midas移动荷载加载方式
Midas-移动荷载-设置流程
midas Civil 技术资料----移动荷载设置流程目录midas Civil 技术资料1 ----移动荷载设置流程1 一、定义车道线（车道面）2 二、定义车辆荷载5 三、定义移动荷载工况7 四、移动荷载分析控制9 五、运行并查看分析结果12 参考文献14北京迈达斯技术有限公司 桥梁部 2013/05/17本章主要结合中国规范JTG D60-2004[1]进行纵向（顺桥向）移动荷载分析介绍，移动荷载分析主要是计算移动荷载（车道、车辆或人群荷载）在指定路径上（车道线、车道面）移动时产生的各种效应（反力、内力、位移、应力）的包络结果，具体分析过程如下：（1）定义车道线/面；（2）定义车辆荷载--车道荷载、车辆荷载、人群荷载等活荷载；（3）定义移动荷载工况；（4）定义移动荷载分析控制；（5）运行分析并查看结果。
一、定义车道线（车道面）荷载>移动荷载>移动荷载规范-china，定义车道线或车道面，确定移动荷载路径，程序提供车道单元和横向联系梁两种方法，其中，车道单元法是将作用在车道中心线上的荷载换算到车道单元上（换算为集中力和扭矩），单梁模型中常用；而横向联系梁法是将移图1-1车道单元法及横向联系梁法示意图动荷载作用在横梁上，然后由横梁按比例传递到临近的纵梁单元上，梁格模型中常用，此时需要将横梁定义成为一个结构组，传力示意如图1-1所示。
随后即可进行车道线定义，首先是“斜交角”设置，对于斜桥梁格模型可以输入起点和终点的斜交角度，此设置需跟横向联系梁法配合使用，车道单元法不需要设置此项。
“车辆移动方向”，对于直桥，选择三者无差别；如果是斜桥，则车辆移动方向不同，分析结果也不同，故要选择“往返”。
图1-2车道单元法及横梁联系梁法定义图示 “偏心距离”的输入，蓝色虚线为车道中心线的位置，Start-End 为车道单元，以顺桥向为基准，当车道中心线在车道单元的左侧时，偏心距离a 为负值，右侧为正值。
midas移动荷载加载方式
桥梁跨径： 配合定义车辆荷载定义时的计算跨 径。 比例系数：1
一 纵向施加移动荷载
3.人行荷载的加载方式—车辆荷载
注意： 建立人群荷载的两种方法：
（添加标准车辆(对应各规范)）
用户定义：
一 纵向施加移动荷载
公路通用规范标准人群：
同一模型中只能定义1个标准人群荷载
集度
宽度
一 纵向施加移动荷载
新城市规范标准人群：
一 纵向施加移动荷载
定义车道荷载
注意： 1.车辆荷载的分布： 车道单元：单梁计算 横向联系梁：梁格计算 2.偏心距离： 车道中心线到选择单元连线的距离，注意方向正负号。 3.桥梁跨度：
连续梁时输入最大跨度。
4.比例系数： 跨径>150m时的纵向折减系数。 5.选择 两点：便于直线桥选择车道参考线单元，点选首末单元即可。 单元：便于曲线桥选择相关单元，直接输入单元号。例如：1to80。
1.设计车道数量（施工图中的车道数量）。 2.截面可以布置的最多车道数。
公路桥涵设计通用规范 （JTGD60-2004）
一 纵向施加移动荷载
为什么要考虑偏载：
对上述模型分别考虑中载和偏载两种情况,竖向弯矩（My）如下图所示：
6000 4000
2000
外偏(最小) 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 -2000 -4000 -6000 外偏(最大) 中载(最小)
中载(最大)
对于曲线梁桥偏载对结构弯矩（My）的影响很小（各色曲线重合）
一 纵向施加移动荷载
MIDAS中关于移动荷载车道的定义MIDAS中关于移动荷载车道的定义很多人
