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MIDAS 地震分析

MIDAS 地震分析
MIDAS 地震分析

一般地震时程分析的步骤如下:

1. 在“荷载/时程分析数据/时程荷载函数”中选择地震波。时间荷载数据类型采用无量纲加速度即可。其他选项按默认值,详细可参考用户手册或联机帮助。

2. 在“荷载/时程分析数据/时程荷载工况”中定义荷载工况。

结束时间:指地震波的分析时间。如果地震波时间为50秒,在此处输入20秒,表示分析到地震波20秒位置。分析时间步长:表示在地震波上取值的步长,推荐不要低于地震波的时间间隔(步长)。

输出时间步长:整理结果时输出的时间步长。例如结束时间为20秒,分析时间步长为0.02秒,则计算的结果有20/0.02=1000个。如果在输出时间步长中输入2,则表示输出以每2个为单位中的较大值,即输出第一和第二时间段中的较大值,第三和第四时间段的较大值,以此类推。

分析类型:当有非线性单元或非线性边界单元时选择非线性,否则选择线性。

分析方法:自振周期较大的结构(如索结构)采用直接积分法,否则选择振型法。

时程分析类型:当波为谐振函数时选用线性周期,否则为线性瞬态(如地震波)。

无零初始条件:可不选该项。

振型的阻尼比:可选所有振型的阻尼比。

3. 在“荷载/时程分析数据>地面加速度”中定义地震波的作用方向。

在对话框如果只选X方向时程分析函数,表示只有X方向有地震波作用,如果X、Y方向都选择了时程分析函数,则表示两个方向均有地震波作用。

系数:为地震波增减系数。

到达时间:表示地震波开始作用时间。例如:X、Y两个方向都作用有地震波,两个地震波的到达时间(开始作用于结构上的时间)可不同。

水平地面加速度的角度:X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入0度,表示X方向地震波作用于X方向,Y 方向地震波作用于Y方向;X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入90度,表示X方向地震波作用于Y方向,Y方向地震波作用于X方向;X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入30角度,表示X方向地震波作用于与X 轴方向成30度角度的方向,Y方向地震波作用于与Y方向成30度角度的方向。

另外,地震时程分析不能与地震反应谱分析同时进行,用户应分别保存为两个模型,分别进行反应谱分析和时程分析。

时程分析注意事项:

1、截面需要使用“数据库/用户”来指定截面的尺寸,不然非弹性铰的特征值程序无法自动计算,之后的计算也会有问题(如计算速度特别慢,计算会出错);

2、加柱的P-M-M铰时候,不管截面形状,需要在“屈服面特性值”里选择“自动计算”,对于梁和支撑是在“滞回模型”旁边的“特征值”里选择“自动计算”;

3、如果需要考虑“时变静力荷载”,在用地震动进行计算的时候,“时程荷载工况”里“加载顺序”要“接续前次”,考虑时变静力荷载的作用,必须注意有一个顺序的问题:在添加“时程荷载工况”和“定义时程分析函数”的时候,需要先定义“时变静力荷载”,然后才定义地震动函数(定义地震波),并且在“时程荷载工况”的定义里,时变静力荷载和地震波的分析类型及其它参数的定义应该一致;

4、在“时程荷载工况”的定义里,考虑弹塑性一般使用“非线性”的分析类型,“直接积分法”的分析方法,“阻尼计算方法”一般使用“质量和刚度因子”,可以通过第一、第二振型的周期来计算“质量和刚度因子”。“阻尼计算方法”的“应变能比例”和“单元质量和刚度因子”一般是和组阻尼一起使用,两者的区别是“应变能比例”是根据单元的变形来计算阻尼,“单元质量和刚度因子”计算阻尼的时候和振型有关。

5、如果要看到层的时程分析结果,需要定义“模型/建筑物数据/控制数据”,勾选“时程分析结果的层反应”,否则在“结果/时程分析结果/层数据图形”中看不到一些结果。

用midas做稳定分析步骤

用MIDAS来做稳定分析的处理方法(笔记整理) 对一个网壳或空间桁架这样的整体结构而言,稳定会涉及三类问题: A.整个结构的稳定性 B.构成结构的单个杆件的稳定性 C.单个杆件里的局部稳定(如其中的板件的稳定)A整个结构的稳定性: 1. 在数学处理上是求特征值问题的特征值屈曲,又叫平衡分叉失稳或者分支点失稳 特征:结构达到某种荷载时,除结构原来的平衡状态存在外,还可能出现第二个平衡态 2:极值点失稳 特征:失稳时,变形迅速增大,而不会出现新的变形形式,即平衡状态不发生质变,结构失稳时相应的荷载称为极限荷载。 3:跳跃失稳,性质和极值点失稳类似,可以归入第二类。B构成结构的单个杆件的稳定性 通过设计的时候可以验算秆件的稳定性,尽管这里面存在一个计算长度的选取问题而显得不完善,但总是安全的。 C 单个杆件里的局部稳定(如其中的板件的稳定) 在MIDAS里面,我想已不能在整体结构的范围内解决了,但是单个秆件的局部稳定可以利用板单元(对于实体现在还没

