邁達(dá)斯教程及使用手冊(cè)

01-材料的定義通過(guò)演示簡(jiǎn)介在程序中材料定義的三種措施。1、通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)有材料數(shù)據(jù)定義——示范預(yù)應(yīng)力鋼筋材料定義。2、通過(guò)自定義方式來(lái)定義——示范混凝土材料定義。3、通過(guò)導(dǎo)入其他模型已經(jīng)定義好的材料——示范鋼材定義。無(wú)論采用何種方式來(lái)定義材料,操作次序都可以按下列環(huán)節(jié)來(lái)執(zhí)行:選擇設(shè)計(jì)材料類型(鋼材、混凝土、組合材料、自定義→選擇的規(guī)范→選擇對(duì)應(yīng)規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)中材料。對(duì)于自定義材料,需要輸入多種控制參數(shù)的數(shù)據(jù),包括彈性模量、泊松比、線膨脹系數(shù)、容重等。02-時(shí)間依存材料特性定義我們一般所說(shuō)的混凝土的收縮徐變特性、混凝土強(qiáng)度隨時(shí)間變化特性在程序里統(tǒng)稱為時(shí)間依存材料特性。混凝土規(guī)范圖1材料定義對(duì)話框定義混凝土?xí)r間依存材料特性分三環(huán)節(jié)操作:1、定義時(shí)間依存特性函數(shù)(包括收縮徐變函數(shù),強(qiáng)度發(fā)展函數(shù)(圖1,圖2;2、將定義的時(shí)間依存特性函數(shù)與對(duì)應(yīng)的材料連接(圖3;3、修改時(shí)間依存材料特性值(構(gòu)件理論厚度或體積與表面積比(圖4;圖1收縮徐變函數(shù)圖2強(qiáng)度發(fā)展函數(shù)定義混凝土?xí)r間依存材料特性時(shí)注意事項(xiàng):1、定義時(shí)間依存特性函數(shù)時(shí),混凝土的強(qiáng)度要輸入混凝土的標(biāo)號(hào)強(qiáng)度;2、在定義收縮徐變函數(shù)時(shí)構(gòu)件理論厚度可以僅輸入一種非負(fù)數(shù),在建立模型后通過(guò)程序自動(dòng)計(jì)算來(lái)計(jì)算構(gòu)件的真實(shí)理論厚度;3、混凝土開(kāi)始收縮時(shí)的材齡在收縮徐變函數(shù)定義中指定,加載時(shí)的混凝土材齡在施工階段定義中指定(等于單元激活時(shí)材齡+荷載施加時(shí)間;4、修改單元時(shí)間依存材料特性值時(shí)要對(duì)所有考慮收縮徐變特性的混凝土構(gòu)件修改其構(gòu)件理論厚度計(jì)算值。計(jì)算公式中的a代表在空心截面在構(gòu)件理論厚度計(jì)算時(shí),空心部分截面周長(zhǎng)對(duì)構(gòu)件與大氣接觸的周圍長(zhǎng)度計(jì)算的影響系數(shù);5、當(dāng)收縮徐變系數(shù)不按規(guī)范計(jì)算取值時(shí),可以通過(guò)自定義收縮徐變函數(shù)來(lái)定義混凝土的收縮徐變特性;6、假如在施工階段荷載中定義了施工階段徐變系數(shù),那么在施工階段分析中將按施工階段荷載中定義的徐變系數(shù)來(lái)計(jì)算。圖3時(shí)間依存材料特性連接圖4時(shí)間依存材料特性值修改03-截面定義截面定義有多種措施,可以采用調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中截面(原則型鋼、顧客定義、采用直接輸入截面特性值的數(shù)值形式、導(dǎo)入其他模型中已經(jīng)有截面(圖1~圖3。在這個(gè)例題中分別采用這四種方式定義了幾種截面,采用調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中原則截面定義角鋼截面;采用顧客輸入截面形狀參數(shù)定義箱形截面;顧客輸入截面特性值定義矩形截面;通過(guò)導(dǎo)入其他模型中的PSC截面來(lái)形成目前模型中的兩個(gè)新的截面。對(duì)于在截面數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有的截面類型,還可以通過(guò)程序提供的截面特性計(jì)算器來(lái)生成截面數(shù)據(jù),截面特性計(jì)算器的使用措施有有關(guān)文獻(xiàn)闡明,這里就不贅述。圖1數(shù)據(jù)庫(kù)/顧客截面定義對(duì)話框圖2數(shù)值型截面定義對(duì)話框04-建立節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)是有限元模型最基本的單位,節(jié)點(diǎn)的建立可以采用捕捉柵格網(wǎng)、輸入坐標(biāo)、復(fù)制已經(jīng)有節(jié)點(diǎn)、分割已經(jīng)有節(jié)點(diǎn)等措施來(lái)建立新的節(jié)點(diǎn),此外在復(fù)制單元的同步程序會(huì)自動(dòng)生成構(gòu)成單元的節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)建立過(guò)程中也許會(huì)出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)號(hào)不持續(xù)的狀況,這是可以通過(guò)對(duì)選擇節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新編號(hào)或緊湊節(jié)點(diǎn)編號(hào)來(lái)進(jìn)行編輯。以上幾種命令在語(yǔ)音資料中都將為大家一一演示。