MIDAS中关于移动荷载车道的定义MIDAS中关于移动荷载车道的定义很多人都不是很清楚原理，MIDAS自己也讲的不是很清楚，事实上很多累死软件对横向荷载的分布处理也不是很完善，下面我就我个人理解，参考其他前辈的理解，说说我的看法，希望大家积极跟帖，多多讨论，把这个问题搞清楚。
定义一般车道时，应该就是选择距离设计车道中心线最近的一根纵梁作为车道单元，然后定义偏心来按规范规定的等效车道荷载加载。
偏心距离是车道中心距离就近梁单元中心的距离。
结构尺寸确定后，车道中心和每个纵梁的中心（如果是单梁那就是结构的中心）都是已知的，这时就很容易确定车道的偏心距离了。
横向联系梁车道定义时和一般车道定义方法是一样的，要选择就近的一根纵梁作为车道单元，定义偏心、定义跨度、定义车道分配单元，唯一不同的就是横向联系梁要选择横向联系梁结构组而已。
MIDAS官方的说法是：车道单元是定义车道位置的参考单元，civil中目前横向车道位置需由用户定义。
车道偏心量为车辆中心线距参考单元距离。
我理解的具体加载情况是：一根单梁，车道中心布置，如果定义车道时不考虑车辆宽度，则荷载加载在梁单元中心线上；而如果定义车道时考虑车辆宽度（貌似2006版才有了这个功能）1.8m，则荷载为偏心梁单元荷载，分别加载在梁单元中心两侧0.9m的位置上，因此换算成梁单元荷载就是集中载和换算扭矩。
对于单梁分析，是否考虑车辆宽度对结构没有影响，但如果是梁格模型，是否考虑车辆宽度对结果的影响还是很大的。
规范规定的等效车道荷载是没有考虑车辆宽度的（但是，我在邵旭东的《桥梁工程》中看到了一句大实话：车道荷载的单向布载宽度为3.0m，这个才更接近实际情况）。
具体的，根据规范进行双车道中载和偏载加载时，一个是把车道荷载分别加载在两个车道设计中心线上，一个就是以最小间距3m来在一侧布置2个车道加载。
如具体偏载情况: 第一个车道中心位置: 人行道边缘+0.5+0.9 第二个车道中心位置: 人行道边缘+0.5+0.9+3.1 ，用梁中心线计算出偏心距离输入即可。
MIDAS中关于荷载设置的常见问题解答
第五章“荷载〞中的常见问题 (2)5.1 为什么自重要定义为施工阶段荷载？ (2)5.2 “支座沉降组〞与“支座强制位移〞的区别？ (2)5.3 如何定义沿梁全长布置的梯形荷载？ (3)5.4 如何对弯梁定义径向的荷载？ (4)5.5 如何定义侧向水压力荷载？ (5)5.6 如何定义作用在实体外表任意位置的平面荷载？ (6)5.7 如何按照04公路标准定义温度梯度荷载？ (7)5.8 定义“钢束布置形状〞时，直线、曲线、单元的区别？ (8)5.9 如何考虑预应力结构的管道注浆？ (8)5.10 为什么预应力钢束采用“2-D输入〞与“3-D输入〞的计算结果有差异？ (9)5.11 “几何刚度初始荷载〞与“初始单元内力〞的区别？ (10)5.12 定义索单元时输入的初拉力与预应力荷载里的初拉力的区别？ (11)5.13 为什么定义“反响谱荷载工况〞时输入的周期折减系数对自振周期计算结果没有影响？ (11)5.14 定义“反响谱函数〞时，最大值的含义？ (11)5.15 为什么定义“节点动力荷载〞时找不到已定义的时程函数？ (12)5.16 如何考虑移动荷载横向分布系数？ (13)5.17 为什么按照04公路标准自定义人群荷载时，分布宽度不起作用？ (14)5.18 在定义车道时，“桥梁跨度〞的含义？ (15)5.19 如何定义曲线车道？ (15)5.20 定义“移动荷载工况〞时，单独与组合的区别？ (15)5.21 定义移动荷载子荷载工况时，“系数〞的含义？ (16)5.22 为什么定义车道面时，提示“车道面数据错误〞？ (16)5.23 “结构组激活材龄〞与“时间荷载〞的区别？ (17)5.24 施工阶段定义时，边界组激活选择“变形前〞与“变形后〞的区别？ (17)5.25 定义施工阶段联合截面时，截面位置参数“Cz〞和“Cy〞的含义？ (17)第五章“荷载〞中的常见问题5.1为什么自重要定义为施工阶段荷载？具体问题一次落架桥梁，没有施工阶段划分，自重还需定义为施工阶段荷载吗？施工阶段荷载和其他荷载类型有什么区别？相关命令荷载〉静力荷载工况...问题解答如果不进行施工阶段分析，那么自重的荷载类型应选择“恒荷载〞。
