迈达斯组合截面分析

1、联合截面施工阶段分析方法（针对用户定义截面）联合结构是指由钢材和混凝土两种不同材料的构件，或者即使是一种材料但强度和材龄（如混凝 土）不同的构件联合所构成的结构。从前的分析方法是对联合前的各构件分别建立不同的模型，联合时 对各构件进行刚性连接。这种方法在进行静力分析时误差比较少，但考虑徐变和收缩等进行时间依存性 分析时，就会产生很大的误差。为了提高考虑材料时间依存特性时，对于联合截面分析结果的准确性， MIDAS/Civil提供了对联合截面进行施工阶段分析的方法。进行联合截面施工阶段分析时，定义联合截面的方法有两种，Normal type和User type 。Normaltype是指利用截面

2、数据库中提供的联合截面（Composite section） 或组合截面（SRC section）等已知联合前后各截面特性值的截面来定义的方法。User type是指由用户来定义任意截面的特性值并将其在不同的施工阶段进行联合的方式。关于 Normal type的分析方法请参照技术资料工字型钢混联合梁桥的施工阶段分析，这里主要介绍一下在使用用户定义的方式进行联合截面施工阶段分析时，需要注意的事 项和查看结果的方法。下图为定义联合截面施工阶段的对话框。（荷载施工阶段分析数据施工阶段联合截面）Normal typeUser type图1.定义联合截面施工阶段的对话框Note!以上画面只有在定义了施工

3、阶段和截面后才可以显示。输入步骤建模步骤与一般的施工阶段分析建模步骤类似，只需在此基础上再定义联合截面的施工阶段即可。其定义步骤如下。1. 定义材料和截面2. 定义时间依存性材料特性（选项）3. 建立结构模型（几何形状、边界条件、荷载）4. 定义施工阶段5. 定义施工阶段联合截面这里结合例题重点介绍根据施工阶段定义联合截面的方法。26例题例题模型为一由主梁和桥面板构成的两跨连续梁桥，施工阶段如图2所示由4个阶段组成CS1:建立第一跨主梁时间：12天荷载：第一跨主梁自重A ACS2:建立第二跨主梁时间：12天荷载：第二跨主梁自重CS3:建立第一跨桥面板时间：12天荷载：第一跨桥面板自重CS4：建

4、立第二跨桥面板并在 7天后施加二期恒载时间：1000天荷载：第二跨桥面板自重 （第一步骤）二期恒载（第三步骤）图2.例题的施工阶段构成定义材料和截面材料主梁：混凝土 40桥面板：混凝土 30材料输入对话框如图3所示定义主梁和桥面板的材料。图3.定义一般材料截面截面形式为如图4 所示的由主梁和桥面板所构成的联合截面。1.0 m截面输入对话框m2.om 60桥面板主梁0.3 m图4.截面形状H : D.B B : 1 tw : Dl3 tf : Dl2czzAlH2L I跻一1的I.b6ft567e-DaimA2 nr-2'Iaiz2.40000DeUl.mA27.e341Kte-CO3|

5、T|F|g己 12 的 5&&EEml:l.Bai667E-ttl25.CflCOOOe-KljiC/nnhiitap2.EJ9477&-D01.mGm5.1G52&.3&KILm1.3031D6E-miirr-2i.amcGeniLm-2附：。3.60000fe000rnE;】(L0000009+4XCmiGentef：Y5.Doaxne-Daim|GBHtei：z5.KB2B珞 COLm_图5.截面输入对话框如图5对话框所示，定义4个截面。前两个截面(Span-1, Span-2)是在建立单元时需要指定的，故必须定义。由于例题中的第一跨和第 二跨是在

6、不同的施工阶段施工的，所以尽管两个截面的特性值相同，但在这里分别进行了定义。就是说 即使是拥有相同截面特性的单元，若在不同的施工阶段施工，则需要定义相应数量的截面。本例题分为4个施工阶段，但结构的变化分为两个阶段(1 st span, 2 nd span)，所以这里定义两个截面。此时给各单元赋与的截面特性值并不用于分析，只是在消隐处理时能够反映截面的形状。因此在使 用“数值”方式定义截面时，只需输入截面尺寸即可，不必输入具体的特性值。SB摩扁户|触m：|2| 孕服长方影-百wm：回归 一任用户r mjc |ge伯 3HmE fl inSrgaffFtt. 哧 I ipfl I图6.定义联合前各

