midasCivil在桥梁承载能力检算及荷载试验中的应用(以Civil_V2012为例)
15.MIDAS Civil使用--梁单元荷载的定义

15、MIDAS/Civil软件的使用方法—梁单元荷载的定义
15.1.1梁单元菜单
15.1.2我们把二期荷载作为梁单元来定义
15.1.3定义二期荷载
15.1.4定义二期荷载组
分别对集中荷载、均布荷载、梯形荷载进行施加。
15.1.5集中荷载
选中一个单元
相对值就是相对于单元始点处作用位置,到始点的距离占整个单元长度的多少,始点处相对值是零,终点处相对值是一。
绝对值是直接输入这个作用位置处的坐标就可以了。
本例:在单元始点处相对坐标0,作用力-1千牛;
在距始点0.5倍处相对坐标0.5米,作用力-5千牛;
在终点处相对坐标1倍处相对坐标1.0米,作用力0千牛;
15.1.6填入选中单元集中载荷数据
15.1.7显示集中载荷作用图
15.1.8均布荷载的施加选中一个或几个单元
15.1.9填入选中单元均布载荷数据
15.1.10显示均布载荷作用图
15.1.11梯形荷载的施加选中一个或几个单元
15.1.12填入选中单元梯形载荷数据
15.1.13显示梯形载荷作用图。
桥梁工程Midas Civil常见问题解答_第05章 荷载

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表面任意位置的平面荷载? (6)5.7 如何按照04公路规范定义温度梯度荷载? (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”的计算结果有差别? (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“反应谱荷载工况”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“反应谱函数”时,最大值的含义? (12)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? (14)5.17 为什么按照04公路规范自定义人群荷载时,分布宽度不起作用? (14)5.18 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”。
midasCivil在桥梁承载能力检算及荷载试验中地应用(以Civil_V2012为例)

目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (12)2.1.4试验结果评定 (15)2.2动载试验 (16)2.2.1自振特性试验 (16)2.2.2行车动力响应试验 (18)2.2.2.1移动荷载时程分析 (18)2.2.2.2动力荷载效率 (29)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (29)参考文献 (30)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
midasCivil在桥梁承载能力检算与荷载试验中应用(以Civil_V2012为例)

目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (12)2.1.4试验结果评定 (15)2.2动载试验 (16)2.2.1自振特性试验 (16)2.2.2行车动力响应试验 (18)2.2.2.1移动荷载时程分析 (18)2.2.2.2动力荷载效率 (29)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (29)参考文献 (30)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
土木工程使用MIDAS-Civil 软件在现浇梁施工中临时支架的模拟计算应用

土木工程使用MIDAS/Civil 软件在现浇梁施工中临时支架的模拟计算应用摘要:对于铁路和公路现浇桥梁中临时支架的模拟计算中,采用midas/civil通用的空间有限元分析软件,可以对贝雷梁支架、型钢支架等较复杂的临时结构进行整体建模计算,从计算结果可以看出贝雷梁、型钢支架及钢管柱的受力状态,并根据施工现场实际备料情况优化临时结构杆件的型号和布置,对于施工现场的临时结构安全和降低成本具有指导性施工组织意义。