有办法做屈曲分析)来模拟单个构件,然后分析出整体稳定屈曲系数。和A是同样的道理,这里充分体现了结构即构件,构件即结构的道理 A整个结构的稳定性: 分析方法: 1:线性屈曲分析(对象:桁架,粱,板) 在一定变形状态下的结构的静力平衡方程式可以写成下列形式: (1):结构的弹性刚度矩阵:结构的几何刚度矩阵:结构的整体位移向量:结构的外力向量 结构的几何刚度矩阵可通过将各个单元的几何刚度矩阵相加而得,各个单元的几何刚度矩阵由以下方法求得。几何刚度矩阵表示结构在变形状态下的刚度变化,与施加的荷载有直接的关系。任意构件受到压力时,刚度有减小的倾向;反之,受到拉力时,刚度有增大的倾向。大家所熟知的欧拉公式,对于一个杆单元,当所受压力超过N=3.1415^2*E*I/L^2时,杆的弯曲刚度就消失了,同样的道理不仅适用单根压杆,也适用与整个框架体系通过特征值分析求得的解有特征值和特征向量,特征值就是临界荷载,特征向量是对应于临界荷载的屈曲模态。临界荷载可以用已知的初始值和临界荷载的乘积计算得到。临界荷载和屈曲模态意味着所输入的临界荷载作用到结构时,结构就发生与屈曲模态相同形态的屈

midas连续梁分析报告实例

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次超静定 图 1.1 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 : 1.0 tonf/m 2. 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 1.2 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 ? 选择“数据库”中的任 意材料,材料的基本特 性值(弹性模量、泊松 比、线膨胀系数、容 重)将自动输出。 图 1.3 定义材料图 1.4 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 1.5 建立节点 参照用户手册的“输 入单元时主要考虑事项”

midas分析弯桥的一点经验总结

midas分析弯桥的一点经验总结 分析弯桥的一点经验总结(2007-05-24 21:23:31) 今天看了桥头堡的一个帖子感觉不错可以作为设计弯桥的借鉴。 关于MIDAS曲线桥双支座的模拟 用MIDAS建立了一个曲线桥的试验模型,模型所采用的材料是有机玻璃。模型分析的目的是根据各种工况下不同支承布置方式的不同来验证曲线梁桥支承布置方式的不同对桥梁内力分布的影响。。。实验基本资料见附图一。 首先我采取的是相关书籍都比较推崇的两端采用抗扭支座,而中间采用点铰支承。 我分别用MIDAS的梁单元以及板单元对该模型进行了模拟。。。 加载工况是在外腹板处加一个F=400N的力 其中,梁单元采取两种方式布置支座 1.截面下偏心,然后用弹性连接的刚性连接截面形心和沿桥横向即Y轴正负方向的两个节点,分别建立两个支左。 2.截面上偏心,先用刚性连接形心节点和其Y轴正负两侧的两个节点,然后用弹性连接中的刚性连接这两个节点和它们沿Z轴负向所对应的支左节点。 板单元则直接在支座相应的节点进行约束即可。 得出的分析结果梁单元的两种支座布置方式所得的支反力结果是相同的,均是曲桥内侧产生支座悬空现象出现拉力。而它们跟板单元的支反

