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1、 1钢筋混凝土板桥（弯桥）概述这个例题介绍使用MIDAS/Civil模拟钢筋混凝土板桥并进行结构分析的 方法。具体步骤如下。1.1.打开文件和设定操作环境2.2.定义材料和截面3.3.使用节点和单元建模4.4.输入边界条件5.5.输入车辆移动荷载和静荷载6.6.运行结构分析7.7.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所示。图 3.1 板桥的模型34A1P1P2A21,40031,900=5,7001,400CLof Road整体坐标系的原点1,950单位 : mm: 约束 Dx, Dy, Dz : 约束 Dz : 约束Dx, Dz : 约束 Dy, Dz 边界条件遵
2、循节点坐标系 (a) 立面图(b) 横截面图3.2 板桥的尺寸桥台以及桥墩处的边界条件如图3.3所示。支座点的可移动方向与该点 处弯桥的切线方向一致。 图3.3 支承条件450单位 : mm1,100沥青砼铺装t = 80桥面板4506,1001,500CLof Road8,5001,00050012,0001,500 2,000 1,50015,0001,500 2,000 1,50012,0005003001,00050,000 : mmA1A2P2P1单位：mm5设计要求如下：区分:内容桥梁形式 :钢筋混凝土板桥桥梁长度 :15.0 + 20.0 + 15.0 = 50.0 m桥梁宽度
3、:8.5 m铺装 :沥青混凝土铺装 (t=8cm)桥面板 :钢筋混凝土板 (t=100cm)设计车道 :2车道弯曲半径 :R=130.0m荷载工况 :恒荷载 活荷载(城-A级车辆荷载、城-A级车道荷载) 支座沉降材料 :30号混凝土容重 :混凝土 沥青混凝土Wc = 2.5t/m3 Wp = 2.3t/m3 荷载组合 :根据规范定义6荷载的详细情况如下。恒荷载1. 桥面板的自重: 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/m30.8 = 1.84t/m2)3. 栏杆: 给板单元输入压力荷载(1.859t/m2)对栏杆荷载(图 3.4)的计算方式如下表所示。图 3.4
4、 栏杆的细部尺寸号码计算式线荷载(t/m)0.230.72.50.40250.070.72.5/20.06130.30.1752.50.13130.120.1752.5/20.02630.420.2052.50.2153合计0.8367面荷载(t/m2)= 0.8367/0.45 = 1.8593450单位 : mm1,080沥青混凝土铺装t = 80桥面板1,00030230 70120700175205 7活荷载桥宽 : 8.5 m 桥面净宽 : Wc = 7.6 m 设计车道宽度: 3.6 m 给2车道施加车辆移动荷载(城-A级车辆荷载、城-A级车道荷载)冲击系数 L 5m, i = 0
5、.3L 45m, i = 0图3.5 活荷载的加载 : mm1,0808,5001,000450 6001,8001,2006001,6004501,800DL 24DB 244503,0006003,0001,000450单位：mmC-AD(20)C-AL8支座沉降这里把因地基沉降而引起的支座沉降量假设为1cm。程序提供如图3.6 所示的各种沉降组合的计算结果。图 3.6 支座沉降1015,00020,00015,000单位： : mm9利用节点和单元的建模首先建立新项目(), 以板为名保存()。 在画面下端的状态栏上点击单位选择键 ()把单位设定为 N N和 mmmm。 这个单位体系可根据
6、输入的数据随时变更。 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。 1.1.在主菜单选择工具工具 用户制定用户制定 工具条工具条 2.2.在工具条选择钩选全部在工具条选择钩选全部 (图 3.7)3.3.点击 图 3.7 工具条编辑窗口10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 (b) 调整工具条位置之后图 3.8 排列工具条 移动新调出的工具移动新调出的工具 条时，可通过用鼠标条时，可通过用鼠标 拖动工具条名称拖动工具条名称( (图图 3 3 .8.8 (a)(a)的的)来完成来完成, , 对于已有的工具条则对于已
7、有的工具条则 可通过拖动图可通过拖动图 3.83.8 (a(a ) )的的 来移动。来移动。查询查询节点节点单元单元结果结果激活激活影响线影响线/ /影响面影响面特性特性查询查询 轴线和捕捉轴线和捕捉11定义材料以及截面定义材料如下：材料1 : 30 板考虑在支座处板的厚度变化按下图来定义不同的厚度(图 3.9)。厚度(Thickness) 1 : 1000- 板 (跨中) 2 : 1050- 板 (支座1)3 : 1150- 板 (支座2)4 : 1250- 板 (支座3)5 : 1300- 板 (支座4)图 3.9 支座的厚度变化定义材料和厚度的方法如下。1000 1050 1150 12
8、50 1300支座单位 : mm12图 3.10 输入材料对话框 图 3.11 输入材料数据1.1.点击 材料特性材料特性2.2.点击（图 3.10） 3.3.确认材料号材料号为1 1 (图 3.11)4.4.在类型类型 中选择 混凝土混凝土 5.5.在混凝土的规范混凝土的规范中选择GB-Civil(RC)GB-Civil(RC) 6.6.在数据库数据库 中选择3030 7.7.点击 图 3.12 输入截面数据1.1.在特性值对话框在特性值对话框(图 3.10)选择 厚度厚度(在特性值工具条选择 厚厚度度) )2.2.点击 3.3.厚度号为厚度号为 1 1 (图 3.12)4.4.面内和面外面