关键词:midas/civil软件应用;临时结构;贝雷梁支架;优化中图分类号:te973.6 文献标识码:a文章编号:1. 引言在铁路和公路的现浇梁施工中,临时支架结构的安全、稳定、合理和经济性显得尤为重要。
midas/civil软件结构计算软件针对各种常用结构构件都有相应的模拟数据,可以整体模拟受力计算。
并且该软件还具有模型修改简便、施工荷载加载简单、单根杆件受力状态清晰、与现行设计(施工)规范条款一致等特点。
施工人员编制施工组织设计前可以施工现场实际情况选取构件型号并使用该软件建立整体模型、并能模拟构件实际受力状态、并根据计算结果优化贝雷梁、型钢支架布置,具有避免返工(或二次加固)降低施工成本、提高经济效益等重要意义。
本文结合改建长图线牡丹江特大桥跨华康大道40+64+40m(单线)现浇连续梁临时支架实例,使用该软件进行结构计算和临时结构优化。
2. 工程概况改建长图线牡丹江特大桥34#~37#墩40+64+40m连续梁,起点里gdk157+552.05,终点里程为gdk157+697.47,梁体全长145.2m,最大梁高为5.045m,最小梁高为2.745m,顶板宽4.9m,底板宽4.0米。
连续梁平面位于圆曲线半径4000m的缓和曲线上,竖向位于1.83‰的纵坡上。
该连续梁34#、37#墩承台尺寸为6.8×5.8×2.5m,35#、36#墩承台尺寸为9×8.2×3m,34#~37#墩墩顶纵宽分别为2.3m、3.6m、3.6m、2.3m,34#~37#墩高分别为12.5m、8m、8m、10.5m。
基于MIDAS对桥梁荷载试验的应用研究

作者: 谭锴
作者机构: 邵阳职业技术学院建筑工程系,湖南邵阳422000
出版物刊名: 当代教育理论与实践
页码: 159-162页
年卷期: 2014年 第3期
主题词: 混凝土连续梁桥;桥梁检测;荷载试验;有限单元法
摘要:目的随着经济的发展,不断增加的繁重交通荷载加剧了桥梁结构的负担,众多桥梁亟待得到结构性能评定,而桥梁荷载试验是评定桥梁结构性能的重要方法。
通过数值分析为桥梁检测静荷载试验和动荷载试验提供一种参考凭据,从而更好地对桥梁运行状况作出评定。
方法利用桥梁结构分析与计算软件Midas—Civil建立有限元模型,分析桥梁在静荷载作用下的挠度、应力应变等静力特性和在动荷载作用下结构的振动特性。
结果对比模拟数据、桥梁检测荷载试验实测数据以及理论计算数据,评定该桥处于良好运营状态。
结论基于桥梁结构分析与计算软件Midas—Civil仿真模拟为桥梁荷载试验提供一种参考凭据是切实有效可行的方法。
MIDAS在桥梁检测荷载试验仿真中的应用

MIDAS在桥梁检测荷载试验仿真中的应用蓝宝1,花尉攀2,汲生伟2(11荣盛建设工程有限公司,河北廊坊065001;21兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050)=摘要>桥梁结构静载和动载试验,可以检验桥梁的整体受力性能,评价桥梁结构的实际承载能力,是各类桥梁检测评定工作的重要手段。
本文利用Midas程序,建立了金昌某钢筋混凝土板桥有限元分析模型,模拟分析了该桥的静力特性、动力特性,将模拟结果与实测结果进行了对比分析。
对比结果表明:用有限元模拟混凝土板桥的实际工作情况得出的参考数据在对桥梁实际使用过程中进行健康检测和维护中所使用是可行的,从而为桥梁的安全评定提供依据。
=关键词>钢筋混凝土板桥;静载试验;动载试验;有限元方法=中图分类号>TU317=文献标识码>A=文章编号>1001-6864(2009)05-0055-003APPLICATION OF MIDAS IN THE BRIDGE TESTING W ITH LOAD TESTSIMULATIONLAN Bao1,HUA We-i pan2,JI Sheng-wei2(1.Rongsheng Engineering Construction Limited Company,Hebei Langfang065001,C hina;2.School of Civil Engineering,Lanzhou University of Technology,Lanzhou730050,China)Abstract:Static load and dynamic load test of bridge structure can test the inte gral force