MIDAS例题—4X30连续梁

1、4 30m连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确 定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7. 定义荷载组8. 定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果设计13.取一个单元做横向分析概要:在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制，连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。同时，随着现代科技的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城市对桥梁

2、的景观要求。本文中的例子采用一座 4 30m的连续梁结构（如图 1所示）。1、桥梁基本数据桥梁跨径布置：4 30m= 120;桥梁宽度：0.25m （栏杆）+ 2.5m （人行道）+ 15.0m （机动车道）+ 2.5m （人行道）+ （栏杆）=20.5m；主梁高度：1.6m ;支座处实体段为 1.8m；行车道数：双向四车道+2人行道桥梁横坡：机动车道向外,人行道向内;施工方法：满堂支架施工；图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面2、主要材料及其参数混凝土各项力学指标见表1表1C50C40C25弹性模量（MPa345003250028000剪切模量（MPa138001300011200泊桑比

3、轴心抗压强度标准值（MPa轴心抗拉强度标准值（MPa轴心抗压强度设计值（MPa轴心抗拉强度设计值（MPa热膨胀系数低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm弹性模量：195000 MPa标准强度：1860 MPa抗拉强度设计值：1260 MPa抗压强度设计值：390 MPa张拉控制应力：1395 MPa热膨胀系数：普通钢筋采用 R235 HRB335钢筋，直径：832mm弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数：3、设计荷载取值：恒载：一期恒载包括主梁材料

4、重量，混凝土容重取25 KN/m 3。二期恒载：人行道、护栏及桥面铺装等（该桥梁上不通过电信管道、水管等）。其中：桥面铺装：采用10cm的沥青混凝土铺装层；沥青混凝土安每立方24kN计算，则计算铺装宽度为15m,桥面每米铺装沥青混凝土重量为：24 15= m人行道：人行道按照每侧18 KN/m考虑;栏杆：按照每侧每米 470kg计算，即按照 m二期恒载合计：85 kN/m活载车辆荷载：公路I级;人群荷载：卅；（根据公路桥涵设计通用规范（ JTG D60-2004 ）第27页435条第一款的规定：当桥梁计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为mf;）温度力系统温度：升温 25 C、降温15C

5、;箱梁截面上下 缘温度梯度变化参考新规范（公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004)第 4.3.10 条取用。OIn-2.S1C图2竖向梯度温度（梁截面温度）不均匀沉降考虑到桩均为嵌岩桩，所以在本计算算例中不考虑支座沉降的问题。强度发展强度发展采用CEB-FlP规范的公式：ft S28 XD S 10.528t eq，式中：S28表示混凝土的28天强度；teq时间参数；S表示水泥种类，早强高强水泥选，一般水泥或早 强水泥选，缓凝水泥选。4、结构有限单元离散在4 30连续梁结构计算分析中， 考虑到结构的受力特点 （主梁为预应力结构、 桥墩为 普通钢军混凝土结构）分别建模计算分析，在此文本中仅

6、考虑预应力混凝土梁的结构分析, 建模时仅建主梁模型，桥墩及基础等均不在建模计算范围内。、设定建模环境为了做连续梁施工阶段和成桥阶段分析首先打开新项目“4 30连续梁”为名保存文件,开始建立模型。单位体系设置为“ m”和“ N。该单位体系可以根据输入的数据类型随时随意更换。文件/文件/新项目保存（4 30连续梁）工具/单位体系长度 m ;力 N图3设定建模环境及单位体系、设置结构类型由于是连续梁结构，所以在做结构计算的时候没有必要选择3-D分析，只需要考虑平面分析即可以，这样即可以减少在定义约束条件时出现的问题，同时又能保证结构设计的质量。模型 结构类型一结构类型(X-Z平面)将结构的自重转换为

