excel里建立好關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)，2）鋼束布置形狀（鋼束特性值：鋼束1;分配給單元：15to18;輸入類型：3-D;標(biāo)準(zhǔn)鋼束：6束；無應(yīng)力場長度：自動(dòng)計(jì)算；布置形狀：將建好的局部坐標(biāo)復(fù)制在表格中，生成對稱鋼束；鋼束布置插入點(diǎn)：在模型窗口拾取對應(yīng)點(diǎn)）如圖五.靜力荷載1 .荷載命名：荷載，靜力荷載工況（名稱：結(jié)構(gòu)自重；類型：包荷載,名稱：橋面鋪裝層；類型：包荷載,名稱：鋼筋張拉值；類型：預(yù)應(yīng)力,名稱：整體升溫；類型：溫度荷載，名稱：整體降溫；類型：溫度荷載，名稱：正溫梯；類型：溫度梯度，名稱：負(fù)溫梯；類型：溫度

6、梯度，名稱：橫隔板；類型：包荷載）如圖2 .自重：荷載，自重（自重系數(shù)，z:-1.04,添加）3 .橋面鋪裝層：荷載，梁單元荷載（荷載工況名稱：橋面鋪裝層，（數(shù)值:x1:0,x2:1,w:-25.92kn/m），全選，適用4 .鋼筋張拉值：荷載，預(yù)應(yīng)力荷載，鋼束預(yù)應(yīng)力荷載（荷載工況名稱：鋼筋張拉值，將預(yù)應(yīng)力鋼束除TK外拖入到已選鋼束欄目里，張拉力：應(yīng)力、兩端張拉、1395N/mm2,注漿：0）,添加，如表鋼束名稱#工況張拉類型張拉位置結(jié)束點(diǎn)應(yīng)力（KN/CM2開始點(diǎn)應(yīng)力（KN/CM2B1鋼筋張拉值應(yīng)力兩端13950001395000N1鋼筋張拉值應(yīng)力兩端13950001395000N1鋼筋張拉值

7、應(yīng)力兩端13950001395000T1鋼筋張拉值應(yīng)力兩端13950001395000T1鋼筋張拉值應(yīng)力兩端13950001395000W1鋼筋張應(yīng)力兩端13950001395000拉值W1鋼筋張拉值應(yīng)力兩端13950001395000遺昭e添加替靛c制除5.整體升溫：荷載，溫度荷載，系統(tǒng)溫度（荷載工況名稱：整體升溫；最終溫度：30;添加）6整體降溫：荷載，溫度荷載，系統(tǒng)溫度（荷載工況名稱：整體降溫；最終溫度：-20;添加）7.正溫梯：荷載，溫度荷載，梁截面溫度（荷載工況名稱：正溫梯，參考位置：+邊（頂），填入相應(yīng)的B、H1、T1、H2、T2）全選，適用。如圖:殳計(jì)（橋梁口精構(gòu)央m截面共型k一

8、般源面r峙匚鞋面控面攥度初堆齦|0C上材料樣性：商單元用戶定戈理性小量圜制fc果敷I1/KJ6JSOei面片覦凝土墻裝出&7H1100mm裝ML|oETl:F:PT2f方有r局部-yp局郁”堡等位置r中心疔嗨砌：r石修，當(dāng)梁高H小于400mm時(shí)，圖中A=-1008負(fù)溫梯：荷載，溫度荷載，梁截面溫度（荷載工況名稱：負(fù)溫梯，參考位置：+邊（頂），填入相應(yīng)的B、H1、T1、H2、T2）全選，適用9.橫隔板：荷載，節(jié)點(diǎn)荷載（荷載工況名稱：橫隔板，F(xiàn)Z:-311.8KN）,選中橫隔板節(jié)點(diǎn)位置，適用。如圖六.移動(dòng)荷載分析1 .荷載，移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)，移動(dòng)荷載規(guī)范2 .車輛荷載：荷載，移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)，車輛

9、（添加標(biāo)準(zhǔn)車輛），規(guī)范名稱：公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，車輛荷載類型：CH-CD,確認(rèn)3 .人群荷載：荷載，移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)，車輛（添加標(biāo)準(zhǔn)車輛），規(guī)范名稱：公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，車輛荷載類型：CH-RQ,確認(rèn)4 .車道添加：以車道1為例，荷載，移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)，車道（添加），（名稱：cd1,偏心距離：-280cm,橋梁跨度：18332cm,選擇，全選，添加），確認(rèn)5 .荷載，移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)，移動(dòng)荷載工況（添加），（荷載工況名稱：移動(dòng)荷載，組合選項(xiàng)：單獨(dú)，添加（車輛組：CH-CD,系數(shù)：1,加載最少車道數(shù)和加載最多車道數(shù)：2,將車道拖入選擇車道欄目里，適用），添加（車輛組：CH-CD,系數(shù)：0.78,加載