力却有很大的差别(最明显的地方是表现在梁两端的抗扭支座的数值上,方向还是大致一样的) 我自己分析结果的差别主要是因为对梁单元进行分析的时候,我所加的集中力进行了力的平移动,也就是把位于腹板处的集中力平移到了箱梁质心处,变为了一个集中力加一个力矩,力矩的值为F*E(腹板中心到截面中心的距离)。但是我们知道曲线桥的实际的扭转中心并不是位于各截面形心的连线处的,所以我认为我的这个作用力的简化有问题。。。因此板单元所得出的分析结果肯定是相对准确的,可是按理说这个小小的错误也不能导致支座反力会有如此大的差别啊。。。 请大家讨论下MIDAS梁单元双支座的模拟,应该还有更多的错误需要发现,请大家指教一二。。。。 我发现了自己模拟支座时的错误。。。 原来我在用梁单元进行双支座模拟的时候,端部两侧的支座的间距跟用板单元分析的时候不一致,所以这就直接导致了结果的不同。发上我重新修改支座后的反力结果。。。 结果基本吻合,板单元的反力结果还是准确些的。我想梁单元反力的结果还是值得相信的,只是因为曲线桥的扭转中心跟各截面形心的连线是不重合的,而我的梁单元分析的时候却是始终以截面形心进行分析计算的。因此会产生误差。。。不过误差应该在允许范围之内。。。 下图是梁单元修正支座间距后的反力结果。可以跟板单元的反力结果做比较

midas分析总结

1.在midas中横向计算问题. 在midas中横向计算时遇到下列几个问题,请教江老师. 1.荷载用"用户定义的车辆荷载",DD,FD,BD均取1.3m,P1,P2为计算值,输入时为何提示最后一项的距离必须为0? 2.同样在桥博中用特列荷栽作用时,计算连续盖梁中中支点的负弯距相差很大.其他位置相差不多. 主要参数:两跨2X7.5m,bXh=1.4X1.2m,P1,P2取100 midas结果支点活载负弯矩-264.99kn.m 桥博结果支点活载负弯矩-430kn.m 通过多次尝试及MIDAS公司的大力支持,现在最终的结果如下: 肯定是加载精度的问题,可以通过将每个梁单元的计算的影响线点数改成6,或者,将梁单元长度改成0.1米,就能保证正好加载到这一点上。由这个精度引起的误差应该可以接受的,如果非要消除,也是有办法的。 2.梁板模拟箱梁问题 腹板用梁单元, 顶底板用板单元,腹板和顶底板间用什么连接,刚性?用这个模型做顶底板验算是否合适?在《铁道标准》杂志的“铁道桥梁设计年会专辑”上有一篇文章,您可以参考一下: 铁四院 康小英 《组合截面计算浅析》 里面讨论组合截面分别用MIDAS施工阶段联合截面与梁+板来实现,最后得出结论是用梁+板的结果是会放大板的内力。可能与您关心的问题有相似的地方。 建议您可以先按您的想法做一个,再验证一下,一定要验证!c 3.midas里面讲质量转换为荷载什么意思! 是否为“荷载转为质量”? 在线帮助中这么写: 将输入的荷载(作用于整体坐标系(-)Z方向)的垂直分量转换为质量并作为集中质量数据。 该功能主要用于计算地震分析时所需的重力荷载代表值。 直观的理解就是将已输入的荷载,转成质量数据,不必第二次输入。一般用得比较多的是将二期恒载转成质量。 另外,这里要注意的是,自重不能在这里转换,应该在模型--结构类型中转换。 准确来讲,是算自振频率时(特征值分析)时用的,地震计算时需要各振形,所以间接需要输入质量。

迈达斯Midas-civil梁格法建模实例

北京迈达斯技术有限公司

目录 概要 (3) 设置操作环境........................................................................................................... 错误!未定义书签。定义材料和截面....................................................................................................... 错误!未定义书签。建立结构模型........................................................................................................... 错误!未定义书签。PSC截面钢筋输入 ................................................................................................... 错误!未定义书签。输入荷载 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。定义施工阶段. (60) 输入移动荷载数据................................................................................................... 错误!未定义书签。输入支座沉降........................................................................................................... 错误!未定义书签。运行结构分析 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。查看分析结果........................................................................................................... 错误!未定义书签。PSC设计................................................................................................................... 错误!未定义书签。

迈达斯Midas-civil梁格法建模实例

迈达斯技术

目录 概要 (3) 设置操作环境................................................................................................................ 错误!未定义书签。定义材料和截面............................................................................................................ 错误!未定义书签。建立结构模型................................................................................................................ 错误!未定义书签。PSC截面钢筋输入......................................................................................................... 错误!未定义书签。输入荷载 ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。定义施工阶段. (62) 输入移动荷载数据........................................................................................................ 错误!未定义书签。输入支座沉降................................................................................................................ 错误!未定义书签。运行结构分析................................................................................................................ 错误!未定义书签。查看分析结果................................................................................................................ 错误!未定义书签。PSC设计 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。

