MIDASCIVIL钢桁梁桥建模及分析
MIDASCIVIL钢桁梁桥建模及分析
第三章 MIDAS/CIVIL钢桁梁桥建模及分析 3.1概述易学易用能够迅速、准确地完成类似结构的分析和设计是MIDAS的独到之处。
MIDAS/Civil是针对土木结构特别是分析预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等特殊的桥梁
结构形式同时可以做非线性边界分析、水化热分析、材料非线性分析、静力弹塑性分析、
动力弹塑性分析。
本教程手把手教你如何使用MIDAS/Civil 以64m下承式铁路简支钢桁梁桥为例详细
介绍设定操作环境、建立模型、定制分析选项和查找计算结果的完整过程旨在引导初学者
快速熟悉和掌握MIDAS/Civil的基本操作和使用注意事项。本教程使用软件版本为2006
该教程在尽可能多的地方给出了菜单和工具栏两种操作为了适应不同习惯的读者
方式为
了使读者快速全面地掌握MIDAS的实际操作本教程对同样的操作功能在不同的地方给出
了尽可能多的实现方法如对不同选择方式的操作。
本教程中64m下承式铁路简支钢桁梁桥共8个节间节间长度8m 主桁高11m 基本
尺寸如图3. 1所示。
图3. 1 64m下承式铁路简支钢桁梁桥结构的基本尺寸 3.2 设定操作环境
3.2.1 启动MIDAS/Civil
安装完成后双击桌面上或相应目录中的MIDAS/Civil的图标打开程序启动界面如
图3.2所示分为主菜单、图标菜单、树形菜单、工具条、主窗口、信息窗口、状态条等部
分。图3.2 MIDAS/Civil的启动界面 3.2.2 创建新项目
通过选择主菜单的文件?新项目(或者点击工具条
按钮)创建新项目之后选择文件?保存菜单(或者)设置路径保存项目。
3.2.3 定制工具条
图3.3 定制菜单对话框选择主菜单的工具?用户定制?用户定制…调出如图3.3所示定制工具条对话框在
Toolbars选项卡下通过勾选复选框可以定制符合自己风格的工具条该教程采用默认选项
点击按钮关闭对话框。
3.2.4 设置单位体系
(1) 在主菜单中选择工具?单位体系打开单位体系设置对话框如图XN.4所示。
(2) 在长度栏中选择“m”。
(3) 在力(质量)栏中选择“kN”。 (4) 在热度栏中默认选择“kJ”。
(5) 在温度栏中默认选择“Celsius”。
(6) 点击按钮。
图3. 4 单位体系设置对话框图
图3. 5 显示选项对话框图※提示 MIDAS在建模和查看计算结果过程中可以随时
更改长度和力的单位以方便输入和查看。 3.2.5 设定建模环境
(1) 在屏幕左上角图标菜单中选择常用?
确保捕捉节点和捕捉单元功能图标呈现
暗红色处于被选中状态。 (2) 在图标菜单中点击常用? 确保消隐功能图标呈现淡蓝色不被选中。
(3) 在图标菜单中选择UCS/GCS? 确保全局坐标系功能处于被选中状态。
(4) 在图标菜单中选择视图控制?显示选项调出显示选项对话框在颜色选项卡下
点击按钮如图3. 5所示点击按钮关闭对话框。※提示这里使用白色背景是为了抓图方便实际操作中
建议使用黑色背景。 (5) 在屏幕右侧工具条点击
正面显示主窗口。 3.3 建立模型 3.3.1 输入构件的材料数据
(1) 在主菜单中选择模型?材料和截面特性?材料或在图标菜单中选择特性?
