MIDAS学习笔记

软件操作步骤 （1） 定义建模环境 （2） 定义材料及截面 （3） 建立结构模型 （4） 定义组 （5） 定义边界条件 （6） 定义施工荷载 （7） 定义施工阶段 （8） 定义成桥阶段荷载 （9） 结果查看 定义材料及截面（设计容重为0的方法，先选择规范，再选择无） （1） 建立截面时要注意截面的偏心，一般情况下，截面的偏心应选在中上部，这样在图形消隐时可以准确地显示模型的实际形状。截面偏心的设置对分析结果有影响，主要在两方面：荷载和边界条件；荷载可以作用在单元质心或节点上，边界只能作用在节点上，而节点又正是我们定义的截面偏心点。 （2） 模拟变截面连续梁桥需要用到Midas中变截面的功能，在建立变截面过程时程序要求变截面的I，J梁端截面需要有相同的控制点。 （3） 变截面中的I→J端顺序是根据建立单元时结点选择的先后顺序确定的，例如，某单元两端的结点号为1、2，若建立单元时先点击2后点击1，则这个单元的I端截面为结点2所在的截面，J端截面为结点1所在的单元。 建立结构模型 建立结构的模型时应结合施工段的划分来确定单元长度，并且保证结构控制截面如跨中应有节点以方便查找内力。建立结构模型时，首先在原点建立一个节点，然后选择该节点，利用“单元拓展” →“节点”→“线单元”的功能”建立结构模型。任意间距中间的分隔符一定是在英文状态下的逗号。 变截面组中应注意，左边跨对称轴应在变截面的I段，右边跨的对称轴在变截面的J段。 定义组 Midas模拟悬臂法施工是通过激活和钝化组来实现的，组共有结构组、荷载组、边界组和预应力束四个组别。 首先定义结构组，结构组的定义和施工段的划分是相关联的。桥梁施工分为0#段浇筑、1#段挂篮施工、1#段混凝土施工（1#段浇筑）、1#段安装……9#段挂篮施工、9#段混凝土施工、9#段安装、边跨满堂支架施工、边跨合龙段挂篮施工、边跨合龙段混凝土浇筑、边跨合龙段安装、中跨合龙段挂篮施工、中跨合龙段混凝土浇筑、中跨合龙段混凝土安装及二期恒载施工。每个施工阶段对应一个结构组。有时，结构组不一定要分细，例如1#段挂篮施工和1#段混凝土施工两个施工阶段可以共用一个结构组。 建议采用MCT命令流来定义结构组，定义好0#段后，导出MCT文件，找到*GROUP；Group，在EXCEL中编辑。注意，结构组中的节点是指非单元内的节点，如为模拟支座而复制的节点。 边界组分为中跨临时支座、边跨滑动支座、中跨永久支座、满堂支座，荷载组除去结构组中的“拆除中墩临时支座”。 定义边界条件 定义支座时，需要将单元上相应的节点向下移动一个梁高的距离，此时生成的节点作为支座节点，支座和梁单元上对应的节点通过弹性连接中的刚接进行连接。定义支座时，支座节点点击“边界条件”选择“一般支撑”，进行支座约束，然后把支座的节点与对应的梁单元上的节点建立联系，点击“边界条件”选择“弹性连接”中的“刚性”选择两点建立联系,使桥墩和预应力箱梁在连接位置有相同的位置。 中跨临时支座，放松Dx及Ry自由度的约束，其他自由度均约束； 边跨滑动支座，两节点的Dx及Ry方向的自由度放松，其余方向约束 中跨永久支座，两节点的Ry方向自由度放松 边跨满堂支架，相应的支座节点选择固结。 定义施工阶段 混凝土的自重贯穿整个施工阶段。 混凝土湿重是指在进行悬臂浇筑时，通过挂篮作用在前一个施工块上的浇筑的重量，用集中荷载来模拟；各单元的自重可以通过单元重量表查询（查询→单元重量表格…..）,作用在悬臂端50cm处，施工1#段的混凝土重量作用在0#段两端端部50cm处） 挂篮自重是指挂篮自身的重量，通过集中荷载来模拟（逐块段悬臂施工，采用最大块容重的0.4倍）；挂篮的重量为-590KN，作用在悬臂端部50cm左右，施工1#段的挂篮重量作用在0#段两端端部50cm处。采用“荷载” →“梁单元荷载”→“集中荷载”来模拟，数值为绝对值，X1为0.05m,P1为-590KN，其余输入0。右端为梁单元长度-0.05m。MCT运行找到*USE-STLD，挂篮自重（注意，在MCT中，荷载的位置是相对于单元左端点的位置而言，应输入百分比即换算成小数） 移除挂篮时，浇筑块的湿重及挂篮自身的重量消失，通过添加反方向的集中荷载来模拟。 压重取合龙段混凝土重量的一半。挂篮荷载的移除是伴随着施工块的安装进行的，比如安装1#段时，就要撤除0#段上作用的挂篮自重及1#段混凝土的湿重，所采用的方法是在0#段两悬臂端50cm处添加向上的荷载，其大小为挂篮自重+1#段混凝土湿重，仍然可以用 MCT命令的方法输入。 自重定义成施工阶段荷载，自重系数调整为1.04。 定义二期恒载，选定所有的梁单元，然后点击“荷载”→“梁单元荷载”→“均布荷载”，荷载大小为76KN。