midas移动荷载加载
道路条件
设置道路的平整度、坡度等参 数，以考虑道路条件对车辆行 驶的影响。
车辆间距
设置车辆之间的间距，以考虑 车辆之间的相互作用对动态作
用的影响。
CHAPTER 03
MIDAS移动荷载加载实例分析
实际工程案例介绍
工程背景
某高速公路桥梁，需要进行移动荷载加载分析， 以评估桥梁的承载能力和安全性。
工程参数
建筑结构
MIDAS可以模拟地震、风等自然灾 害对建筑结构的动态影响，为建筑 结构的抗震、抗风设计提供依据。
MIDAS的优势与局限性
优势
MIDAS能够模拟和分析复杂的移动荷载作用，提供高精度的结构响应分析结果； 其用户界面友好，易于操作和学习；具有广泛的适用领域和行业认可度。
局限性
MIDAS主要适用于移动荷载的分析，对于静态或准静态问题可能不适用；对于 大规模复杂结构的分析可能存在计算效率问题；需要专业的工程背景和技能来 正确使用和解释分析结果。
在移动荷载加载过程中，注重环保和可持 续发展，采用低能耗、低排放的技术和设 备，降低对环境的影响。
制定和完善移动荷载加载技术的标准和规 范，促进技术的普及和应用。
MIDAS软件未来的改进方向
拓展应用领域
不断拓展MIDAS软件的应用领域，将其应用 于更多类型的结构和工程领域。
优化用户界面
改进MIDAS软件的界面设计，使其更加友好、 易用，降低用户的学习成本。
MIDAS移动荷载加载
CONTENTS 目录
• MIDAS简介 • MIDAS移动荷载加载原理 • MIDAS移动荷载加载实例分析 • MIDAS与其他软件的比较 • MIDAS移动荷载加载的未来发展
CHAPTER 01
MIDAS箱涵计算例题
常用的三种活载加载方式
1.顶板直接加载：
（1）覆土较小时直接加载更为方便。
（2）定义方法和一般梁桥一致，由于箱涵跨度较小，故应按车道和车辆两种
情况考虑。程序自动取两者最大值。
承载力组合
短期组合
长期组合
常用的三种活载加载方式
2.等待图层厚度加载：
（1）箱涵的跨度应该较小，覆土较厚可用等待土层考虑活载。
7.682m），全宽18.4米。
截面偏心位置对结构内力的影响
1.单元轴线处理方法讨论：
顶对齐共节点
加刚臂验证顶对
齐处理方式
中心对齐共节点
顶对齐修订柱顶位置
结论：
1.程序处理顶对齐（截面偏心）的方法通是加刚臂的形式实的，且程序无论消音后效果如何，
程序都是按截面型心位置计算内力。
2.中心对齐显然和结构力学的计算方法一致。故尽量采用中心对齐的方式建模。
土压力计算方法
2.土压力的计算(活载墙后土压力)
（1）墙后土压力：
= 14022 = 560 注意躲车道要折减
= 7.682 0 = 4.85
hxr=560/（7.682x4.85）=15.03kN/m2 = tan2（45o–φ/2）=0.333
墙后活载产生的压力：q=15.03x7.682x0.333=38.44kN/m
q1=P1xB=27x7.682=262.7kN/m
（2）侧墙土受到压力（内摩擦角30度为例）：
eP1 =rHtan2(45°-φ/2) =11.4kN/m2 （11.4x7.682=87.6kN/m）
eP2 =r(H+h)tan2(45°-φ/2) =48kN/m2 （48x7.682=368.7kN/m）