7、截面的特性值3号主梁截面和4号桥面板截面可以不必输入，但为了在后面定义联合截面施工阶段时输入各组成截 面特性值的方便，可在这里事先进行定义。赋与时间依存性特性时间依存性特性采用的是 CEB-FIP code，其内容如图7、8所示。徐变和收缩图7.定义徐变和收缩对话框强度发展AID症蜥踏日肝莅况可钮上恨是)片谟计规范广用户樱r对枷宣酒w -fl?G： |CB0»F|P3S-KS*iwp(a*ri-fWfc«.5P酬牡 尚眺皿Z 湖：K®IMArm*2水谒件共1辿|心：心3IIMS：三图8.定义抗压强度发展的对话框建立结构模型跨度 ：220m单元数 ：20节点数 ：2

8、1边界条件： 节点1 : DX,DY,D Z, RX,RZ节点 11、21 : DY,DZ,RX,RZ独更悴灯 SEKUJ HUJf也 Sftfk） 林SSfli设5姻带式曲麦诩（功 Tfltl）区口也怯附以片13|禅*白土僵国府|帼摆国隹|ffi昭/片牌费|1|的暗ifcw|m叵我* a aop |p jx案申,裒格|时工作=plft亍臼君拘F1了节点：W】 旱元：a 财: 2DE ttttffi:ag w： e国1 : 4血国 * : 3D白司时闸擅存:M耕匚峪）i| C4D .fi=rES-nT31 C3D 标.推=B-HT-：厩|时1目临春村钥OJIIE胃BtJ国 S-4D 标准中-m

9、 国匚r驰行如TB-m 白唏时司偶存村智座择琨L m=40 :隹蔓和眼华二有2闱林30 :愣安砌雄3- I fi而用I L . &pmLI Z . &phi2I 3 : dtrX i : SI*白业"朴日会支承：3* L ： LLUDI 佥美空 2： DLLLDK E t-询”荷戴王佃虹听段I0 tX订电 Vbf声=S国I冬Z离旦国8山御笛密色爵电恳测函 护削汾仲 竺|岳日 季酢曲口 |E!丑授整耽，；B15F1I¥|k|k h命兮后耳 werfrift/-IHI 2U： 虹皿0B, U I&41ID0, -450010-hTil. 1 I： I |

10、nin <117 厂M 17=图9,结构模型定义施工阶段施工阶段如图2所示分为4个阶段。CS1CS备施工阶段的持续时间皆为12天，最终阶段CS4勺持续时间为1000天埴工断段S稀持缕.，日期I结果 I2 2 2 01 11-1636 O3 1施工 BET.- 施工 施工关闭© I图io.定义施工阶段对话框垃工阶瞬息辞：J5SBJ间： 12司天叩盾工阶Gtr?届工步头工盼闵&龈，,K潦in孑步馨时间：0天闾！ 1. 3. 7, 14)自所生能玮.或:E3目动室成步慕垂元|近界I苛蛎I重新伺配单元内力叫列既矗图11.定义第一个施工阶段CS1素坷孑步馨J5SPBJ 间:时间；

11、fo例 L 3. ?. 14)自可生能痂!或：册工附联宿队.目动生成步建10峭列衰：整活重机升配苹无内丹100iff列N名秒也工防瞬务鼻时间:提存蜡果帝tsiRve p喧二步羿5-61S-G2蹈：（0SOJT加。图12.定义第二个施工阶段CS2康加孑步跳洞0循|雌0天咐也|龄口Fs低列既:重希封配单元内打时间；IoI,例！ 1. 3. 7. 14)；w*Sus： a虹目动生成步8!jJ5羽Li f jj棒加|蔺辎I <8隧I这里将第四个施工阶段的持续时间图13定义第四个施工阶段 CS41000天分成了 10个步骤。另外二期恒载将在该阶段的第7天开始施定义联合截面施工阶段在荷载施工阶段分析

12、数据施工阶段联合截面对话框定义联合截面的施工阶段。图14所示为该对话框，所输入的内容为第一跨的联合截面数据。图14.定义联合截面施工阶段对话框对话框内容的说明如下。激活施工阶段选择单元被激活的施工阶段，即构件最初生成的施工阶段。截面在已经输入的截面中，选择要进行联合截面施工阶段定义的截面。选择截面后，与截面相对应的单 元号会自动显示于 单元列表中。(Composite section)或者组合截面联合形式在截面选择栏中所选择的截面如果是截面数据库中的联合截面（SRC section），则会显示为 Normal，否则就会显示为 User。单元列表与在截面 中所选截面相对应的单元号会自动显示于单元

