MIDAS例题---连续梁要点.pdf

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1、430m 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 12.psc 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

2、的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城市 对桥梁的景观要求。 本文中的例子采用一座430m 的连续梁结构（如图1 所示） 。 1、桥梁基本数据 桥梁跨径布置：430m120； 桥梁宽度： 0.25m（栏杆） 2.5m（人行道）15.0m（机动车道）2.5m（人行道） +0.25 （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1.5，人行道向内1.5； 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 2.1 混凝土各项力学指标见表1 表 1 C50 C40 C2

3、5 弹性模量（ MPa）34500 32500 28000 剪切模量（ MPa）13800 13000 11200 泊桑比0.2 0.2 0.2 轴心抗压强度标准值（MPa）32.4 26.8 16.7 轴心抗拉强度标准值（MPa）2.65 2.40 1.78 轴心抗压强度设计值（MPa）22.4 18.4 11.5 轴心抗拉强度设计值（MPa）1.83 1.65 1.23 热膨胀系数0.00001 0.00001 0.00001 2.2 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：126

4、0 MPa 抗压强度设计值: 390 MPa 张拉控制应力：1395 MPa 热膨胀系数：0.000012 2.3 普通钢筋 采用 R235、 HRB335 钢筋，直径： 8 32mm 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：0.000012 3、设计荷载取值： 3.1 恒载： 一期恒载包括主梁材料重量，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

5、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：0.16241557.6kN/m ； 强 度 等 级 项 目 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4.7kN/m ； 二期恒载合计：85 kN/m 3.2 活载 车辆荷载：公路级； 人群荷载： 3.0kN/m 2； （根据公路桥涵设计通用规范（ JTG D60-2004 ） 第 27 页 4.3.5 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3.0kN/m 2； ） 3.3 温度力 系统温度：升温25、降温 15； 箱梁截面上下缘温度

6、梯度变化参考新规范（公路桥涵设计通用规范（ JTG D60-2004 ） ）第 4.3.10 条取用。 图 2 竖向梯度温度（梁截面温度） 3.4 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。 3.5 强度发展 强度发展采用CEB-FIP 规范的公式： 5. 0 28 28 1exp eq t sStf， 式中：28S 表示混凝土的28 天强度； eq t时间参数；s表示水泥种类，早强高强水泥选0.2，一般水泥 或早强水泥选0.25，缓凝水泥选0.38。 4、结构有限单元离散 在 430 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

7、混凝土结构）分别建模计算分析，在此文本中仅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。 一、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/ 新项目 文件/ 保存(430 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 二、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

8、的问题，同时又能保证结构设计的质 量。 模型 结构类型 - 结构类型（ X-Z 平面） 将结构的自重转换为自重（按集中质量考虑转换到 Z） 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。在材料和截面对话框中选择材料表单点击按钮。 模型 /材料和截面特性/材料 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 1 C50混凝土混凝土JTG04(RC)C50 2 预应力钢绞线钢材JTG04(

9、S) Strand1860 图 5 定义材料特性值1 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： 50N/mm 2；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：按钮。 图 7 定义时间依存性材料 定义多种材料 时，使用 按 钮 会更方便一些。 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：

10、设计规范；强度发展规范：CEB-FIP ； 混凝土 28 天抗压强度：50N/mm 2；水泥类型： N,R:0.25 点击按钮 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，点击按钮； 操作：点击按钮 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。 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

11、截面号： 1 名称：实体段对称（）室数（ 3）板宽（ 20.5）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（0.43） B04(4.82) 内轮廓尺寸 HI1（0.85m） HI6（0.85m） BI1（ 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12 16 所示（具体截面参数见结构参数示意图）。 图 12 7 号截面（等截面区截面） 图 13 3 号截面 图 14 4 号截面 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，