按
钮调出图XN.6(a)所示对话框。
(2) 点击按钮调出材料数据对话框如图XN.6(b)所示。
(3) 在一般的材料号输入栏中确认“1”。
(4) 在设计类型选择栏确认“钢材”。
(5) 在钢材的规范栏选择“GB(S)”。
(6) 在数据库选择栏选择“16Mnq”。
(7) 点击按钮添加新材料后的材料数据对话框如图XN.6(c)所示。 (a)
(c)
(b) 图XN.6 添加材料
3.3.2 输入构件的截面数据
(1) 在材料和截面对话框中选择截面选项卡(或在图标菜单中选择特性?截面) 调出
如图XN.7(a)所示添加截面对话框。
(2) 点击按钮打开如图XN.7(b)所示。
(a) (b) 图XN.7 添加截面对话框
表XN.1 截面特性值表杆号名称类型截面形状
H B1(B) tw tf1(tf) B2 tf2 C
1
下弦杆E0E2 用户 H型截面
0.46 0.46 0.01 0.012 0.46 0.012
2
下弦杆E2E4 用户 H型截面
0.46 0.46 0.012 0.02 0.46 0.02
3
上弦杆A1A3 用户 H型截面
0.46 0.46 0.012 0.02 0.46 0.02 4
上弦杆A3A3’ 用户 H型截面
0.46 0.46 0.02 0.024 0.46 0.024 5
斜杆E0A1 用户 H型截面
0.46 0.6 0.012 0.02 0.6 0.02
6
斜杆A1E2 用户 H型截面
0.46 0.44 0.01 0.012 0.44 0.012 7
斜杆E2A3 用户 H型截面
0.46 0.46 0.01 0.016 0.46 0.016 8
斜杆A3E4 用户 H型截面
0.46 0.44 0.01 0.012 0.44 0.012 9
竖杆用户 H型截面
0.46 0.26 0.01 0.012 0.26 0.012
10
横梁用户 H型截面
0.012 0.024 0.24 0.024 1.29 0.24
11
纵梁用户 H型截面
1.29 0.24 0.01 0.016 0.24 0.016
12
下平纵联斜杆用户 T型截面*1
0.16 0.18 0.01 0.01
13
桥门架上下横撑和短斜撑用户双角钢截面*10.08 0.125 0.01 0.01 0.01 14
桥门架长斜撑用户双角钢截面*10.1 0.16 0.01 0.01 0.01
15
横联上横撑用户双角钢截面*10.1 0.1 0.01 0.01 0.01
16
横联下横撑和斜杆用户双角钢截面*10.08 0.125 0.01 0.01 0.01
17
上平纵联斜杆用户 T型截面*1
0252 0.24 0.012 0.012
18
纵梁间水平斜杆用户角钢*1
0.1 0.1 0.01 0.01
19
纵梁间横向连接用户角钢*1
0.09 0.09 0.009 0.009
20
制动撑架用户 T型截面*1
0.16 0.18 0.01 0.01 注标注*1截面修改偏心为“中上部” (3) 在数据库/用户选
项卡的截面号输入栏确认“1”。
(4) 在名称输入栏输入“下弦杆E0E2”。
(5) 在截面形状中选择“工字形截面”。
(6) 在用户和数据库中选择“用户”。
(7) 在H对应文本框中输入“0.46”。
(8) 在B1对应文本框中输入“0.46”。
(9) 在tw对应文本框中输入“0.01”。
(10) 在tf1对应文本框中输入“0.012”。
(11) 在B2对应文本框中输入“0.46”。
(12) 在tf2对应文本框中输入“0.012”。
(13) 其它保持默认设置点击按钮。
(14) 参考(2) (13)的步骤依次输入截面2 20 其截面特性数据详见表XN.1。
(15)对话框中会显示刚增加截面的编号、名称、类型及其形状添加截面后对话框如图
XN.8所示点击材料和截面对话框中的按钮
图XN.8 添加完截面后的对话框
3.3.3 建立主桁架
3.3.3.1 建立下弦杆
(1) 在图标菜单中选择视图控制?
在主窗口中显示节点号和单元号。
(2) 在屏幕右侧工具条点击打开自动对其功能。
(3) 选择主菜单
模型?节点?建立节点 (或者选择图标菜单节点?
)。
(4) 在屏幕左侧文本框填写如图XN.9(a)所示坐标(0 0 0) 复制次数(8) 距离(8 0
0) 点击按钮。※提示数学建模形成自己的惯用整体坐标系是个好习
惯本实例采用纵向为X轴横向为Y轴竖
向为Z轴。 (5) 选择主菜单模型?
单元?建立 (或者选择图标菜单单元?)。
(6) 在屏幕左侧设置如图XN.9(b)所示单元类型选择一般梁/变截面梁材料名称选择1:16Mnq 截面名称选择1:下弦杆E0E2 Beta角选择90 选中交叉分隔中的节点和单元复选框用鼠标依次拾取节点1和3。 (7) 更改截面号为2 名称为2:下
弦杆E2E4 用鼠标依次拾取节点3和5。
(8) 在工具条中点击全选图标按钮
选择主菜单模型?单元?镜像 (或者选择图标菜
单单元?
)。设置如图XN.9(c)所示形式为复制镜像平面为y-z平面x:32m 其它默认点击
按钮。
(a) (b) (c)
图XN.9 建立下弦杆※提示在MIDAS软件中为了便于用户理解和输入
引进了构件β角的概念。当梁单元的单元坐标
系x轴和整体坐标系的X轴平行时单元的β
角为整体坐标系Z轴和单元坐标系z轴的夹角
夹角的符号由绕单元坐标系x轴旋转的右手法
则决定。下弦杆β角计算如图XN.10所示。
Y 整体坐标系横向
Z 整体坐标系竖向
y 单元坐标系横向
z 单元坐标系竖向
β 下弦杆单元坐标系β角
90
角计算
XN.10 下弦杆※提示在用镜像功能填写镜象平面坐标的时候可以通
过两种方式来完成 (1)点击所需镜像平面对应
的文本框直接填写对称平面坐标数值 (2)点
击所需镜像平面对应的文本框后在主窗口结
构中挪动鼠标文本框中的数值会随着鼠标处
节点坐标的变化而变化点击对称平面上任一
点的即可得到所需坐标值这样就省去了计算
坐标值的麻烦。 3.3.3.2 建立上弦杆
(1) 在工具条中点击窗口选择按钮
选取中间7个节点(节点号为2~8)。※提示在用窗口选择方式选取对象的时候
需要用鼠标
点击对角线的两点确定一个矩形框点取一点
后先放开鼠标键再去确定下一点。MIDAS中
选择方向不一样所选取对象会所有不同 (1)
从左往右选择选择区域以边界矩形框和两条对
角线表示见图XN.11(a) 全部被包围的对象才
会被选中与矩形框相交的对象不会选中 (2)
从右往左选择选择区域仅以边界矩形框表示
见图XN.11(b) 被包围在矩形框内以及与矩形
框相交的对象都会被选中。该处选择的是节点
只求选择区域包围2~8节点两个选择方向均
可。
(a)
(b)
图XN.11 MIDAS的窗口选择方式
(2) 选择主菜单模型?节点?复制和移动 (或者选择图标菜单节点?
