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1、桥梁结构电算作业姓名：程顺学号：100107010093年 级： 2010级专业：道路桥梁指导教师：司秀勇日 期： 2013年11月1日第一部分建模过程1.1准备工作第一步：在桌面新建一个文件夹，命名为：100107010093,用于储存工程文件。第二步：启动Midas Civil.exe程序界面如图1-1-1所示:Q： WQI 1*；11图1-1-1程序界面图1-1-2新建工程第三步：选择菜单“文件”下“新建项目”新建一个工程，如图1-1-2所示第四步：选择菜单“文件”下“保存选择目录桌面下10010107010093文件夹下，输入工程名“ 100107010093.mcb”如图 1-1-3
2、 所示1.2材料截面的定义操作步骤：模型材料与截面特性材料或截面导入，如图下图所示点击导入出现以下菜单条如图1-2-3所示，选择之前建立模型的工程文件1222.mcb, 点击打开，出现以下界面，如图1-2-4所示，点击确定，即可把以前设置的材料定义给现在 的模型，用同样方法导入工程1222.mcb的截面特性给现在的模型。这样即可获得所需要的 材料和截面。1.3模型建立第一步：点击模型一一结构建模助手一一拱，出现以下界面，如图1-3-1所示:边界条件选择：无；跨度：76m;高度：20m；材料选择：材料1： grade3：截面选择: 截面3：拱肋，点击确定，即可生成满足题意的拱肋模型。第二步：建立
3、新单元，连接节点1至节点11，得到一新的单元，将材料1： grade3及截 面1：主梁的特性赋予新单元，在选中新单元，将新单元平均分割成十分，得到新的9个节点，12、13、14、15、16、17、18、19、20。即可得到主梁模型，如图1-3-2所示:第三步：建立新单元，连接节点2和12、3和13、4和14、5和15、6和16、7和17、8和18、9和19得到9个新的单元，将材料1： grade3及截面4：吊杆的特性赋予新的9单 元。即可得到吊杆模型，如图1-3-3所示：第四步：选中全部单元，进行单元复制，使已建成的单元整体向Y方向平移14米，得 到第二个拱肋，主梁及吊杆，如图1-3-4所示：
4、第五步：激活主梁单元，进行新建单元，连接1和21、12和32、13和33、14和34、 15和35、16和36、17和37、18和38、19和39、11和31，得到11个新的单元，即11个 横梁单元，再选中11个新建的横梁单元，将材料1： grade3及截面2：横系梁的特性赋予新 的11个单元，并在选中11个新建的横梁单元，将其平均分成2分，得到新的节点：41to51 的11个新节点，如图1-3-5所示：第六步：连接相应节点，建立水平斜支撑单元，得到20个新单元，钝化所有横梁单元， 选中所有新建的20个水平斜支撑梁，将材料1： grade3及截面6：水平斜支撑的特性赋予新 的20个单元，如图1
5、-3-6所示：图1-3-5建立横梁单元图1-3-6建立水平斜支撑梁单元第七步：连接相应节点，建立虚设梁单元，得到10个新单元，钝化所有水平斜支撑单 元，选中所有新建虚设梁单元，将材料2：虚设梁及截面7：虚设梁的特性赋予新的虚设梁 单元，如图1-3-7所示：第八步：激活拱肋单元，连接相应节点，建立拱肋上的横梁单元，得到5个新单元， 选中所有新建拱肋上的横梁单元，将5个新建的拱肋上的横梁单元二等分，再连接相应节点， 建立拱肋上斜支撑梁单元，得到8个新的斜支撑单元，选中所有新建的拱肋上的横梁和斜支 撑梁单元，将材料1： grade3及截面5：横梁和斜支撑的特性赋予新建的拱肋上的横梁和斜 支撑梁单元，
6、如图1-3-8所示：1.4加边界条件选中节点21，约束Dx、Dy、Dz，选中节点1，约束Dx、Dz，选中节点31，约束Dy、Dz，选中节点11，约束Dz，约束即加完成。如图1-4-1所示:1.5加荷载 添加静力荷载工况：1：二期恒载、用户自定义的荷载；2：人群荷载、用户自定义的 荷载；3：自重、用户自定义的荷载。如图1-5-1所示： 添加自重荷载，点击“荷载”下“自重”选项，弹出的对话框中，荷载工况名称：自 重，Z： -1，点击添加，自重荷载添加完成。 添加二期恒载，点击“荷载”下“添加梁单元荷载（连续”选项，弹出的对话框中， 荷载工况名称：二期恒载，荷载类型：均布荷载，w： -50，选择相应
7、加载区间，二期恒载 添加完成。 添加人群荷载，点击“荷载”下“添加梁单元荷载（连续”选项，弹出的对话框中， 荷载工况名称：人群荷载，荷载类型：均布荷载，w： -4.5，选择相应加载区间，人群荷载 添加完成。 添加车道荷载：点击树形菜单下“结构分析里的移动荷载分析”，点击“移动荷载规 范”，选择“china”规范，点击“车道”菜单，点击“添加”选项，输入车道名称：车道， 桥梁跨度：10000，点击节点41和节点51，即选中虚设梁，点击“确定”，即可完成车道荷 载加载完成。 添加车辆类型，点击树形菜单下“结构分析里的移动荷载分析”点击“车辆”选择 “添加标准车辆”，选择规范名称：“中国城市桥梁荷载