properties of bridge structure,evaluate the actual carrying capacity of structure of the bridge,and is an important mean of bridge testing facilities assessment.Through a reinforced c oncrete girder bridge in Jinchang,the finite element software Midas is used to analyses detailed and discusses the static and dyna mic characteristics of the bridge.By comparing the measured results with the simulated results,a conclusion can be drawn that the actual work situation of reinforced concrete girder bridge is simulated b3the finite element software,some reference data are obtained,whic h can be the reference data of bridge test and maintcnancc in the actual work process is fea-sible.Key words:reinforced concrete girder bridge;static load;dyna mic load;finite element method桥梁荷载试验分为静荷载试验和动荷载试验。
midasCivil在桥梁承载能力检算和荷载试验中的应用(以Civil_V2012为例)

目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (13)2.1.4试验结果评定 (16)2.2动载试验 (17)2.2.1自振特性试验 (17)2.2.2行车动力响应试验 (19)2.2.2.1移动荷载时程分析 (19)2.2.2.2动力荷载效率 (32)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (33)参考文献 (34)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
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目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (2)2桥梁荷载试验 (7)2.1静载试验 (7)2.1.1确定试验荷载 (7)2.1.2试验荷载理论计算 (10)2.1.3试验及数据分析 (12)2.1.4试验结果评定 (15)2.2动载试验 (16)2.2.1自振特性试验 (16)2.2.2行车动力响应试验 (18)2.2.2.1移动荷载时程分析 (18)2.2.2.2动力荷载效率 (29)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (29)参考文献 (30)结合公路桥梁承载能力检测评定规程,应进行桥梁承载能力检算评定,判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行(1)桥梁缺损状况检查评定(2)桥梁材质与状态参数检测评定(3)桥梁承载能力检算评定。
通过(1)、(2)及实际运营荷载状况调查,确定分项检算系数,根据得到的分项检算系数,对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正,然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比,判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值,可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁,为得到结构抗力效应值,可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用(整体升降温+梯度升降温)、移动荷载、支座沉降(根据实测得到的变位定义)等荷载作用;定义施工阶段分析,可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