) 复制节点
在主窗口左侧出现复制节点设置选项如图XN.12所示设置如下形式选择复制等间距
设置为(0 0
11) 复制次数为(1) 其它默认点击按钮。
图XN.12 复制节点设置选项
(3) 选择主菜单模型?单元?建立 (或者选择图标菜单单元?
)。
(4) 参考图XN.9(b) 单元类型选择一般梁/变截面梁材料名称选择1:16Mnq 截面名称选择3:上弦杆A1A3 Beta角选择90 选中交叉分隔中的节点和单元复选框在主窗口中用鼠标依次拾取节点10和12 拾取节点14和16。 (5) 截面名称选择4:上弦杆A3A3’ 用鼠标依次拾取节点12和14。
3.3.3.3 建立斜杆
(1) 截面名称选择5:斜杆E0A1 用鼠标依次拾取节点1和10。
(2) 截面名称选择6:斜杆A1E2 用鼠标依次拾取节点10和3。 (3) 截面名称选择7:斜杆E2A3 用鼠标依次拾取节点3和12。 (4) 截面名称选择8:斜杆A3E4 用鼠标依次拾取节点12和5。
(5) 在工具条中点击交叉线选择按钮
选择单元15~18。※提示用交叉线选择方式选取单元的时候在主窗口中用鼠标连续画出的任意线与该线相交的单元均
被选择。起点和中间折点需要单击鼠标确定最
后一点通过双击鼠标完成。选择斜杆单元如图
XN.13所示为演示交叉线选择的丰富功能图
中使用的折线路径实际操作上只需要从起始点
到终点画一直线即可被选中的单元将以红色线
条显示。
图XN.13 交叉线选择单元
(6) 选择主菜单模型?单元?镜像 (或者选择图标菜单单元?
)。
(7) 设置参考图XN.9(c) 形式选择复制镜像平面为y-z平面x:32m 其它默认
点击
按钮。
3.3.3.4 建立竖杆
(1) 选择主菜单模型?单元?建立 (或者选择图标菜单单元?
)。※提示当梁单元的单元坐标系x轴和整体坐标系的Z轴平行时单元的β角
为整体坐标系X轴和单
元坐标系z轴的夹角夹角的符号由绕单元坐标
系x轴旋转的右手法则决定。竖杆β角计算如
图XN.14所示。
Y 整体坐标系横向
Z 整体坐标系竖向
y 单元坐标系横向
z 单元坐标系竖向
β 下弦杆单元坐标系β角
90图XN.14 竖杆角计算
(2) 参考图XN.9(b) 截面名称选择9:
竖杆 Beta角选择90 其它默认在主窗口中用
鼠标依次拾取
节点2和10。
(3) 在工具条中点击单选按钮
选择刚刚建立的竖杆单元23。
(4) 选择主菜单模型?单元?复制和移动 (或者选择图标菜单单元?
)。
(5) 在主窗口左侧控制对话框中设置下等间距dx,dy,dz (8 复制次 0 0)数
(6)
其它默认点击按钮。※提示步骤(3)(4)(5)目的是建立其它竖杆为了展示MIDAS/CIVIL的灵活建模方式使用了复制单
元的方式。读者也可以逐个建立用鼠标依次拾
取
节点3和11 拾取节点4和12 拾取节点5
和13 拾取节点6和14 拾取节点7和15 拾
取节点8和16。 (6) 已经建完单片主桁杆件主窗口中模型显示如图XN.15(a)所
示。
(7) 在图标菜单中选择视图控制?
在主窗口中取消节点号和单元号显示选择显示按钮调出显示对话框在特
性选项卡中选中特征值名称前的复选框在主窗口模
型中显示单元的特征值名称如图XN.15(b)所示核对杆件截面是否正确。
(a) (b)
图XN.15 建立完毕的单片主桁架模型
(8) 取消特征值名称显示恢复显示节点和单元号在工具条中单击标准视图按
钮
在图标菜单中选择视图控制?消隐单击工具条中的窗口缩放功能按钮
查看主桁消
隐模型放大主桁节点如图XN.16所示查看杆件方向是否正确。
图XN.16 主桁架局部消隐效果
3.3.3.5 设置主桁架与横梁的连接点
(1) 在图标菜单中选择视图控制?
取消消隐在工具条中单击正面显示按钮和对齐按钮。
(2) 在工具条中点击
窗口选择按钮
选择下弦杆中间7个节点。
(3) 选择主菜单模型?节点?复制和移动 (或者选择图标菜单节点?
