midas建模连续刚构
基于Midas Civil的连续刚构桥受力分析
基于Midas Civil的连续刚构桥受力分析摘要：本案例通过Midas软件建立连续刚构桥受力结构模型，对连续刚构桥持久状况正常使用极限状态内力分析，清晰表达出其各使用阶段内力，从而更好地进行内力分析计算，为以后连续刚构桥施工受力分析方案提供理论依据。
关键词：Midas分析；连续刚构桥；内力分析1 工程概况本工程位于广东省，东莞麻涌至长安高速公路路线跨越漳彭运河后，于大娘涡、沙头顶之间跨越淡水河。
淡水河上游接东江北干流和中堂水道，下游汇入狮子洋。
淡水河特大桥设计起点从路线K20+060开始至K21+184终止。
其中主桥为（82+2×140+80）m的连续刚构桥，梁部采用C60混凝土，根部梁高8m，高跨比为1/17.5，跨中梁高为3m，高跨比为1/46.67，跨中根部梁高之比为1/2.67，底板按1.8次抛物线变化，桩基采用9根φ2.2m桩（半幅桥）。
2 主要技术标准本桥采用对称逐段悬臂灌注和支架现浇两种施工方法。
先托架浇注0号块，再对称逐段悬臂浇筑其它块件。
边跨端头块采用支架现浇法施工。
先合拢边跨，再合拢中跨。
中跨采用挂篮合拢。
边跨采用支架施工，先现浇端头块，然后浇筑2m 长合拢段进行边跨合拢。
相关计算参数如下所示：1、公路等级：高速公路，双向八车道。
2、桥面宽度：2×19.85m。
3、荷载等级：公路-I级。
4、设计时速：100km/h5、设计洪水频率：1/300。
6、设计通航水位：H5%＝3.14m。
7、设计基本风速：V10%＝31.3m/s3 计算理论构件纵向计算均按空间杆系理论，采用Midas Civil V7.41进行计算。
（1）将计算对象作为平面梁划分单元作出构件离散图，全桥共划分711个节点和676个单元；（2）根据连续刚构的实际施工过程和施工方案划分施工阶段；（3）根据规范规定的各项容许指标，验算构件是否满足规范规定的各项要求。
4建立计算模型及离散图4.1计算模型主桥主墩采用桩基采用9根φ2.2m桩（半幅桥）。
基于MIDASCivil连续钢构的上部结构受力分析
基于MIDAS/Civil连续钢构的上部结构受力分析孙天天（新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830001）摘要：利用MIDAS/Civil建立连续钢构桥的仿真模型，通过对实际工程案例的计算分析，验证模型的准确性和桥梁的稳定性。
关键词：MIDAS/Civil；连续钢构；受力分析中图分类号：U443.22 文献标识码：A Mechanical analysis of superstructure based on MIDAS / Civil continuous steel structureSUN Tian-tian（Xinjiang Transportation Planning Survey Design Institute, XinjiangUrumqi 830001 China）Abstract:In this paper， MIDAS/Civil is used to build the simulation model of the continuous steel structure bridge. Through the calculation and analysis of the actual engineering cases， the accuracy of the model and the stability of the bridge are verified.Key words:MIDAS/civil;continuous steel structure;stress 引言某连续刚构桥跨度为126 m+220 m+126 m，该桥为单箱单室断面，根部梁高13.8 m，跨中梁高5.0 m，底板按1.65次抛物线进行变换，顶板厚度为0.3 m。
按全预应力混凝土构件相应指标进行控制［1］。
1 桥梁建模1.1 荷载取值一期恒载主要是主梁的自重。
混凝土容重取26 kN/m3，混凝土箱梁按实际断面计取重量［2］。