05-建立單元在MIDAS/Civil中可以通過(guò)多種措施來(lái)建立單元,包括連接已經(jīng)有節(jié)點(diǎn)建立單元、對(duì)已有單元進(jìn)行分割建立新的單元、擴(kuò)展已經(jīng)有節(jié)點(diǎn)或單元生成更高維數(shù)的單元、導(dǎo)入AUTOCAD的DXF文獻(xiàn)來(lái)生成單元的措施等。對(duì)于復(fù)制單元、分割單元、擴(kuò)展單元都可以執(zhí)行等間距操作和任意間距操作。需要注意的是:使用鏡像功能復(fù)制單元時(shí),新生成的單元的局部坐標(biāo)系方向與源單元的局部坐標(biāo)系方向相反,因此需要調(diào)整單元的局部坐標(biāo)系方向使得輸出的單元內(nèi)力方向統(tǒng)一。在導(dǎo)入AUTOCAD的DXF文獻(xiàn)時(shí),只要選擇需要的圖層中的圖形文獻(xiàn)就可以以便的建立整體構(gòu)造模型,然后再對(duì)導(dǎo)入的單元賦予單元屬性即可完畢構(gòu)造模型的建立。圖3導(dǎo)入截面對(duì)話框06-定義邊界條件MIDAS/Civil里包括多種邊界體現(xiàn)形式。這里簡(jiǎn)介的比較常用的一般支撐、節(jié)點(diǎn)彈性支撐、面彈性支撐、剛性連接等邊界條件的定義措施。一般支撐是應(yīng)用最廣的邊界條件,選擇要施加一般支撐的節(jié)點(diǎn),選擇約束自由度方向即完畢一般支撐的定義。節(jié)點(diǎn)彈性支撐的定義措施同一般支撐,不一樣的是在定義約束的自由度方向要輸入約束剛度。面彈性支撐不僅可以針對(duì)板單元來(lái)定義彈性支撐條件,并且可以對(duì)梁?jiǎn)卧?shí)體單元來(lái)定義面彈性支撐。這種支撐條件在模擬構(gòu)造與土體的連接條件時(shí)應(yīng)用比較廣。需要輸入的參數(shù)地基彈性模量,這個(gè)可以在地質(zhì)勘查匯報(bào)中查得。圖1所示為面彈性支撐定義對(duì)話框。對(duì)于彈性連接和剛性連接波及的都是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的連接狀況。對(duì)于彈性連接選擇連接的自由度方向和該方向的剛度參數(shù)就可以了,彈性連接的方向是按照連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的局部坐標(biāo)系方向來(lái)定義的(如圖2!剛性連接是強(qiáng)制附屬節(jié)點(diǎn)的某些自由度附屬于主節(jié)點(diǎn)(如圖3所示。07-定義自重荷載MIDAS/Civil對(duì)構(gòu)造的自重荷載可以通過(guò)程序來(lái)自動(dòng)計(jì)算。程序計(jì)算自重的根據(jù)是材料的容重、截面面積、單元構(gòu)件長(zhǎng)度、自重系數(shù)來(lái)自動(dòng)計(jì)算構(gòu)造自重。在定義自重時(shí),首先要定義自重荷載的荷載工況名稱,并定義自重所屬的荷載組,然后輸入自重系數(shù)即可。對(duì)于荷載系數(shù),一般在Z方向輸入-1即可,由于一般考慮的模型的重力作用方向都是豎直向下,而程序默認(rèn)的整體坐標(biāo)系Z的正方向是豎直向上的。假如自重作用時(shí)考慮構(gòu)造的容重與材料定義時(shí)的容重不一樣,這里自重系數(shù)只要輸入計(jì)算自重時(shí)要考慮的容重與材料定義的容重之比就可以了。演示例題中以計(jì)算自重時(shí)混凝土自重按26KN/m3考慮。自重系數(shù)輸入08-鋼束預(yù)應(yīng)力荷載鋼束預(yù)應(yīng)力荷載模擬的是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造中張拉預(yù)應(yīng)力鋼束的作用。在程序中通過(guò)三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn),首先要定義模型中采用的預(yù)應(yīng)力鋼束的性質(zhì),另一方面要定義預(yù)應(yīng)力鋼筋布置形狀,然后對(duì)布置到構(gòu)造中的預(yù)應(yīng)力鋼束輸入張拉控制應(yīng)力即可完成鋼束預(yù)應(yīng)力荷載的定義。1、鋼束特性值定義定義鋼束特性值時(shí)可以選擇預(yù)應(yīng)力張拉形式、單根預(yù)應(yīng)力鋼筋面積、后張法導(dǎo)管直徑、松弛系數(shù)等與預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力計(jì)算參數(shù)。假如在分析中不考慮預(yù)應(yīng)力損失,那么圖1中標(biāo)示圖框的部分內(nèi)容可以不輸入或輸入為0,那么鋼束預(yù)應(yīng)力因松弛、超張拉、摩擦、錨具變形引起的損失將不予考慮,對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋的其他兩項(xiàng)損失:混凝土收縮徐變引起的損失和混凝土彈性壓縮引起的損失在施工階段分析控制中選擇定義(圖2。2、鋼束布置形狀操作例題中參照的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置形式如圖3所示。預(yù)應(yīng)力鋼束布置可以通過(guò)二維或三維的輸入方式來(lái)輸入,通過(guò)輸入鋼束形狀重要控制點(diǎn)坐標(biāo)和預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起半徑,并輸入插入點(diǎn)坐標(biāo)即預(yù)應(yīng)力鋼筋坐標(biāo)參照位置坐標(biāo)即完畢鋼束布置定義(圖4。3、輸入鋼束張拉控制應(yīng)力選擇要張拉的鋼束,輸入張拉控制應(yīng)力(或張拉控制內(nèi)力,并輸入注漿時(shí)間,即在哪個(gè)階圖1鋼束特性值定義段開(kāi)始考慮按換算截面來(lái)進(jìn)行計(jì)算。如圖5所示。