12、具体操作步骤如下： 截面 /变截面 /单箱多室2 然后根据各梁段的两端的截面在I、 J 端相应的选择截 面型号；定义34 变截面的步骤如下： I 端： 图 17 变截面输入（I 端） J端： 图 18 变截面输入J 端 由此定义变截面34，43，45， 54，57，75，5 8，85，3 8，83， 具体各数字对应的截面位置参照结构图（图1 所示） 。 四、建立结构有限元模型 1、建立节点 模型 /节点 /建立节点 /坐标（ 0，0，0） ；复制次数（ 0） ；距离（ 0，0， 0） 然后点击：按钮； 2、建立梁单元模型 选择节点后利用扩展功能建立主梁上部梁单元 模型 /单元 /扩展单元 扩展

13、类型：节点线单元； 单元类型：梁单元； 材料： 1 C50 混凝土；截面1实体段（ 1 号截面）；生成形式：复制和移动； 复制和移动：，dx，dy，dz（0.4，0， 0） ；复制次数：1 次； 点击，选择节点1，然后点击按钮； 图 19 建立有限单元模型 然后按照此步骤逐步往下建立整个结构的有限元模型，各有限元模型单元的长度见表 3。最后建立的的有限元模型如图20 所示。 表 3 单元长度及序号 单元号长度(m) 单元号长度(m) 单元号长度(m) 单元号长度(m) 1 0.4 21 1.0 40 1.0 59 1.0 2 0.8 22 0.6 41 0.6 60 0.6 3 0.6 23

14、0.4 42 0.4 61 0.4 4 1.4 24 2.0 43 2.0 62 2.0 5 1.0 25 2.0 44 2.0 63 2.0 6 2.0 26 2.0 45 2.0 64 2.0 7 2.0 27 2.0 46 2.0 65 1.8 8 2.0 28 2.0 47 2.0 66 2.0 9 2.0 29 2.0 48 2.0 67 2.0 10 2.0 30 2.0 49 2.0 68 2.0 11 2.0 31 2.0 50 2.0 69 2.0 12 2.0 32 2.0 51 2.0 70 2.0 13 2.0 33 2.0 52 2.0 71 2.0 14 1.8 3

15、4 2.0 53 2.0 72 2.0 15 2.0 35 2.0 54 2.0 73 2.0 16 2.0 36 2.0 55 2.0 74 1.0 17 2.0 37 0.4 56 0.4 75 1.4 18 0.4 38 0.6 57 0.6 76 0.6 19 0.6 39 1.0 58 1.0 77 0.8 20 1.0 78 0.4 图 20 有限元模型 3、复制整个结构的节点 操作步骤如下： 模型 /节点 /复制和移动 图 21 复制和移动节点1 点击：按钮； 形式：复制（） ；复制和移动：等间距（），dx，dy，dz（0， 0，-1000）mm; 点击：适用按钮。 图 22 复

16、制和移动节点2 修改单元依存材料特性 五、定义结构组 对连续梁结构进行施工阶段分析，需要对结构进行结构组的定义； 根据本结构的特点（预应力混凝土连续梁结构）和施工特点（满堂支架施工），故确定 建立如下两个结构组：jg 和 mt。 具体操作步骤如下： 模型 /组/定义结构组 名称： jg，然后点击按钮； 名称： mt，然后点击按钮； 图 23 确定结构组所包含的单元： 点击树形菜单 /组/结构组 左键点击组名jg，然后点击按钮；进入操作空间，左键按住，然后选择178 号单 元，具体操作步骤如下： 图 24 然后确定mt 组的结构： 左键点击组名mt，然后点击按钮；进入操作空间，左键按住，然后选择

17、80158 号节点，具体操作步骤如下图所示： 图 25 六、定义边界组 对连续梁结构进行施工阶段分析，需要对结构进行边界组的定义； 根据本结构的特点（预应力混凝土连续梁结构）和施工特点（满堂支架施工），故确定建立 如下两个边界组：gd 和 mt； 具体操作步骤如下： 模型 /组/定义边界组 名称： gd，然后点击按钮； 名称： mt，然后点击按钮； 图 26 重复上述步骤，建立mt 边界组。 定义边界条件： 分析模型的边界条件如下。 3 号墩 : 固定端(Dx, , Dz) 1、2、4、5 号墩: 铰支座(Dz) 输入结构的边界条件： 自动对齐 模型/ 边界条件/ 一般支撑 窗口选择(节点:

18、图 27 的；节点2, 21,59,78) 边界组名称gd 选项 添加; 支撑类型 Dz 窗口选择(节点: 图 27 的；节点40,) 边界组名称 gd 选项 添加; 支撑类型 Dx, Dz 图 27 输入边界条件 输入满堂支架的边界条件： 自动对齐 模型/ 边界条件/ 一般支撑 窗口选择(节点：节点80to158) 边界组名称mt 选项 添加; 支撑类型 Dz ,DZ 1 1 1 1 2 图 28 输入满堂支架边界条件 输入满堂支架弹性连接 模型 / 边界条件 / 弹性连接 窗口缩放 选项 添加 / 替换;连接类型 只受压 SDZ (KN/m) (10000000000) Beta角 (0)

19、 2点（ 1，80） 2点（ 2，81） 2点（ 79，158） 弹性连接单元 轴向刚度输入单 位长度所施加的 力， 旋转刚度输入 单位转角所施加 的弯矩值。 图 29 输入满堂支架弹性连接 六、定义荷载组 对连续梁结构进行施工阶段分析，需要对结构进行荷载组的定义； 根据本结构的特点（预应力混凝土连续梁结构）和施工特点（满堂支架施工），故确定建立 如下几个荷载组：自重，预应力和二期； 图 30 定义荷载组 输入结构荷载 1、 定义静力荷载工况 各静力荷载工况参数： 自重（施工阶段荷载） ；预应力（施工阶段荷载）；二期（施工阶段荷载）； 系统温升（温度荷载） ；系统温降（温度荷载）；梁截面温降（

20、温度梯度） 梁截面温降（温度梯度） 荷载/静力荷载工况（L） 名称：自重；类型：施工阶段荷载； 名称：预应力；类型：施工阶段荷载； 名称：二期；类型：施工阶段荷载； 名称：系统温升；类型：温度荷载； 名称：系统温降；类型：温度荷载； 名称：梁截面温降；类型：温度梯度； 名称：梁截面温升；类型：温度梯度； 图 31 定义静力荷载工况 2、 输入荷载 输入自重 荷载 /自重 (W) 荷载工况名称：自重；荷载组名称：自重； 自重系数： Z（-1） 图 32 添加自重 输入二期 荷载 /梁单元荷载（ B） 荷载工况名称：二期；荷载组名称：二期； 选项：添加；荷载类型：均布荷载； 方向：整体坐标Z；数值

21、：相对值； x1：0，w：-85(KN/m) x2：1 选择单元： 1to78 点击：按钮 图 32 输入二期荷载 输入预应力荷载： 荷载 /预应力荷载 /钢束特性值 /钢束特性值 点击：按钮 添加 /编辑钢束特性值 钢束名称： 15；钢束类型：内部（后张）； 材料： 2 2：strand1860；钢束总面积： 0.00196m 2；导管直径： 0.09m； （）钢束松弛系数，JTG04 1 点击按钮 图 33 定义钢束特性值 同样输入钢束12、9、7；各钢束特性值如图34 所示： 图 34 12 、 9 、7 钢束特性值 输入钢束形状： 在本计算中为了简化计算，不考虑预应力钢束的横桥向布置情

22、况。各钢束的特征参数及 数量见表5 所示。 荷载 /预应力荷载 /钢束特性值 /钢束布置形状 点击：按钮 添加 /编辑钢束形状 钢束名称： F01；组：默认；钢束特性值：15；分配给的单元：5to74； 输入类型： ()3-D；曲线类型：圆弧； 标准钢束（） ；钢束数量： 4； 布置形状各参数见表4 所示； 表 4. F01 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 3.2 0 -0.101 0 6.028 0 -1.13 10 20.293 0 -1.13 6 23.95 0 -0.15 6 35.95 0 -0.15 6 39.607 0 -1.13 6 50.293 0 -1.13 6