[指南]midas若何处理铰接
![[指南]midas若何处理铰接](https://img.taocdn.com/s3/m/31f1962011661ed9ad51f01dc281e53a580251a4.png)
MIDAS如何处理铰接1、如何利用板单元建立变截面连续梁（连续刚构）的模型？建立模型后如何输入预应力钢束？使用板单元建立连续刚构(变截面的方法)可简单说明如下：1）首先建立抛物线(变截面下翼缘) ；2）使用单元扩展功能由直线扩展成板单元，扩展时选择投影，投影到上翼缘处。
；3）在上翼缘处建立一直线梁(扩展过渡用)，然后分别向横向中间及外悬挑边缘扩展成板单元；4）使用单元镜像功能横向镜像另一半；5) 为了观察方便，在单元命令中使用修改单元参数功能中的修改单元坐标轴选项，将板单元的单元坐标轴统一起来。
在板单元或实体块单元上加预应力钢束的方法，目前设计人员普遍采用加虚拟桁架单元的方法，即用桁架单元模拟钢束，然后给桁架单元以一定的温降，从而达到加除应力的效果。
温降的幅度要考虑预应力损失后的张力。
这种方法不能真实模拟沿钢束长度方向的预应力损失量，但由于目前很多软件不能提供在板单元或块单元上可以考虑六种预应力损失的钢束，所以目前很多设计人员普遍在采用这种简化分析方法。
MIDAS 目前正在开发在板单元和块单元上加可以考虑六种预应力损失的钢束的模块，以满足用户分析与设计的要求。
2、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？可以在主梁之间隔一定间距用横向虚拟梁连接，并且将横向虚拟梁的两端的弯矩约束释放。
此类问题关键在于横向虚拟梁的刚度取值。
可参考有关书籍，推荐E.C.Hambly写的"Bridge deck behaviour",该书对梁格法有较为详尽的叙述。
3、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？可否自己编辑截面形式可以在定义截面对话框中点击"数值"表单，然后输入您自定义的截面的各种数据。
您也可以在工具>截面特性值计算器中画出您的截面，然后生成一个截面名称，程序会计算出相应截面的特性值。
用MIDAS建连续刚构桥模型
用MIDAS建连续刚构桥模型步骤:1.建立一个模型的第一步就就是要建立符合您需要的单位体系,一般用KN,M。
2.定义材料参数:混凝土材料参数,预应力钢筋材料参数。
在首先建立模型的时候,可以直接应用MIDAS给定的规范数据库中的材料来定义,但就是在实际的工程中,要根据实际的情况来设置一些参数,如泊松比、弹性模量、线膨胀系数等。
这个时候要用自定义材料参数来定义。
3.定义时间依存性材料特性:(我们通常说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化在程序里统称为时间依存材料特性)1)定义时间依存性特性函数(包括收缩徐变函数,强度发展函数,一般国内的规范里面不考虑强度发展函数)2)将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接起来3)修改时间依存材料特性值(对于连续刚构桥一般就就是指修改构件的理论厚度)4.截面定义:截面定义有许多种方法,可以采用调用数据库中截面(标准型钢)、用户定义、采用直接输入截面特性值的数值形式、导入其她模型中已有截面。
针对连续刚构桥的截面定义,最好就是采用用户定义的方式输入截面参数,当然也可以采用在AutoCAD画好截面,采用MIDAS中的截面特性计算器计算出截面的特性值,保存为SEC文件的形式后,再导入MIDAS中这种数值形式来定义截面,但就是这种树脂形式定义的截面不能向用户输入那样直观的显示截面的三维效果,但就是其不影响整个模型的计算结果。
其中截面特性计算器有其相关的文件说明。
连续刚构桥的截面定义一般就是先建立PSC截面后,再建立变截面单元,等到建立好单元长度后,将变截面单元赋给相应的单元。
5.建立节点:首先要明白节点就是有限元模型最基本的单位,节点不代表任何的实际桥梁结构只就是用来确定构件的位置。