) 复制节点
在主窗口左侧复制节点设置选项如下形式选择复制等间距设置为(0 0 0.645) 复制次
数为(2) 选中
在交叉点分割单元前的复选框点击按钮。
(4) 在工具条中点击
窗口选择按钮
选择下弦杆两个端节点。
(5) 选择图标菜单节点?
复制次数(1) 其它设置同(3) 点击按钮。※提示实例中铁路纵、横梁高度为
1.29m 其截面形
心到上下翼缘的距离为0.645m。在(3)中以交叉
点分割的方式复制下弦中间节点两次目的是为
了建立横梁和竖杆连接的中心点以及横梁上翼
缘点端横梁处没有竖杆在(5)中仅需要复制
一次得到横梁截面中心点位置即可。 3.3.3.6 复制主桁
(1) 在工具条中点击全选按钮
第一片主桁的节点和单元被全部选中单元以红色线
条显示节点以较大高亮点显示。
(2) 选择图标菜单
节点?
在主窗口左侧节点复制设置选项如下形式选择
复制等
间距设置为(0 5.75 0) 复制次数为(1) 其它默认点击
按钮。
(3) 点击全选按钮
点击图标菜单单元?复制和移动设置选项如下形式选择复制等间距设置为(0 5.75 0) 复制次数为(1) 其它默认点击按钮。※提示两片主桁已经建完可以及时欣赏一下自己的劳
动成果。取消显示节点号和单元号以消隐方式显示模型在工具条中点击动态旋
转按钮
在主窗口中按住鼠标左键并移动鼠标你就会
得到不同视角的模型主桁消隐效果如图
XN.17所示。
图XN.17 主桁架消隐显示模型
3.3.4 建立桥面系
3.3.
4.1 建立
横梁
在工具条中单击 (1)
标准视图按钮
在图标菜单中选择
视图控制?
取消消隐
在图标菜单中选择视图控制?
在主窗口中显示节点号和单元号。
(2) 点击窗口缩放按钮
选择两片主桁下弦左端放大显示点击图标菜单单元?
建立单元。
(3) 参考图XN.9(b) 单元类型选择一般梁/变截面梁材料名称选择1:16Mnq 截面
名
称选择10:横梁 Beta角选择0 选中交叉分隔中的节点和单元复选框在主窗口中
用鼠标依次拾取节点31和63。
(4) 在工具条中点击窗口选择按钮
选择节点31。
(5) 选择图标菜单节点?
设置选项如下形式选择复制等间距设置为(0 1.875 0) 复制次数为(1) 选中在交叉点分割单元前的复选框点击按钮。
(6) 点击窗口选择按钮
选择刚刚建立的节点65。
(7) 选择图标菜单
节点? 选项中等间距更改为(0 2 0) 其它设置参考(5) 点击
按钮。※提示步骤(4)-(7)通过两次复制节点来分隔端横梁单
元建立纵、横梁的连接点去掉
单元号显示
打开
消隐功能建立的端横梁模型及其节点分布
如图XN.18所示检查端横梁的单元方向是否
正确。
图XN.18 端横梁消隐模型及其节点编号
(8) 取消消隐显示打开单元号显示点击窗口选择按钮
选择刚刚建立的端横梁(单
元87、88、89)。
(9) 点击图标菜单
单元?复制和移动形式选择复制等间距设置为(8 0 0) 复制次数为(8) 其它默认点击按钮完成全部横梁的建立。3.3.4.2 建立
端节间纵梁
(1) 在工具条中单击
顶面显示按钮
点击
窗口缩放按钮
选择左端一个节间放大
显示。
(2) 点击图标菜单单元?
建立单元。单元类型选择一般梁/变截面梁材料名称选
择1:16Mnq 截面名称选择11:纵梁 Beta角选择0 其它默认在主窗口中用鼠标
依次拾
取节点65和67 拾取节点66
和68。※提示建模过程中要养成经常检查模型的好习惯。完成
端节间纵梁建模去掉单元号显示打开消隐功
能单击标准视图按钮
点击窗口缩放按钮
局部放大检查纵梁的方向如图XN.19所示。
图XN.19 纵、横梁消隐显示
3.3.
4.3 建立纵梁之间的联结系
(1) 取消消隐显示单击顶面显示按钮
点击窗口缩放按钮放大显示左端一个
节间。
(2) 选择刚刚建立的端节间纵梁(单元114、115) 在图标菜单中选择常规?激活
仅激活刚刚纵梁单元。
图XN.20 单元分割设置图 XN.21 修改单元参数设置
(3) 选择纵梁(
单元114、115) 在图标菜单中选择单元?