温度梯度和梁截面温度可沿截面高度和宽度方向分段输入温度，施工阶段不能进行温度荷载分析，只能是施工阶段结束后的ＰｏｓｔＣＳ（成桥阶段）施加。 系统温度用于整个结构的整体升降温，而节点温度则用于定义个别节点的整体升降温，单元温度适用于对选择单元的整体升、降温作用，主要用于输入各单元的温升和温降，是对节点温度的补充。温度梯度分析适用于具有弯曲刚度的单元，如板单元和梁单元，这里的温度梯度是线性的，主要用于计算温度梯度引起的弯矩。温度梯度适用于上、下缘温度差在截面内呈线性变化分布的情况，即温度梯度只能模拟线性温度梯度；梁截面内部的温度分布为非线性分布时可以利用“梁截面温度”功能输入温度荷载。 温度梯度适用： 1、截面温度呈线性变化； 2、截面材料特性（弹性模量、热膨胀系数）无变化，即单一材料。 梁截面温度适用： 1、截面温度呈非线性变化，如图1-1所示的钢混叠合梁、预应力混凝土箱型梁等。 2、截面内材料特性（弹性模量、热膨胀系数）发生变化，如组合截面。 “梁截面温度”可定义沿梁高或梁宽方向的温度变化，可用多段（最多5段）线性温度输入，每段需输入的参数包括B、H1、T1、H2、T2（如图2-1），每输入一段后点击“添加”，再继续输入下一段，完成后选择适用单元，点击“适用”，完成设置。输入温度梯度时，尤其要注意B的数值，B表示混凝土实心部分的宽度（即该宽度一定要扣除空心部分截面宽度，其值为该温度段内宽度的平均值；Ｈ值，以顶板开始为零点，而不计入铺装层厚度，其他一些参数的准确输入，方向、参考位置等。对于箱梁而言，如果选择位置在顶板，则B为截面顶板的宽度，若选择的位置在腹板，则Ｂ为截面所有腹板厚度的总和。温度变化点的位置H1、H2和对应温度值T1、T2。 “一般截面”支持所有的截面。需自定义输入Ｂ值，故常适用于截面宽度变化规律的截面，如矩形截面；“PSC/组合”支持设计截面、SPC生成的截面（设计用数值截面除外）、SPC生成的组合截面和联合截面，选择“截面”自动赋予B值，对截面宽度变化不规律的截面，如箱型、空心板和两种材料的组合截面、联合截面等比较适用。 定义施工阶段 施工顺序为0#段浇筑→1#段挂篮→1#段浇筑→1#段安装→……→8#段挂篮→8#段浇筑→8#段安装→边跨合龙段挂篮（包括边跨满堂段施工）→边跨合龙段浇筑→边跨合龙段安装→拆除中墩临时支撑→中跨合龙段挂篮→中跨合龙段浇筑→中跨合龙→二期恒载。边界条件为悬臂施工时采用中墩临时支座，边跨合龙段挂篮施工时包括满堂段支撑。拆除中墩临时支撑时，边跨满堂支撑和中墩临时支撑钝化，中墩永久支座与边跨滑动支座激活。 边界条件选择“中跨临时支座”，为反映各施工阶段对最终成桥阶段的影响，边界条件选择“变形后”。 荷载选择把“0#段浇筑”荷载组激活，包含了结构的自重，而实际上“0#段浇筑”这个施工是指0#段安装之后的状态；边界条件选择“中跨临时支座”，定义“1#段挂篮”施工阶段，结构组选择激活“1#段挂篮”，荷载组选择“1#段挂篮”，边界组不选择，因为在“0#段浇筑”施工阶段的边界条件一直处于激活状态；荷载组选择激活“1#段挂篮”之后，此时“1#段挂篮”施工阶段包含的荷载有“0#段浇筑”中的自重和“1#段挂篮”施工时的挂篮自重。一直到“边跨合龙段挂篮”施工阶段时，需要添加的条件都是边跨满堂支撑。拆除中墩临时支撑的边界条件为中跨永久支座和边跨滑动支座。 定义完施工阶段，需进行施工阶段分析数据。 移动荷载分析控制数据中的冲击系数中结构基频方法，前期输入1，后面通过特征值分析得到基频后，改回具体值。 竖向基频分析 1、为了得到结构的竖向基频，从而计算汽车的冲击效应，此处仅将结构自重转换为Z向质量，在“模型》结构类型”中，将结构自重转换成质量。 2、恒载转换成质量 在“模型》质量》将荷载转换为质量”中，将荷载转换为质量。

查看分析结果 对于MIDAS/Civil施工阶段分析的结果，可查看到某一施工阶段为止 所累积的全部构件的应力和位移，也可查看某一单元随施工阶段应力和 位移的变化。 合计是对于恒荷载、施工荷载、徐变和收缩、钢束等效应分析结果的和。 查看“桥梁内力图”时，需要定义桥梁单元组。只有进行了施工阶段分析的模型，才能通过“桥梁内力图”查看分析结果。 想详细查看应力曲线的某一特定区域的结果时，只要点击鼠标右键选择缩小 框选该区域就可将其放大。点击鼠标右键选择恢复到初始画面 即可回到原来状 态。 同理也可以查看施工阶段收缩和徐变引起的结构内力和应力。由徐变和收缩 引起的弯矩按一次应力和二次应力分别输出。 由于徐变系数和收缩促使结构发生变形的力叫一次应力。而当结构处于超静 定状态时，结构会产生约束上述变形的约束力，这种力叫二次应力。通常我们关 心一次产生的变形和二次力产生的内力和应力。 查看移动荷载分析结果，并通过移动荷载追踪器追踪移动荷载的最不利布载位置。 