13、列表中。位置号指定联合截面的组成部分的个数。例题的联合截面是由主梁和桥面板两部分构成的，故位置数为 2。如果对于一个预应力箱型截面要分成几个部分进行浇筑的话，可指定相应数量的位置号来进行分 析。施工顺序在这里定义各位置号相应单元的特性值（分析用）和各截面相对位置（形心）材料类型，材料在这里定义各位置的材料，有 单元和材料两种定义方法。选择单元，则所定义的材料与在截面选择 栏中所选截面的材料相同。选择材料，则右侧的材料选择栏会被激活，用户可在这里选择相应的材料。例题中对于主梁部分如图14所示使用了选择单元的方法，若使用选择材料的方法则如图15所示。图15.定义施工顺序对话框联合阶段指定各位置的构

14、件产生的施工阶段。例题中位置1是在第一个施工阶段 CS1产生的，故选择CS域选择激活施工阶段。激活施工阶段是指 在图14上方的激活施工阶段栏中所选择的阶段。位置2的形成阶段为CS3故选择CS3材料输入各位置的材龄。初期强度、徐变系数、收缩特性等与这里所输入的材龄有关，所以模型若要考 虑材料的时间依存性，对该部分的输入需要特别注意。一般输入开始承受荷载的材龄，即徐变开始时的 材龄即可。像钢材等不考虑时间依存特性的材料输入任何值都没有关系，我们一般输入0。如图14、15所示，主梁的初期材龄为 5天，桥面板的初期材龄为 0天。就是说对于在CS所作用的恒荷载，主梁是以 5 天的材龄所具备的刚度来承担的

15、，而对于在CSW作用的桥面板的自重，则不考虑桥面板的刚度。如果初期材龄输入为昧，程序内部会按0.001天计算时间依存性材料的强度。在定义施工阶段时，也有输入材龄的选项（图 16）,其功能是相同的。但若定义了联合截面的施工 阶段，则程序会以定义联合截面施工阶段中所输入的数据为准来进行分析。对于定义了联合截面施工阶段的模 型，在此输入任何数值，都不会对分目动生成步罚数：自动生成垣骤|步骅1天 1图16.定义施工阶段对话框Cy, Cz在这里定义各组成部分的相对位置。User type 和Normal type 的差异就在这里。对于 Normal type( 使用联合截面(Composite Sect

16、ion )或组合(SRC Section)时)，在定义截面时各位置的相对位置已被自动输入，因此没有在这里重新输入的 必要。对于User type，需要输入各位置的形心到联合后截面左下角的距离。(参照图17)1.0 m0.3 m图17.定义各位置的形心位置面由I o.ocojoos+onoaocoQOOE+oanmm|A5?OLorcrmne+onomrnfIKJoiocooooe+ooDrriniHiyyOLOCOOOOe+OODmm)lEZULOcmooe+ajoeEOlOCOOOOc+OODmmCfinOLOCOOOOc+OODmmnOlQBCWaOOQmmCmOLOtnUOP+ODDmm

17、OlOCOOOD&H-OOOrniriOiCIOOOOCi&iOQ。皿广用尸非曳虏L 5pan-l用尸TN 5供n-巨用尸丁3 Girder用户SB刚度指定了各位置的形心位置后，现在输入各位置截面的特性值。在这里输入的截面特性将用于进行结 构分析和计算，而如前所述在定义截面时所输入的特性值则没有意义。使用Normal type时，各位置的截面特性值会被自动输入，但使用User type时，则需如图18所示由用户直接输入。由于一一输入各项特性值会十分不方便，故用户可以提前在截面对话框中定义各位置的 截面，并在这里利用输入功能将其导入。本例题也使用了将提前定义好的截面3、4的数据直

18、接导入的方法。图18.定义各位置的特性值系数需要对刚度系数进行调整时，可使用此项功能，其默认值为1第二跨的联合截面的定义顺序与前面相同，请参考下图图19.定义CS被合截面的对话框图20.联合截面施工阶段的最终输入状态分析结果变形形状图21. CS1 First step的变形形状DEFORMED SH APE外析堵染K4)IR-7.L30E-hD0DMODE40Z-DiR=-L£H7E*<XlZNODE*EILTWet* 皿成拍一i.goec+aoiE： 0-25CSs 合Ft First 3:spMAW : 6M3N i 1NODET史的 CCMKSITE-USE校i mm臼

19、印I; 口亦栋003MIDAE/Clvll PO5TPRQCE5Kfl.意系-齐时图 22. CS2 first step的变形形状POST-PftMESWiRX-DlF.=l.D56E-*-DDJ NODEIO7-DlR-O.DOOE+OOO NODE-IIZ-DiR-1.54E-i-0CQNODE=tCOlB.Bt.5*tE"MDZ NODE-6 案曾|.WE*0D35TA<jE:CS3Si HFirst 狭bMAK i 6; 1立伴：COMPOSJTE-U5EI性.；»nm眄海4g2Z; 02&9图23. CS3 first step的变形形状m心的mi