节点的建立可以采用捕捉栅格网、输入坐标、复制已有节点、分割已有节点等方法来建立新的节点,另外在复制单元的同时程序会自动生成构成单元的节点。
节点建立过程中可能会出现节点号不连续的情况,这就是可以通过对选择节点进行重新编号或紧凑节点编号来进行编辑。
连续刚构结构设计与分析
连续刚构结构设计与分析摘要：本文以某公路桥为对象，通过对midas有限元理论进行充分应用，构建起三维仿真分析结构和计算方法，就大桥连续刚构结构计算应用进行具体论述和分析。
关键词：连续刚构结构；计算应用；桥梁工程引言：某公路桥设计时速在每小时100公里，主要形态为空心薄壁大跨度连续钢构。
因此，对于设计施工人员来讲，应用合理化的方法、进行桥梁线型的合理化控制，通过对连续钢构体系的MIDAS分析和计算，可以进一步保障设计施工的质量和安全性，降低设计施工成本，提升桥梁今后使用的经济效益和社会价值[1]。
一、桥梁工程的主要概况某公路桥梁主桥为70+130+70m预应力混凝土连续钢构桥，主梁为单箱单室预应力混凝土直腹板箱形梁，主梁根部梁高7.5m，跨中部梁高3m，箱梁高度按1.8次抛物线变化；主梁采用C50耐久性混凝土，主墩采用等截面薄壁矩形空心墩，主墩承台采用整体式，桩基采用Φ200cm嵌岩桩，与引桥过渡墩采用柱式墩，桩基采用Φ200cm嵌岩桩[2]。
二、结构尺寸拟定根据国内以成桥资料及《梁桥》等有关连续钢构截面形式及尺寸选择的相关内容，拟定该桥主梁尺寸如下[3-4]：箱梁顶宽在20m以下时基本采用单室箱，并且综合考虑施工方便因素，该桥采用单箱单室预应力混凝土直腹板箱形梁，顶板宽12m，底板宽7m。
大跨度预应力混凝土连续钢构一般采用变高度的箱型截面形式，其中墩顶处梁高与最大跨径的关系：梁高为主跨跨径的1/16～1/18，取L/17.33，即130/17.33=7.5m；跨中处梁高与最大跨径的关系：梁高为主跨跨径的1/40～1/50，取L/43.33,即130/43.33=3m。
箱梁顶板厚度最小为0.28m，该桥箱梁顶板厚度除0＃块部分为0.45m外，其余梁段为0.3m；底板厚度考虑箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚至箱梁根部，底板厚度一般可取根部梁高的1/10～1/12，约为32～120cm，该桥箱梁底板厚度从跨中的0.32m按1.8次抛物线变化到箱梁根部的0.85m；腹板厚度一般为40～100cm，箱梁刚度宜尽可能的渐变，在腹板突变处也宜设置渐变段，渐变段以一个梁段为宜，故该桥箱梁腹板厚度在0＃块部分为1m，2＃～8＃梁段为0.7m，11＃～18＃梁段为0.45m，9＃～10＃梁段为腹板变化段。
MIDAS实战技巧50条
MIDAS实战技巧50条1、如何利用板单元建立变截面连续梁（连续刚构）的模型？建立模型后如何输入预应力钢束？使用板单元建立连续刚构(变截面的方法)可简单说明如下：1）首先建立抛物线(变截面下翼缘) ；2）使用单元扩展功能由直线扩展成板单元，扩展时选择投影，投影到上翼缘处。
；3）在上翼缘处建立一直线梁(扩展过渡用)，然后分别向横向中间及外悬挑边缘扩展成板单元；4）使用单元镜像功能横向镜像另一半；5) 为了观察方便，在单元命令中使用修改单元参数功能中的修改单元坐标轴选项，将板单元的单元坐标轴统一起来。
在板单元或实体块单元上加预应力钢束的方法，目前设计人员普遍采用加虚拟桁架单元的方法，即用桁架单元模拟钢束，然后给桁架单元以一定的温降，从而达到加除应力的效果。
温降的幅度要考虑预应力损失后的张力。
这种方法不能真实模拟沿钢束长度方向的预应力损失量，但由于目前很多软件不能提供在板单元或块单元上可以考虑六种预应力损失的钢束，所以目前很多设计人员普遍在采用这种简化分析方法。
MIDAS目前正在开发在板单元和块单元上加可以考虑六种预应力损失的钢束的模块，以满足用户分析与设计的要求。
2、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？可以在主梁之间隔一定间距用横向虚拟梁连接，并且将横向虚拟梁的两端的弯矩约束释放。
此类问题关键在于横向虚拟梁的刚度取值。
