MIDAS学习笔记.doc

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IJ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（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；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