对纵梁进行分割。在主窗
口左侧单元分割设置如图XN.20所示单元类型选择
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. (61) 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。
桥梁工程Midas Civil常见问题解答第04章 模型
第四章“模型”中的常见问题 ........................................................... 错误！未指定书签。 如何进行二维平面分析？错误！未指定书签。 如何修改重力加速度值？错误！未指定书签。 使用“悬索桥建模助手”时，如何建立中跨跨中没有吊杆的情况？* 错误！未指定书签。 使用“悬臂法桥梁建模助手”时，如何定义不等高桥墩？ 错误！未指定书签。 程序中的标准截面，为什么消隐后不能显示形状？* 错误！未指定书签。 如何复制单元时同时复制荷载？错误！未指定书签。 复制单元时，单元的结构组信息能否同时被复制？错误！未指定书签。 薄板单元与厚板单元的区别？错误！未指定书签。 如何定义索单元的几何初始刚度？错误！未指定书签。 索单元输入的初拉力是端或端的切向拉力吗？错误！未指定书签。 如何考虑组合截面中混凝土的收缩徐变？错误！未指定书签。 定义收缩徐变函数时的材龄与定义施工阶段时激活材龄的区别？* 错误！未指定书签。 如何自定义混凝土强度发展函数？错误！未指定书签。 如何定义变截面梁？* 错误！未指定书签。 使用“变截面组”时，如何查看各个单元截面特性值？* 错误！未指定书签。 如何定义鱼腹形截面？错误！未指定书签。 如何定义设计用矩形截面？* 错误！未指定书签。 如何输入不同间距的箍筋？* 错误！未指定书签。 定义联合截面时，“梁数量”的含义？错误！未指定书签。 如何定义哑铃形钢管混凝土截面？错误！未指定书签。 导入格式截面数据时，如何避免覆盖已有截面？错误！未指定书签。 如何定义“设计用数值型截面”的各参数？错误！未指定书签。 如何考虑横、竖向预应力钢筋的作用？错误！未指定书签。 板单元“面内厚度”与“面外厚度”的区别？错误！未指定书签。 定义“塑性材料”与定义“非弹性铰”的区别？错误！未指定书签。
MIDASCIVIL钢桁梁桥建模及分析
MIDASCIVIL钢桁梁桥建模及分析 第三章 MIDAS/CIVIL钢桁梁桥建模及分析 3.1概述易学易用能够迅速、准确地完成类似结构的分析和设计是MIDAS的独到之处。 MIDAS/Civil是针对土木结构特别是分析预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等特殊的桥梁 结构形式同时可以做非线性边界分析、水化热分析、材料非线性分析、静力弹塑性分析、 动力弹塑性分析。 本教程手把手教你如何使用MIDAS/Civil 以64m下承式铁路简支钢桁梁桥为例详细 介绍设定操作环境、建立模型、定制分析选项和查找计算结果的完整过程旨在引导初学者 快速熟悉和掌握MIDAS/Civil的基本操作和使用注意事项。本教程使用软件版本为2006 为了适应不同习惯的读者该教程在尽可能多的地方给出了菜单和工具栏两种操作方式为 了使读者快速全面地掌握MIDAS的实际操作本教程对同样的操作功能在不同的地方给出 了尽可能多的实现方法如对不同选择方式的操作。 本教程中64m下承式铁路简支钢桁梁桥共8个节间节间长度8m 主桁高11m 基本 尺寸如图3. 1所示。
图3. 1 64m下承式铁路简支钢桁梁桥结构的基本尺寸 3.2 设定操作环境 3.2.1 启动MIDAS/Civil 安装完成后双击桌面上或相应目录中的MIDAS/Civil的图标打开程序启动界面如 图3.2所示分为主菜单、图标菜单、树形菜单、工具条、主窗口、信息窗口、状态条等部 分。图3.2 MIDAS/Civil的启动界面 3.2.2 创建新项目 通过选择主菜单的文件?新项目(或者点击工具条 按钮)创建新项目之后选择文件?保存菜单(或者)设置路径保存项目。 3.2.3 定制工具条 图3.3 定制菜单对话框选择主菜单的工具?用户定制?用户定制…调出如图3.3所示定制工具条对话框在 Toolbars选项卡下通过勾选复选框可以定制符合自己风格的工具条该教程采用默认选项 点击按钮关闭对话框。 3.2.4 设置单位体系 (1) 在主菜单中选择工具?单位体系打开单位体系设置对话框如图XN.4所示。 (2) 在长度栏中选择“m”。 (3) 在力(质量)栏中选择“kN”。 (4) 在热度栏中默认选择“kJ”。 (5) 在温度栏中默认选择“Celsius”。 (6) 点击按钮。 图3. 4 单位体系设置对话框图
MIDAS-连续梁桥建模
本文该过程就是将三垮桥得运营状态进行有限元分析,下面介绍了本人在对模型模拟得主要步骤,若中间出现得错误,请读者朋友们指出修改。 注:“,”表示下一个过程 “()”该过程中需做得内容 一.结构 1、单元及节点建立得主桁: 因为桥面具有一定纵坡,故将《桥跨布置》图得桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置,然后进行单元划分,将该线段存入新得图层,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,将程序里得单位设置成《节段划分》图得单位,这里为cm。导入上步得、dxf文件。将节点表格中得z坐标与y坐标交换位置(midas中得z 与cad中得y对应)。结构建立完成。模型如图: 二.特性值 1、材料得定义:在特性里面定义C50得混凝土及Strand1860(添加预应力钢筋使用) 2、截面得赋予: 1)、在《截面尺寸》与《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。导入上步得、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与;剪切验算,勾选自动;偏心,中上部 4)变截面得添加:进入添加截面界面,变截面,对应单元导入i端与j端(i为左,j为右);偏心,中上部;命名(注:各个截面得截面号不能相同)