Midas 移动荷载 设置流程
midas Civil 技术资料----移动荷载设置流程目录midas Civil 技术资料1 ----移动荷载设置流程1 一、定义车道线（车道面）2 二、定义车辆荷载5 三、定义移动荷载工况7 四、移动荷载分析控制9 五、运行并查看分析结果12 参考文献14北京迈达斯技术有限公司 桥梁部 2013/05/17本章主要结合中国规范JTG D60-2004[1]进行纵向（顺桥向）移动荷载分析介绍，移动荷载分析主要是计算移动荷载（车道、车辆或人群荷载）在指定路径上（车道线、车道面）移动时产生的各种效应（反力、内力、位移、应力）的包络结果，具体分析过程如下：（1）定义车道线/面；（2）定义车辆荷载--车道荷载、车辆荷载、人群荷载等活荷载；（3）定义移动荷载工况；（4）定义移动荷载分析控制；（5）运行分析并查看结果。
一、定义车道线（车道面）荷载>移动荷载>移动荷载规范-china，定义车道线或车道面，确定移动荷载路径，程序提供车道单元和横向联系梁两种方法，其中，车道单元法是将作用在车道中心线上的荷载换算到车道单元上（换算为集中力和扭矩），单梁模型中常用；而横向联系梁法是将移图1-1车道单元法及横向联系梁法示意图动荷载作用在横梁上，然后由横梁按比例传递到临近的纵梁单元上，梁格模型中常用，此时需要将横梁定义成为一个结构组，传力示意如图1-1所示。
随后即可进行车道线定义，首先是“斜交角”设置，对于斜桥梁格模型可以输入起点和终点的斜交角度，此设置需跟横向联系梁法配合使用，车道单元法不需要设置此项。
“车辆移动方向”，对于直桥，选择三者无差别；如果是斜桥，则车辆移动方向不同，分析结果也不同，故要选择“往返”。
图1-2车道单元法及横梁联系梁法定义图示 “偏心距离”的输入，蓝色虚线为车道中心线的位置，Start-End 为车道单元，以顺桥向为基准，当车道中心线在车道单元的左侧时，偏心距离a 为负值，右侧为正值。
MIDAS使用的常见问题
Part I. 部分使用说明1. 定义移动荷载的步骤λ在主菜单的荷载>移动荷载分析数据>车辆中选择标准车辆或自定义车辆。
λ对于人群移动荷载，按用户定义方式中的汽车类型中的车道荷载定义成线荷载加载(如将规范中的荷载0.5tonf/m**2乘以车道宽3m，输入1.5tonf/m)。
定义人群移动荷载时，一定要输入Qm和Qq，并输入相同的值。
集中荷载输入0。
λ布置车道或车道面(梁单元模型选择定义车道，板单元模型选择定义车道面)，人群荷载的步行道也应定义为一个车道或车道面。
λ定义车辆组。
该项为选项，仅用于不同车道允许加载不同车辆荷载的特殊情况中。
λ定义移动荷载工况。
例如可将车道荷载定义为工况-1，车辆荷载定义为工况-2。
在定义移动荷载工况对话框中的子荷载工况中，需要定义各车辆要加载的车道。
例如: 用户定义了8个车道，其中4个为左侧偏载、4个为右侧偏载，此时可定义两个子荷载工况，并选择“单独”，表示分别单独计算，程序自动找出最大值。
在定义子荷载工况时，如果在“可以加载的最少车道数”和“可以加载的最大车道数”中分别输入1和4，则表示分别计算1、2、3、4种横向车辆布置的情况(15种情况)。
布置车辆选择车道时，不能包含前面定义的人群的步行道。
λ定义移动荷载工况时，如果有必要将人群移动荷载与车辆的移动荷载进行组合时，需要在定义移动荷载工况对话框中的子荷载工况中，分别定义人群移动荷载子荷载工况(只能选择步道)和车辆的移动荷载子荷载工况，然后选择“组合”。
2. 关于移动荷载中车道和车道面的定义当使用板单元建立模型时λa. 程序对城市桥梁的车道荷载及人群荷载默认为做影响面分析，其他荷载(公路荷载和铁路荷载)做影响线分析。