圖3鋼束布置形狀圖2施工階段分析控制選項(xiàng)09-溫度荷載定義MIDAS/Civil可以考慮5種溫度荷載的施加方式。這幾種不一樣的溫度荷載分別合用于不一樣的溫度荷載定義。系統(tǒng)溫度合用于整體構(gòu)造的整體升溫或整體降溫。節(jié)點(diǎn)溫度和單元溫度合用于對(duì)選擇節(jié)點(diǎn)或單元的整體升、降溫作用。溫度梯度合用于對(duì)梁或板沿截面高度和寬度方向考慮溫度梯度作用。例如在梁高方向輸入溫度梯度5度(圖2,梁截面實(shí)際溫度荷載作用如圖3所示。梁截面溫度荷載合用于對(duì)梁截面施加折線形溫度荷載。通過(guò)輸入折線形溫度荷載的每個(gè)線性溫度作用的截面寬度,作用截面高度及該高度范圍內(nèi)的溫度。需要注意的是對(duì)于空心截面,溫度荷載實(shí)際作用寬度一定要扣除空心部分截面寬度影響。截面高度位置的溫度值為實(shí)際溫度值,不是相對(duì)于系統(tǒng)溫度的相對(duì)值。當(dāng)截面為聯(lián)合截面或組合截面時(shí),輸入每段線性溫度荷載時(shí)的材料特性應(yīng)根據(jù)截面位置不一樣而輸入不一樣的材料特性(圖4。對(duì)于構(gòu)造的初始溫度在模型—構(gòu)造類型中指定,一般指定為0度即可。10-圖1溫度荷載類型1.定義車道(合用于梁?jiǎn)卧蜍嚨烂?合用于板單元;2.定義車輛類型;3.定義移動(dòng)荷載工況;4.定義移動(dòng)荷載分析控制——選擇移動(dòng)荷載分析輸出選項(xiàng)、沖擊系數(shù)計(jì)算措施和計(jì)算參數(shù)。(一、車道及車道面定義移動(dòng)荷載的施加措施,對(duì)于不一樣的構(gòu)造形式有不一樣的定義措施。對(duì)于梁?jiǎn)卧?移動(dòng)荷載定義采用的是車道加載;對(duì)于板單元,移動(dòng)荷載定義采用的是車道面加載。對(duì)梁?jiǎn)卧@里又分為單梁構(gòu)造和有橫向聯(lián)絡(luò)梁的梁構(gòu)造,對(duì)于單梁構(gòu)造移動(dòng)荷載定義采用的是車道單元加載的方式,對(duì)于有橫向聯(lián)絡(luò)梁的構(gòu)造移動(dòng)荷載定義采用的是橫向聯(lián)絡(luò)梁加載的方式。對(duì)于單梁構(gòu)造的移動(dòng)荷載定義在PSC設(shè)計(jì)里邊已經(jīng)講過(guò)了,這里簡(jiǎn)介的是有橫向聯(lián)絡(luò)梁結(jié)構(gòu)的移動(dòng)荷載定義以及板單元移動(dòng)荷載定義。橫向聯(lián)絡(luò)梁加載車道定義:在定義車道之前首先要定義橫向聯(lián)絡(luò)梁組,選擇橫向聯(lián)絡(luò)梁,將其定義為一種構(gòu)造組。車道定義中移動(dòng)荷載布載方式選擇橫向聯(lián)絡(luò)梁布載(圖1,然后選擇車道分派單元、偏心距離、橋梁跨度后添加即可完畢車道的定義。車道面定義(圖2:對(duì)于板單元建立的模型進(jìn)行移動(dòng)荷載分析時(shí),首先需要建立車道面。輸入車道寬度、車道偏心、橋梁跨度、車道面分派節(jié)點(diǎn)后添加即可完畢車道面定義。(二、車輛類型選擇無(wú)論是梁?jiǎn)卧€是板單元在進(jìn)行移動(dòng)荷載分析時(shí),定義了車道或車道面后,需要選擇車輛類型,車輛類型包括原則車輛和顧客自定義車輛兩種定義方式(圖3。圖1采用橫向聯(lián)絡(luò)梁布載時(shí)車道定義(三、移動(dòng)荷載工況定義定義了車道和車輛荷載后,將車道與車輛荷載聯(lián)絡(luò)起來(lái)就是移動(dòng)荷載定義。在移動(dòng)荷載子工況中選擇車輛類型和對(duì)應(yīng)的車道,對(duì)于多種移動(dòng)荷載子工況在移動(dòng)荷載工況定義中選擇作用方式(組合或單獨(dú),對(duì)于橫向車道折減系數(shù)程序會(huì)自動(dòng)考慮(圖4。(四移動(dòng)荷載分析控制在移動(dòng)荷載分析控制選項(xiàng)中選擇移動(dòng)荷載加載位置、計(jì)算內(nèi)容、橋梁等級(jí)、沖擊系數(shù)計(jì)算措施及計(jì)算參數(shù)(圖5。圖3車輛類型選擇圖2車道面定義子荷載工況定義各子荷載工況組合類型注意事項(xiàng)總結(jié):1、車道面只能針對(duì)板單元定義,否則會(huì)提醒“影響面數(shù)據(jù)錯(cuò)誤”。2、車道定義中,當(dāng)為多跨橋梁時(shí),對(duì)應(yīng)下面的車道單元應(yīng)輸入不一樣的橋梁跨度。該功能重要為了對(duì)不一樣跨度的橋梁段賦予不一樣的沖擊系數(shù)。3、移動(dòng)荷載工況定義中當(dāng)考慮各子荷載工況的組合效果時(shí),組合系數(shù)在各子荷載工況定義中的系數(shù)中定義。4、移動(dòng)荷載分析控制選項(xiàng)中影響線加載點(diǎn)的數(shù)量越多在移動(dòng)荷載追蹤時(shí)荷載布置位置越精確;計(jì)算內(nèi)容選項(xiàng)中假如不選擇計(jì)算應(yīng)力,那么在后處理中將不會(huì)顯示由移動(dòng)荷載引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力;當(dāng)沖擊系數(shù)不按基頻來(lái)計(jì)算時(shí),選擇規(guī)范類型為其他規(guī)范,這里提供了多種常用的沖擊系數(shù)計(jì)算措施(圖6。加載位置計(jì)算內(nèi)容橋梁等級(jí)法和計(jì)算參數(shù)圖4移動(dòng)荷載工況定義11-變截面及變截面組的定義通過(guò)對(duì)一種簡(jiǎn)支梁?jiǎn)卧孛娴亩x來(lái)演示變截面和變截面組怎樣定義,及各自的合用范圍。變截面是針對(duì)某個(gè)單元的截面形式;對(duì)于一組持續(xù)的單元,當(dāng)截面類型相似、變化形式相似時(shí),可以采用變截面組的功能。