5)变截面赋予单元:进入模型窗口,将做好得变截面拖给对应得单元。 注:1、建模资料所给得《预应力束锚固图》得0-0与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就是定义得第一个材料,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,根据材料表中钢筋得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: 1)打开《预应力束几何要素》,建立以中心点为原点得局部坐标系,为方便,在excel 里建立好关键点得坐标,
迈达斯桥梁建模
迈达斯桥梁建模 01- 材料的定义 通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。 1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。 2 3、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。 无论采用何种方式来定义材料，操作顺序都可以按下列步骤来执行:选择设计材料类 型(钢材、混凝土、组合材料、自定义)?选择的规范?选择相应规范数据库中材料。对于自定义材料，需要输入各种控制参数的数据，包括弹性模量、泊松比、线膨胀系 数、容重等。
钢材规范
混 凝 土 规 范 图1 材料定义对话框 02-时间依存材料特性定义 我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。 定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作: 1、定义时间依存特性函数(包括收缩徐变函数，强度发展函数)(图1，图2);
2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接(图3); 3、修改时间依存材料特性值(构件理论厚度或体积与表面积比)(图4); 图1 收缩徐变函数 图2 强度发展函数 4-2
图3 时间依存材料特性连接 图4 时间依存材料特性值修改 定义混凝土时间依存材料特性时注意事项: 1)、定义时间依存特性函数时，混凝土的强度要输入混凝土的标号强度; 2)、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数，在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度; 3)、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定，加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定(等于单元激活时材龄+荷载施加时间);
midas civil桥梁工程实例精解
Midas Civil桥梁工程实例精解 一、引言 Midas Civil是一款专门针对桥梁工程设计和分析的软件，其功能强大、应用广泛。本文将重点讨论Midas Civil在桥梁工程实例中的应用和精解，以帮助读者更好地了解该软件的工程实践价值。 二、Midas Civil桥梁工程实例分析 1. 拱桥设计与分析 以某某大型拱桥工程为例，介绍Midas Civil在拱桥设计与分析中的具体应用。包括结构建模、材料设定、荷载分析、抗震设计等方面。 2. 梁桥设计与分析 以某某梁桥工程为例，介绍Midas Civil在梁桥设计与分析中的具体应用。包括纵横断面设计、施工阶段分析、架设过程模拟等方面。 3. 悬索桥设计与分析 以某某悬索桥工程为例，介绍Midas Civil在悬索桥设计与分析中的具体应用。包括索塔设计、索缆分析、振动稳定性分析等方面。 4. 桥梁监测与维护 介绍Midas Civil在桥梁监测与维护方面的应用，如结构健康监测、裂缝分析、加固方案评估等。 三、Midas Civil在桥梁工程中的优势和应用价值 1. 强大的建模和分析功能
Midas Civil具有强大的建模和分析功能，能够准确模拟各类桥梁结构，在设计和施工阶段提供可靠的分析结果。 2. 多场景下的适用性 Midas Civil不仅适用于各类桥梁类型，还可以应用于不同地理、气候条件下的工程实践，具有较强的通用性和灵活性。 3. 创新的工程实践技术 Midas Civil在桥梁工程实践中引入了许多创新的技术和方法，如基于BIM的协同设计、结构优化算法等，推动了桥梁工程实践的进步。 4. 提高工程质量和效率 通过Midas Civil的应用，桥梁工程的设计质量和施工效率得到了有效提升，有力支撑了工程质量和进度的保障。 四、Midas Civil在桥梁工程中的应用案例 1. 桥梁工程A案例 介绍Midas Civil在桥梁工程A中的应用情况，包括具体的建模分析 过程、工程效果和成果展示等。 2. 桥梁工程B案例 介绍Midas Civil在桥梁工程B中的应用情况，包括具体的建模分析过程、工程效果和成果展示等。 3. 桥梁工程C案例 介绍Midas Civil在桥梁工程C中的应用情况，包括具体的建模分析过程、工程效果和成果展示等。