9、内和面外 10001000 5.5.点击 6.6.按相同的步骤，输入厚度 2 24 4 (参考图3.9)7.7.确认厚度号为确认厚度号为5 5 8.8.面内和面外面内和面外 13001300 139.9.点击 10.10.点击 11.11.在规范中点击()把 mmmm改为m m为了建模把单位为了建模把单位 mmmm 改为改为 mm。14输入节点和单元使用扩展单元扩展单元功能建立梁单元。1.1.点击点格点格和 捕捉点捕捉点 (关)2.2.点击 建立点建立点3.3.在坐标坐标(x,(x, y,y, z)z) 栏上输入0,0, -1.95,-1.95, 0 0 4.4.点击 5.5.点击 复制复制和
10、移动移动6.6.点击 全选全选7.7.确认形式形式为复制复制 8.8.在复制和移动复制和移动中选择任意间距任意间距 9.9.在方向方向中选择y y 10.10.在间距间距中输入0.45,0.45, 0.95,0.95, 0.55,0.55, 1.35,1.35, 50.95,50.95, 0.450.45 11.11.点击 12.12.点击自动对齐自动对齐13.13.点击 顶面顶面14.14.点击 节点号节点号(开)15.15.点击 建立单元建立单元16.16.连接节点1和1115图 3.13 建立梁单元16用扩展单元功能建立桥台A1 上的板单元。1.1.点击 全选全选2.2.点击 扩展单元扩
11、展单元3.3.在扩展类型扩展类型上选择线单元线单元平面单元平面单元 4.4.确认删除删除为 5.5.在单元属性单元属性中确认单元类型单元类型为板单元板单元6.6.确认材料材料为1 1 : : 3030 7.7.确认厚度厚度为1 1 : : 1.0001.000 8.8.确认类型类型为厚板厚板 9.9.在生成形式生成形式中选择旋转旋转 10.10.在旋转旋转的复制次数复制次数中输入 2 2 11.11.在旋转角度旋转角度里输入-0.5*360/2/pi/131.95-0.5*360/2/pi/131.95 12.12.在旋转轴旋转轴里选择 z z轴轴 13.13.在第一点第一点里输入曲线中心点0
12、,0, -131.95,-131.95, 0 0 14.14.点击 17图 3.14 建立桥台 A1 上的板单元18输入临时梁来建立1m长的板单元。 1.1.点击建立单元建立单元 2.2.连接节点2323和3333来建立临时梁3.3.点击扩展单元扩展单元 4.4.点击 选择最新建立的个体选择最新建立的个体5.5.在扩展类型扩展类型里选择线单元线单元板单元板单元6.6.确认删除删除为 7.7.在单元属性里确认单元类型为在单元属性里确认单元类型为板单元板单元8.8.确认材料材料为1 1 : : 30309.9.确认厚度厚度为1 1 : : 1.0001.00010.10.确认类型类型为厚板厚板11
13、.11.在生成形式生成形式里选择旋转旋转12.12.确认旋转旋转的复制次数复制次数为1 113.13.在旋转角度旋转角度里输入-360/2/pi/131.95-360/2/pi/131.9514.14.在旋转轴旋转轴里选择 z z轴轴15.15.在第一点第一点里输入 0,0, -131.95,-131.95, 0 016.16.点击 19图 3.15 建立1m长的板单元 复制建立第一跨的桥面。 1.1.点击旋转单元旋转单元 2.2.点击 选择最新建立的个体选择最新建立的个体3.3.确认形式形式为 复制复制4.4.在旋转旋转的复制次数复制次数里输入10105.5.在旋转角度旋转角度里输入-360
14、/2/pi/131.95-360/2/pi/131.956.6.在旋转轴旋转轴里选择 绕绕z z轴轴7.7.在第一点第一点里输入0,0, -131.95,-131.95, 0 08.8.点击 9.9.点击节点号节点号 (关)20图 3.16 完成第1间距21用桥墩P1上的板单元复制桥台A1上的单元(图 3.16的 部分) 1.1.点击多边形选择多边形选择来选择 图 3.16的 部分2.2.在旋转单元旋转单元里确认 形式形式为复制复制3.3.在旋转旋转的复制次数复制次数里输入1 14.4.在旋转角度旋转角度里输入-11.5*360/2/pi/131.95-11.5*360/2/pi/131.95
15、5.5.确认旋转轴旋转轴为绕绕z z轴轴6.6.确认第一点第一点为0,0, -131.95,-131.95, 0 07.7.点击 22图 3.17 复制板单元23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。 1.1.在旋转单元旋转单元里确认 形式形式为复制复制2.2.点击 选择最新建立的个体选择最新建立的个体3.3.在旋转旋转的复制次数复制次数里输入4 44.4.在旋转角度旋转角度里输入-0.5*360/2/pi/131.95-0.5*360/2/pi/131.95 5.5.确认旋转轴旋转轴为绕绕z z轴轴6.6.确认第一点第一点为0,0, -131.95,-131.95, 0 07.7.在厚度号增幅厚度号增幅里输入1 1，确认重复重复为 8.8.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选择厚度号增幅非常有 用于复制输入厚度渐变的用于复制输入厚度渐变的 结构。详细内容参照结构。详细内容参照On-On- lineline ManualManual 24建立1.3m厚的板单元。1.1.在旋转单元旋转单元里确认 形式形式