定義變截面時(shí),只需在“截面—變截面”里定義即可。定義變截面組時(shí),首先要先針對(duì)一組單元定義一種變截面,這個(gè)變截面的i端截面形式為這一組單元i端截面形式,這個(gè)圖1采用相似變截面的一組單元變截面的j端截面形式采用的這一組單元j端的截面形式,然后將這個(gè)變截面賦予給這一組單元形成如圖1所示的構(gòu)造形式,然后再在模型—變截面組中定義變截面組數(shù)據(jù),這里包括變截面組名稱、變截面組包括的變截面單元、截面高度方向和截面寬度方向的變化形式,然后選擇添加,即可將采用相似變截面的一組單元轉(zhuǎn)變?yōu)楹嫌糜谝唤M單元的變截面組,形成如圖2所示的構(gòu)造形式。定義了變截面組后,假如要查看每個(gè)單元的截面特性,可以使用轉(zhuǎn)變變截面組為的變截面的功能,將合用于一組單元的變截面組轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍?duì)每個(gè)單元的變截面。12-質(zhì)量數(shù)據(jù)定義在進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí)要對(duì)構(gòu)造輸入構(gòu)造的質(zhì)量數(shù)據(jù),質(zhì)量數(shù)據(jù)在程序里包括三部分內(nèi)容,自重轉(zhuǎn)化的質(zhì)量、荷載轉(zhuǎn)化的質(zhì)量、節(jié)點(diǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)。其中前兩個(gè)在構(gòu)造分析計(jì)算比較常用。圖圖3變截面組轉(zhuǎn)變?yōu)樽兘孛婧笞灾匾鸬馁|(zhì)量也就是構(gòu)造自身的質(zhì)量只能在“模型—構(gòu)造類型—將構(gòu)造的自重轉(zhuǎn)化為質(zhì)量”中定義,只要選擇轉(zhuǎn)化的方向就可以了。對(duì)于二期恒載,程序在進(jìn)行構(gòu)造分析的時(shí)候都是按照荷載的形式施加的,在進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí),二期恒載實(shí)際上是作為構(gòu)造的一部分要參與動(dòng)力分析的,因此需要考慮它的質(zhì)量影響。二期恒載的質(zhì)量定義需要在“模型—質(zhì)量—將荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量”中來(lái)定義(圖1。對(duì)于節(jié)點(diǎn)質(zhì)量,一般對(duì)局部構(gòu)造考慮附加質(zhì)量時(shí)可以將附加質(zhì)量按節(jié)點(diǎn)質(zhì)量考慮來(lái)施加(圖2,但這種狀況并不多見(jiàn)。對(duì)于構(gòu)造的質(zhì)量數(shù)據(jù)可以通過(guò)“查詢—質(zhì)量記錄表格”來(lái)查看詳細(xì)的不一樣質(zhì)量的定義狀況(圖3。圖1自重轉(zhuǎn)化為質(zhì)量定義圖2荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量定義13-PSC截面鋼筋定義圖3構(gòu)造質(zhì)量數(shù)據(jù)查詢對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造,除了配置預(yù)應(yīng)力鋼筋外,還要配置一定數(shù)量的一般鋼筋。在這里一般鋼筋包括如下鋼筋內(nèi)容:縱向一般鋼筋、彎起鋼筋、腹板豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋、抗扭鋼筋(抗扭箍筋和抗扭縱筋、抗剪鋼筋(圖1,圖2。圖1縱向一般鋼筋配置圖2其他類型一般鋼筋配置演示例題中采用的是T形截面,縱向一般鋼筋配置狀況是:在馬蹄部分派置了兩層縱向一般鋼筋,在上翼緣配置了一層一般鋼筋。對(duì)于縱向鋼筋輸入鋼筋配置位置數(shù)據(jù)后,在PSC截面鋼筋輸入對(duì)話框中會(huì)時(shí)時(shí)顯示鋼筋的布置狀況,可以以便顧客檢查鋼筋輸入與否對(duì)的?！翱辜翡摻睢睌?shù)據(jù)輸入中包括縱向彎起鋼筋、腹板豎筋、抗扭鋼筋、抗剪鋼筋的配置數(shù)據(jù)。對(duì)以上數(shù)據(jù)輸入需要注意的有如下幾點(diǎn):1、對(duì)于彎起鋼筋需要輸入的是該截面處彎起鋼筋的間距、彎起角度、彎起鋼筋面積;2、對(duì)于縱向抗扭鋼筋不包括在PSC截面縱向鋼筋數(shù)據(jù)中,而是要在抗扭鋼筋中單獨(dú)定義。在PSC截面縱向鋼筋中輸入的是僅提供抗彎作用的縱向鋼筋數(shù)據(jù),同樣在抗扭鋼筋中定義的箍筋數(shù)據(jù)也僅用來(lái)驗(yàn)算剪扭構(gòu)件的抗扭和抗剪承載力;3、在箍筋數(shù)據(jù)定義中輸入的是提高斜截面抗剪承載能力的箍筋數(shù)據(jù);4、對(duì)于所有的箍筋數(shù)據(jù)輸入的都是單肢箍筋截面積,程序計(jì)算時(shí)會(huì)按雙肢箍筋進(jìn)行計(jì)算。因此對(duì)截面也許配置多肢箍筋的狀況要先將多肢箍筋面積按雙肢箍筋面積進(jìn)行換算后輸入換算后的單肢箍筋面積。配置了縱向一般鋼筋后在分析中假如要考慮一般鋼筋對(duì)截面剛度的影響以及對(duì)構(gòu)造承載能力的影響就要在“分析—主控?cái)?shù)據(jù)”中選擇“在計(jì)算截面剛度時(shí)考慮鋼筋”。否則程序在計(jì)算過(guò)程中不考慮縱向一般鋼筋對(duì)截面剛度和構(gòu)造承載能力的影響。14-節(jié)點(diǎn)荷載定義選擇要定義節(jié)點(diǎn)荷載的節(jié)點(diǎn),針對(duì)6個(gè)自由度方向輸入定義的節(jié)點(diǎn)荷載即可。