MIDAS梁格法建模
迈达斯midas梁桥专题—梁格
Integrated Solution System for Bridge and Civil Strucutres目录一、剪力-柔性梁格理论1. 纵梁抗弯刚度.......................................................................32.横梁抗弯刚度....................................................................... 43.纵梁、横梁抗弯刚度........................................................... 44.虚拟边构件及横向构件刚度.. (5)三、采用梁格建模助手生成梁格模型二、单梁、梁格模型多支座反力与实体模型结果比较1. 前言.......................................................................................72. 结构概况...............................................................................73. 梁格法建模助手建模过程及功能亮点...............................114. 修改梁格..............................................................................225. 在自重、偏载作用下与FEA 实体模型结果比较. (24)四、结合规范进行PSC 设计1.纵梁抗弯刚度【强制移轴（上部结构中性轴）法】一、剪力-柔性梁格理论a.各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合b.强制移轴，使各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合，等效纵梁抗弯刚度2.横向梁格抗弯刚度3.纵梁、横梁抗扭刚度4.虚拟边构件及横向构件刚度此处d’为顶板厚度。
MIDAS梁格法建模
MIDAS梁格法建模2021-4-2612:14MIDAS梁格法建模使用该软件,针对于一般的窄桥可以使用单梁进行模拟,遇到宽度较大的桥梁,尽量使用梁格法,有没有人用梁格法建立过模型\用MIDAS进行局部构件分析的,希望能发一些这样的实例上来,谢谢wentao8401全文结束》》-4-2614:29前段时间我集中时间精力学习了下梁格法，有点不太理解你所谓的局部构件分析指的是什么，因为据我所知，midas只有用它的FX+才能算局部分析，或者用ansys的子结构分析也可以。
谈谈我对梁格的几点认识：1、它是一种将空间分析近似为平面干系分析的方法，精确程度可以满足工程需求。
适用范围：梁格法主要针对的是宽跨比较大的直线桥以及圆心角较大的曲线梁桥。
我个人的理解，只所以需要用梁格子体系来分析结构，就是因为原本当作干系构件的梁因为承受了不能忽视的扭矩以及横向弯曲作用。
如对于直线宽桥，活载的偏心布置所产生的扭矩不能简单的用偏载系数这一概念简化。
而对于曲线梁桥更是如此，首先恒载的不对称就会产生一部分扭矩，这种效应更使结构不能再用一根杆来进行分析计算。
要么在杆件上添加扭矩，要么就得使用梁格法以增加横向杆件数量了。
3、梁格原理：模拟梁格体系，使其受荷效应与原结构等效（不可能那么精确，只能说接近等效）4、梁格需要注意的几个方面：第一、关于梁格的划分，为保证荷载的正确传递，横向杆件的间距不宜超过纵向梁肋的间距。
也就是说纵向梁格的划分以横向梁格划分为标尺，而横向的梁格划分又得遵循划分后各个梁格的中性轴与原截面保持在同一水平高度处（这点很关键，主要是保证梁格纵向弯曲与原结构的等效性）。
对于箱梁而言，一般来说，横向梁格划分一个腹板一个梁格。
且假若能尽量满足划分梁格后的各个梁格质心与原箱梁腹板的中心重合将对预应力效应模拟的准确性很有帮助。
而纵向梁格每跨8到10个梁格可以基本满足精度要求。
第二、截面几何特性值的修正，（主要针对箱梁截面）因为划分梁格的截面几何特性相对原截面有较大偏差，需要对纵梁格的抗扭惯性矩，剪切面积以及横向梁格的抗弯惯性矩以及剪切面积进行修正，具体公式我参考的是《上部结构性能》一书上第五章的剪力-柔性梁格法的公式。
midas Civil梁格专题培训