23、53.95 0 -0.15 6 65.95 0 -0.15 6 69.607 0 -1.13 6 80.293 0 -1.13 6 83.95 0 -0.15 6 95.95 0 -0.15 6 99.607 0 -1.13 6 113.872 0 -1.13 10 116.7 0 0 0 钢束布置插入点：0， 0，0； 假想 X 轴方向： X（ ） ； 绕 x 轴旋转角度：0； 绕主轴旋转角度：Y，0； 点击按钮 图 35 钢束输入示意图 按照同样的方式进行其余各束的钢束布置形状的输入。其余各束的钢束布置形状参数见 表 622 所示。 表 5. 预应力钢束特征参数及数量表 钢束名 称 钢束特

24、性 值 钢束数 量 钢束名 称 钢束特 性值 钢束数 量 F01 15 4 F10 12 10 F02 15 4 FD1 15 4 F03 15 4 FD2 15 4 F04 15 4 FD3 15 4 F05 15 4 N1 7 6 F06 12 6 N2 7 6 F07 12 6 N3 7 6 F08 12 10 N4 7 6 F09 12 10 TC1 9 6 表 6. F02 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 1.2 0 0 0 5.006 0 -1.29 10 21.695 0 -1.29 6 25.95 0 -0.15 6 33.95 0 -0.15 6 38.205 0

25、-1.29 6 51.695 0 -1.29 6 55.95 0 -0.15 6 63.95 0 -0.15 6 68.205 0 -1.29 6 81.695 0 -1.29 6 85.95 0 -0.15 6 93.95 0 -0.15 6 98.205 0 -1.29 6 114.894 0 -1.29 10 118.7 0 0 0 表 8. F04 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 0 0 -1.45 0 25.03 0 -1.45 0 30.13 0 -0.084 6 33.95 0 -1.647 0 表 10. F06 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 20.2 0

26、 -1.45 0 60.178 0 -1.45 6 61.55 0 -1.087 0 表 12. F08 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 21.95 0 -0.12 0 24.4 0 -0.12 4 35.5 0 -0.12 6 37.95 0 -0.534 0 表 7.F03 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 0 0 0 0 3.984 0 -1.45 10 23.098 0 -1.45 6 27.353 0 -0.31 6 32.547 0 -0.31 6 36.802 0 -1.45 6 53.098 0 -1.45 6 57.353 0 -0.31 6 62.547

27、0 -0.31 6 66.802 0 -1.45 6 83.098 0 -1.45 6 87.353 0 -0.31 6 92.547 0 -0.31 6 96.802 0 -1.45 6 115.916 0 -1.45 10 119.9 0 0 0 表 9. F05 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 85.95 0 -1.6 0 89.77 0 -0.084 6 94.87 0 -1.45 6 119.9 0 -1.45 0 表 11. F07 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 58.35 0 -1.087 0 59.722 0 -1.45 6 99.7 0 -1.45 0

28、表 13. F09 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 47.95 0 -0.12 0 54.4 0 -0.12 4 65.9 0 -0.12 6 71.95 0 -0.534 0 表 14. F10 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 81.95 0 -0.12 0 84.4 0 -0.12 6 95.5 0 -0.12 6 97.95 0 -0.64 0 注：表 615，插入点均为（0,0,0） 表 16 FD1 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 0 0 -1.56 0 4 0 -0.1 6 8 0 -1.56 0 插入点 (25.95,0,0) 表 18. TC1 钢

29、束形状参数 X Y Z R 16.2 0 -0.12 0 103.7 0 -0.12 0 插入点（ 0，0，0） 表 21 N3 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 0 0 -0.12 0 22 0 -0.12 0 插入点（ 63.95, 0, 0） 表 15. FD2 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 55.95 0 -1.564 0 59.95 0 -0.106 6 63.95 0 -1.6 0 表 17. FD3 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 0 0 -1.56 0 4 0 -0.1 6 8 0 -1.56 0 插入点 (85.95,0,0) 表 19 N1 钢