假如針對(duì)節(jié)點(diǎn)定義了節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系,那么定義的節(jié)點(diǎn)荷載是在節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系下的荷載狀況,否則是在整體圖3分析主控?cái)?shù)據(jù)坐標(biāo)系的荷載施加狀況。15-梁?jiǎn)卧奢d定義梁?jiǎn)卧奢d包括梁?jiǎn)卧己奢d、梁?jiǎn)卧泻奢d、梁?jiǎn)卧菪魏奢d幾種形式(圖1所示。定義梁?jiǎn)卧奢d時(shí),首先選擇梁?jiǎn)卧奢d類型,然后選擇作用方向,再按荷載作用位置輸入作用位置處荷載集度即可完畢梁?jiǎn)卧奢d的定義。在例題中為大家分別演示了集中荷載、均布荷載、梯形荷載的定義措施,相似類型的梁?jiǎn)卧獜澗睾团ぞ睾奢d采用相似的定義措施。多種荷載值見(jiàn)表1。梁?jiǎn)卧泻奢d梁?jiǎn)卧己奢d梁?jiǎn)卧菪魏奢d相對(duì)位置10.500.1位置1荷載集度-1KN-2KN-1KN表1各類梁?jiǎn)卧奢d值16.1-組的定義進(jìn)行施工階段分析時(shí)一定要定義組信息。組是MIDAS/Civil一種非常有特色的概念——可以將某些節(jié)點(diǎn)和單元定義為一種構(gòu)造組,以便于建模、修改和輸出;將在同一施工階段同步施加或同步撤除的邊界條件定義為一種邊界組;對(duì)于在同一施工階段施加或撤除的荷載定義為一種荷載組;對(duì)于受力性能相似、預(yù)應(yīng)力損失狀況一致的鋼束定義為一種鋼束組。組的定義極大的以便了施工階段的定義。定義組時(shí),首先要定義組的名稱,然后選擇該組中包括的節(jié)點(diǎn)或單元,將組的名稱拖放到模型窗口中,選擇合適的內(nèi)容即可完畢對(duì)組的定義。對(duì)于邊界組和荷載組的定義也可以在定義邊界條件和定義荷載時(shí)實(shí)時(shí)地選擇各邊界或各荷載所屬的邊界組或荷載組狀況。例題中給出的是在已經(jīng)定義過(guò)邊界條件和荷載條件的模型中通過(guò)修改邊界和荷載信息來(lái)定義邊界組和荷載的狀況。實(shí)時(shí)定義的狀況如圖2所示。針對(duì)某節(jié)點(diǎn)或單相對(duì)位置2110.4位置2荷載集度-5KN-2KN-3KN相對(duì)位置3\\0.6位置3荷載集度\\-5KN相對(duì)位置4\\1位置4荷載集度\\-2KN圖1定義構(gòu)造組名稱元定義的邊界條件,通過(guò)選擇邊界類型—邊界組名稱—約束類型,即可完畢邊界組的定義;對(duì)于荷載組,通過(guò)選擇荷載類型—荷載工況名稱—荷載組名稱—荷載集度,即可完畢荷載組的定義。需要修改邊界組和荷載組時(shí),可以通過(guò)修改邊界信息和荷載信息來(lái)完畢。如3圖所示為邊界組的編輯狀況,在邊界條件信息表格中通過(guò)下拉菜單來(lái)選擇修改邊界組信息。進(jìn)行施工階段分析時(shí),首先要定義組信息,然后就可以定義施工階段信息了。選擇在同一種施工階段施工的構(gòu)件定義為一種構(gòu)造組,并在該施工階段中激活,將在同一施工階段拆除的構(gòu)件定義為一個(gè)構(gòu)造組,在該施工階段鈍化。邊界組和荷載組的定義同構(gòu)造組的定義。定義好施工階段信息后,進(jìn)行施工階段分析時(shí),還要選擇施工階段分析控制選項(xiàng)。選擇計(jì)算分析的施工階段、考慮收縮徐變效果的計(jì)算控制選項(xiàng)、成果輸出控制等內(nèi)容。圖2定義邊界時(shí)指定邊界組圖3修改邊界組圖4施工階段定義17-支座沉降和支座強(qiáng)制位移支座沉降和支座強(qiáng)制都是用來(lái)分析支座變形對(duì)構(gòu)造影響的,但針對(duì)的狀況有所不一樣,對(duì)于已知支座沉降變形值的狀況下,可以通過(guò)定義支座強(qiáng)制位移來(lái)進(jìn)行分析;當(dāng)不確定具體哪個(gè)支座發(fā)生沉降,但可以預(yù)估沉降值,可以通過(guò)定義支座沉降荷載工況來(lái)分析。對(duì)于支座強(qiáng)制位移分析,通過(guò)定義節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制位移即可。選擇荷載—節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制位移,選擇發(fā)生位移的節(jié)點(diǎn),輸入已知的各自由度方向變形值,程序?qū)Χx了變形的自由度自動(dòng)施加約束。對(duì)于支座沉降分析,首先要定義也許會(huì)發(fā)生沉降的支座的沉降值,即支座沉降組定義,然后針對(duì)支座沉降組定義支座沉降荷載工況,選擇也許發(fā)生沉降的最多和至少沉降組個(gè)數(shù),由程序自動(dòng)組合多種也許的沉降工況進(jìn)行分析,最終給出最不利沉降下的分析成果。18-施工階段聯(lián)合截面定義兩種以上材料構(gòu)成的聯(lián)合截面,要進(jìn)行考慮聯(lián)合效果后的構(gòu)造分析。尤其是包括混凝土的聯(lián)合截面考慮混凝土的收縮和徐變時(shí)必須要使用施工階段聯(lián)合截面功能。圖1節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制位移定義圖2支座沉降組定義圖3支座沉降荷載工況定義首先采用聯(lián)合后截面建立構(gòu)造模型,并定義施工階段信息,然后才能定義施工階段聯(lián)合截面。選擇荷載→施工階段分析數(shù)據(jù)→施工階段聯(lián)合截面功能來(lái)定義。本文以鋼管混凝土為例(圖1,鋼管直徑1m,鋼管壁厚0.1m,鋼管采用Q235鋼材,內(nèi)部填充C40混凝土。采用的施工次序?yàn)?架設(shè)第一跨鋼管→灌注第一跨混凝土→架設(shè)第二跨鋼管→灌注第二跨混凝土,其中混凝土考慮收縮徐變效果。