b. 只能使用车道面定义车的行走路线。
对于城市桥梁的车道荷载及人群荷载以外的荷载，输入的车道面宽度不起作用，按线荷载或集中荷载加载在车道上。
c. 对于城市桥梁的车道荷载及人群荷载，在程序内部，自动将输入的荷载除以在”车道面”中定义的车道宽后，按面荷载加载在车道上。
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定义车辆荷载
midas移动荷载加载方式
定义移动荷载工况
注意：
横向折减系数： 多车道横向折减系数。
组合选项： 组合：按提供的系数组合各子荷 载工况。 单独：各子荷载工况独自发生作 用。
子荷载工况里的系数： 子工况计算效应的增减系数，（ 类似横向分配系数的概念）。
定义车辆荷载
1）车轮荷载：一个车轮的标准中70kN。
2）分布宽度：1m 纵向宽度：1m
3）最多车道数：该横向框架分析模型上可 能作用的最多车道数。
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移动荷载工况
比例系数：冲击系数
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2.盖梁计算移动荷载的施加
模型的注意事项
注意：
1.对于预制结构：一般支座间距小，可不模拟横梁。 2.对整体现浇结构：一般支座较稀疏，必须模拟横梁。
midas移动荷载加载方式
定义车道荷载：
注意： 1.对于预制结构：移动荷载直接施加在盖梁上。 2.对整体现浇结构：移动荷载施加在横梁上。 3.车道起终点的设计应满足规范要求。（直接施加到盖 梁上时，应为最外侧支座之间的区域）
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定义车辆
注意： 1.车辆荷载：纵向计算单车道反力的一半（车道一个车轮的 反力，但交接墩考虑两孔效应叠加）。 2.车道数量：考虑实际的车道数量。 4.特别注意车轮至路缘距离如在定义车道时已考虑这里填0 3.可以勾选中央分隔带考虑双幅桥的情况。
注意：
组合： 考虑将两侧人群荷载叠加。 即总效应最大。
对应关系： 车辆和车道对应起来。
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1.桥面板计算移动荷载的施加
规范相关内容
midas移动荷载加载方式
注意： 当考虑车轮的分布宽度有重叠的情况，应将总效应折减为标准轮重对应的分布
宽度。 例如：两个车轮重叠（总重2x70=140kN）重叠后的分布宽度为3.5m，
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各参数的关系
注意： 1. 总效应=（车轮荷载x车道比例系数x纵向宽度）/分布宽度。 2. 程序内部仍然按195kN（100*3/2*1.3）加载，计算各效应时考虑“车道比例系数”。 3. 特别注意：一个车道按两个车轮，间距取1.8m加载，所以表格中的反力结果是（195*4*2）。
注意： 偏心距离： 人行道中线到单元轴线的距离。 车轮间距： 输入0，考虑人行荷载为线荷载。
桥梁跨径： 配合定义车辆荷载定义时的计算跨 径。 比例系数：1
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3.人行荷载的加载方式—车辆荷载
注意： 建立人群荷载的两种方法： （添加标准车辆(对应各规范)） 用户定义：
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midas移动荷载加载方式