一 简述剪力-柔性梁格理论
梁格法的基本原理
当原型实际结构和对 应的等效梁格承受相同 的荷载时，两者的挠曲 将是恒等的，并且每一 梁格内的弯矩、剪力和 扭矩等于该梁格所代表 的实际结构部分的内力。
一 简述剪力-柔性梁格理论
纵向弯曲
横向弯曲
刚性扭转
扭转变形
一 简述剪力-柔性梁格理论
纵梁等效抗弯刚度
四 结合规范设计验算
等的花 儿都谢 了
四 结合规范设计验算
理念：全新架构、中国设计规范的设计平台、通用强大、高效实用、开放可控！
一、全新架构，以构件设计为核心，准对中国桥涵的设计平台； 二、调筋，集成参数输入到结果输出的全部操作，自定义配筋区间和验算位 置，多种便捷的钢筋输入方法，同步运行设计； 三、3D调束，3D调整钢束，实时构件验算; 四、实用的设计功能，变截面柱设计、柱抗剪验算、优化荷载组合、单独构
注意：
1 正交粱格 2 斜交粱格不合理，可采用细分控制 截面，线性过渡
三 工程实例演示
桥梁上部结构粱格模型
模型补充完善：
1修改边界条件（支座位置） 2作用添加（恒载和活载信息完善） 3施工阶段模拟（材料的收缩徐变、施工阶段定义）
注：
1单元整体升降温，建议采用梁单元温度（主梁） 2主梁单元考虑收缩徐变
粱格建模助手界面控制截面之间分开输入虚拟横梁间距第一个数值表示第一根虚拟横梁距离端横梁的距离截面纵向分配通过选择参考线方便快速的输入各跨的截面变化情况根据实际输入桥面布置对于桥面铺装会自动根据纵梁宽度分配桥面铺装荷载和防撞护栏荷载定义边界条件确定纵向固定支座与横向支座的位置桥面横向布置桥面恒载输入定义活载输入单根腹板钢束点击自动生成可以自动分配给相应的纵梁单元方便快捷生成钢束张拉力荷载3可以通过输入偏心值来定义添加左1分段输入纵筋抗剪普通钢筋输入粱格法建模助手生成的模型项目概况本桥为430m四跨预应力混凝土连续变高箱梁桥斜交角度50度主梁为单箱5室结构桥宽2425m施工工法
midasCivil梁格专题培训
注意：
1 正交粱格 2 斜交粱格不合理，可采用细分控制 截面，线性过渡
斜交粱格（50度 ）
桥梁上部结构粱格模型
模型补充完善：
1修改边界条件（支座位置） 2作用添加（恒载和活载信息完善） 3施工阶段模拟（材料的收缩徐变、施工阶段定义）
注：
1单元整体升降温，建议采用梁单元温度（主梁） 2主梁单元考虑收缩徐变
谢谢
客户技术支持邮箱：support_cn@midasuser. 官方论坛：/bbs/forum.php
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生活
图标元素
生活
图标元素
结构分析 模型
桥梁分析设计工作步骤
前处理 分析
（1）建立分析几何模型（建 立单元、截面、材料）
（2）边界条件 （3）作用（永久作用，可变 作用，偶然作用）
后处理
规范验算
是否通过
截面信息
荷载信息（恒荷载 ）
钢束信息
3325 3205
1315
温度梯度
1400
550 366,67
220
950
正交粱格（0度）
折 面 粱 格
桥梁上部结构的类别及分析方法
梁式上部结构
连续梁分析
桥
梁
板式上部结构
上
部
结
梁板式上部结构
构
梁格分析 梁格分析
分格式上部结构
剪力-柔性梁格分析
粱格学习参考书籍： 1桥梁上部构造性能(E.C.汉勃利) 2戴公连 李建连-桥梁结构空间分析设计方法与应用
梁格法的基本原理
当原型实际结构和对 应的等效梁格承受相同 的荷载时，两者的挠曲 将是恒等的，并且每一 梁格内的弯矩、剪力和 扭矩等于该梁格所代表 的实际结构部分的内力 。
迈达斯midascivil 梁格法建模实例
北京迈达斯技术有限公司目录概要 (2)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. (59)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。
迈达斯Midas-civil 梁格法建模实例
截面:号 1 名称 端部变截面右截面:号 3 名称 端部变截面左
节点连接: 3 4 节点连接:4 5
截面:号 2 名称 跨中等截面 截面:号 1 名称 端部变截面右
节点连接: 5 6 节点连接:6 7
截面:号 3 名称 端部变截面左 截面:号 2 名称 跨中等截面
模型 / 材料和截面特性 / 时间依存材料连接
时间依存材料类型>徐变和收缩>徐变和收缩
选择指定的材料>材料>1:C50选择的材料