在定義施工階段聯(lián)合截面時(shí),首先要選擇聯(lián)合截面開(kāi)始的施工階段,對(duì)于建模時(shí)采用的截面為組合截面或聯(lián)合截面時(shí),聯(lián)合形式包括原則和顧客兩種方式,當(dāng)建模時(shí)采用的截面為一般截面時(shí),聯(lián)合方式只有顧客這一種方式。本例題中采用的是一般截面,因此聯(lián)合形式只有顧客一種形式,分兩次聯(lián)合,因此位置號(hào)輸入2。在施工次序一欄中輸入聯(lián)合前各截面的材料類型、參與聯(lián)合階段、材齡、聯(lián)合前截面相對(duì)于聯(lián)合后截面位置、聯(lián)合前截面剛度等數(shù)據(jù)。這里要注意的是聯(lián)合前截面的相對(duì)位置參照點(diǎn)是聯(lián)合后截面輪廓的左下角。每個(gè)位置處對(duì)應(yīng)的剛度是聯(lián)合前的截面剛度,可以數(shù)值輸入,也可以通過(guò)建立聯(lián)合前截面并在剛度定義中導(dǎo)入聯(lián)合前截面即可。19-截面特性計(jì)算器對(duì)于某些特殊截面可以通過(guò)程序自帶的截面特性計(jì)算器功能來(lái)計(jì)算這些截面的截面特性值,并導(dǎo)入到程序中定義新的截面。對(duì)于一般截面通過(guò)生成plane形式截面來(lái)計(jì)算截面特性,對(duì)于薄壁構(gòu)造采用line形式生成截面并計(jì)算截面特性。例題中分別針對(duì)plane形式截面和line形式截面分別建立模型計(jì)算截面特性值。通過(guò)導(dǎo)入dxf文獻(xiàn)生成plane形式截面來(lái)計(jì)算截面特性值:在AutoCAD中的截面導(dǎo)入spc中生成截面并計(jì)算截面特性值,導(dǎo)出MIDASSection文獻(xiàn)(只有plane形式截面可以導(dǎo)出section文獻(xiàn)。在spc中畫(huà)得截面輪廓,并對(duì)薄壁截面各邊賦予壁厚值,生成截面并計(jì)算截面特性值,導(dǎo)出mct文獻(xiàn)。使用line形式計(jì)算截面特性值時(shí)需要注意的是:對(duì)于閉合截面必須對(duì)閉合部分首先生成封閉曲線(registerclosedloop,才可通過(guò)生成截面并計(jì)算截面特性值,否則計(jì)算得到的抗扭剛度值是按非閉合薄壁截面的抗扭剛度計(jì)算措施得到的計(jì)算值。圖1鋼管混凝土截面(單位,mm圖2施工階段聯(lián)合截面定義北京邁達(dá)斯技術(shù)有限企業(yè)目錄概要.......................................................................................................................................................27設(shè)置操作環(huán)境.......................................................................................................................................31定義材料和截面...................................................................................................................................32建立構(gòu)造模型.......................................................................................................................................36PSC截面鋼筋輸入................................................................................................................................42輸入荷載...............................................................................................................................................43定義施工階段.......................................................................................................................................51輸入移動(dòng)荷載數(shù)據(jù)...............................................................................................................................56運(yùn)行構(gòu)造分析.......................................................................................................................................61查看分析結(jié)果.......................................................................................................................................62PSC設(shè)計(jì)...............................................................................................................................................78概要本例題使用一種簡(jiǎn)樸的預(yù)應(yīng)力混凝土兩跨持續(xù)梁模型(圖1來(lái)重點(diǎn)簡(jiǎn)介MIDAS/Civil軟件的PSC截面鋼筋的輸入措施、施工階段分析功能、鋼束預(yù)應(yīng)力荷載的輸入方法、移動(dòng)荷載的輸入措施和查看分析成果的措施、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的輸入措施和查看設(shè)計(jì)結(jié)果的措施等。