30、束形状参数（单位：m） X Y Z R 0 0 -1.45 0 23.95 0 -1.45 0 表 20 N2 钢束形状参数（单位：m） X Y Z R 0 0 -0.12 0 22 0 -0.12 0 插入点（ 33.95, 0, 0） 表 22. N4 钢束布置形状参数（单位：m） X Y Z R 0 0 -1.45 0 22 0 -1.45 0 插入点（ 95.95, 0, 0） 张拉预应力钢束： 图 36 张拉钢束示意图 钢束张拉： 荷载 /预应力荷载 /钢束预应力荷载 荷载工况：预应力；荷载组名称：预应力； 选择加载的预应力钢束：F01、F02、F03、TC1、N2、N3 张拉力：（

31、 ）应力；先张拉：两端； 开始点： 1395N/mm 2；结束点： 1395N/mm2； 注浆：下0 个施工阶段； 点击：按钮 选择加载的预应力钢束：F04、F06、F08、F09、 F10、FD13、N4 张拉力：（ ）应力；先张拉：开始点 开始点： 1395N/mm 2；结束点： 0 N/mm2； 注浆：下0 个施工阶段； 点击：按钮 选择加载的预应力钢束：F05、F07、N1 张拉力：（ ）应力；先张拉：结束点 开始点： 0 N/mm 2；结束点： 1395 N/mm2； 注浆：下0 个施工阶段； 点击：按钮 输入系统温度： 根据当地的气候条件，确定结构物的系统温度；本结构中暂定系统升温

32、为30，降温 为-15。 具体的超作见图： 荷载 /温度荷载 /系统温度 荷载工况名称：系统温升；荷载组名称：默认； 最终温度： 30； 点击按钮； 荷载工况名称：系统温升；荷载组名称：默认； 最终温度： -15； 点击按钮； 系统温升见1 所示，系统温降见2 所示 图 37 输入系统温升、温降示意图 1 2 温度梯度输入 根据本结构所处环境的条件，本结构铺装为16cm 沥青混凝土铺装层，所以温度 梯度数据见图2 温度梯度所示。 荷载 /温度荷载 /梁截面温度 荷载工况名称：梁截面温升；荷载组名称：默认； 选项：（ ）添加；截面类型： （ ）一般截面；方向： （ ）局部 -z； 参考位置：（

33、）边（顶）； 截面温度： 材料特性：（ ）单元 B1： 20 m；H1： 0；H2：0.1；T1 14； T2 5.5； B2： 20 m；H1： 0.1；H2：0.15；T1 5.5； T2 4.58； B1： 7 m；H1：0.15；H2：0.4；T1 4.58； T2 0； 按按钮，选择单元178 号； 点击按钮； 图 38 输入梁截面温升数据 荷载 /温度荷载 /梁截面温度 荷载工况名称：梁截面温升；荷载组名称：默认； 选项：（ ）添加；截面类型： （ ）一般截面；方向： （ ）局部 -z； 参考位置：（ ）边（顶）； 截面温度： 材料特性：（ ）单元 B1： 20 m；H1： 0；H

34、2：0.1；T1 -7； T2 -2.75； B2： 20 m；H1： 0.1；H2：0.15；T1 -2.75； T2 -2.29； B1： 7 m；H1：0.15；H2：0.4；T1 -2.29； T2 0； 按按钮，选择单元178 号； 点击按钮； 图 38 输入梁截面温降数据 8、定义移动荷载 该结构桥宽20.5m，桥梁横向布置为0.25m（栏杆） 2.5m（人行道）15.0m（机动 车道） 2.5m（人行道） +0.25（栏杆），也即该结构有2 个人行道和4 个车行道，选用车辆 荷载为公路级。人群荷载根据规范，选用3.0kN/m 2。 输入移动荷载 树形菜单 /移动荷载分析 鼠标左键