MIDAS-横向分析

横向分析

横向分析


横向分析 ·················································································································································· 2 概述 ······················································································································································ 2 1、横向建模助手 ································································································································· 2?
一、模型 ··························································································································································· 2 二、荷载 ··························································································································································· 3 三、钢束和钢筋················································································································································ 4?
2、移动荷载横向分析 ························································································································· 5?
一、规范 ··························································································································································· 5 二、车道 ··························································································································································· 6 三、车辆 ··························································································································································· 7 四、移动荷载工况 ············································································································································ 8?
结语 ······················································································································································ 9?
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栈桥——迈达斯分析验算示例(清晰版)

栈桥分析 北京迈达斯技术有限公司

目 录 栈桥分析 (1) 1、工程概况 (1) 2、定义材料和截面 (2) 定义钢材的材料特性 (2) 定义截面 (2) 3、建模 (4) 建立第一片贝雷片 (4) 建立其余的贝雷片 (8) 建立支撑架 (9) 建立分配梁 (12) 4、添加边界 (17) 添加弹性连接 (17) 添加一般连接 (19) 释放梁端约束 (22) 5、输入荷载 (22)

添加荷载工况 (22) 6、输入移动荷载分析数据 (23) 定义横向联系梁组 (23) 定义移动荷载分析数据 (23) 输入车辆荷载 (24) 移动荷载分析控制 (26) 7、运行结构分析 (27) 8、查看结果 (27) 生成荷载组合 (27) 查看位移 (28) 查看轴力 (29) 利用结果表格查看应力 (30)

栈桥分析 1、工程概况 一座用贝雷片搭建的施工栈桥,跨径15m(5片贝雷片),支承条件为简支,桥面宽6米。设计荷载汽—20,验算荷载挂—50。贝雷片的横向布置为5×90cm,共6片主梁,在贝雷片主梁上布置I20a分配梁,位置作用于贝雷片上弦杆的每个节点处,间距约75cm。如下图所示: 贝雷片参数:材料16Mn;弦杆2I10a槽钢(C 100x48x5.3/8.5,间距8cm),腹杆I8(h=80mm,b=50mm, tf=4.5mm ,tw=6.5mm)。贝雷片的连接为销接。 图1 贝雷片计算图示(单位:mm) 支撑架参数:材料A3钢,截面L63X4。 分配横梁参数:材料A3钢,截面I20a,长度6m。

建模要点:贝雷片主梁用梁单元,销接释放绕梁端y-y轴的旋转自由度;支撑架用桁架单元;分配横梁用梁单元,与贝雷主梁的连接采用节点弹性连接(仅连接平动自由度,旋转自由度不连接);车道布置一个车道,居中布置。 2、定义材料和截面 定义钢材的材料特性 模型 / 材料和截面特性 / 材料/添加 材料号:1 类型>钢材;规范:JTJ(S) 数据库>16Mn (适用) 材料号:2 类型>钢材;规范:JTJ(S) 数据库>A3 确认 定义截面 注:midas/Civil的截面库中含有丰富的型钢截面,同时还拥有强大的截面自定义功能。 模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加 数据库/用户 截面号1; 名称:(弦杆) 截面类型:(双槽钢截面) 选择用户定义,数据库名称(GB-YB); 截面名称:C 100x48x5.3/8.5 C:(80mm)点击适用

迈达斯Midascivil梁格法建模实例

目录 概要......................................................... 设置操作环境 ................................................. 定义材料和截面 ............................................... 建立结构模型 ................................................. PSC截面钢筋输入 .............................................. 输入荷载 ..................................................... 定义施工阶段 ................................................. 输入移动荷载数据 ............................................. 输入支座沉降 ................................................. 运行结构分析 ................................................. 查看分析结果 ................................................. PSC设计......................................................

midas反应谱分析

反应谱分析 北京迈达斯技术有限公司

目录 简要 (1) 设定操作环境及定义材料和截面 (2) 定义材料 (2) 定义截面 (3) 建立结构模型 (4) 主梁及横向联系梁模型 (4) 输入横向联系梁 (5) 输入桥墩 (5) 刚性连接 (7) 建立桥墩和系梁 (9) 输入边界条件 (10) 输入支座的边界条件 (10) 刚性连接 (11) 输入横向联系梁的梁端刚域 (12) 输入桥台的边界条件 (13) 输入二期恒载 (14) 输入质量 (15) 输入反应谱数据 (17) 输入反应谱函数 (17) 输入反应谱荷载工况 (18) 运行结构分析 (19) 查看结果 (20) 荷载组合 (20) 查看振型形状和频率 (21) 查看桥墩的支座反力 (24)