圖1.分析模型橋梁概況及一般截面2分析模型為一種兩跨持續(xù)梁,其鋼束的布置如圖2所示,分為兩個(gè)階段來(lái)施工。橋梁形式:兩跨持續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋梁長(zhǎng)度:L=30@2=60.0m圖2.立面圖和剖面圖注:圖2中B表達(dá)設(shè)置的鋼絞線的圓弧的切線點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力混凝土梁的分析與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的分析環(huán)節(jié)如下。1.定義材料和截面2.建立構(gòu)造模型3.輸入PSC截面鋼筋4.輸入荷載恒荷載鋼束特性和形狀鋼束預(yù)應(yīng)力荷載5.定義施工階段6.輸入移動(dòng)荷載數(shù)據(jù)定義車道定義車輛移動(dòng)荷載工況7.運(yùn)行構(gòu)造分析8.查看分析成果9.PSC設(shè)計(jì)PSC設(shè)計(jì)參數(shù)確定運(yùn)行設(shè)計(jì)查看設(shè)計(jì)成果使用的材料及其容許應(yīng)力?混凝土采用JTG04(RC規(guī)范的C50混凝土?鋼材采用JTG04(S規(guī)范,在數(shù)據(jù)庫(kù)中選Strand1860荷載?恒荷載自重在程序中按自重輸入?預(yù)應(yīng)力鋼束(φ15.2mm×31截面面積:Au=4340mm2孔道直徑:130mm鋼筋松弛系數(shù)(開(kāi),選擇JTG04和0.3(低松弛超張拉(開(kāi)預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度原則值(fpk:1860N/mm^2預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù):0.25管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù):1.5e-006(1/mm錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值:開(kāi)始點(diǎn):6mm結(jié)束點(diǎn):6mm張拉力:抗拉強(qiáng)度原則值的75%?徐變和收縮條件水泥種類系數(shù)(Bsc:5(5代表一般硅酸鹽水泥28天齡期混凝土立方體抗壓強(qiáng)度原則值,即標(biāo)號(hào)強(qiáng)度(fcu,f:5000tonf/m^2長(zhǎng)期荷載作用時(shí)混凝土的材齡:=ot5天混凝土與大氣接觸時(shí)的材齡:=st3天相對(duì)濕度:%70=RH大氣或養(yǎng)護(hù)溫度:C°20=T構(gòu)件理論厚度:程序計(jì)算合用規(guī)范:中國(guó)規(guī)范(JTGD62-徐變系數(shù):程序計(jì)算混凝土收縮變形率:程序計(jì)算?移動(dòng)荷載合用規(guī)范:公路工程技術(shù)原則(JTGB01-荷載種類:公路I級(jí),車道荷載,即CH-CD設(shè)置操作環(huán)境打開(kāi)新文獻(xiàn)(新項(xiàng)目,以‘PSCBeam’為名保留(保留。將單位體系設(shè)置為‘tonf’和‘m’。該單位體系可根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的種類任意轉(zhuǎn)換。文獻(xiàn)/新項(xiàng)目文獻(xiàn)/保留(T-PSC-Beam工具/單位體系長(zhǎng)度>m;力>tonf圖3.設(shè)置單位體系單位體系還可以通過(guò)點(diǎn)擊畫(huà)面下端狀態(tài)條的單位選擇鍵(來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。定義材料和截面下面定義PSCBeam所使用的混凝土和鋼束的材料特性。模型/材料和截面特性/材料類型>混凝土;規(guī)范>JTG04(RC數(shù)據(jù)庫(kù)>C50名稱(Strand1860;類型>鋼材;規(guī)范>JTG04(S數(shù)據(jù)庫(kù)>Strand1860圖4.定義材料對(duì)話框同步定義多種材料特性時(shí),使用鍵可以持續(xù)輸入。定義截面PSCBeam的截面使用比較簡(jiǎn)樸的T形截面來(lái)定義。模型/材料和截面特性/截面數(shù)據(jù)庫(kù)/顧客>截面號(hào)(1;名稱(T-BeamSection截面類型>PSC-工形截面名稱:None對(duì)稱:(開(kāi);剪切驗(yàn)算:(開(kāi);Z1自動(dòng):(開(kāi);Z2自動(dòng):(開(kāi)抗剪用最小腹板厚度:(開(kāi)t1:自動(dòng)(開(kāi);t2:自動(dòng)(開(kāi);t3:自動(dòng)(開(kāi)抗扭用:(開(kāi)HL1:0.2;HL2:0.05;HL3:1.15;HL4:0.25;HL5:0.25BL1:0.11;BL2:0.75;BL4:0.35;考慮剪切變形(開(kāi)偏心>中-下部圖5.