35、点击：移动荷载规范； 选择移动荷载规范：移动荷载规范china； 点击按钮。 图 39 选择移动荷载规范 定义车道 树形菜单 /移动荷载分析 / 车道 车道：点击按钮。 车道名称： C1; 车辆荷载的分布：车道单元； 车辆运动方向：往返； 偏心距： 5.625m；车轮间距： 1.8m；桥梁跨度：30m； 选择：（ ）两点；节点（1，79） 跨度起点：单元2、21、40、59、78； 点击按钮。 图 40 定义车道C1 同理重复进行上述步骤，建立其余3 个车行道和两个人行道，各车道和人行道的关键 参数见表23 所示。 表 23 各车道关键参数 车道名称 偏心距车轮间距桥梁跨度 (m) (m) (

36、m) C1 -5.625 1.8 30 C2 -1.875 1.8 30 C3 5.625 1.8 30 C4 1.875 1.8 30 R1 -8.75 0 30 R2 8.75 0 30 建立车辆： 树形菜单 /移动荷载分析 / 车辆（左键双击） 车梁：点击按钮； 定义标准车辆荷载： 规范名称：公路工程技术标准（JTG B01-2003 ） ; 车辆荷载： 车辆荷载名称：CH-CD 车辆荷载类型：CH-CD 点击按钮； 定义人群荷载 用户定义 /用户定义的车辆荷载 荷载类型：（ ）人群荷载，新公路人群荷载类型； 车辆荷载名称：rq； 人群荷载： dW 3.0KN/m L50m ； Widt

37、h(2.5m) 点击按钮； 图 41 定义标准车辆荷载 图 42 定义人群荷载 建立移动荷载 具体的超作步骤见图43 和图 44 的箭头指示。 树形菜单 /移动荷载分析 / 移动荷载工况 移动荷载工况：点击按钮。 荷载工况名称：1; 点击按钮； 子荷载工况 荷载工况数据： 车辆组： VL:CH-CD ；系数： 1 加载最少车道数：1； 加载最多车道数：4； 分配车道 左键点击C14，然后点击1，其后点击2，即完成第一个子工况的定义 点击按钮。 点击按钮； 子荷载工况 荷载工况数据： 车辆组： VL:rq ；系数： 1 加载最少车道数：1； 加载最多车道数：2； 分配车道 左键点击C14，然后点

38、击3，其后点击4，即完成第一个子工况的定义 点击按钮。 点击移动荷载工况左下角的确定按钮，即完成荷载工况的定义。 图 43 定义荷载工况1 1 2 图 44 定义荷载工况2 定义移动荷载分析 分析 /移动荷载分析控制 荷载控制位置： （ ）影响线加载;生成影响点： （每个线单元上影响点数量（3） 计算位置：杆系单元（）内力（最大值当前其他内力） （）应力 计算选项： （）反力（ ）全部 （）位移（ ）全部 （）内力（ ）全部 （）桥梁等级（JTG B01-2003 ）（ ）公路级； 冲击系数： 规范类型： JTG D60-2004; 结构基频方法：用户输入； fHz=3.85 点击按钮。 3

39、4 图 45 定义移动荷载分析 9、定义施工阶段 该结构为 430m 连续梁结构， 根据该结构特点该结构的施工阶段划分为5 个阶段， 分 别为：主梁浇注、张拉预应力、拆除支架、铺装和成桥。各具体参数分别见图4750 所示。 荷载 /施工阶段分析数据/定义施工阶段 点击按钮； 施工阶段：名称：主梁浇注；持续时间：30； 保存结果：（）施工阶段； （）施工步骤； 添加子步： 3， 10 单元：左键点击jg ，材龄 60 天，然后点击按钮； 左键点击mt， 材龄 0 天，然后点击按钮 边界激活： （ ）变形后； 在组列表里左键点击gd ，mt，然后点击按钮 荷载：自重，激活开始，然后点击按钮。 图

