轩锐桥梁软件班一期汇总软件概论

1、桥梁软件功能介绍及适用性桥梁博士桥梁博士应用版本：桥梁博士V3.5，桥梁博士V3.6Midas civilMidas应用版本：civil2015桥梁博士桥梁博士是平面杆系为主的软件，可计算上部结构及下部结构。主要功能如下：1 结构抗弯计算，包括纵向计算，横向计算（主梁，横梁，桥面板），结构形式涉及混凝土梁桥，组合结构梁桥，钢结构桥梁，圬工结构，索结构等。2345结构抗剪计算（主要针对混凝土结构）。上部结构横向分布系数计算（杠杆法，刚（铰）接板梁法，偏心压力法） 通用截面拟合应用。截面设计功能，可进行各种受力构件的截面验算（纯弯构件，轴心受压构件，偏心受压构件，轴心受拉构件，偏心受拉构件）桥梁博

2、士建模步骤：1 总体信息输入包括计算类别，桥梁环境类别，计算内容，验算单元，规范选择，钢束参 考线定义，计算总体控制信息及规范选择。2 输入单元信息包括节点坐标，单元号，节点号，单元性质，单元特性，单元截面形式，材 料类型，结构龄期，单元特征系数修改。单元坐标定义方法：1）快速编辑器2）CAD导入2）CAD导入，存为.sec文件3）通单元截面形式定义方法：1）坐标输入用截面拟合3 输入普通钢筋信息（预应力结构可忽略）桥梁博士4 输入钢束信息（非预应力结构忽略）包括钢束参考线的应用，钢束性质，钢束竖弯坐标及平弯坐标，钢束编束根 数，束数，钢束特性，钢束作用单元号，张拉方式，体外束定义。1） 钢束

3、性质：中交新预应力筋，270k级钢绞线（15.24）2） 钢束编束根数，钢束束数（横向几排钢束）。3） 钢束锚固时弹性压缩值：一侧取6mm。4） 成孔面积：孔道面积（根据波纹管内径确定，D=8cm或者9cm）。5） 管道摩阻系数：预应力混凝土规范表6.2.2条。6） 局部偏差系数：预应力混凝土规范表6.2.2条。7） 张拉控制应力：不大于0.75ftk8) 钢束参考线：在总体信息中定义。桥梁博士建模步骤：4 施工信息输入输入每个施工阶段的安装单元号，拆除单元号，钢束张拉情况，施工阶段荷 载情况，施工周期，边界条件。5 使用信息输入输入使用阶段荷载情况。1）温度，沉降，活荷载等。2）可自定义荷载

4、组合。注意：1 如果为独柱支撑，动态加载步长要输入数值，一般取跨径的1/50。2 尽量选用桥博3.5或者桥博3.6版本，车道荷载集中力按照新规范调整。桥梁博士1、温度荷载：1）非线性温差：正温度梯度，负温度梯度混凝土结构及钢混组合结构：公路桥涵4.3.10条钢结构：参照英国规范2）整体升温，整体降温：公路桥涵4.3.10条2、不均匀沉降：跨径40m以内基础沉降一般按5mm考虑；跨径40m 以上基础不均匀沉降一般按5-8mm 考虑，横桥向盖梁基础不均匀沉降一般按3mm考虑。桥梁博士3、活载定义：分为纵向加载和横向加载1 纵向加载：（计算连续梁）汽车效应=一列车的效应x汽车横向分布系数人群效应=人

5、群集度x人行道宽度x人群横向分布系数汽车荷载效应：1） 对于预制，拼装的T梁，装配式箱梁，空心板等结构，其横向分布系数可能是个小于1的数，通过桥梁博士自带的横向分布系数计算程序得出。2） 对于整体板，整体板梁等结构，其分布系数是其所承受的汽车总列数， 考虑横向多车道折减，偏载后的修正值。其值等于车道数x横向折减系数x偏载系数（一般为1.151.3），汽车横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。桥梁博士人群效应和满人效应：1） 对于整体箱梁，整体板梁结构，若如实填写了人行道宽度（或者满人总 宽度），则横向分布系数只需填1。2） 对于预制，拼装的T梁，空心板等结构，如果计算的横向分布系数包含了 宽

6、度的影响，则宽度填1即可。3） 用桥梁博士工具中计算所得的人群横向分布系数是包含了宽度影响的。桥梁博士2 横向加载：（计算横梁，桥面板，盖梁）汽车效应=多列汽车加载的效应x汽车横向分布系数x折减系数此处多列车效应，是根据用户输入的车道数，通过影响线加载而得，不是简单的 一列车的倍数。人群效应=人群集度x人行道宽度x人群横向分布系数满人效应=人群集度x满人总宽度x满人横向分布系数汽车横向分布系数：1） 意义为一列车对这个横向结构作用力的大小。2） 取值为纵向计算中取得的支座反力的数值除以纵向计算中汽车横向分布系数。3） 对截取一段箱梁断面进行分析时，此时一列车的效应为重车轮考虑车轮分布 宽度后的

