Midas Civil桥梁抗震详解(终稿)解析
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基于Midas/Civil的桥梁下部结构抗震计算分析与研究刘渐成(中山市规划设计院,广东中山 528400)摘要:文章以中山市石岐区广丰工业大道南六涌桥为工程背景,运用有限元软件Midas/Civil建立模型,根据抗震规范要求,运用反应谱法对桥梁下部墩柱分别进行E1、E2地震力作用下的受力分析,以指导结构设计。
关键词:Midas/Civil;桥梁下部结构;抗震计算U442 :A :1009-2374(2014)09-0005-031 工程概况本工程位于中山市石岐区岐港片区,广丰工业大道(石岐段)上,跨越现状南六涌,河涌宽约38m。
根据水利及航道部门技术要求,南六涌无通航要求,水位受水系的水闸控制,设计洪水位取2.3m。
根据现状河道走向、地形及周边环境,拟建桥梁与主河道斜交,约成30度角。
桥跨布置为3×16m预应力砼简支空心板梁桥,共两幅,每幅桥宽20m。
下部结构采用桩柱式桥墩,直径1m的柱接1.2m的钻孔灌注桩,桥台采用薄壁式台,桩基础,台前设4m 长的M7.5浆砌片石铺砌,台后用碎石与粗砂混合料回填。
拟建桥梁两侧均有水泥路到达场地,交通较方便,原始地貌单元为珠江三角洲海陆交互沉积平原,地形开阔,无池塘、坑道、土洞等不良地质。
区域内水网密布,地表水系发育,地下水对混凝土结构无腐蚀性。
2 技术指标安全等级:二级;设计基准期:100年;环境类别:Ⅰ类环境;设计速度:50;设计荷载:公路-Ⅰ级;净空:无通航净空要求;地震动峰值加速度:0.1g。
3 结构荷载取值3.1 永久作用桥梁永久荷载考虑上部板梁自重及二期恒载,二期恒载包括桥面铺装和栏杆等,以均布荷载形式加载,合计95.4KN/m。
下部桥墩自重。
混凝土容重取26kN/m3,计算时将荷载转化为质量。
3.2 地震计算参数根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等相关资料,本项目区域地震基本烈度Ⅶ度(加速度取0.10g)。
北京迈达斯技术有限公司目录简要 (1)设定操作环境及定义材料和截面 (2)定义材料 (2)定义截面 (3)建立结构模型 (4)主梁及横向联系梁模型 (4)输入横向联系梁 (5)输入桥墩 (5)刚性连接 (7)建立桥墩和系梁 (9)输入边界条件 (10)输入支座的边界条件 (10)刚性连接 (11)输入横向联系梁的梁端刚域 (12)输入桥台的边界条件 (13)输入二期恒载 (14)输入质量 (15)输入反应谱数据 (17)输入反应谱函数 (17)输入反应谱荷载工况 (18)运行结构分析 (19)查看结果 (20)荷载组合 (20)查看振型形状和频率 (21)查看桥墩的支座反力 (24)简要本例题介绍使用MIDAS/CIVIL的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。
例题模型使用的是简化了的钢箱型桥梁模型,由主梁、横向联系梁和桥墩构成。
桥台部分由于刚度很大,不另外建立模型只输入边界条件;基础部分假设完全固定,也只按边界条件来定义。
下面是桥梁的一些基本数据。
跨径:45 m + 50 m + 45 m = 140 m桥宽:11.4 m主梁形式:钢箱梁钢材:GB(S) Grade3(主梁)混凝土:GB_Civil(RC) 30(桥墩)[单位:mm]图1. 桥梁剖面图设定操作环境及定义材料和截面开新文件(新项目),以‘Response.mcb’为名保存(保存)。
文件/ 新项目t文件/ 保存( Response )将单位体系设定为kN(力), m(长度)。
工具/ 单位体系长度>m; 力>kN ↵定义材料分别输入主梁和桥墩的材料数据。
模型/ 材料和截面特性/ 材料材料号(1); 类型>S钢材规范>GB(S); 数据库>Grade3 ↵材料号(2); 类型>混凝土规范>GB-Civil(RC); 数据库>30 ↵图2. 定义材料定义截面使用用户定义来输入主梁、横向联系梁以及桥墩的截面数据。
midas抗震设计-反应谱分析反应谱分析北京迈达斯技术有限公司简要本例题介绍使用MIDAS/CIVIL的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。
