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1、 1Midas钢筋混凝土板桥建模概述这个例题介绍使用MIDAS/Civil对钢筋混凝土板桥进行了以及进行结构分析的方法。具体顺序如下。1. 打开文件和设定操作环境2. 定义材料和截面3. 使用节点和单元建模4. 输入边界条件5. 输入车辆移动荷载和静荷载6. 运行结构分析7. 查看分析结果 2结构概况钢筋混凝土板桥的结构概况如图 3.1、 3.2。 3图 3.1 板桥的模型 4(a) 立面图(b) 横截面图3.2 板桥的截面图桥台以及桥角的 的边界条件（如图3.3）。 支点的可移动单元方向跟平面线形一样。 450 : m1,0 t = 804506,10 1,50CLof Road8,501,
2、050 12,0 1,502,01,50 15,0 1,502,01,50 12,0 50301,050,0 :mA1 A2P2P1A1 P1 P2A21,4031,90=5,701,40 CLof Road 1,950 : m: Dx, Dy, Dz : Dz : Dx, Dz : Dy, Dz 5图3.3 构造物的支承条件 6关于构造解释建模的事项如下。 区分: 内容桥梁 形式 : 钢筋混凝土板桥桥梁 等级 : 一等桥桥梁 延长 : 15.0 + 20.0 + 15.0 = 50.0 m桥梁 宽度 : 8.5 m铺装 : 铺装 (t=8cm)上板 : 钢筋混凝土板 (t=100cm)设计车
3、线 : 2车线平面线形 : R=130.0m荷载条件 : 恒荷载, 活荷载(DB 荷载, DL荷载), 支座沉降材 料 强 度 :钢筋承受强度fck = 270kg/cm2 fy = 4000kg/cm2单位重量 : 混凝土 Wc = 2.5t/m3Wp = 2.3t/m3 荷载组合 : 1.3 恒荷载 + 2.15 移动荷载1.3恒荷载+ 1.3移动荷载+ 1.3 支座沉降 7关于例题中使用的荷载的详细内容如下. 恒荷载1. 上板的自重 : 使用程序的自重输入功能2. 铺装 : 给板单元输入压力荷载 (2.3t/m 30.8 = 1.84t/m2)3. 护壁 : 给板单元输入压力荷载(1.8
4、59t/m 2)对护壁的恒荷载(图 3.4)计算方式如下面的表格。图 3.4 护壁的详细模型号码 计算式 单位荷载(t/m)1 0.230.72.5 0.40252 0.070.72.5/2 0.06133 0.30.1752.5 0.13134 0.120.1752.5/2 0.02635 0.420.2052.5 0.2153合计 0.8367单位面积荷载(t/m 2) = 0.8367/0.45 = 1.8593450 : mm1,080 t = 801,0030 2307012070175205 8 活荷载桥宽 : 8.5 m : Wc = 7.6 m设计车道线宽度 : 7.6/2 =
5、 3.8 3.6 3.6 m 适用 给2车线施加车辆移动荷载(DB24, DL24) 冲击系数 第1, 3 之间 第2, 3 支点 第2之间L 15 (15 + 20)/2 = 17.5 20i 0.273 0.261 0.250图 3.5 活荷载的载荷.0415Li : m1,088,501,045060 1,80 1,20 60 1,60 4501,80 DL 24DB 24450 3,00 60 3,00 1,00450 9 支座沉降如果因地板的而产生支点的支座沉降，把支座沉降量假设为1cm来查看 (GENw包括如图 3.6的载荷方法提示把所有指点的沉降可能性顺列组合的结果。)图 3.6
6、 支座沉降10 15,00 20,0 15,00 : m 10利用节点和单元的模型首先建立新项目( ), 以板为名保存( )。 在画面下段的状态栏上点击单位选择键 ( )把单位设定为 N和mm。 这个单位体系是根据输入的数据可以随时变更。本例题主要用图标菜单来建模。 为了使用图标菜单，用户可根据需要将所需工具调出，其方法如下。 1. 在主菜单选择 工具 用户制定 工具条 2. 在工具条选择栏钩选全部 (图 3.7)3. 点击 图 3.7 工具条编辑窗口 11将调出的工具条拖放到用户方便的位置（图 3.8）。（a）调整工具条位置之前 移动新调出的工具条时，可通过用鼠标拖动工具条名称(图 3.8
7、(a)的 )来完成, 对于已有的工具条则可通过拖动图 3.8 (a)的 来移动。查询节点单元结果激活 影响线/影响面特性 查询轴线和捕捉 12(b) 调整工具条位置之后图 3.8 排列工具条 13定义材料以及截面定义材料如下 材料1 : 30 板考虑在支点变化的板的厚度如以下来定义截面(图 3.9) 厚度(Thickness) 1 : 1000 - 板 (间距 中间) 2 : 1050 - 板 (支点1)3 : 1150 - 板 (支点2)4 : 1250 - 板 (支点3)5 : 1300 - 板 (支点4)图 3.9 支点的厚度变化如以下定义材料和厚度。101051501250130 :