图12. 时间依存性材料连接
采用建立节点和建立单元的常规步骤来建立结构模型
建立纵梁
点格(开) ;捕捉点(关) ;捕捉轴线(关)单元(开)
正面;自动对齐
模型>节点>建立节点
钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)
超拉(开)
预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2
预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3
管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:0.0066(1/m)
锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:
开始点:6mm
结束点:6mm
拉力:抗拉强度标准值的75%
>徐变和收缩
X轴变化：一次方程
Y轴变化：一次方程
考虑剪切变形(开)
偏心>中-下部
图8. 端部变截面右
模型/材料和截面特性/截面
数据库/用户> 截面号(4); 名称(端部横梁)
截面类型>变截面>PSC-T形
尺寸
对称:(开)
左侧
HL1:0.2 ;HL3: 1.8; BL1:0.15 ;BL3: 0.01; BL4: 0.16
迈达斯midas梁桥专题—梁格.pdf
Integrated Solution System for Bridge and Civil Strucutres目录一、剪力-柔性梁格理论1. 纵梁抗弯刚度.......................................................................32.横梁抗弯刚度....................................................................... 43.纵梁、横梁抗弯刚度........................................................... 44.虚拟边构件及横向构件刚度.. (5)三、采用梁格建模助手生成梁格模型二、单梁、梁格模型多支座反力与实体模型结果比较1. 前言.......................................................................................72. 结构概况...............................................................................73. 梁格法建模助手建模过程及功能亮点...............................114. 修改梁格..............................................................................225. 在自重、偏载作用下与FEA 实体模型结果比较. (24)四、结合规范进行PSC 设计1.纵梁抗弯刚度【强制移轴（上部结构中性轴）法】一、剪力-柔性梁格理论a.各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合b.强制移轴，使各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合，等效纵梁抗弯刚度2.横向梁格抗弯刚度3.纵梁、横梁抗扭刚度4.虚拟边构件及横向构件刚度此处d’为顶板厚度。
Midas建模技巧总结
《Midas建模技巧总结》-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。
您也可以从CAD 中导入截面(比如单线条的箱型截面，然后在截面特性值计算器中赋予线宽代表板宽)。
4、如果截面形式在软件提供里找不到，自己可否编辑再插入变截面，如果我设计的桥梁是变截面但满足某一方程F（x），且截面形式Midas/civil里没有，需通过**C计算再填入A、I、J等。
也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来再导入**C，如果我划分的单元较小这样截面就很多很麻烦，**C有没有提供象这种变截面的简单计算方法目前MIDAS中的变截面组支持二次方程以下的小数点形式的变截面方程，如1.5次等。