10、最少車道數(shù)和加載最多車道數(shù)：3,將車道拖入選擇車道欄目里，適用），添加（車輛組：CH-RQ,系數(shù)：1,加載最少車道數(shù)和加載最多車道數(shù)：1,將車道拖入選擇車道欄目里，適用）如圖：（兩車道的操作）七.支座沉降分析1 .支座沉降量：荷載，支座沉降分析數(shù)據(jù)，支座沉降組（組名稱：1沉降量：1cm,節(jié)點(diǎn)：1橋墩的3支座節(jié)點(diǎn)，如圖：組名稱：2沉降量：1cm,節(jié)點(diǎn)：2橋墩的3支座節(jié)點(diǎn)組名稱：3沉降量：1cm,節(jié)點(diǎn)：3橋墩的3支座節(jié)點(diǎn)組名稱：4沉降量：1cm,節(jié)點(diǎn)：4橋墩的3支座節(jié)點(diǎn)），添加2 .支座荷載工況：荷載，支座沉降分析數(shù)據(jù)，支座沉降荷載工況（荷載工況名稱：支座沉降，選擇沉降組：4組全選，Smin：1,

11、Smax：3）,添加八.分析控制數(shù)據(jù)1 .將荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量：模型，質(zhì)量，將荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量（添加橋面鋪裝層、鋼筋張拉值、橫隔板），確認(rèn)如右圖：2 .將自重轉(zhuǎn)化為質(zhì)量：模型，結(jié)構(gòu)類型（按集中質(zhì)量轉(zhuǎn)化）確認(rèn)如圖：2 .特性值分析控制：分析，特性值分析控制（振型數(shù)量：50）,確認(rèn)3 .運(yùn)行查看模型參150次）4 .查看質(zhì)量參與值：結(jié)果，周期與振型（點(diǎn)擊自振模態(tài)右的三點(diǎn)）與質(zhì)量，盡可能多的讓模型參與若參與量較少，將第2步的振型數(shù)量加大，來滿足要求（本人取到1440,00洱310.39兆一710.0085.031450,0099.910.00幅.71Q.$235.MT14&工009$.911.3486.0

12、40.0035.前1470.009S,911.SS8S.720.0085.M14s0.0099.910.0049.721.153?.lot14勺0.00過910.0。對720.0187.10150010099.910.0089.720.631建735 .查看頻率值：結(jié)果，周期與振型（顯示類型，圖例，適用）查看頻率：1.3319196 .完成移動(dòng)荷載分析：分析，移動(dòng)荷載分析控制（計(jì)算位置:板和桿系單元，內(nèi)力（中心+節(jié)點(diǎn)）、應(yīng)力規(guī)范類型：JTGD60-2004,fIhz】=1.331919）,確認(rèn)九.荷載組合結(jié)果，荷載組合，混凝土設(shè)計(jì)，自動(dòng)生成十.分析結(jié)果對結(jié)構(gòu)荷載進(jìn)行組合1） 1.在組合CLCB

13、44（彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合：1.0D+1.0PS+1.0SM1+1.0M+1.0T2+1.0TPG2）作用下，如圖：荷載工況和系數(shù)荷載工況1系數(shù)1r_結(jié)構(gòu)自重ST）LOOOO橋面鋪裝層（SLOOOO橫隔板（ST）1.0000鋼筋張拉值（SLOOOO支座沉降（sm1.0000移動(dòng)荷載（HV）LOOOO降溫荷載日T）1.0000負(fù)溫梯CST）LOOOO如圖可知，結(jié)構(gòu)最大反力在結(jié)構(gòu)支座處，符合實(shí)際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力3.結(jié)構(gòu)內(nèi)力軸力剪力Z向如圖可知，剪力最大值分布在橋墩位置。彎矩最大彎矩在跨中位置，注意跨中的設(shè)計(jì)彎矩抵抗值扭矩MIDAS/CivilBEAMFORCE-S.22794e+

14、0057.475e+005-n-6.73l55e+005.5.9836e+005S總96/QQS4.48797005M73的7/QQS2:.99198e+00E一、22白為“0051.49599e+0051747yjS*00flII!6.70309e-0034.結(jié)構(gòu)變形匚gUm+KiCLGB44MAX:17MINlse文件；折梁也計(jì)-地也;kN*cin日期：12/12;20085.結(jié)構(gòu)應(yīng)力MIIDAS/GvilPQ訃PROCEGSRBEAMSTRESSK-xls137S4e+001g.273Ee+0007；1.716Se+0005.0980e+0002.9&793e+000.，O.OOOOae