7、作用力大小。桥梁博士人群横向分布系数：1） 对于人群或者满人效应，在横向加载有效区域中已经填入了人行道分布区 域，程序会根据此进行影响线加载。所以此时人行道宽度应为1。2） 由于人群荷载横向分布系数考虑了纵向作用力的大小，此处人群集度应该填1。桥梁博士荷载组合：公路04规范和公路15规范承载能力极限状态：组合1：基本组合 正常使用极限状态：组合1：长期效应组合组合2：短期效应组合组合3：标准值组合可以自定义组合桥梁博士后处理：1 预应力结构调束功能：首先要生成调束信息。2 四种后处理方式：1） 分别输出单元总体信息，使用阶段及施工阶段结果。2） 利用文本输出计算结果。3） 利用桥梁博士编制的报

8、告输出计算结果。4） 利用图形编辑器输出结果图形。3 项目组的应用4 调束功能应用效应定义-调整钢束线形-上传桥博Midas civilMidas civil是以三维杆单元为主的计算软件（可以计算扭矩），也可分析板单元及实体单元模型，可以进行静力分析，也可进行动力分析。三维杆单元模型：1 定义节点及单元。（可采用直接定义、表格编辑、CAD导入的方式），注意要定义单元组。2 定义单元特性值：包括截面（应用截面特性计算器），材料，时间依存性材料（收缩徐变及抗压强度），钢筋等。1） 截面管理器可修改截面刚度，定义普通钢筋。2） 变截面如果涉及两个单元以上，需要定义变截面组。3） 预应力混凝土结构一般

9、选用设计截面-设计用数值截面，钢混组合结构一般选用联合截面-组合一般，钢梁一般用数值-任意截面。Midas civil3 定义边界条件（常用一般支承，节点弹性支承，弹性连接，刚性连接，一般连接），注意要选择边界组，施工阶段用到。1） 一般支撑和节点弹性支承若定义了节点局部坐标系，则为局部坐标系各方向的相应约束，若没有定义节点局部坐标系，则为整体坐标系各方向的相应约束。一般支撑：只可定义x，y，z三向是否存在水平及转角约束，不可输入刚度值节点弹性支承：可以定义x，y，z三向水平及转角的约束刚度值2） 弹性连接为单元绕单元局部坐标系的各向水平及转角的连接刚度值。3） 定义一般连接前要先定义一般连接

10、特性值，参考坐标系分为单元坐标系及整体坐标系。主要用在非线性结构分析。4） 刚性连接：强制某些节点(从属节点)的度从属于某节点(主节点)。Midas civil弹性连接刚性和刚性连接的区别：1 刚性连接由一个主节点，一个或者多个从属节点构成，从属节点约束内容和主节点相同，主从节点的相对位移由刚性连接的约束内容决定，如果约束内容只有平动度，则主从节点间无相对位移，如果约束内容既有平动度也有转动度，则主从节点因发生相同的转动位移而导致主从节点间有相对的平动位移。弹性连接由两个节点构成，若定义为弹性连接刚性，其连接刚度不是无穷大，是整个模型中最大刚度的100000倍，如果此时模型中已有认为定义刚度很

11、大的刚臂单元，则可能会因为弹性连接刚度过大导致计算奇异。一般情况下，可通过弹性连接输入一个较大的刚度实现，取1x1010kN/m。2 弹性连接刚性是约束节点所有度，刚性连接可以选择约束哪些度。3 弹性连接可以再施工阶段任意激活或者钝化，刚性连接在施工阶段只能激活，不能钝化。Midas civil4 定义荷载：1） 首先定义荷载工况：只要定义施工阶段，则施工阶段中涉及的荷载类型都要选择施工阶段荷载（CS）2） 荷载定义：注意定义荷载组自重定义集中荷载：节点荷载 定义均布荷载：单元荷载板单元定义荷载：压力荷载温度荷载：升温，降温：单元温度或者系统温度温度梯度：梁截面温度 支座沉降：首先定义支座沉降

12、组，然后定义支座沉降工况。Midas civil5 定义活荷载.1）移动荷载定义： 选择规范：china定义车辆：包括车道荷载，车辆荷载（包含公路规范铁路规范），也可用户自定义。交通车道线：车道单元加载，横向联系梁加载车道单元加载：考虑偏心扭矩影响后，将汽车荷载加载在参考单元线上。适用于单梁建模。横向联系梁加载：将汽车荷载加载在横向联系梁上，再根据车道线位置分配至两边的主梁上。适用于梁格法建模。（同时要定于横向联系梁组）斜交角：适用于斜桥。 交通车道面 ：针对于板单元的定义方法。* 荷载工况：根据已定义的车辆荷载，车道（面）线，定义工况。Midas civil6 反应谱分析：1） 定义反应谱函