您可以先在SPC中定义控制位置的两个变截面，然后用变截面组的方式定义方程。
然后再细分变截面组。
我们将尽快按您的要求，在变截面组中让用户可以输入方程的各系数。
谢谢您的支持！ >如果我设计的桥梁是变截面但满足某一方程F（x），且截面形式Midas/civil里没有，需通过**C计算再填入A、I、J等。
也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来再导入**C，如果我划分的单元较小这样截面就很多很麻烦，**C有没有提供象这种变截面的简单计算方法5.弯桥支座如何模拟？用FCM建模助手建立弯箱梁桥模型后，生成的是梁单元（类似平面杆系），请问在如何考虑横向的问题？（假如横向设置两个抗扭支座，分别计算每个支座的反力）？采用梁单元能否计算横向的内力和应力（例如扭距、横梁的横向弯距等）？提个建议，因建模后梁单元已赋予了箱型截面，横向尺寸均有，能否程序加入把梁单元自动转换成块单元的功能，那就很方便了。
MIDAS梁格建模助手
正交
斜交
01 布置
多曲线弯桥
注意： 1.依次输入桥梁所处曲线，如本模型多曲线为：圆曲线+ 缓和曲线+直线+不完整缓和曲线。 2.多曲线开始、结束点应该在桥梁跨径之内。 3. ZH点或HZ点处，半径无穷大，建模助手中不用输入参 数。
4.桥梁终点处于缓和曲线中时，可以输入对应缓和曲线半
径；也可以增加一跨，输入完整缓和曲线，再删除多余节 点。 5.生成模型空间位置：第一跨端横梁在x=0处y轴上，根据 需要旋转节点角度。
北京迈达斯技术有限公司 | 技术中心出品
桥梁专业微讲堂
题目：梁格建模助手 主讲人：田亚宁
CONTENTS
建模助手—布置
1
斜交角 横向构件的布置 偏移 多曲线弯桥
2
建模助手—跨度
虚拟横梁间距 变截面选项—对称面位置
3
建模助手—截面
分割线位置
截面特性值
4
建模助手—横桥向、荷载
支座间距 荷载
1 建模助手—布置
4 建模助手—横桥向
04 横桥向)Y方向最外侧支座中心至 桥梁中心线的距离。 间距：输入支座横向间距离。
谢谢您的聆听
2017-4
01 布置
支座方向
滑动支座方向： 切向—滑动方向相切于桥梁纵轴。 在与固定支座连线上—滑动方向是每个滑动支座与固定支座连线方向。
切向
在与固定支座连线上
2 建模助手—跨度
02 跨度
斜桥：输入垂直距离值；
02 跨度
虚拟横梁间距
02 跨度
变截面选项
注意： 对称面位置：箱梁从高到低，从低到高，对称 面不一样； 切换I端和J端；
3 建模助手—截面
03 截面
MIDAS梁格建模助手例题
肢数: 2 肢数: 2
最大间距 : 0.61 m 直径: D19 肢数 : 2
9@0.82 直径: D19 肢数 : 2
18@0.41 直径: D19 肢数 : 2
Step
08 钢筋 模型 >结构建模助手 >单箱多室箱梁梁格法 >
步骤
1
1 选择“钢筋”表单
2
2 选择“盖梁”表单
选择“桥墩1”表单
3 输入抗剪钢筋的最大间距 : 0.61
截面分配：每个跨径内也可定义变截面。
7
midas Civil Tutorial
注意事项 > 单箱多室箱梁梁格建模助手可适用的截面为“单箱多室”、“单箱多室 2”、“设计用数值截面”，多室的数量也要两个以上。
Step
03 模型 >结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 跨度
步骤 1 在“跨度”表单中，定义各跨度的支点位
Step
02 模型 > 结构建模助手> 单箱多室箱梁梁格法 > 布置
布置表单
< 横向构件排列 > 1) 平行：与斜交角度无关，与Y轴平行排列横梁。 2) 倾斜：根据斜交角度倾斜排列横向。
5
midas Civil Tutorial
< 支座约束方向 > 切向
固定支座的连线方向
Step
02 模型 > 结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法 > 布置
2 3
4 5
2 midas Civil Tutorial
0.8 L
Ref. Z : 底
0.4 L
Ref. Z : 顶
0.6 L
Ref. Z : 底
0.4 L
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tomatogarden 2007-4-26 12:14
MIDAS梁格法建模