简要 本例题介绍使用MIDAS/CIVIL的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。 例题模型使用的是简化了的钢箱型桥梁模型,由主梁、横向联系梁和桥墩构成。桥台部分由于刚度很大,不另外建立模型只输入边界条件;基 础部分假设完全固定,也只按边界条件来定义。 下面是桥梁的一些基本数据。 跨 径:45 m + 50 m + 45 m = 140 m 桥 宽:11.4 m 主梁形式:钢箱梁 钢 材:GB(S) Grade3(主梁) 混 凝 土:GB_Civil(RC) 30(桥墩) 图1. 桥梁剖面图[单位: mm]

设定操作环境及定义材料和截面 开新文件(新项目),以‘Response.mcb’为名保存(保存)。 文件 / 新项目t 文件 / 保存( Response ) 将单位体系设定为kN(力), m(长度)。 工具 / 单位体系 长度>m ; 力>kN ? 定义材料 分别输入主梁和桥墩的材料数据。 模型 / 材料和截面特性 / 材料 材料号(1); 类型>S钢材 规范>GB(S); 数据库>Grade3 ? 材料号(2); 类型>混凝土 规范>GB-Civil(RC) ; 数据库>30 ? 图2. 定义材料

迈达斯 技术资料-横向分析

midas Civil 技术资料 ----桥梁横向分析 目录 midas Civil 技术资料 1 ----桥梁横向分析 1 1.1横向移动车辆定义参数说明 2 1.1.1车辆荷载 2 1.1.2车道线 2 1.1.3移动荷载工况 3 1.2总结 3 北京迈达斯技术有限公司 桥梁部 2013/04/12

1.1横向移动车辆定义参数说明 1.1.1车辆荷载 车轮荷载(P):70KN或140KN如果两后轴纵向分 布有重叠时,就需要输入140KN。 分布宽度(b):沿桥横向,车轮矩形荷载分布面的 宽度(平行板跨方向的分布宽度),b=b1+2h,见JTG D62-04-4.1.3。 纵向宽度(L):取横向分析模型的梁段宽度,即该梁 段在整体桥梁模型中的长度,通常取1m(也可按需取 值)。 其余设置,按图示填写即可,很好理解,这里不赘 述。 根据规范规定,某个车轮荷载P的有效荷载分 布范围为ab,轮重荷载集度为,这时作用在纵 向宽度为L的横向分析模型的轮重即为:。 1.1.2车道线 根据规范我们知道,车轮荷载垂直于板跨径方向的荷载分布宽度a值是变化的,如下图所示(a 值按JTG D62-04中4.1.3-4.1.5计算)。故,Civil在车道线中提供比例系数(b/a)来调整轮重荷载的效应(内力、位移等)。

1.1.3移动荷载工况 移动工况中,可通过调整比例系数(K)来考虑冲击系数或其他情况的影响。如下图所示。 综上所述,定义车辆荷载、车道线、移动荷载工况需要输入的关键参数都介绍完了,现在我们对他们的具体作用做个总结。 1.2总结 手算时,我们施加在横向模型上的车轮荷载= (这很好理解就是先求有效面积上的均布荷载,再求横向模型分担到的车轮荷载值,从该公式中