基于Midas／Civil的钢筋砼桁架拱桥设计
基于Midas／Civil的钢筋砼桁架拱桥设计 【摘要】本文以中山市火炬开发区濠头涌人行便桥改建工程为工程背景，运用有限元软件Midas/Civil建立模型，进行施工各阶段分析及截面验算，为结构设计提供理论依据。 【关键词】Midas/Civil;桥型设计;结构分析;内力验算 1工程背景 拟建桥梁位于中山市火炬开发区濠四村下街附近，跨越濠头涌。现状既有一座1x20m上承式钢桁架人行拱桥，由于雨水的侵蚀以及年久失修，导致桥梁钢结构锈蚀严重，存在极大的安全隐患。为了满足居民的正常出行，根据建设方及地方要求，结合当地道路、排水规划，对旧桥进行拆除重建。新建相同跨径，全宽3.5m的人行便桥。 2桥型设计 基于现场地形条件，同时为了兼顾桥下小渔船的通行要求，新建桥梁拟设计与原桥型一致的上承式桁架拱桥。 根据施工工艺及后期需求，并结合建设方要求，拟定方案：拆除旧桥，在原桥位新建一座上承式钢筋砼桁架拱桥方案。形式采用一跨20m上承式钢筋砼桁架拱，矢跨比1/6.7。桥面宽3.5m，不设横坡，两侧设置不锈钢护栏。桥面板为8cm厚C35钢筋砼桥面板，桥面拉毛沟槽处理。 设计桥型具有结构造价相对较低，后期养护简单等优点;但工期较长，施工期间对居民出行影响较大，需做好施工过程中的交通组织。 图1火炬开发区濠头涌人行便桥立面图 3结构设计 3.1结构形式 上部构造主拱肋轴线采用二次抛物线，计算跨径L=19.63m，计算矢高f=2.89m，计算矢跨比D=1/6.7。拱片横桥向共2片，间距2.0m。拱肋由中部实腹段与两边等截面上下拱圈形成。桥址处地质勘探揭示表层2.7m为素填土，第二层为淤泥质土层，厚约22.5m，第三层为砂质黏性土层，厚约14.8m，以下为全风化花岗岩层、强风化花岗岩层、中风化花岗岩层。采用组合式桥台，桩基础。 3.2永久作用
钢便桥计算书(midas Civil 2019建模)
钢便桥计算书(midas Civil 2019建模) 1.1 受力模型及材料参数 钢栈桥的验算采用有限元法，选取便桥的标准跨径作为计算模型，并利用midas Civil 2019计算程序建模进行验算。 1.1.1 跨径9m单排3根桩钢便桥结构模型 图1.1-2为跨径为9m的单排3根桩便桥结构模型。栈桥 上部结构为贝雷梁结构，下部结构为钢管桩加型钢承重梁结构。栈桥基础及桥墩全部采用φ630mm厚10mm的螺旋焊接钢管桩，钢管桩按单排3根桩桩布置。横联及斜撑采用[20a槽钢，钢管桩顶设双拼I45a工字钢帽梁。桩顶横梁上架设贝雷梁， 采用单层3组每组2片总计6片贝雷架结构，每组贝雷架采用 定制支撑架连接，相邻贝雷架组采用∠75×8角钢连接，间距 为90+125+90+125+90cm形成主纵梁，贝雷梁上设按30㎝间 距布置I25a工字钢分配横梁与桥面10mm厚钢板经焊接固定 成型的6m宽模块。 1.1.2 材料参数 铺装钢板厚度为10mm，材料为Q235钢。
分配横梁参数：材料为Q235钢，截面为I25a，长度为 6m。 主梁参数：采用321型贝雷片，材料为16Mn钢。 贝雷梁支撑架参数：材料为Q235，材料为∠63×4角钢。 贝雷梁组间斜撑参数：材料为Q235，材料为∠75×8角钢。 桩顶横梁参数：材料为Q235钢，截面为2×I45a，长度为 6m。 钢管桩参数：材料为Q235钢，管型截面为外径630mm，厚度为10mm，长度为13.4m。根据《钢结构设计标准》GB-2017，钢材强度设计值可查表得：型钢材质均为Q235钢，其 抗弯设计强度为215MPa，抗剪设计强度为125MPa。贝雷片 材质为16Mn钢，其容许弯应力为273MPa，容许剪应力为 156MPa。根据《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015， 挠度计算可查表得： 2.边界条件 钢管桩的底部固结； 桩顶横梁和钢管桩采用弹性连接(刚性)； 桩顶横梁和贝雷片弹性连接(刚性)； 贝雷片和分配横梁采用弹性连接(刚性)。
迈达斯桥梁建模
迈达斯桥梁建模 01-材料的定义 通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。 1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。 2、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。 3、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。 无论采用何种方式来定义材料，操作顺序都可以按下列步骤来执行：选择设计材料类型（钢材、混凝土、组合材料、自定义）→选择的规范→选择相应规范数据库中材料。 对于自定义材料，需要输入各种控制参数的数据，包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。 图1 材料定义对话钢材规范 混 凝 土 规
02-时间依存材料特性定义 我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。 定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作： 1、定义时间依存特性函数（包括收缩徐变函数，强度发展函数）（图1，图2）； 2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接（图3）； 3、修改时间依存材料特性值（构件理论厚度或体积与表面积比）（图4）； 图1 收缩徐变函数 图2 强度发展函数