使用该软件十,针对于一般的窄桥可以使用单梁进行模拟,遇到宽度较大的桥梁,尽量使用梁格法,有没有人用梁格法建立过模型\用MIDAS进行局部构件分析的,希望能发一些这样的实例上来,谢谢
wentao8401 2007-4-26 14:29
前段时间我集中时间精力学习了下梁格法，有点不太理解你所谓的局部构件分析指的是什么，因为据我所知，midas只有用它的FX+才能算局部分析，或者用ansys 的子结构分析也可以。
谈谈我对梁格的几点认识：
1.它是一种将空间分析近似为平面干系分析的方法，精确程度可以满足工程需求。
适用范围：梁格法主要针对的是宽跨比较大的直线桥以及圆心角较大的曲线梁桥。
我个人的理解，只所以需要用梁格子体系来分析结构，就是因为原本当作干系构件的梁因为承受了不能忽视的扭矩以及横向弯曲作用。
如对于直线宽桥，活载的偏心布置所产生的扭矩不能简单的用偏载系数这一概念简化。
而对于曲线梁桥更是如此，首先恒载的不对称就会产生一部分扭矩，这种效应更使结构不能再用一根杆来进行分析计算。
要么在杆件上添加扭矩，要么就得使用梁格法以增加横向杆件数量了。
3.梁格原理：模拟梁格体系，使其受荷效应与原结构等效（不可能那么精确，只能说接近等效）
4.梁格需要注意的几个方面：
第一.关于梁格的划分，为保证荷载的正确传递，横向杆件的间距不宜超过纵向梁肋的间距。
也就是说纵向梁格的划分以横向梁格划分为标尺，而横向的梁格划分又得遵循划分后各个梁格的中性轴与原截面保持在同一水平高度处（这点很
关键，主要是保证梁格纵向弯曲与原结构的等效性）。
对于箱梁而言，一般来说，横向梁格划分一个腹板一个梁格。
且假若能尽量满足划分梁格后的各个梁格质心与原箱梁腹板的中心重合将对预应力效应模拟的准确性很有帮助。
而纵向梁格每跨8到10个梁格可以基本满足精度要求。
第二.截面几何特性值的修正，（主要针对箱梁截面）因为划分梁格的截面几何特性相对原截面有较大偏差，需要对纵梁格的抗扭惯性矩，剪切面积以及横向梁格的抗弯惯性矩以及剪切面积进行修正，具体公式我参考的是《上部结构性能》一书上第五章的剪力-柔性梁格法的公式。
梁格法的不足：由于梁格法依照平截面假定，因此它考虑不了剪力滞后效应。
因此对于少横隔梁的结构假如需要计算其剪力滞效应的话可以使用空间有限元分析软件计算，midas是算不了的，ansys可以。
而且梁格法最后所得结果的准确性在很大程度上是于人对梁格的理解掌握能力成正比的，建议假若不需要使用梁格的时候，尽量不用。
比如圆心角大于30度的曲桥用midas的单梁模拟精度完全可以相信。
以上主要是总结一下自己学习的一些体会，难免有不正确的地方，望高手进一步指点。
附上自己认为比较好的一些资料跟模型供大家查阅。
希望多多交流。
lingboms 2007-4-26 19:18
梁格法的建模实例有没有很详细的哦~~就是关于钢管砼拱桥的
tumuxm 2007-4-27 12:46
楼主讲的很好，譬如我截面修正要修正几百个，有没有专门的东西来搞呢？一个一个填太麻烦了吧
wentao8401 2007-4-27 14:31
可以
用excel 编程序算
假如是变截面需要修改的截面多的话。
特别是修正中性轴这一项得花费很多工夫
stzgd 2007-5-13 00:55
我觉得2楼讲的很有道理，提供下载的论文和资料也相当不错。
有个问题，对于直腹板宽箱梁来讲，保证横向梁格中性轴与原截面一致是比较容易实现的，但是对于斜腹板和弧形梁这好像很难做到，而且变截面横向梁格划分纵向未必一致（没有验证过）。
我看过一些论文，讲绝对不可以从箱室正中位置来划分梁格（也有说可以的）。
但是从操作方便性来讲，正中划分较为可取，只是截面参数（如惯性矩等）需通过修正，又存在工作量大、复杂，容易出错的矛盾。
个人认为，梁格法分析等截面宽箱梁比较合适，变截面梁好像计算成本太高，投入精力太大。
最近被这个东西弄得很是憔悴.......
stzgd 2007-5-13 01:53
家里没有装MIDAS，看了下20+25+20弯桥梁格法.rar中cad图中的模型，从众多分析论文和书籍来看，除腹板处三道纵梁外，翼缘端部应各有一道虚拟纵梁，不知道midas模型中有没有？
stzgd 2007-5-13 02:08
我前些日子找了个梁格法论文，忘了是哪里下载的，大家看看。
梁格法在桥梁上部结构分析中的应用
作者：王富万杨文兵
（华中科技大学学报）
如果没有的下载看看
sevenqqjsh 2007-5-13 11:21
好动些，特别是附件，现在梁格讨论的较多，但中间很多步骤如果做不到位，结果就很成问题的。