40、46 定义施工阶段 图 47 定义主梁浇注阶段 图 48 定义张拉预应力阶段 图 49 定义拆除支架阶段 图 50 定义铺装阶段 图 51 定义成桥阶段 定义施工阶段分析控制参数 分析 /施工阶段分析控制 最终施工阶段： （ ）最后施工阶段； 分析选项：（）考虑时间依存效果（累加模型） 时间依存效果： （）徐变和收缩； （ ）徐变和收缩 徐变：徐变分析时的收敛控制迭代次数（5） ，收敛误差（0.01） （）自动分割时间：T10 （2） ，T100 （5） ，T1000 （7） ，T5000 （10） T10000 （20） （）钢束预应力损失（收缩和徐变）； （）抗压强度的变化；（）钢束预应力

41、损失（弹性收缩）； （）保存当前阶段的结果（梁/桁架） 点击按钮。 图 52 施工阶段分析控制 点击运行结构计算分析 图 53 运行计算分析 10、查看结果 10 1 定义荷载组合 结果 /混凝土设计 /自动生成 选择荷载组合： 选项 :（ ）添加；选择规范：混凝土；设计规范：JTG D60-2004; 施工阶段荷载工况： （ ） STCT ； 荷载组合类型： （）承载能力极限状态设计 （）基本组合 （）偶然组合 （）正常使用极限状态 （）弹性阶段截面应力计算 点击按钮 图 54 定义荷载组合 10.2 查看施工阶段结果 在计算分析完成后，通过后处理可以查看计算的成果，在本文中主要通过查看施工

42、阶 段的结果来说明如何查看计算成果。 结果 /反力 阶段选择：成桥阶段，见图55 的 1 所示。 图 55 查看成桥阶段结构计算结果 察看成桥计算应力、反力、内力及应力。 反力 荷载工况 /荷载组合： CS：合计； 步骤：最后； 反力： （ ）FZ 显示类型：（）数值； （）图例； 【点击数值后面的（见图56 所示步骤）】 小数点以下位数：1 位； （）适用于选择确认时； 图 56 确定数值显示参数 1 图 57 查看成桥阶段反力 位移 在本文本中仅查看恒载产生的位移。 位移 /变形形状 荷载工况 /荷载组合： CS：恒载； 步骤：最后； 位移： （ ）DZ 显示类型：（）数值； （）图例；

43、【点击数值后面的（见图58 所示步骤）】 小数点以下位数：0 位； （）适用于选择确认时； 图 58 定义反力数值显示参数 图 59 查看成桥阶段位移 内力 在本文本中仅查看恒载产生的结构内力（My ） （单位为KN ，m） 。 内力 /梁单元内力图 荷载工况 /荷载组合： CS：恒载； 步骤：最后； 内力： （ ）My 显示选项：（ ）5 点， （ ）线涂色； 显示类型：（）等值线； （）数值； （）图例； 【点击数值后面的（见图58 所示步骤）】 输出位置：（） I 小数点以下位数：0 位； （）适用于选择确认时； 图 60 查看成桥阶段恒载内力图 应力 在本文本中仅查看恒载产生的结构应力

44、（Sig-xx( 弯矩 y)） （单位为KN ，m） 。 应力 /梁应力（ PSC） 荷载工况 /荷载组合： CS：恒载； 步骤：最后； 截面位置：（ ）1 应力： （ ）Sig-xx （弯矩 y） 显示选项：系数1.0， （ ）线涂色； 显示类型：（）等值线； （）数值； （）图例； 【点击数值后面的（见图58 所示步骤）】 输出位置：（） I 小数点以下位数：1 位； （）适用于选择确认时； 图 61 查看成桥阶段恒载结构应力（Sig-xx( 弯矩 y)） 12、做结构PSC 设计 对于预应力混凝土结构MIDAS/Civil提供了一个很便利的设计工具PSC 设计功能， 在本结构中将对该结构