定義截面的對(duì)話框定義材料時(shí)間依存特性并連接為了考慮徐變、收縮以及抗壓強(qiáng)度的變化,下面定義材料的時(shí)間依存特性。材料的時(shí)間依存特性參照如下數(shù)據(jù)來(lái)輸入。28天強(qiáng)度:fck=5000tonf/m2相對(duì)濕度:RH=70%理論厚度:1m(采用程序自動(dòng)計(jì)算拆模時(shí)間:3天模型/材料和截面特性/時(shí)間依存性材料(徐變和收縮名稱(ShrinkandCreep;設(shè)計(jì)原則>China(JTGD62-28天材齡抗壓強(qiáng)度(5000環(huán)境年平均相對(duì)濕度(40~99(70構(gòu)件的理論厚度(1水泥種類系數(shù)(Bsc:5開(kāi)始收縮時(shí)的混凝土材齡(3圖6.定義材料的徐變和收縮特性截面形狀比較復(fù)雜時(shí),可使用模型>材料和截面特性值>修改單元材料時(shí)間依存特性的功能來(lái)輸入h值。參照?qǐng)D8將一般材料特性和時(shí)間依存材料特性相連接。即將時(shí)間依存材料特性賦予對(duì)應(yīng)的材料。模型/材料和截面特性/時(shí)間依存材料連接時(shí)間依存材料類型>徐變和收縮>徐變和收縮選擇指定的材料>材料>1:C50選擇的材料圖8.連接時(shí)間依存材料特性建立構(gòu)造模型運(yùn)用建立節(jié)點(diǎn)和擴(kuò)展單元的功能來(lái)建立單元。點(diǎn)格(關(guān);捕捉點(diǎn)(關(guān);捕捉軸線(關(guān)正面;自動(dòng)對(duì)齊模型>節(jié)點(diǎn)>建立節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)(0,0,0模型>單元>擴(kuò)展單元全選擴(kuò)展類型>節(jié)點(diǎn)線單元單元類型>梁?jiǎn)卧?材料>1:C50;截面>1:T-Beamsection生成形式>復(fù)制和移動(dòng)復(fù)制和移動(dòng)>等間距>dx,dy,dz>(2,0,0復(fù)制次數(shù)>(30圖7.建立幾何模型修改單元的理論厚度模型/材料和截面特性/修改單元的材料時(shí)間依存特性選項(xiàng)>添加/替代單元依存材料特性>構(gòu)件的理論厚度自動(dòng)計(jì)算(開(kāi)規(guī)范>中國(guó)原則公式為:a(0圖8.修改單元理論厚度定義構(gòu)造組、邊界條件組和荷載組為了進(jìn)行施工階段分析,將在各施工階段(constructionstage所要激活和鈍化的單元和邊界條件定義為組,并運(yùn)用組來(lái)定義施工階段。組>構(gòu)造租>新建?定義構(gòu)造組>名稱(Structure;后綴(1to2定義構(gòu)造組>名稱(All單元號(hào)(on窗口選擇(單元:1to18組>構(gòu)造組>Structure1(拖&放窗口選擇(單元:19to30組>構(gòu)造組>Structure2(拖&放全選組>構(gòu)造組>All(拖&放圖10.定義構(gòu)造組(StructureGroup為了利用橋梁內(nèi)力圖功能查看分析結(jié)果而將其定義為組。邊界組名稱的建立措施如下。組>邊界組>新建?定義邊界組>名稱(Boundary;后綴(1to2------------------------------------------------------------圖11.建立邊界組(BoundaryGroup恒荷載組和預(yù)應(yīng)力荷載組名稱的新建措施如下。組>荷載組>新建?定義荷載組>名稱(Selfweight定義荷載組>名稱(Prestress;后綴(1to2圖12.建立荷載組(LoadGroup輸入邊界條件邊界條件的輸入措施如下。單元號(hào)(關(guān);節(jié)點(diǎn)號(hào)(開(kāi)模型/邊界條件/一般支承單項(xiàng)選擇(節(jié)點(diǎn):1邊界組名稱>Boundary1選擇>添加支承條件類型>Dy,Dz,Rx(開(kāi)?單項(xiàng)選擇(節(jié)點(diǎn):16邊界組名稱>Boundary1選擇>添加支承條件類型>Dx,Dy,Dz,Rx(開(kāi)?單項(xiàng)選擇(節(jié)點(diǎn):31邊界組名稱>Boundary2選擇>添加支承條件類型>Dy,Dz,Rx(開(kāi)?圖13.定義邊界條件PSC截面鋼筋輸入PSC截面鋼筋輸入措施如下模型>材料和截面特性>PSC截面鋼筋?截面列表>T-BeamSection縱向鋼筋(i,j兩端鋼筋信息相似(開(kāi)I端1直徑(d16數(shù)量(14Ref.Y(中央Y(0Ref.Z(上部Z(0.06間距(0.102直徑(d16數(shù)量(6Ref.Y(中央Y(0Ref.Z(下部Z(0.06間距(0.10抗剪鋼筋(i,j兩端鋼筋信息相似(開(kāi)I端彎起鋼筋(開(kāi)間距(1.5m角度(45Aw(0.000509m^2抗扭鋼筋(開(kāi)間距(0.2mAwt(0.0002262m^2Alt(0.0002262m^2箍筋(開(kāi)間距(0.2mAw(0.0002262m^2圖14.PSC截面鋼筋輸入輸入荷載輸入施工階段分析中的自重荷載和預(yù)應(yīng)力荷載。荷載/靜力荷載工況名稱(selfweight類型(施工階段荷載?名稱(Prestress1類型(施工階段荷載?名稱(Prestress2類型(施工階段荷載??圖15.輸入靜力荷載工況的對(duì)話框輸入恒荷載使用自重功能輸入恒荷載。荷載/自重荷載工況名稱>Selfweight荷載組名稱>Selfweight自重系數(shù)>Z(-1圖16.輸入恒荷載輸入鋼束特性值荷載/預(yù)應(yīng)力荷載/預(yù)應(yīng)力鋼束的特性值預(yù)應(yīng)力鋼束的名稱(Tendon;預(yù)應(yīng)力鋼束的類型>內(nèi)部(后張材