8、m 14图 3.10 输入材料对话框 图 3.11 输入材料数据1. 点击 材料特性2. 点击 （图 3.10） 3. 确认 一般的材料号 为1 (图 3.11)4. 在 类型栏 中选择 混凝土 5. 在 混凝土的规范 栏中选择GB-Civil(RC) 6. 在数据库中选择 30 7. 点击 图 3.12 输入截面数据1. 在特性值对话框 (图 3.10)选择 厚度 (在特性值工具条选择 厚度 )2. 点击 3. 确认厚度号为 1 (图 3.12)4. 面内和面外 1000 5. 点击 6. 根据上面的35，输入已有的厚度 24 (图 3.9 )7. 确认厚度号为 5 8. 面内和面外 130
9、0 159. 点击 10. 点击 11. 在规范栏中点击( )把 mm改为m 为了建模把单位 mm 改为 m。 16输入节点和单元由 扩展单元 功能建立梁单元1. 点击 点格 和 捕捉点 (关)2. 点击 建立点3. 在 坐标 (x, y, z) 栏上输入0, -1.95, 0 4. 点击 5. 点击 复制 和 移动6. 点击 全选7. 确认 形式 栏为 复制 8. 在 复制和移动 栏中选择任意间距 9. 在 方向 栏中选择y 10. 在 间距 栏中输入0.45, 0.95, 0.55, 1.35, 50.95, 0.45 11. 点击 12. 点击 自动对齐13. 点击 顶面14. 点击 节
10、点号 (开)15. 点击 建立单元16. 连接节点1和11 17图 3.13 建立梁单元 18用扩展单元功能建立桥台A1 上的板单元。1. 点击 全选2. 点击 扩展单元3. 在 扩展类型 栏上选择线单元平面单元 4. 确认 删除 栏为 5. 在 单元属性 栏中确认 单元类型 为板单元6. 确认 材料 栏为1 : 30 7. 确认 厚度 栏为1 : 1.000 8. 确认 类型 栏为厚板 9. 在 生成形式 栏中选择旋转 10. 在 旋转 栏的 复制次数 中输入 2 11. 在 旋转角度 里输入-0.5*360/2/pi/131.95 12. 在 旋转轴 栏里选择 z轴 13. 在 第一点 栏
11、里输入曲线中心点0, -131.95, 0 14. 点击 19图 3.14 建立桥台 A1 上的板单元 20输入临时梁来建立1m长的板单元。 1. 点击 建立单元 2. 连接节点23和33来建立临时梁3. 点击 扩展单元 4. 点击 选择最新建立的个体5. 在 扩展类型栏 里选择线单元板单元6. 确认 删除栏 为 7. 在单元属性栏里确认单元类型为 板单元8. 确认 材料栏 为1 : 309. 确认 厚度栏 为1 : 1.00010. 确认 类型栏 为厚板11. 在 生成形式栏 里选择旋转12. 确认 旋转栏 的 复制次数 为113. 在 旋转角度 里输入-360/2/pi/131.9514.
12、 在 旋转轴栏 里选择 z轴15. 在 第一点栏 里输入 0, -131.95, 016. 点击 21图 3.15 建立1m长的板单元复制第一间距。 1. 点击 旋转单元 2. 点击 选择最新建立的个体3. 确认 形式 为 复制4. 在 旋转 的 复制次数 里输入105. 在 旋转角度 里输入-360/2/pi/131.956. 在 旋转轴 里选择 绕z轴7. 在 第一点 里输入0, -131.95, 08. 点击 9. 点击 节点号 (关) 22图 3.16 完成第1间距 23用桥墩P1上的板单元复制桥台A1上的单元(图 3.16的 部分) 1. 点 击 多边形选择 来选择 图 3.16的
13、部分2. 在 旋转单元 里确认 形式 为复制3. 在 旋转栏 的 复制次数 里输入14. 在 旋转角度 里输入-11.5*360/2/pi/131.955. 确认 旋转轴 为绕z轴6. 确认 第一 点 为0, -131.95, 07. 点击 24图 3.17 复制板单元 25利用新建立的板单元在桥墩P1的左侧建立厚度从1m变化到1.3m的板单元。 1. 在 旋转单元栏 里确认 形式 为 复制 2. 点击 选择最新建立的个体3. 在 旋转栏 的 复制次数 里输入44. 在 旋转角度 里输入-0.5*360/2/pi/131.95 5. 确认 旋转轴 为绕z轴6. 确认 第一 点 为0, -131
14、.95, 07. 在 厚度号增幅 里输入1，确认 重复 为8. 点击 图 3.18 在桥墩P1的左侧建立板单元 选择厚度号增幅非常有用于复制输入厚度变的结构。详细内容参照On-line Manual 26建立1.3m厚的板单元。1. 在 旋转单元栏 里确认 形式 为 复制 2. 点击 多边形选择 （选择图 3.18的）3. 在 旋转栏 的 复制次数 里输入34. 在 旋转角度 里输入-0.5*360/2/pi/131.955. 确认 旋转轴 为绕z轴6. 确认 第一 点 为0, -131.95, 07. 在 厚度号增幅 里输入0，解除 重复 左侧的 8. 点击 图 3.19 建立1.3m厚的板单元 27选择图 3.19的 ，在桥墩 P1 的右侧建立厚度从 1.3m变化到1m的板单元。1. 在 旋转单元栏 里确认 形式 为 复制 2. 点击 多边形选择， 选择 图 3.19的 3. 在 旋转栏 的 复制次数 里输入4 4. 在 旋转角度 里输入-0.5*360/2/pi/131.955. 确认 旋转轴 为绕z轴6. 确认 第一 点 为0, -131.95, 07. 在 厚度号增幅 里输入-1，确认 重复 的左侧为 8. 点击 图 3.20 在桥墩P1 的右侧建立板单元 28352选择图 3.