13、数：桥梁类型，场地特征周期，场地类型，设防烈度，E1或者E2。2） 反应谱荷载工况方向：纵向和横向 模态组合控制：CQC（多方向）、SRSS（单一方向）特征值分析控制：多重Ritz向量法（振型数量） 将荷载转化为质量：所有重量7 时程分析：1） 定义时程荷载函数：一般通过地震安全评价提供（频谱特性，持续时间，峰值加速度）2） 时程荷载工况：分析方法：振型叠加法（仅适用于线弹性分析），直接积分法（一般采用等加速度法）Midas civil分析时间：大于地震波的持续时间分析步长：一般可取地震波间隔时间，影响计算精度。3） 阻尼计算方法：质量和刚度因子：规范方法，需要输入第一振型周期（频率）及后续贡

14、献最大的振型周期（频率）应变能因子4） 非弹性铰定义： 分布铰：骨架铰，纤维铰分布铰假定整个构件均为非弹性性能。 集中铰：骨架铰集中铰通过转动和平移弹簧把结构的非弹性性能集中在单元的两端和中心。结构的其它位置假定为弹性。规范中建议采用骨架铰（Bresier屈服面）Midas civil8 预应力钢束定义：1） 钢束特性值：钢束类型，材料，钢束总面积，导管直径，预应力钢束与管道的摩擦系数，局部影响系数，锚具回弹变形量。2） 钢束形状： 布置形状：直线：钢束坐标系x轴为直线。 曲线：钢束坐标系x轴为曲线，主要应用于弯桥。 单元：以单元x轴形状作为钢束坐标系x轴形状。当选择“单元”定义钢束时，钢束

15、长度是根据单元长度来计算的，所以曲率较大的情况计算结果的误差也会大一些。3） 预应力张拉Midas civil9 定义施工阶段。各单元激活阶段，钝化阶段，荷载激活阶段，边界激活阶段各单元，节点，边界条件，荷载必须提前定义组。钢混组合梁需要定义施工阶段联合截面。10 分析控制数据1） 移动荷载分析数据冲击系数：用户输入，根据规范计算两种方法。2） 施工阶段分析Midas civil对于斜弯桥，结构受力主要为纵向弯曲，横向弯曲，扭转，畸变。采用杆单元模型建模。纵向弯曲：弯曲正应力+剪应力横向弯曲：弯曲正应力扭转：扭转：剪应力（剪力流）约束扭转：扭转正应力，扭转剪应力畸变：翘曲正应力，剪应力若考虑约

16、束扭转及畸变效应，需要建立三维模型进一步分析。Midas civil后处理（可查看图形，也可查看表格）首先进行荷载组合1 预应力混凝土结构：1） psc设计2） 通过应力图形查看各组合下结构应力，与规范限值对比。2345普通钢筋结构，根据计算内力图提取内力后采用Excel配筋。钢混组合结构，钢结构在结果中查询应力。反应谱分析可通过桥墩抗震验算结果验算抗震性能。时程分析先判断非弹性铰延性系数，判断墩柱是否进入塑性，可通过定义时程结果函数查看结构内力及变形随时间的变化规律。Midas civil板单元模型：1234先定义节点，然后再定义板单元，3节点或者4节点模型，尽量选用四边形模型。厚板单元与薄

17、板单元的差别为厚板单元考虑剪切变形。板单元定义完后需要定义厚度。输入板单元的厚度时，可以分别输入计算面内刚度和计算面外刚度所需的厚度。一般在计算自重和质量时，使用面内刚度厚度，但如果只输入了面外刚度厚度，则在计算自重和质量时使用面外刚度厚度。 Midas civil实体单元模型：先定义节点，然后再定义实体单元，4节点，6节点或者8节点模型。六面体单元(8节点)的位移和应力结果均比较准确；楔形(四节点)、三角棱柱体(六节点) 的位移结果比较准确，应力结果的准确度相对于位移有所降低。因此在需要较高精确度的位置，建模时应尽量使用六面体单元。在需要调整六面体单元大小的部位，可以使用 楔形或三角棱柱体单

18、元进行过渡。 软件适用性桥梁博士：应用范围：1234应用于二维平面计算，上部结构直线桥静力计算，不考虑扭矩效应。计算下部结构盖梁。计算横向分布系数。已知内力及受力模式的情况下设计截面。优点：建模简单，快速，可操作性强，后处理简单，适用于常规桥梁设计，效率高，且可以与绘图软件方案设计师无缝对接，做到设计出图一体化。缺点：平面杆系软件，不可考虑空间效应，不适用于宽跨比较大，斜桥，弯 桥等需要考虑空间效应的桥梁分析。软件适用性Midas civil：应用范围：12345应用于需要考虑空间效应的上部结构分析，梁格法分析。进行墩柱纵向计算，抗震分析，结构动力分析。进行非线性时程分析。可计算一些复杂结构，异形结构，如分叉梁。可根据需要建立简单的