MIDAS桥梁系列软件工程应用交流

MIDAS桥梁系列软件工程应用交流一、工程概况该桥是属于某互通式立交桥，位于缓和曲线+圆曲线+缓和曲线上，其上部结构采用〔25m+30m+25m)三跨预应力钢筋混凝土连续箱梁。荷载等级：城—A级；特征周期：0.4s；场地类别：Ⅱ类；地震烈度：地震根本烈度7度，动峰值加速度为0.15g；二、分析过程1、采用midasSmartBDS软件进行单梁计算，并输出civil单梁模型；2、采用midasCivil软件进行空间杆系结构分析：1〕建立梁格模型，进行整体分析计算，对预应力结构进行设计；2〕建立盖梁模型，进行Pushover分析，求解双柱墩的横向容许位移；3〕建立整体模型，进行反响谱分析，设计延性构件与能力保护构件；3、采用midasFEA软件进行三维空间实体模型分析：建立全桥模型，考虑箱梁的畸变翘曲、剪力滞效应，进行整体分析；4、采用midasSmartBDS软件进行设计，绘制施工图，输出校审报告。534621三、利用midasSmartBDS建立单梁模型根据路线平、纵、横信息生成全桥3D模型桥梁路线信息下部结构上部结构全桥3D模型预应力钢束、钢筋骨架参数化输入数据定义预应力钢束定义普通钢筋骨架钢束参数辅助视图骨架参数辅助视图独有预处理功能，自动生成计算条件信息单元自动划分荷载组合自动生成运营阶段自动生成输出图形、表格、验算计算结果反力图位移图应力图内力图计算书报告输出计算书报告，导出mct命令流生成Civil模型四、利用midasCivil进行结构分析4.1梁格分析计算参数：跨径组合：25m+30m+25m；荷载等级：城市—A级；主梁类型：局部预应力A类构件；混凝土等级：C50；普通钢筋：HRB335；钢绞线：strand1860〔低松弛〕张拉应力：1395MPa；张拉方式：两端张拉；管道内径：90mm；摩擦系数：0.2；摩擦影响系数：0.00151/m；锚具变形：6mm；预应力钢束利用midasCivil的梁格建模助手，在详细设置里面定义缓和曲线+圆曲线+缓和曲线线型，具体如下图：〔Civil2012新功能〕缓和曲线+圆曲线+缓和曲线按照《城市桥梁设计标准》〔CJJ11-2011〕的要求，定义移动荷载〔Civil2012新功能〕；定义车道定义城-A级车辆荷载定义移动荷载工况输出PSC设计的结果，按照《城市桥梁设计标准》要求，进行各项验算；新增受压区高度验算、普通钢筋最小配筋率验算功能利用自动化计算书功能一键生成计算书〔Civil2012新功能〕；目的：建立盖梁模型，进行Pushover分析，求解双柱墩的横向容许位移；4.2pushover分析初始轴力确认：根据《城市桥梁抗震设计标准》〔CJJ166-2011〕第规定进行轴力迭代初次计算左墩右墩初始轴力（KN）7390.97406.8等效弯矩（KN.m）9228.29231.6单墩等效剪力（KN）2214.82215.6作用盖梁质心力（KN）4430.3第一次迭代左墩右墩墩底轴力（KN）4975.69822.1等效弯矩（KN.m）8695.5289488.043单墩等效剪力2086.92277.1作用盖梁质心力4364.1第二次迭代左墩右墩墩底轴力（KN）5011.79786等效弯矩（KN.m）8703.9849489.752单墩等效剪力2089.02277.5作用盖梁质心力4366.497第三次迭代-终止左墩右墩墩底轴力（KN）5010.49787.31最终轴力〔左墩：5010.4KN；右墩：9787.3KN〕2定义塑性铰特性〔以右墩为例〕4.2pushover分析首次屈服屈服P1/D13左墩最大容许曲率为：0.007776/2=0.003888右墩最大容许曲率为：0.006272/2=0.003136最大容许曲率对于两个桥墩，114单元最先到达最大容许曲率，其对应的荷载步是93。493荷载步对应墩顶位移〔0.046m〕即为容许位移54.2pushover分析目的：建立整体模型，根据《城市桥梁抗震设计标准》〔CJJ166-2011〕进行反响谱抗震分析，设计延性构件与能力保护构件弯矩-曲率曲线计算参数：跨径组合：25m+30m+25m；抗震设防类别：乙类；分区特征周期：0.45s；场地类型：II类；设防烈度：7〔0.15g〕计算模型图自动生成E1、E2反响谱城市桥梁抗震设计标准124.3抗震分析设计反响谱荷载工况3城市桥梁抗震设计标准设计参数44.3抗震分析设计抗震设计构件类型5抗震设计结果64.3抗震分析设计五、利用FEA进行结构分析建立模型导入至FEA生成实体模型从BDS生成civil单梁模型12自重+预应力1号墩（KN）

支座1支座2支座3civil1372.31374.81377.3FEA1730.781000.881477.61自重+预应力2号墩（KN）

支座1支座2支座3civil366634203174FEA4392.571907.223626.12自重+预应力3号墩（KN）

支座1支座2支座3civil364934203191FEA4065.982164.73706.36自重+预应力4号墩（KN）

支座1支座2支座3civil139213741356FEA1910.91807.2231487.51多支座反力比照1号墩4号墩3号墩2号墩自重工况下，纵桥向正应力和横桥向正应力结果自重工况下支点处正应力偏载工况下的纵桥向正应力和横桥向正应力结果实体仿真可以考虑箱梁的剪力滞效应及畸变翘曲的效应偏载工况下支点处正应力从整体上看支座反力结果还是有一定差异，但是FEA的模拟方式更加考虑整体效果，尤其对于支座位置处的刚度及荷载，没有明显简化。从横向刚度来考虑，FEA模拟结果也比civil要更加精确。偏载工况下支反力比照

两个软件算出来的变形整体规律一致，从数值上来讲，FEA稍大一些。主要由于FEA模型中能考虑横向刚度对整个结构的位移影响偏载工况下整体位移比照六、利用midasSmartBDS进行出图及校审根据路线平、纵、横信息生成全桥3D模型桥梁路线信息下部结构上部结构全桥3D模型输出桥梁施工图箱梁一般构造图横梁钢筋图箱梁截面钢筋图钢束平面布置图钢束纵向布置图桥台一般构造图钢筋图纸调整、绘图图元定制功能调整后钢筋图纸绘图参数设置绘图图元定制输出自动校审报告校审指标设置校审信息、错误定位校审结果报告Copyrightⓒsince1989MIDASInformationTechnologyCo