20、心 T-PROCESE.盹FORMim SHAPESH供栗XHDIRnLlCEE+DaiNODE<0gJP.-MME+OOONQD-E-t亨口ERL5 传MODEM.COMB,=167E+DO2NODE-*IJTTE-hOOISTAGEICS4C&i 合itFirst 'Step"N : 1x-ft: C<WPOSnE-USEI也mm日帅gMNMI ItjSTh2;心§图24. CS4 first step的变化形状PCgT PRpCCggCR EFORME口 SHPE汁折蛀.:KDIR-L.SiTE+OOLNODEDrnPlR-AJOTE+OO

21、QNODE=S.7-QEA*-t.714E-4Q£NODE*C0WB.=i.7i5E+CM2NODE4£«=l.LE+001MAX : EMN I 1_X冉：COMPOMTE-IJSE*t?： M*rt目率；g|E4®Q3£Ek LZl Or占寄图 25. CS4 third step的变形形状内力ii *|&fi5.rn¥li T 5,91.0 Prnf«5l| - f-.del -CiMl >.W4l-A i?SiiT>rl£ iTtfr Cmpwite-Uier trpe cwwiport

22、e-iaiicF-鼠雯1判El MID UffliVi iKSuhi而!k&i会折站i结暴 敬讯/ 顿:扔fii TJt：Vi HCK 也川>|g«lda |口3边*|0|卑|.曜凰刃于' |演#*日上|厦匣|)1匪底 P |p J, |理 3也艮寿.IMS内力怔刀|wswitfliri. iriiv,E -./.#X(BIBl&IaAme |M松 IM*T-».*ceaoft-WW 二* 7 111U11Wtfl：! <i：«MK：6ITE L6E皎：、上nr 日：mEatKaZi DjMKI也 0. D0： 0. 0. 0I

23、LuJZJj_图26. CS4 last step 的弯矩图（荷载工况：CS合计）查看各位置的内力28各位置的内力可在 结果 > 分析结果表格 > 施工阶段联合截面 > 梁单元内力，通过表格查看。礁IFfc置sum元内力/0. MD. 000. 000. 000, 000,妙“ 000. 000. 00m 00 0Q0. 000. 000. DO0. 00Turn |匚$3QQ1001001Ifir(fir(HiQ. QOL44J&9截面位置10. 000. OQ0. 000. 0<00. 0069. 000. 000. 001 lum截面位置211 s-uin

24、1 sum而结果-l梁单元内方（稚面恒直）图27.各位置的内力结果表格Note!将鼠标放在表格处点击右键，选择排序对话框，可按不同的原则重新排列结果顺序。查看各位置的应力各位置的应力可在 结果 > 分析结果表格 > 施工阶段联合截面 > 梁单元应力，通过表格查看。|硬绪果梁单元应JK门面位置）1-! x陪元桩面蝴同 询rT的弯矩r+E(WO夸矩DOcF/mA2)夸剜+4g心）穹矩(-1) OWe*；)Cb(r(k1r1zumCS1001 (firJ盘J i0 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0001smpsiMl (51

25、J0. 0De*Q000.皿Wg0. 00«*1000-4.50«+0034. S De* ID OS.1srumCS1001 (fir2i0. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0001Kuincsioox (hr£JQ 0De*000o. oo«+oooQ, 0D«*0000. OOetooo0, 00*0001sncunCS1002(lasi0. OOe+lDOO0. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0001S.WcsiOOCltsL0. 00*00

26、0O.Oflt+OOO0. 00t*0004.m中 加4 50t*l003.1mmcsi002(las2i0. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. OOe+OOO0. 00e+0001CSIOOzClts*jo ao*oooD otn+ooo0. 00*+000o OCi+OOO0. OQ<*00D1zwnCS2001 (firi0. OOe+OOO0. 00e+0000. 00e+0000.OOe+OOO0. 00e+0001X如CS2001 (firLJ0. Q0*+0000. 004+QQO0. 00*000-3. e3t+00$. 93*003.1sumC

27、S2001 (fir2i0. ODe+OOO0. OOe+OOO0. 00e+0000.OOe+OOO0. 00e+0001s：wnCS2DOI (fir2j0 QOt+QOOQ. OOe+OQO0. OOt+QOO0.QO«+QQO肌 001*0001sumCS2002(Ue110. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00e+0000. 00 e* 0001CS2(Jg(MIj0 00e+0000. OOe+OQO0. 00e+000-3. T5e+0033. 75e+003一1S.U1HCS2210. 00e*0000. ooe+m0. 00e*0000. OOe+OdO0. 00e*0001wornCS2OQ2(Las2j0 00e+000