7、自重(按集中质量考虑转换到Z)14X3 U-3il 第/)视IIe7A :Hfe 手(W) E是共用戶地标果创定笑袖网(Si)(t)E) I材料Tt袒iiB將性(E)k绸过界H(B1* Plt m陥呂平面(a).T-rtg 录(k)度J2J 洛I丄 筝箭+功SIIL TJl-T) WQ.d thj! H M*U: 3Il图4设置结构类型三、定义材料和截面特性值1、定义材料输入主梁的材料特性值。模型/材料和截面特性/在材料和截面对话框中选择材料表单点击按材料k k钮。材料号：1名称：(C50)设计类型：混凝土混凝土：规范：(JTG04(RC)数据库：C50按上述方法参照表1输入混凝土和预应力钢绞

8、线的材料特性值。表1.材料特性值序号项目设计类型规范数据库1C50混凝土混凝土JTG04(RC)C502预应力钢绞线钢材JTG04(S)Stra nd1860ti 044IE:UiMfRd瞄樹嘗诃”Ojr站.K 讨 w.*nj_ ,x:丈料ID W狙匕)I(J：Iffi用 rJS 注-i左上1匕嶽圍十护;:鬥申* I-i-tt TltF tfStf-皆*Slwa* 11 .粋卄u* bi *I4!FETi l Nr.-4 Htfl*血A斓壮 * +l* a fi* Bf .B1IIU .TiftFpfB1*1 斗甲出沪计* n玄询!i丄碍U G邂笛 JEfei豐討 處丈(Q) .(i) Xa

9、1)u)曙叶R)I faftfim. 壯 -5ff-,a MITLIVsi- i* a tffWtrtF拦 lffl5dSVe1T0J * W 碰戒口 j 回 W 三工网闻IJil 石L E闸常胡如丹B FITrtfraiWTKi ryj1e)IWrr剧Ii糊注插 静HJiIPtt乔M应冊. tt*m.ftS-ItWtTiRFlIi.SIP賈曇耳坤I.7iTJ-X-tej.(BftL.M.*-!(t5T4.Ctr+d-QjiMjgC,frh+7Utell U .DIJ Di O. TLLU1n T . JJ _I歳 Ci-TiL SDdB EE 勺城 9 低. bil 2(f- IE图5定义材

10、料特性值1 - =- JWIM *Ri5?iEnttfMfc*4aCBiE.S841ChU! E KIDTRlJ車JSFlcJ迤9， 5fj)*：* ft * tt Sffrfl IrwI.- *SBSiL. 飞.ISlZ-K Sf ILi亍圧IfllSJ . eiL) a 细ffiJ -*DJ 事玄型 SjjJ K*-S国WfiI号謹 IT月鱼M理K畢耗HBEHft9M,HlM IIQl-IT刊懵謂怦阿I4WLMiSliVKFEncVWiWfe2 1：: dw?59K rwrvf VW MMfl 目 1 IE B : asm IiWh4aESTlFint#4E.O!SMD. bVM1lHE

11、BIiLX Ob-IcrMH 他F -J r-r.-rF覽I lrUlr P,定义多种材料时，使用X 按钮 会更方便一些。图6定义材料特性值2定义时间依存性材料（收缩和徐变）模型/材料和截面特性/时间依存性材料（收缩和徐变）/添加/名称：C50 混凝土；设计规范：China （ JTG D62-2004）28天强度：5ONm2;环境年平均相对湿度：70%;构件理论厚度：1000mm水泥种类系数：5;收缩开始时的混凝土龄期：3天;点击:图7定义时间依存性材料定义时间依存性材料（抗压强度） 模型/材料和截面特性/时间依存性材料（强度）/添加/名称：C50;类型：设计规范；强度发展一一规范：CEB-

12、FIP;混凝土 28天抗压强度：5ONm2;水泥类型：N,R:点击 按钮TF-i1%E阳 Ijri0厂厂 E-WF?Iff厂 T-lS电 * 4 XJnHICs:*=Ub +小忙Sr E. : OU峽叩 RlIlC) I窗：3才丄 B PA W I图8定义时间依存材料（抗压强度）时间依存性材料连接：徐变和收缩：C50混凝土；强度进展： C50选择指定材料：C50混凝土，点击斗按钮; 操作：点击丨旦空L按钮图9时间依存性材料连接2、定义截面特性值输入预应力混凝土梁的截面特性值。在材料和截面特性对话框的截面表单选择按钮。龟 Jrftl mb： ns) eM tjcs 师肘 *S, MJfJjT f