基于Midas Civil的连续刚构桥受力分析

基于Midas Civil的连续刚构桥受力分析 摘要:本案例通过Midas软件建立连续刚构桥受力结构模型,对连续刚构桥持久状况正常使用极限状态内力分析,清晰表达出其各使用阶段内力,从而更好地进行内力分析计算,为以后连续刚构桥施工受力分析方案提供理论依据。 关键词:Midas分析;连续刚构桥;内力分析 1 工程概况 本工程位于广东省,东莞麻涌至长安高速公路路线跨越漳彭运河后,于大娘涡、沙头顶之间跨越淡水河。淡水河上游接东江北干流和中堂水道,下游汇入狮子洋。淡水河特大桥设计起点从路线K20+060开始至K21+184终止。其中主桥为(82+2×140+80)m的连续刚构桥,梁部采用C60混凝土,根部梁高8m,高跨比为1/17.5,跨中梁高为3m,高跨比为1/46.67,跨中根部梁高之比为1/2.67,底板按1.8次抛物线变化,桩基采用9根φ2.2m桩(半幅桥)。 2 主要技术标准 本桥采用对称逐段悬臂灌注和支架现浇两种施工方法。先托架浇注0号块,再对称逐段悬臂浇筑其它块件。边跨端头块采用支架现浇法施工。先合拢边跨,再合拢中跨。中跨采用挂篮合拢。边跨采用支架施工,先现浇端头块,然后浇筑2m 长合拢段进行边跨合拢。相关计算参数如下所示: 1、公路等级:高速公路,双向八车道。 2、桥面宽度:2×19.85m。 3、荷载等级:公路-I级。 4、设计时速:100km/h 5、设计洪水频率:1/300。 6、设计通航水位:H5%=3.14m。 7、设计基本风速:V10%=31.3m/s 3 计算理论 构件纵向计算均按空间杆系理论,采用Midas Civil V7.41进行计算。(1)将计算对象作为平面梁划分单元作出构件离散图,全桥共划分711个节点和676个单元;(2)根据连续刚构的实际施工过程和施工方案划分施工阶段;(3)根据规范规定的各项容许指标,验算构件是否满足规范规定的各项要求。 4建立计算模型及离散图 4.1计算模型 主桥主墩采用桩基采用9根φ2.2m桩(半幅桥)。根据等刚度原则,将承台以下群桩模拟成二根短柱,柱底固接,桩顶与承台相接形成“门”形结构,令群桩和模拟的两根短柱在单位水平位移、单位竖向位移和单位转角时所需施加的外力相等,解决了桩土互相作用的计算问题。计算模型如下: 4.2构件离散图 5 计算分析 5.1 持久状况承载力极限状态计算 1)正截面受压区高度计算 按《公桥规》规定,混凝土受压区高度:x=ξbh0 相对界限受压区高度ξb=0.38(C60 混凝土、钢绞线)。对各截面受压区高度进行计算,受压区高度最小富余量为96.0cm。最小富余百分比65.7%。计算下表所示:

Midas桁架分析

2. 桁架分析 概述 通过下面的例题,比较内部1次超静定桁架和内、外部1次超静定桁架两种结构在制作误 差产生的荷载和集中力作用时结构的效应。 页脚内容1

图2.1 分析模型 材料 钢材类型: Grade3 截面 数据: 箱形截面300×300×12 mm 荷载 1. 节点集中荷载: 50 tonf 2. 制作误差: 5 mm 预张力荷载(141.75 tonf) P = K = EA/L x = 2.1 x 107 x 0.0135 / 10 x 0.005 = 141.75 tonf 设定基本环境 打开新文件以‘桁架分析.mgb’为名存档。设定长度单位为‘m’, 力单位为‘tonf’。 文件/ 新文件 文件/ 保存( 桁架分析) 工具/ 单位体系 页脚内容2

长度> m; 力> tonf 图2.2 设定单位体系 页脚内容3

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 定义材料以及截面 构成桁架结构的材料选择Grade3(中国标准),截面以用户定义的方式输入。 模型/ 特性/ 材料 设计类型> 钢材 规范> GB(S); 数据库> Grade3 模型/ 特性/ 截面 数据库/用户 截面号( 1 ); 形状> 箱形截面; 名称(300x300x12 ); 用户(如图2.4输入数据) 页脚内容4

图2.3 定义材料图2.4 定义截面 页脚内容5

页脚内容6建立节点和单元 首先建立形成下弦构件的节点。 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 (开) 模型 / 节点/ 建立节点 坐标系 (x , y, z ) ( 0, 0, 0 ) 图 2.5 建立节点