8、”，点击“确定”，即可完成“车辆”定义。 添加移动荷载工况：点击树形菜单下“结构分析里的移动荷载分析”，点击“移动荷 载工况”，选择“添加”输入荷载工况名称：1，点击“添加”选项，把“车道”添加在“选 择车道框里”，点击“确定”，再点击“确定”，即可完成“移动荷载工况”定义。第二部分计算结果2.1周期与振型结果第一步：点击“模型”下，选择“结构类型”选择“3-D”，“按集中质量法转换”，“转 换在X、Y、Z”，点击“确定”；第二步：点击“分析”下，选择“特征值控制分析”，振型数量：10，点击“确定”；第三步：点击“分析”下，选择“移动荷载控制分析”，规范类型：“其他类型”，桥梁类型：“钢材”，
9、点击“确定”；第四步：点击“分析”下，选择“运行分析”，等待系统有限元分析;第五步：输入计算模型的前五阶周期振型结果及振型图；IKWOr*4 LanMb H7 / 潟4 / 一十t e一-l / 寸 、二 n MUM旗L图2-1-1第一阶振型图f=1.283图2-1-2第二阶振型图f=1.8072.2支反力与内力结果2.2.1支反力结果1.自重下支反力：结果如图2-2-1和表2-2-1所示:表2-2-1自重下支反力表节点何载FX(KN)FY(KN)FZ (KN)MX(KN*m)MY(KN*m)MZ(KN*m)1自重0.000.00677.990.000.000.0011自重0.000.0067
10、7.990.000.000.0021自重0.000.00677.990.000.000.0031自重0.000.00677.990.000.000.00反力合力何载FX(KN)FY(KN)FZ (KN)自重0.000.002711.97节点口荷载星FY(KNFZ (KN加人群荷栽口Q.QQ 口O.W F171.00 plie人群荷载口0.00 p0.00171.00 人群荷命O.QQ P0.00 p171.00 p31 p人群荷载封0.00 P0.00 口171.00 *ga荷载星FX(KN)cFE(KNFZ (KN)人群荷载口0.00c.ao684.002.二期恒载下支反力：结果如图2-2-
11、2和表2-2-2所示:44U MTiREMn VEEIKKl5节点, 1 * 1， 伺车& =FX(KN)FT (KN)F7皿f-n1 3期恒载0.00 #0.00 #1900.00T 9IH4I期恒载0.00 0.00 1900.00/JL五期怕栽0.00 #0.00 #1900.007 2MTW.i. ihn期恒载0.00 备0.00 备1900.00r :!-imw反力荷载FX(MhFT (龄FZ (KN).f cH l期恒载0.00 备0.00 备7600.00图2-2-2二期恒载下支反力表2-2-2二期恒载下支反力表节点何载FX(KN)FY(KN)FZ (KN)MX(KN*m)MY(
12、KN*m)MZ(KN*m)1二期恒载0.000.001900.000.000.000.0011二期恒载0.000.001900.000.000.000.0021二期恒载0.000.001900.000.000.000.0031二期恒载0.000.001900.000.000.000.00反力合力何载FX(KN)FY(KN)FZ (KN)二期恒载0.000.007600.003.人群荷载下支反力：结果如图2-2-3和表2-2-3所示:图2-2-3人群荷载下支反力表2-2-3人群荷载下支反力表节点何载FX(KN)FY(KN)FZ (KN)MX(KN*m)MY(KN*m)MZ(KN*m)1人群何载0
13、.000.00171.000.000.000.0011人群何载0.000.00171.000.000.000.0021人群何载0.000.00171.000.000.000.0031人群何载0.000.00171.000.000.000.00反力合力何载FX(KN)FY(KN)FZ (KN)人群何载0.000.00684.004. MVall荷载下支反力：结果如图2-2-4和表2-2-4所示:2-2-4 MVall荷载下支反力表节点何载FX(KN)FY(KN)FZ (KN)MX(KN*m)MY(KN*m)MZ(KN*m)11（全部）0.060.00309.570.000.000.00111（全部）0.000.00309.570.000.000.00211（全部）0.060.01309.570.000