13、t*BBWl 211 Cl1.Hil BlIrn1IiIeLI =SH AK： DtWI 厂厂Frat IDi toMEMaMIfnH4DCFE=L?I LIMq 口L=IrSIMT图10定义截面在该连续梁中，截面高度是变化的，同时底板和肋的厚度也是变化的，故在做设计时候先定义标准的等截面，然后再定义变截面。截面/添加-/设计截面/单箱多室2截面号：1 名称：实体段 对称（） 室数（3） 板宽（）m室类型：多变形外轮廓尺寸H01（ 0.15m）； H02（ 0.3m）； H04（ 1.35m）B01（2.5m） B03（）B04内轮廓尺寸HI1 （ 0.85m） HI6 （ 0.85m） BI

14、1 （ 2.5m） BI6 （ 2.3m）点击图11实体段标准截面其余各截面的输入见图 1216所示（具体截面参数见结构参数示意图）aF厂汁負颐FT荀尸寸:左I右Al誇ir-PNlU ftRmFiltlffii. ITJ JIK IlJ jS kKllKe-J FHJlEJ即KM IL 15 一 EfiEI -&IT恤-J-3MlRfIbpy-ID IrJjL_F TlI I/VlM?图12 7号截面（等截面区截面）图13 3号截面图14 4号截面 JJ JIflO- fl2歧咯W ffl5=*1L LWKHSfiRR-: I XM 右.外董嵩尺才JffiJ. IEU匡豆nME!呼IQiL-I

15、LiIf r-I卜bJIKPHO“】阳-5r濟Mj7lFIDM3Bvr-nFilBHTKllIBKkHlf7 tl呼,2l51但萤nKrAI101nHIlD-21Z3(LRHO114EDjll.mLmJMInt-IKP 糞55-BInILr,K JfIIBJn& rt-rflr6WS*辭5ftE2 和 T iliIL |l12 I TT I星 CWMffiffl I 弼11 r 冃 #= 4 丿 tt. Y 图15 5号截面图16 8号截面由于有一部分结构为变截面，所以需要定义变截面，具体操作步骤如下:截面TTnL他出国I r?Wa5r拓邳矽-1:卵声塲科(S2BMf 京椀QflPa珅N d(

16、滅將rtfW13盂购储说 * ： /1 BtflaiiSW+1:册时UODDO-OCCenJODDo-OICHnODOO-OMIPX-S0000-0甜J9-1If0000-0(CS)砂J2 9-CSU0000-02) 2TJ-2SUOOOoO 0 冯里湫Glg刼fmiH0 ,MS)iiW3 dM爼 澆纸软QiiI取B dI（的城 !尙述:JiSiOK+? J aSrfe 勿4丄（I00 ,0IeKnCOTO *0aCOCoO ,0冏SW-IQ-csVOOOo ,0KOcoO ,0血）迪Jft-15丫七1-JonIWWl彩卫一 1 BJ5l T SJ3W;逢 13孚前.： -we* X你fr 出

17、十Y音京苔动瑪勞 FEHV1瞳査:qAmw 尸一一I1 H怎 : ajU13氐&用al,金f血別斤hX 4&出的 DXffff(F, WElXl ita2i) 7CftQJ 5ff(a)远耿J 令+a 报弍(Cy finj IA(D 农口Qt) 4 IfeItDH卩 E4TJ l： ET 1贰inll: 3CbS: IJTJ厂方跑丁黛包相盼S 麻丈E?刃 冷mr (IBar鱼口询齐许送力S 4)1聋冈)faa 用壬理疗JKiTAF I d I b,假人 *m /C r*X HItSel) *Qk*X HcRLQ(A 上駅L) Ehiq *A 山0 Z(I 0X)事L!,* Q,:Fg XL O

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