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：”二表示下一个过程“（）”该过程中需做的内容.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

2、面定义C50的混凝土及Strand1860腌加预应力钢筋使用）2 .截面的赋予：1） .在截面尺寸和预应力束锚周图里，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generatecalculateproperty,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

3、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

4、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如表节点DxDyDzRxRyRz200100030110005001000200r01r01002101100023001000491r01r0005011100052101000670r01r0006801100070001000四.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

5、布置形状，以T1为例：1）打开预应力束几何要素，建立以中心点为原点的局部坐标系，为方便，在excel里建立好关键点的坐标，2）钢束布置形状（钢束特性值：钢束1;分配给单元：15to18;输入类型：3-D;标准钢束：6束；无应力场长度：自动计算；布置形状：将建好的局部坐标复制在表格中，生成对称钢束；钢束布置插入点：在模型窗口拾取对应点）如图五.静力荷载1 .荷载命名：荷载，静力荷载工况（名称：结构自重；类型：包荷载,名称：桥面铺装层；类型：包荷载,名称：钢筋张拉值；类型：预应力,名称：整体升温；类型：温度荷载，名称：整体降温；类型：温度荷载，名称：正温梯；类型：温度梯度，名称：负温梯；类型：温度

6、梯度，名称：横隔板；类型：包荷载）如图2 .自重：荷载，自重（自重系数，z:-1.04,添加）3 .桥面铺装层：荷载，梁单元荷载（荷载工况名称：桥面铺装层，（数值:x1:0,x2:1,w:-25.92kn/m），全选，适用4 .钢筋张拉值：荷载，预应力荷载，钢束预应力荷载（荷载工况名称：钢筋张拉值，将预应力钢束除TK外拖入到已选钢束栏目里，张拉力：应力、两端张拉、1395N/mm2,注浆：0）,添加，如表钢束名称#工况张拉类型张拉位置结束点应力（KN/CM2开始点应力（KN/CM2B1钢筋张拉值应力两端13950001395000N1钢筋张拉值应力两端13950001395000N1钢筋张拉值

7、应力两端13950001395000T1钢筋张拉值应力两端13950001395000T1钢筋张拉值应力两端13950001395000W1钢筋张应力两端13950001395000拉值W1钢筋张拉值应力两端13950001395000遗昭e添加替靛c制除5.整体升温：荷载，温度荷载，系统温度（荷载工况名称：整体升温；最终温度：30;添加）6整体降温：荷载，温度荷载，系统温度（荷载工况名称：整体降温；最终温度：-20;添加）7.正温梯：荷载，温度荷载，梁截面温度（荷载工况名称：正温梯，参考位置：+边（顶），填入相应的B、H1、T1、H2、T2）全选，适用。如图:殳计（桥梁口精构央m截面共型k一

8、般源面r峙匚鞋面控面攥度初堆龈|0C上材料样性：商单元用户定戈理性小量圜制fc果敷I1/KJ6JSOei面片觎凝土墙装出&7H1100mm装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，当梁高H小于400mm时，图中A=-1008负温梯：荷载，温度荷载，梁截面温度（荷载工况名称：负温梯，参考位置：+边（顶），填入相应的B、H1、T1、H2、T2）全选，适用9.横隔板：荷载，节点荷载（荷载工况名称：横隔板，FZ:-311.8KN）,选中横隔板节点位置，适用。如图六.移动荷载分析1 .荷载，移动荷载分析数据，移动荷载规范2 .车辆荷载：荷载，移动荷载分析数据，车辆

9、（添加标准车辆），规范名称：公路工程技术标准，车辆荷载类型：CH-CD,确认3 .人群荷载：荷载，移动荷载分析数据，车辆（添加标准车辆），规范名称：公路工程技术标准，车辆荷载类型：CH-RQ,确认4 .车道添加：以车道1为例，荷载，移动荷载分析数据，车道（添加），（名称：cd1,偏心距离：-280cm,桥梁跨度：18332cm,选择，全选，添加），确认5 .荷载，移动荷载分析数据，移动荷载工况（添加），（荷载工况名称：移动荷载，组合选项：单独，添加（车辆组：CH-CD,系数：1,加载最少车道数和加载最多车道数：2,将车道拖入选择车道栏目里，适用），添加（车辆组：CH-CD,系数：0.78,加载

10、最少车道数和加载最多车道数：3,将车道拖入选择车道栏目里，适用），添加（车辆组：CH-RQ,系数：1,加载最少车道数和加载最多车道数：1,将车道拖入选择车道栏目里，适用）如图：（两车道的操作）七.支座沉降分析1 .支座沉降量：荷载，支座沉降分析数据，支座沉降组（组名称：1沉降量：1cm,节点：1桥墩的3支座节点，如图：组名称：2沉降量：1cm,节点：2桥墩的3支座节点组名称：3沉降量：1cm,节点：3桥墩的3支座节点组名称：4沉降量：1cm,节点：4桥墩的3支座节点），添加2 .支座荷载工况：荷载，支座沉降分析数据，支座沉降荷载工况（荷载工况名称：支座沉降，选择沉降组：4组全选，Smin：1,