15、+DOO-L235S2*000a3H76$中口口口-5.439S6e+0007.54144e+0009.64331e+000l-lB17452e+001系數(shù)=q.qoe筑+qeCBCmCLCB44MA：7MIN:6交前寂我計(jì)策帔：N/mm*2日期：12/12i20082）1.在clCB8組合（基本組合：1.2D+1.2PS+0.5SM1+1.4M+1.12T1+1.12TPG2）荷載工況和系數(shù)荷載工況系數(shù)J結(jié)構(gòu)自重T)L2000橋面鋪裝層(s1.2000橫隔板(ST)1.2000鋼筋張拉值(S1.2000支座沉降)0.5000移動(dòng)荷載m升溫荷載(ST)1.1200負(fù)溫梯(ST)1.1200RE

16、由UTiOWFOR亡E內(nèi)方-KYI密土嘎力節(jié)點(diǎn)=50FX:1.0J33E-006FY:3.14S5E*O01FZ:4.3451E-+C04FMYZ：4mlsIE+Q04CBCall：clCB8MAX:50MIN:2文件：橋出我計(jì)4枚ikN日期；12/23/30DS如表可知，結(jié)構(gòu)最大反力在結(jié)構(gòu)支座處，符合實(shí)際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力3.結(jié)構(gòu)內(nèi)力軸力剪力Z向如圖可知，剪力最大值分布在橋墩位置。彎矩Y向最大彎矩在跨中位置，注意跨中的設(shè)計(jì)彎矩抵抗值扭矩MIDAS/CivilBEAMFORCECBCall:cLCBSMAKi42MINs53史怦:橋弟就計(jì)曲粒tkN*cm日期；12/230064

17、.結(jié)構(gòu)變形機(jī)距1.094SSe+-0069.95343e+0058.95809e+0057.96274e+0056.96740e+0055.972O6e+0O54.97671&+00538981376+0052.98603e+0051.99069e+0059.95343e+-0O43.01099e-002MIDAS/GvillET-PFtOCE堯QRDEFORMED0HAPE-乂-DIR=010000gNODE=1Y-DIR=O,OO0E+OO0NODE=i2HDIR=4.615E-I-000NODE=35COMB.=4.63aE+000NQDE*堯察藥=1.986E+002CECdlhcLC

18、BSMAXI35MINt72文怦：析潛設(shè)計(jì)施1忸cm日期;12/23/2008BEAMSTRESS程創(chuàng)最大閱CBCall:cLCBSMA：-!；MIN:1支件：析工設(shè)計(jì)械惶1A2日期：12/23/20083)1.在clCB35組合(長期組合：1.0D+1.0PS+1.0SM1+0.4/(1+mu)M+1.0T2+0.8TPG2)2 .結(jié)構(gòu)最大反力如表可知，結(jié)構(gòu)最大反力在結(jié)構(gòu)支座處，符合實(shí)際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力3 .結(jié)構(gòu)內(nèi)力軸力剪力Z向如圖可知，剪力最大值分布在橋墩位置。彎矩MIDAS/GvilP0ST-PR8E光ORBEAMFORCECBCalhcLCB35MAX:20MINIS

19、8文件1所工位計(jì)第也；kN*cm日期：12陽JT2OO85.83767e+0065.30990e+0064.7B212e+0064/34W葉口口6372697*0063.1Wra&+Q0i2.67101e+Q062.14324e+0061.61S46e+0061.067*0065859906+0053.212Sfe+004扭矩4.結(jié)構(gòu)變形OEFORMBOSH帛PE-DIR=O.ODOE-HDOONODE=1Y-DIR=O.OTOE+0OONODE-1Z-DIR=36OE0a0NODE=358MB=6,CB7E+000NODE=5樂敬2唐gE+MNCBCalhCLC8355.結(jié)構(gòu)應(yīng)力MAXi35

20、MINI72文件I析工設(shè)計(jì)電蝕Icm日期：12/23/2004)1.在clCB29組合(短期組合：1.0D+1.0PS+1.0SM1+0.7/(1+mu)M+1.0T2+0.8TPG12.結(jié)構(gòu)最大反力MIDAS/CivilPQ5?.PROCESSORREACTIONFgR匚E內(nèi)力品小反力節(jié)點(diǎn)二72FZi3U0QE+OO2CBCall:cLCB2MAWt50MIN:72:t件:析案設(shè)計(jì)范也；kN目期；12/23j200S如表可知，結(jié)構(gòu)最大反力在結(jié)構(gòu)支座處，符合實(shí)際情況，在施工階段應(yīng)注意支座的承載力3.結(jié)構(gòu)內(nèi)力軸力剪力Z向如圖可知，剪力最大值分布在橋墩位置。彎矩Y向MIDAS/GvilPOST-PROCESSORBEAMFORCE7i648e+(M)6.63607+0066,1S5電7e+QUE5,47528+364,794S5e+004,11445+0063,43404+0062.7S363e+Oa62.07323e+0061，39282a+0067,12412e+005320053e+004CBCI:d,CB29MAX!20MIN:5白皮件：柄黑強(qiáng)計(jì)單獨(dú)，kN*cm日期：1ZJ23/20O8扭矩4.結(jié)構(gòu)變形MIDAS/CiVil胃