MIdas分析弯桥总结

midas分析弯桥的一点经验总结(2007-05-24 21:23:31) 今天看了桥头堡的一个帖子感觉不错可以作为设计弯桥的借鉴。 https://www.sodocs.net/doc/e98244894.html,/viewthread.php?tid=5196&extra=page%3D4 关于MIDAS曲线桥双支座的模拟 用MIDAS建立了一个曲线桥的试验模型,模型所采用的材料是有机玻璃。模型分析的目的是根据各种工况下不同支承布置方式的不同来验证曲线梁桥支承布置方式的不同对桥梁内力分布的影响。。。实验基本资料见附图一。 首先我采取的是相关书籍都比较推崇的两端采用抗扭支座,而中间采用点铰支承。 我分别用MIDAS的梁单元以及板单元对该模型进行了模拟。。。 加载工况是在外腹板处加一个F=400N的力 其中,梁单元采取两种方式布置支座 1.截面下偏心,然后用弹性连接的刚性连接截面形心和沿桥横向即Y轴正负方向的两个节点,分别建立两个支左。 2.截面上偏心,先用刚性连接形心节点和其Y轴正负两侧的两个节点,然后用弹性连接中的刚性连接这两个节点和它们沿Z轴负向所对应的支左节点。 板单元则直接在支座相应的节点进行约束即可。 得出的分析结果梁单元的两种支座布置方式所得的支反力结果是相同的,均是曲桥内侧产生支座悬空现象出现拉力。而它们跟板单元的支反力却有很大的差别(最明显的地方是表现在梁两端的抗扭支座的数值上,方向还是大致一样的) 我自己分析结果的差别主要是因为对梁单元进行分析的时候,我所加的集中力进行了力的平移动,也就是把位于腹板处的集中力平移到了箱梁质心处,变为了一个集中力加一个力矩,力矩的值为F*E(腹板中心到截面中心的距离)。但是我们知道曲线桥的实际的扭转中心并不是位于各截面形心的连线处的,所以我认为我的这个作用力的简化有问题。。。 因此板单元所得出的分析结果肯定是相对准确的,可是按理说这个小小的错误也不能导致支座反力会有如此大的差别啊。。。 请大家讨论下MIDAS梁单元双支座的模拟,应该还有更多的错误需要发现,请大家指教一二。。。。 我发现了自己模拟支座时的错误。。。 原来我在用梁单元进行双支座模拟的时候,端部两侧的支座的间距跟用板单元分析的时候不一致,所以这就直接导致了结果的不同。发上我重新修改支座后的反力结果。。。 结果基本吻合,板单元的反力结果还是准确些的。我想梁单元反力的结果还是值得相信的,只是因为曲线桥的扭转中心跟各截面形心的连线是不重合的,而我的梁单元分析的时候却是始终以截面形心进行分析计算的。因此会产生误差。。。不过误差应该在允许范围之内。。。 下图是梁单元修正支座间距后的反力结果。可以跟板单元的反力结果做比较

Midas Civil悬索桥分析功能使用

MIDAS/Civil悬索桥分析功能使用说明 资料制作日期:2006-8-9 对应软件版本:Civil 2006 1.使用MIDAS/Civil分析悬索桥的基本操作步骤 A.定义主缆、主塔、主梁、吊杆等构件的材料和截面特性; B.打开主菜单“模型/结构建模助手/悬索桥”,输入相应参数(各参数意义请参考联 机帮助的说明以及下文中的一些内容); C.将建模助手的数据另存为“*.wzd”文件,以便以后修改或确认; D.运行建模助手后,程序会提供几何刚度初始荷载数据和初始单元内力数据,并自动 生成“自重”的荷载工况; E.对模型根据实际状况,对单元、边界条件和荷载进行一些必要的编辑后,将主缆上 的各节点定义为更新节点组,将塔顶节点和跨中最低点定义为垂点组; F.定义悬索桥分析控制数据后运行。运行过程中需确认是否最终收敛。运行完了后程 序会提供平衡单元节点内力数据; G.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,定义一个一次成桥的施工阶段,在施工阶段对话框中选择“考虑 非线性分析/独立模型”,并勾选“包含平衡单元节点内力”; H.运行分析后查看该施工阶段的位移是否接近于0以及一些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相同; I.各项结果都满足要求后即可进行倒拆施工阶段分析或者成桥状态的各种分析; J.详细计算原理请参考技术资料《用MIDAS做悬索桥分析》。 2.建模助手中选择三维和不选择三维的区别? A.选择三维就是指按空间双索面来计算悬索桥,需要输入桥面的宽度,输入的桥面系 荷载将由两个索面来承担; B.不选择三维时,程序将给建立单索面的空间模型,不需输入桥面的宽度,输入的桥 面系荷载将由单索面来承担。 3.建模助手中主梁和主塔的材料、截面以及重量是如何考虑的? A.因为索单元必须考虑自重,因此建模助手分析中对于主缆和吊杆的自重,程序会自 动考虑; B.但在建模助手中主梁和主塔的材料和截面并不介入分析,程序只是根据输入的几何 数据,给建立几何模型,以便进行下一步的悬索桥精密分析。即,程序不会根据定

midas第06章-分析

第六章 “分析”中的常见问题 6.1 为什么稳定分析结果与理论分析结果相差很大?(是否考虑剪切对稳定的影 响) 具体问题 当采用I56b 的工字钢进行稳定计算时,其计算出的结果与材料力学的结果差别较大。计算采用的模型为1米高的一端固接、一端受集中荷载的柱。集中荷载的大小为-10tonf 。理论值为程序计算的1.78倍,为什么?压杆稳定计算公式:() 2 22L EI P cr π= 相关命令 模型〉材料和截面特性〉截面... 问题解答 材料力学给处的压杆稳定理论公式是基于细长杆件而言的,对于截面形式为I56b 型钢来说,1m 高的柱构件显然不能算是细长杆件,相反其截面高度和柱构件长度相差不多,属于深梁结构。因此该理论公式不适合于本模型。 图6.1.1 柱构件模型消隐效果 相关知识 另外对于深梁结构,是否考虑剪切变形对结构的计算结果影响很大,在MIDAS 中默认对所有梁结构考虑剪切变形,如果不想考虑剪切变形,可以在定义截面时不选择“考虑剪切