计算分析完毕后,先进行荷载组合:结果>荷载组合,选择“混凝土设计”表单,可以结合通用设计规范D60-04自动生成功能生成荷载组合,组合类型按照检测评定规程选择承载能力极限状态设计和正常使用极限状态设计,分别进行结构抗弯、剪、扭验算及抗裂验算。
进行PSC设计验算时,输出参数中可以只选择抗弯、剪、扭验算及抗裂验算内容;如果不考虑扭矩验算,相应选项可不勾选。
进行RC设计时,选择承载能力极限状态验算,进行抗弯、剪、扭验算及裂缝宽度验算。
对于混凝土桥梁,可以结合规范检测评定规程(JTG/T J21-2011)6.4节的规定确定检测位置及内容:跨中正弯矩、支点附近剪力、1/4截面附近弯剪组合连续梁墩顶负弯矩等,选中这些位置处的单元,作为设计位置。
当然也可以将全桥主梁单元均作为设计位置。
设计验算完毕后,可以在结果当中表格里面通过表格查找到桥梁作用效应值及抗力值。
(1)对于抗弯、抗剪、抗扭验算,以承载能力极限状态抗弯设计验算为例,γMu即为考虑结构重要性系数的作用效应值,Mn为桥梁抗弯承载能力。
(2)对于正常使用极限状态抗裂验算,以正常使用极限状态正截面抗剪验算为例,程序分别输出截面顶板、底板及四个角点位置处的正应力结果,然后取其最大值得到Sig_MAX,即可作为作用效应值, Sig_ALW为容许应力值,即正截面抗裂抗力值。
(3)对于裂缝宽度验算,可以在RC设计验算中输出,也可以在PSC设计验算中对B类部分预应力桥梁输出。
以B类部分预应力桥梁裂缝宽度验算为例,Sig_SS表示受拉钢筋应力,W_tk是计算裂缝宽度,W_AC为允许裂缝宽度。
在检测评定规范7.3.4中裂缝宽度限值表也给出了各类别桥梁容许最大裂缝宽度。
(4)对于挠度检算,在civil中不需要进行设计,可以直接在结果>变形当中查找到相应荷载组合或工况下的位移,如下图中承载能力极限状态组合1下的位移,提取相应检算位置处的变形,将其与容许变形对比进行检算。
(5)对于稳定性验算,可以通过civil进行屈曲分析,得出桥梁结构在自重等静力荷载作用下的特征值,即安全系数,安全系数越大,结构越稳定。
通过计算分析得到作用效应值及抗力值后,尚需根据桥梁缺损状况检查评定和桥梁材质与状态参数检测评定确定承载能力检算系数Z1,对于钢筋混凝土桥梁尚需确定承载能力恶化系数、截面折减系数、钢筋截面折减系数等,通过规范公式7.3.1、7.3.3-1、7.3.3-2、7.3.3-3分别进行强度、应力、变形、裂缝宽度验算。
对于圬工结构桥梁可以通过civil计算分析得到荷载作用效应值,然后将其与引入承载能力检算系数Z1修正的抗力值作对比,进行检算。
对于钢桥,可以通过civil计算分析得到荷载作用下的应力及变形,然后将引入承载能力检算系数Z1修正的应力变形容许值对比检算。
对于拉吊索承载能力检算,主要是将计算拉索应力与考虑检算系数的容许应力限值做对比。
详细内容可参照《公路桥梁承载能力检测评定规程》第7章内容,确定检算公式及检算系数等。
2桥梁荷载试验根据公路桥梁承载能力检测评定规程规定,如果荷载作用效应与结构抗力效应的比值在1.0—1.2之间时,尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
故本节主要讲解如何结合midas civil及FEA进行荷载试验分析。
2.1静载试验2.1.1确定试验荷载首先是确定静力试验荷载,根据控制内力、应力或变位等效原则,选择满足静力荷载试验效率的试验荷载及加载方案。
---静力试验荷载作用下,某一加载试验项目对应的加载控制截面内力/变形的最大计算效应值;---检算(控制)荷载产生的同一加载控制截面内力、应力或变位的最不利效应计算值;---按规范取用的冲击系数值;验收性荷载试验---:0.85~1.05;鉴定性荷载试验---:0.95~1.05。
对于加载控制截面,可以参考《公路桥梁承载能力检测评定规程》中表8-1-3“不同类型桥梁主要加载测试项目”及《公路桥梁荷载试验规程》中5.2.2-1/ 2/3/4“各桥型试验荷载工况及控制截面”进行选择确定。
S表示检算荷载或控制荷载作用下的计算效应值,此荷载一般取移动设计荷载,如车道荷载或者是其他设计荷载。