可参考有关书籍，推荐E.C.Hambly写的"Bridge deck behaviour",该书对梁格法有较为详尽的叙述。
3、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？可否自己编辑截面形式可以在定义截面对话框中点击"数值"表单，然后输入您自定义的截面的各种数据。
您也可以在工具>截面特性值计算器中画出您的截面，然后生成一个截面名称，程序会计算出相应截面的特性值。
Midascivil有限元简单建模桥梁
四跨连续刚构桥Midas简单建模模型介绍本模型为四跨变截面连续刚构桥，跨度30米，墩高12米，桥面宽22米，公铁两用桥: 在桥梁中间设置了2道铁路轨道，两侧设置了2道公路路面。
计算简图及梁截面图如下：计算简图（单位：m）1支点截面图（单位：mm）2跨中截面图（单位：mm）3支点-跨中变截面（见midas）4跨中-支点变截面（见midas）5墩截面图（单位：m）5摄氏度的局部温度梯度荷载。
12建模过程i 材料梁采用GB-civil （RQ 中的50号混凝土，墩采用 GB-civil （RC ）中的30号混凝土。
2截面a ）首先在CAD 中，分别绘制跨中和支点的梁截面图， 通过截面特性方t 算器导入 midas,由于这里在 CAD 中绘图时用的 mm 为单位，所以导入时，仍以 mm 为单位。
通过 导入得到了支点梁截面和跨中梁截面。
b ）在midas 中以二次函数的方式，生成支点 -跨中的变截面和跨中-支点的变截面。
c ） 在midas 中用实腹长方形截面生成墩截面。
3节点（详见附录1） 1~37均为上部结构的结点。
1、10、19、28、37〜67为墩的结点。
4单元（详见附录2）支点设置为2米一个单元，长8米的变截面设为一个单元， 跨中每2米一个单元。
1~36为上部结构单元。
墩设置为每2米一个单元。
37~66为墩的单元。
5边界条件43、49、55、61、67为墩底，都设为固定支座。
即 111111。
计算结果 1静力荷载工况[1]自重由于材料 midas 自己计算，可只设方向-1。
[2]二期恒载设为-50kN/m （这里修改单位为 kN ）。
[3]在第二个墩和第四个墩均设置了 -0.01m 的沉降。
[4]整体升温单元温度20摄氏度。
[5]局部升温在Z 方向和Y 方向各设置了 6车道荷载[1]铁路1车辆前进方向设为向后，偏移 2.5米。
[2]铁路2车辆前进方向设为向前，偏移 -2.5米。
迈达斯MIDASCIVIL培训教材-悬臂法助手建连续刚构
※ 本悬臂法桥梁例题为三跨连续梁使用了4台挂篮(F/T)，因此不必移动挂篮。
使用建模助手做悬臂法(FCM)施工阶段分析
悬臂法施工阶段分析应该正确反应上面的施工顺序。施工阶段分析中各施工阶段 的定义，在MIDAS/CIVIL里是通过激活和钝化结构群、边界群以及荷载群来实现的。下 面将MIDAS/CIVIL中悬臂法桥梁施工阶段分析的步骤整理如下。
4
3
2
1
주零두号부块
FCFCMM 区구段간
合龙段 Key Seg
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
φ6˝- 19
一端张拉 일단긴장
P1
하下부部강钢연束 선
一일端단张긴장拉 两양端단张긴장拉
φ6˝- 19
图4 钢束布置简图
3
高级应用例题
4
悬臂法(FCM)的施工顺序以及施工阶段分析
悬臂法(FCM)的施工顺序一般如下：
概要
使用建模助手做悬臂法(FCM)施工阶段分析
预应力箱型梁桥(PSC BOX Bridge)的施工工法一般有顶推法(ILM)、悬臂法(FCM)、 移动支架法(MSS)等。悬臂法是由桥墩向跨中方向架设悬臂构件的方法，该工法不用水 上作业，也不需要架设大量的临设和脚手架，因此可以灵活使用桥下空间。另外，因为 不直接与桥下河流或道路接触，因此被广泛使用于高桥墩、大跨度桥梁中。
1. 定义材料和截面 2. 建立结构模型 3. 定义并构建结构群 4. 定义并构建边界群 5. 定义荷载群 6. 输入荷载 7. 布置预应力钢束 8. 张拉预应力钢束 9. 定义时间依存性材料特性值并连接 10. 运行结构分析 11. 确认分析结果