车道数量如何确定 ：
1.设计车道数量（施工图中的车道数量）。 2.截面可以布置的最多车道数。
公路桥涵设计通用规范 （JTGD60-2004）
midas移动荷载加载方式
为什么要考虑偏载：
对上述模型分别考虑中载和偏载两种情况,竖向弯矩（My）如下图所示：
对于曲线梁桥偏载对结构弯矩（My）的影响很小（各色曲线重合） midas移动荷载加载方式
midas移动荷载加载方式
2.梁格模型施加移动荷载
注意： 1.车辆荷载分布： 选择横向联系梁 2.横向联系梁组： 选择对应的横向联系梁组（提前定义的） 3.车道位置仍然通过纵梁单元及相关角度确定具体位置。（上边选 择横向联系梁组，但添加单元为纵梁相关单元）。
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3.人行荷载的加载方式—定义车道
对上述模型分别考虑中载和偏载两种情况,扭矩（Mx）如下图所示： 对于曲线梁桥考虑偏载对结构的影响较大（尤其对扭矩的影响）。
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各种布载形式之间的关系：
1.各布载形式（工况）是独立的。 2.最终活载的结果是取各布载形式中的 最不利值，而非累加值。 midas移动荷载加载方式
1.纵向单梁加载——选择移动荷载规范
注意：
1
2 1.可以选择各国的移动荷载，但各单
位购买模块不同此处显示的规范数量
不同。
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定义车道荷载
注意： 1.车辆荷载的分布： 车道单元：单梁计算 横向联系梁：梁格计算 2.偏心距离： 车道中心线到选择单元连线的距离，注意方向正负号。 3.桥梁跨度： 连续梁时输入最大跨度。 4.比例系数： 跨径>150m时的纵向折减系数。 5.选择 两点：便于直线桥选择车道参考线单元，点选首末单元即可。
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1.输出移动荷载的影响线
注： 1.通过影响线可以清晰的看到移动荷载对某点的作用情况。
目录
一、纵向施加移动荷载
1.单梁模型施加移动荷载 2.梁格模型施加移动荷载 3.人群荷载如何施加
二、横向施加移动荷载
1.桥面板计算移动荷载的施加 2 盖梁 计算移动荷载的施加
三、移动荷载分析工具
1.如何输出影响线 2.通过移动荷载追踪器查看布载方式 3.利用并发反力组结果输出下部计算数据
midas移动荷载加载方式
公路通用规范标准人群：
同一模型中只能定义1个标准人群荷载
集度
midas移动荷载加载方式
宽度
新城市规范标准人群：
集度
宽度
同一模型中只能定义1个标准人群荷载
midas移动荷载加载方式
自定义人群定义(优点：同一模型中s移动荷载加载方式
3.人行荷载的加载方式—移动荷载工况
则标准轴重（70kN）的折减分布宽度为3.5/2=1.75m
midas移动荷载加载方式
定义车道线
1）移动荷载规范：横向移动荷载。 2）定义设计车道线：选择车道线的位 置，设置各单元位置的比例系数。 比例系数：1/（纵向分布宽度） 3）注意：纵向分布宽度为折算成一个 标准轮重的分布宽度。
midas移动荷载加载方式
Civil添加移动荷载的整体思路
步骤1：移动荷载规范
1 2 34
四步原则 步骤2：车道 步骤3：车辆
步骤4：移动荷载工况 midas移动荷载加载方式
1.单梁模型施加移动荷载
midas移动荷载加载方式
车道数量如何确定。
为什么要考虑偏载。 多种布载形式之间的关系
与程序无关 的
主菜单中没有人群荷载，人群荷载如何定义 。