对于冲击系数,如果在civil中定义了移动荷载分析控制中冲击系数,那么计算结果中即包含了冲击效应,可以直接用计算静载试验效率。
以一连续梁桥为例,跨径布置为25+35+25,依据上述规范条文选择试验工况及控制截面如下:(1)主跨支点位置最大负弯矩工况,主跨支点截面,图示B截面(2)主跨跨中截面最大正弯矩工况,主跨最大弯矩截面,图示C截面(3)边跨主梁最大正弯矩工况,边跨最大弯矩截面,图示A截面根据《公路桥梁荷载试验规程》说明,静载试验工况应包括中载工况和偏载工况,故设置两个移动荷载工况:偏载和中载。
偏载车道布置依据通用设计规范中最不利的布置形式设置。
计算分析后分别查看两个工况A、B、C三个控制截面的计算效应值,此时如前处理中在移动荷载分析控制定义了冲击系数,则计算效应值已经包括冲击效应。
以A截面为例,模型中为12号单元中点位置,查看其在偏载移动工况作用下的最大正弯矩为5411.1kN*m,此值即为公式中的分母值,如图所示。
得到检算控制荷载计算效应值后,可以通过移动荷载结果>影响线>梁单元内力,输出12号单元中点在偏载三个车道下的弯矩影响线,如下图偏载1车道下弯矩影响线,同时可将影响线数据通过“生成文件”导出为mct文件。
通过移动荷载结果>移动荷载追踪器>梁单元内力,输出12号单元中点产生最大正弯矩时的移动荷载布置情况,如图所示,并可通过“输出最大/最小荷载文件”将移动荷载布置情况输出为mct格式文件,导入civil后作为静力荷载计算分析。
根据上述导出的弯矩影响线数据、最不利移动荷载布置情况,结合其他辅助工具(检测行业自编小工具),确定试验车辆荷载布置在哪些位置时可以使公式中Ss项满足静载试验效率的要求。
2.1.2试验荷载理论计算确定试验荷载加载位置后,即可采用试验车辆或重物加载试验,关于如何在civil中模拟试验荷载加载,以下述例子进行说明。
首先是对于单梁模型,试验车辆荷载可以采用荷载>梁荷载>线>集中荷载进行施加模拟,假设试验车辆荷载为3轴重车,轴重与轴距统计如下表所示:前轴后轴1 后轴2 前后轴间距后轴间距80kN 130kN 130kN 3.5m 1.3m如将该试验车辆加载在最外侧车道上,如图所示,选择集中荷载后,因试验车辆荷载加载在最外侧车道上,所以需要勾选“偏心”,下面选择“中心”表示以截面质心位置处作为参考位置,“偏心”表示以设置截面偏心后的位置作为参考位置;方向选择局部坐标系y设置横向偏心,通过距离参考位置(加载区间确定的直线)I-端、J-端的偏心距离,确定加载位置,因为最外侧车道中心线距离车道单元-4.35m,故此处距离输入4.35;然后输入根据轴距分配数值,后轴2放在10号节点,后轴1则相对位置为1.3/5.094,前轴相对位置为4.8/5.094,输入对应轴重,选择加载区间两点即可完成试验车辆荷载的输入。
对于梁格模型,可以参照单梁模型对纵梁单元施加梁荷载模拟试验车辆,也可以在梁格模型上添加一个虚拟板或者桥面板单元,如果是添加虚拟板,将其容重设为0,厚度设置较小,此时主要是方便在梁格模型任意位置处参加平面荷载,如果建立桥面板单元,按照桥面板实际厚度建立相应板单元。
在板单元上施加试验荷载,首先通过荷载>压力荷载>分配平面荷载>定义平面荷载类型,假设在此板单元上施加两辆车组成的试验车辆荷载(假设从左侧开上桥梁),车辆轴重、轴距、车距统计如下表:前轴后轴1 后轴2 前后轴间距后轴间距车距80kN 130kN 130kN 3.3m 1.3m 3m 定义车辆荷载名称,选择荷载类型为集中荷载,定义试验车辆的荷载的局部坐标,假设第一辆车的后轴2位于0点,根据轴距及车距,依次定义其余轴重位置,完成试验车辆荷载的定义。
完成平面荷载定义后,选择分配平面荷载,主要是把之前定义的车辆平面荷载放在加载位置上,加载位置通过三点确定:原点、x轴上任意点、x-y平面上任意点。
一般可以将平面荷载中第一个集中荷载放在加载平面原点位置处,方面平面荷载的定义和分配。
如果静载试验荷载需要进行逐级加载,对于理论计算,可以通过定义施工阶段,将不同阶段分级荷载定义为不同的荷载组,然后在不同施工阶段激活模拟。
试验过程中要以理论计算结果作为参考,分析控制各分级加载过程。
2.1.3试验及数据分析根据公路桥梁荷载试验规程(征求意见稿)中5.3节测试内容中说明,静载试验主要关注控制截面的应力(应变)观测、挠度变形测试、构件表面开裂状况、环境温度等,并给出不同桥型的试验测试内容表格。