48m+85m+48m三跨连续梁桥MIDAS有限元分析模型模拟Word文件下载.docx
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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。
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
节点
Dx
Dy
Dz
Rx
Ry
Rz
2
1
3
5
20
21
23
49
50
52
67
68
70
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:
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:
恒荷载,
名称:
桥面铺装层;
钢筋张拉值;
预应力,
整体升温;
温度荷载,
整体降温;
正温梯;
温度梯度,
负温梯;
横隔板;
恒荷载)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、1395,注浆:
0),添加,如表
钢束名称
荷载工况
张拉类型
张拉位置
结束点应力(KN/CM2)
开始点应力(KN/CM2)
B1
钢筋张拉值
应力
两端
1395000
N1
N1'
T1
T1'
W1
W1'
5.整体升温:
荷载,温度荷载,系统温度(荷载工况名称:
最终温度:
30;
添加)
6整体降温:
-20;
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:
8负温梯:
负温梯,
+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(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:
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:
0.78,加载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),
CH-RQ,系数:
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:
2桥墩的3支座节点
3沉降量:
3桥墩的3支座节点
4沉降量:
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,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
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),查看模型参与质量,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150次)
5.查看频率值:
结果,周期与振型(显示类型,图例,适用),查看频率:
1.331919
6.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,),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CLCB44
(弹性阶段应力验算组合:
1.0D+1.0PS+1.0SM[1]+1.0M+1.0T[2]+1.0TPG[2])作用下,如图:
2.结构最大反力
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
①轴力
②剪力
Z向
如图可知,剪力最大值分布在桥墩位置。
③弯矩
最大弯矩在跨中位置,注意跨中的设计弯矩抵抗值
④扭矩
4.结构变形
5.结构应力
2)1.在clCB8组合(基本组合:
1.2D+1.2PS+0.5SM[1]+1.4M+1.12T[1]+1.12TPG[2])
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
Y向
3)1.在clCB35
组合(长期组合:
1.0D+1.0PS+1.0SM[1]+0.4/(1+mu)M+1.0T[2]+0.8TPG[2])
4)1.在clCB29
组合(短期组合:
1.0D+1.0PS+1.0SM[1]+0.7/(1+mu)M+1.0T[2]+0.8TPG[1]
根据以上各种不同的荷载组合,midas分析出不同的内力、应力、变形、反力。
可以看出该桥在运营状态下的受力情况,但在该模型中没有考虑偶然荷载。
在选取的几个组合中,Dx方向的变形主要是由于张拉钢筋、温度荷载引起。
若仅在自重、移动荷载、横隔板、桥面铺装层作用下,则Dx方向变形微弱。
结构变形:
心得体会:
从建立节点到模拟运行,从生疏到熟练,经过一学期对midas的学习,我基本熟悉midas的相关操作。
在建立三跨桥的实际例子中,我懂得了建立模型的一般步骤以及相关注意事项,在建立过程中,在老师的帮助和指导下,从错误本身出发,找到错误根源,从原理上,尽可能去学习建立模型每一步的根源,由于时