11、Smax：3）,添加八.分析控制数据1 .将荷载转化为质量：模型，质量，将荷载转化为质量（添加桥面铺装层、钢筋张拉值、横隔板），确认如右图：2 .将自重转化为质量：模型，结构类型（按集中质量转化）确认如图：2 .特性值分析控制：分析，特性值分析控制（振型数量：50）,确认3 .运行查看模型参150次）4 .查看质量参与值：结果，周期与振型（点击自振模态右的三点）与质量，尽可能多的让模型参与若参与量较少，将第2步的振型数量加大，来满足要求（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过910.0。对720.0187.10150010099.910.0089.720.631建735 .查看频率值：结果，周期与振型（显示类型，图例，适用）查看频率：1.3319196 .完成移动荷载分析：分析，移动荷载分析控制（计算位置:板和杆系单元，内力（中心+节点）、应力规范类型：JTGD60-2004,fIhz】=1.331919）,确认九.荷载组合结果，荷载组合，混凝土设计，自动生成十.分析结果对结构荷载进行组合1） 1.在组合CLCB

13、44（弹性阶段应力验算组合：1.0D+1.0PS+1.0SM1+1.0M+1.0T2+1.0TPG2）作用下，如图：荷载工况和系数荷载工况1系数1r_结构自重ST）LOOOO桥面铺装层（SLOOOO横隔板（ST）1.0000钢筋张拉值（SLOOOO支座沉降（sm1.0000移动荷载（HV）LOOOO降温荷载日T）1.0000负温梯CST）LOOOO如图可知，结构最大反力在结构支座处，符合实际情况，在施工阶段应注意支座的承载力3.结构内力轴力剪力Z向如图可知，剪力最大值分布在桥墩位置。弯矩最大弯矩在跨中位置，注意跨中的设计弯矩抵抗值扭矩MIDAS/CivilBEAMFORCE-S.22794e+

14、0057.475e+005-n-6.73l55e+005.5.9836e+005S总96/QQS4.48797005M73的7/QQS2:.99198e+00E一、22白为“0051.49599e+0051747yjS*00flII!6.70309e-0034.结构变形匚gUm+KiCLGB44MAX:17MINlse文件；折梁也计-地也;kN*cin日期：12/12;20085.结构应力MIIDAS/GvilPQ讣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系数=q.qoe筑+qeCBCmCLCB44MA：7MIN:6交前寂我计策帔：N/mm*2日期：12/12i20082）1.在clCB8组合（基本组合：1.2D+1.2PS+0.5SM1+1.4M+1.12T1+1.12TPG2）荷载工况和系数荷载工况系数J结构自重T)L2000桥面铺装层(s1.2000横隔板(ST)1.2000钢筋张拉值(S1.2000支座沉降)0.5000移动荷载m升温荷载(ST)1.1200负温梯(ST)1.1200RE

16、由UTiOWFOR亡E内方-KYI密土嘎力节点=50FX:1.0J33E-006FY:3.14S5E*O01FZ:4.3451E-+C04FMYZ：4mlsIE+Q04CBCall：clCB8MAX:50MIN:2文件：桥出我计4枚ikN日期；12/23/30DS如表可知，结构最大反力在结构支座处，符合实际情况，在施工阶段应注意支座的承载力3.结构内力轴力剪力Z向如图可知，剪力最大值分布在桥墩位置。弯矩Y向最大弯矩在跨中位置，注意跨中的设计弯矩抵抗值扭矩MIDAS/CivilBEAMFORCECBCall:cLCBSMAKi42MINs53史怦:桥弟就计曲粒tkN*cm日期；12/230064

17、.结构变形机距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尧QRDEFORMED0HAPE-乂-DIR=010000gNODE=1Y-DIR=O,OO0E+OO0NODE=i2HDIR=4.615E-I-000NODE=35COMB.=4.63aE+000NQDE*尧察药=1.986E+002CECdlhcLC

18、BSMAXI35MINt72文怦：析潜设计施1忸cm日期;12/23/2008BEAMSTRESS程创最大阅CBCall:cLCBSMA：-!；MIN:1支件：析工设计械惶1A2日期：12/23/20083)1.在clCB35组合(长期组合：1.0D+1.0PS+1.0SM1+0.4/(1+mu)M+1.0T2+0.8TPG2)2 .结构最大反力如表可知，结构最大反力在结构支座处，符合实际情况，在施工阶段应注意支座的承载力3 .结构内力轴力剪力Z向如图可知，剪力最大值分布在桥墩位置。弯矩MIDAS/GvilP0ST-PR8E光ORBEAMFORCECBCalhcLCB35MAX:20MINIS

19、8文件1所工位计第也；kN*cm日期：12阳JT2OO85.83767e+0065.30990e+0064.7B212e+0064/34W叶口口6372697*0063.1Wra&+Q0i2.67101e+Q062.14324e+0061.61S46e+0061.067*0065859906+0053.212Sfe+004扭矩4.结构变形OEFORMBOSH帛PE-DIR=O.ODOE-HDOONODE=1Y-DIR=O.OTOE+0OONODE-1Z-DIR=36OE0a0NODE=358MB=6,CB7E+000NODE=5乐敬2唐gE+MNCBCalhCLC8355.结构应力MAXi35

20、MINI72文件I析工设计电蚀Icm日期：12/23/2004)1.在clCB29组合(短期组合：1.0D+1.0PS+1.0SM1+0.7/(1+mu)M+1.0T2+0.8TPG12.结构最大反力MIDAS/CivilPQ5?.PROCESSORREACTIONFgR匚E内力品小反力节点二72FZi3U0QE+OO2CBCall:cLCB2MAWt50MIN:72:t件:析案设计范也；kN目期；12/23j200S如表可知，结构最大反力在结构支座处，符合实际情况，在施工阶段应注意支座的承载力3.结构内力轴力剪力Z向如图可知，剪力最大值分布在桥墩位置。弯矩Y向MIDAS/GvilPOST-PROCESSORBEAMFORCE7i648e+(M)6.63607+0066,1S5电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：柄黑强计单独，kN*cm日期：1ZJ23/20O8扭矩4.结构变形MIDAS/CiVil胃