例题模型使用的是简化了的钢箱型桥梁模型,由主梁、横向联系梁和桥墩构成。
桥台部分由于刚度很大,不另外建立模型只输入边界条件;基础部分假设完全固定,也只按边界条件来定义。
下面是桥梁的一些基本数据。
跨径:45 m + 50 m + 45 m = 1 40 m桥宽:11.4 m主梁形式:钢箱梁钢材:GB(S) Grade3(主梁)混凝土:GB_Civil(RC) 30(桥墩)图1. 桥梁剖面图[单位:mm]设定操作环境及定义材料和截面开新文件(新项目),以‘Response.mcb’为名保存(保存)。
文件/ 新项目t文件/ 保存( Response )将单位体系设定为kN(力), m(长度)。
工具/ 单位体系长度>m; 力>kN ↵定义材料分别输入主梁和桥墩的材料数据。
模型/ 材料和截面特性/ 材料材料号(1); 类型>S钢材规范>GB(S); 数据库>Grade3 ↵材料号(2); 类型>混凝土规范>GB-Civil(RC); 数据库>30 ↵图2. 定义材料定义截面使用用户定义来输入主梁、横向联系梁以及桥墩的截面数据。
主 梁: 箱型截面 2000×2500×12×16/18横向联系梁: 工字型截面 1500×300×12×12/12柱 帽: 实腹长方形截面 1.5×1.5桥 墩: 实腹圆形截面 1.5主梁与桥墩连接的支座部分使用弹性连接(Elastic Link)来模拟。
模型 / 材料和截面特性 / 截面数据库/用户名称 (Girder) ; 截面形状>箱型截面 ; 用户 偏心>中-中心H ( 2 ) ; B ( 2.5 ) ; tw ( 0.012 )tf1 ( 0.016 ) ; C ( 2.3 ) ; tf2 ( 0.018 )名称 (Cross) ; 截面形状>工型截面 ; 用户偏心>中-中心H ( 1.5 ) ; B ( 0.3 ) ; tw ( 0.012 ) ; tf1 ( 0.012 )名称( Coping ) ; 截面形状>实腹长方形截面偏心>中-中心 用户 ; H ( 1.5 ) ; B ( 1.5 ) ↵名称 ( Column ) ; 截面形状>实腹圆形截面用户 ; D ( 1.5 ) ↵输入截面尺寸时,若只输入tf1,不输入tf2,则tf2与tf1相同。
基于Midas Civil的连续刚构桥抗震安全性分析摘要:桥梁工程作为城市交通中的生命线工程,设计人员对其抗震安全性的研究从未停止。
本文采用Midas Civil建立某高速公路段连续刚构桥的三维空间模型,以公路桥梁抗震设计规范(JTG-T2231-01-2020)为依据,采用反应谱分析法,对桥梁整体在E1、E2地震作用下的抗震性能进行验算分析。
其分析方法及结论可为今后同类型桥梁抗震设计提供参考。
关键词:反应谱法、连续刚构桥地震响应、抗震分析引言我国部分地区直属于两大地震带范围内,地震活动较为频繁[1]。
2008年,汶川发生的8.0级大地震,死亡失踪人数高达8.7万,造成经济损失近6000亿元;2010年,青海玉树发生7.1地震,死亡失踪人数2968人,直接经济损失近150亿元[2]。
灾情之严重让人痛心不已。
随着我国交通事业的蓬勃发展,大量连续刚构桥得以修建,若桥梁在地震作用下遭受破坏,导致震区交通瘫痪,这势必会对震后救援工作造成极大困难,造成的人、财损失将不可估量。
面对地震的突发性、破坏性,桥梁等重要交通建设必须从设计阶段入手,严格把控其抗震安全性能。
一、工程概况某高速公路段60+100+60m三跨变截面连续刚构桥项目,上部结构为预应力混凝土单箱单室箱梁,支点梁高6.8m,跨中梁高3m,采用公路Ⅰ级设计荷载;下部结构为单柱式薄壁空心墩,长8.5m,宽3.2m,桩基础为4根直径1.6m的圆柱桩,桩长15m。
二、计算模型建立采用Midas Civil2021及Midas Civil Designer2021进行建模、分析,C50混凝土箱梁、C40混凝土桥墩和C25混凝土桩基采用梁单元模拟。
全桥共计160个节点,147个单元,所建桥梁三维模型见图1所示。
图1结构模型三、模态分析采用Midas Civil中的多重Ritz向量法进行特征值分析,按照地震波最不利输入方向(顺桥向、横桥)取前100阶振型对桥梁三维有限元模型进行模态分析[3]。