定义混凝土时间依存材料特性时注意事项： 1）、定义时间依存特性函数时，混凝土的强度要输入混凝土的标号强度； 2）、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数，在建立模型后通过 程序自动计算来计算构件的真实理论厚度； 3）、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定，加载时的混凝土材龄在施 工阶段定义中指定（等于单元激活时材龄 + 荷载施加时间） ； 4）、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其 构件理论厚度计算值。计算公式中的 a 代表在空心截面在构件理论厚度计算时，空心部分 截面周长对构件与大气接触的周边长度计算的影响系数； 5）、当收缩徐变系数不按规范计算取值时，可以通过自定义收缩徐变函数来定义混凝 土的收缩徐变特性； 6）、如果在施工阶段荷载中定义了施工阶段徐变系数，那么在施工阶段分析中将按施 工阶段荷载中定义的徐变系数来计算。 图 3 时间依存材料特性连接 图4 时间依存材料特性值修改
迈达斯桥梁建模基础介绍
迈达斯桥梁建模基础介绍 对于结构工程师来说，掌握一款简单易用的有限元计算软件对于工作效率的提升，是必不可少的。现在流行的各种通用以及专业有限元软件均具有良好的可视化功能，通过数据以及图形的交互功能，结构工程师可以更好的分析结构的受力情况，从而加深对于结构整体以及局部受力特性的认识。然而，并非所有的有限元计算软件都具有快捷、简便而人性化的操作界面以及程序语言，笔者曾使用Midas Civil、JQJS、桥梁博士、ANSYS及SAP等有限元程序进行桥梁结构分析，通过对比后发现，Midas Civil在进行线弹性静力分析，尤其是施工阶段分析时，相比其他几种有限元软件更加便捷，而目前全球市场化最好的大型有限元通用软件ANSYS由于其特有的程序化设计语言APDL，在进行高端结构分析时，具有明显优势。所以，对于刚刚接触有限元程序的桥梁结构工程师来说，笔者推荐选用Midas Civil作为起步软件，它人性化的界面设置以及与Excel良好的互通性将帮助使用者更快的走入有限元程序的大门。 下面将介绍Midas Civil用于桥梁结构分析的基本建模过程。 1 定义材料与截面特性 作为有限元计算的第一步工作，笔者习惯首先定义材料特性，迈达斯中提供了国内外常用的各种材料的材料特性，使用者可根据实际情况选择，对于跨径较大的桥梁上部结构来说，一般采用的混凝土为C50，而钢绞线一般选取Strand1860,选取方法如下所示（注意，普通钢筋材料特性无需在此添加）：
点击右上角的添加键，弹出如下对话框，选取完成后点击适用键，如下图所示：
之后需要定义截面特性，这里需要注意的是，对于需要配置普通钢筋的截面，需采用设计截面，设计截面中提供了多种截面类型供使用者选择，但笔者认为更加便捷的定义方式为使用AutoCAD绘制截面，并另存为dxf格式，而后使用程序提供的截面特性计算器导入dxf 格式的截面，并进行截面特性计算，最后将其存为设计用数值截面导入迈达斯主程序中。
MidasCivil桥梁工程分析常见问题汇总
目录 “文件”相关问题 (1) 1.1 如何方便地实现对施工阶段模型的数据文件的检查？ (1) 1.2 如何导入CAD图形文件？ (2) 1.3 如何将几个模型文件合并成一个模型文件？ (3) 1.4 如何将模型窗口显示的内容保存为图形文件？ (5) “编辑”相关问题 (6) 2.1 如何实现一次撤销多步操作？ (6) “视图”相关问题 (7) 3.1 如何方便地检查平面模型中相交单元是否共节点？ (7) 3.2 为什么板单元消隐后不能显示厚度？ (8) 3.3 如何在模型窗口中显示施加在结构上的荷载？ (9) 3.4 如何修改模型窗口背景颜色？ (11) 3.5 如何修改内力结果图形中数值显示的字体大小和颜色？ (12) “模型”相关问题 (15) 4.1 如何进行二维平面分析？ (15) 4.2 如何修改重力加速度值？ (15) 4.3 使用“悬索桥建模助手”时，如何建立中跨跨中没有吊杆的情况？ (16) 4.4 使用“悬臂法桥梁建模助手”时，如何定义不等高桥墩？ (16) 4.5 程序中的标准截面，为什么消隐后不能显示形状？ (17) 4.6 如何复制单元时同时复制荷载？ (17) 4.7 复制单元时，单元的结构组信息能否同时被复制？ (18) 4.8 薄板单元与厚板单元的区别？ (18) 4.9 如何定义索单元的几何初始刚度？ (19) 4.10 索单元输入的初拉力是i端或j端的切向拉力吗？ (20) 4.11 如何考虑组合截面中混凝土的收缩徐变？ (20) 4.12 定义收缩徐变函数时的材龄与定义施工阶段时激活材龄的区 别？ (21) 4.13 如何自定义混凝土强度发展函数？ (21) 4.14 如何定义变截面梁？ (22) 4.15 使用“变截面组”时，如何查看各个单元截面特性值？ (23) 4.16 如何定义鱼腹形截面？ (24) 4.17 如何定义设计用矩形截面？ (24) 4.18 如何输入不同间距的箍筋？ (25) 4.19 定义联合截面时，“梁数量”的含义？ (26) 4.20 如何定义哑铃形钢管混凝土截面？ (26) 4.21 导入mct格式截面数据时，如何避免覆盖已有截面？ (27) 4.22 如何定义“设计用数值型截面”的各参数？ (29) 4.23 如何考虑横、竖向预应力钢筋的作用？ (30) 4.24 板单元“面内厚度”与“面外厚度”的区别？ (31)