变形”如图6.1.2所示,或者在定义数值型截面时,将剪切面积Asy和Asz输入为0即可。 图6.1.2 截面定义不考虑剪切变形 6.2为什么定义几何刚度初始荷载对结构的屈曲分析结果没有影响? 具体问题 在进行拱桥稳定分析时,考虑拱肋轴力对稳定的影响,将拱肋成桥轴力输入到几何刚度初始荷载中,进行稳定分析,发现几何刚度初始荷载对稳定分析结果没有影响,为什么?如果考虑初始内力对结构稳定的影响? 相关命令 荷载〉初始荷载〉大位移〉几何刚度初始荷载... 荷载〉初始荷载〉小位移〉初始单元内力... 问题解答 MIDAS中的稳定分析属于线性分析,不能与非线性分析同时执行,因此如果考虑结构的初始刚度,需要在初始单元内力中输入结构的初始结构内力。几何刚度初始荷载用于计算非线性时形成结构的初始单元刚度,对线性分析没有影响。 相关知识

[整理]MIDAS连续梁桥建模详细介绍(1).

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。根据途中所给数据,在模型窗口中建立支座节点(12点) 2.点击节点,输入对应坐标,建立12个支座节点 3.建立弹性连接:模型,边界条件,弹性连接,连接类型(刚性),两点(分别点击支座点与桥面节点)共12个弹性连接 4.边界约束:中间桥墩,约束Dx,Dz;Dx,Dy,Dz;Dx,Dz, 两边桥墩,约束Rx,Dz;Rx,Dy,Dz;Rx,Dz 如表 四.添加预应力钢筋 1.定义钢束特性:打开《预应力筋布置及材料表》、《预应力束几何要素》。荷载,预应力荷载,钢束特性值,根据材料表中钢筋的规格及根数填入相关数据(松弛系数:0.3;导管直径:10cm) 2.钢束布置形状:荷载,预应力荷载,钢束布置形状,以T1为例:

如何使用midas Civil快速建立任意曲线桥梁

midas Civil软件作为桥梁工程领域最主流的结构分析与设计软件,深受广大工程师喜爱,其广泛应用于桥梁结构设计、检测、施工、科研及教学领域。 最新的2012版已经实现结合新的《城市桥梁设计规范》和《城市桥梁抗震设计规范》进行设计验算的功能。 实际工程中,大家有时会碰到直线、圆曲线和缓和曲线任意组合的桥梁线形。这种情况如何实现呢? 如果是要建立梁格分析模型,推荐使用Civil自带的单箱多室箱梁梁格法建模助手,它支持直线、圆曲线和缓和曲线任意组合形式的箱梁梁格模型的自动建立。 对于如何建立任意线形的单梁模型,下面我告诉大家一个非常方便、快捷的方法。 midas Civil中的任意截面特性计算器(SPC),除了可以定义任意截面外,还有其他妙用,接下来我们就主要用到他的功能。 实现步骤如下: 1、处理CAD中的桥梁线形,在桥梁线形中需要生成控制点的地方(例如支座处、变截面处、钢束端点等),任意画一根线跟它相交。分解CAD的多段线,使其转化成直线,然后保存为DXF格式文件。(目的有两个:1.导入SPC中后,在两线相交位置可以生成节点; 2.多画出来的线,可以作为在midas Civil中建立模型时确定支座、变截面处等位置的参考线,有了参考线再建模就非常快速了。)

图1:CAD中的原始线形 2、打开Civil软件-工具-截面特性计算器(SPC),长度单位体系选择与CAD中一致,Angle Step中输入一个合适的角度,默认是10度,这个角度用来控制导入曲线的划分精度,角度越小,划分越细。(备注:CAD和SPC中都尽量用mm单位,这样可以提高精度,如果首次输的划分角度不满意,可以改一下再导入) 图2:SPC设置界面 SPC中,点击File-Import,导入DXF 文件,点击确认交叉分割。3、 图3:SPC划分后的线形 确认导入的线形划分满意后,点击File-Export,另起一个名字保存、4为DXF文件。

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