45、进行PSC 设计； 本结构设计要求为全预应力结构，所以在设计时可以不输入普通钢筋； 第一步：编辑构件类型 结果 /荷载组合（该步骤在图54 中已经表述） 设计 /一般设计参数/编辑构件类型 一般 /编辑构件类型 选项：（ ）添加； 构件类型：（ ）梁 梁： （ ）连续 图 62 编辑构件类型 第二步：定义PSC 设计参数 结果 /荷载组合（该步骤在图54 中已经表述） 设计 /PSC设计 /PSC设计参数 设计规范： JTG D62-2004 ； 设计参数： 截面设计内力（ ）二维； 构件类型（ ）全预应力； 公路桥涵结构的设计安全等级（）一级； 构件制作方法： （ ）现浇； 输出参数： （）

46、施工阶段法向压应力验算；（）受拉区钢筋的拉应力验算； （）使用阶段正截面抗裂验算；（）使用阶段斜截面抗裂验算； （）使用阶段正截面压应力验算；（）使用阶段斜截面主压应力验算； （）使用阶段正截面抗弯验算；（）使用阶段斜截面抗剪验算； 图 63 定义 PSC 设计参数 第三步：定义PSC 设计材料 设计 /PSC设计 /PSC设计材料 编辑钢筋混凝土材料特性 点击材料列表里面的C50 混凝土； 混凝土材料： 设计规范： JTG04（RC） ，等级： C50; 钢筋： 设计规范： JTG04（RC） 主筋等级： HRB335 ；箍筋： HRB335 ； 点击按钮； 图 64 编辑 PSC 设计材料

47、 第四步：定义PSC 设计截面位置 设计 /PSC设计 /PSC设计截面位置 选项： （ ）添加 /替换 弯矩： I J；剪力： IJ； 在模型窗口中，按住左键，然后选择178 号单元； 点击按钮； 图 65 编辑 PSC 设计截面位置 通过结构的PSC 设计，可以查看结构是否满足规范要求。 13、取任意一个单元做横向分析 在本分析中为了尽可能多的荷载项，输入的荷载项和实际结构的荷载项有所不同。 取单元 11 做横向分析， 11 号单元的截面为2 号截面，具体参数见图66 所示。 图 66 11 号单元截面参数图 单元做横向分析的具体步骤如下： 模型 /结构建模助手/横向分析模型 横向分析建模

48、助手 选择位置：单元（11） ， （）I；然后点击 添加 按钮； 模型： 纵向长度（ 1000） mm；最大网格尺寸（1000）mm； 边界条件：（）支撑； 铺装和防撞墙： 类型： Type1；b1（250）mm; b2（2500）mm; b3（7500） mm; b4（0）mm; b5（7500）mm; b6（2500）mm; b7（250）mm; 修改截面偏心： （）上翼缘， （）中心上； （）下翼缘， （）中心上； 荷载： （）自重； （）铺装；厚度（200）mm；单位重量（2.4e-5）N/mm3; （）防护墙；单位重量（8）N/mm ； （）撞击（9800）N；高度（ 1800）mm

49、； （）人行道：厚度（80）mm；单位重量：2e-5 N/mm3 ； 人群荷载（ 0.003）N/mm2； 栏杆荷载： 2400N；h（1100）mm； （）温度；delta（9）；系统温度15； （）徐变 /收缩（ C50） ； （）活荷载：P（94000）N；Dw （1800）mm； n（4） ；Dv（1200）mm； De（600）mm；W（1000）mm； （）风荷载： 腹板分布荷载（1）N/mm ； 钢束和钢筋： （）钢束； 曲线类型：（）样条；形状插入点； （）端点 I，单元（ 1） ； X 轴方向： I-J； 形状： 1：x（500） mm，z（-75）mm 2：x（20000）mm， z（-75）mm （）普通钢筋；分配单元（1to29） ； 保护层厚度：