在撰写这篇文章之前,我对于midas civil 桥梁荷载试验实例精析这个主题有了相关的了解,首先让我们明确一下文章的主要内容和结构。
文章将以midas civil 桥梁荷载试验实例为主线索,深入解析其原理、方法和应用,并结合实际案例进行分析和论证。
整篇文章将分为引言、midas civil 桥梁荷载试验原理与方法、实例精析、个人观点和总结回顾五个部分。
以下是对每个部分的简要讨论:引言:在本部分,我将简要介绍midas civil 桥梁荷载试验的背景和意义,并指出本文的主要研究目的和方法。
midas civil 桥梁荷载试验原理与方法:本部分将重点介绍midas civil 桥梁荷载试验的原理和方法,包括其基本理论、模拟原理和具体操作步骤,以便读者能够深入理解其实质。
实例精析:在这一部分,我将结合真实案例,针对具体的midas civil 桥梁荷载试验实例进行分析和论证,重点剖析试验结果、数据分析和结论推断,以印证前文所述的原理和方法。
个人观点:这一部分将是我对midas civil 桥梁荷载试验的个人理解和经验总结,包括其优势、不足以及进一步发展方向等,与读者共享我的见解和思考。
总结回顾:最后一部分将是对全文的总结和回顾,通过对前文内容的归纳和总结,使读者能够全面、深刻和灵活地理解midas civil 桥梁荷载试验的相关知识和应用。
现在我会开始撰写文章,包括以上提到的五个部分。
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在引言部分,我将会介绍midas civil 桥梁荷载试验的背景和意义。
midas civil 软件是一款专业的结构分析与设计软件,其在桥梁设计领域具有广泛的应用。
midas中如何进行桥梁地震时程分析
关于midas中如何进行桥梁地震时程分析?下面下面为大家详细介绍一下,以供参考。
由于目前建筑抗震规范对于时程分析采用的最大加速度有了硬性的规定,因此首先就是要将时程的地震波比如简单的elcentro波进行系数调整,根据抗震规范5.1.2.2表中的规定,将.Elcentro的最大峰值与5.1.2.2规定的最大值进行比较得到修正系数,=0.1,注意选择的是无量刚加速度),填写到放大系数里面,点击生成地震反映谱,函数值就是所需要的一条曲线的a谱,不需要再除以g了。
按照规范需要两条实际一条人工模拟曲线,将得到的地震反映谱曲线进行数据拟和分析与实际场地采用的规范规定的a谱进行比较,保证在各个周期点上相差不大于20%,人工波的选择一般是对于特大桥梁或者重要桥梁进行现场的试验后得到一定的模拟曲线,一般桥梁搞几条波就够了不要人工模拟。
开始错误的以为直接将地震波简单处理与a普比较,实际这里的地面运动的加速度波只是一个自由度体系的反应,而a谱则是多个自由度体系经过一系列的分析处理而得到的,因此必须将地震波进行转换,幸好有了midas的转换工具可以直接生成,不然要自己编写傅立叶转换程序了。
注意理解公式各项的意思。
Midas Civil桥梁工程实例精解一、引言Midas Civil是一款专门针对桥梁工程设计和分析的软件,其功能强大、应用广泛。
本文将重点讨论Midas Civil在桥梁工程实例中的应用和精解,以帮助读者更好地了解该软件的工程实践价值。
二、Midas Civil桥梁工程实例分析1. 拱桥设计与分析以某某大型拱桥工程为例,介绍Midas Civil在拱桥设计与分析中的具体应用。
包括结构建模、材料设定、荷载分析、抗震设计等方面。
2. 梁桥设计与分析以某某梁桥工程为例,介绍Midas Civil在梁桥设计与分析中的具体应用。
包括纵横断面设计、施工阶段分析、架设过程模拟等方面。
3. 悬索桥设计与分析以某某悬索桥工程为例,介绍Midas Civil在悬索桥设计与分析中的具体应用。
包括索塔设计、索缆分析、振动稳定性分析等方面。
4. 桥梁监测与维护介绍Midas Civil在桥梁监测与维护方面的应用,如结构健康监测、裂缝分析、加固方案评估等。
三、Midas Civil在桥梁工程中的优势和应用价值1. 强大的建模和分析功能Midas Civil具有强大的建模和分析功能,能够准确模拟各类桥梁结构,在设计和施工阶段提供可靠的分析结果。
2. 多场景下的适用性Midas Civil不仅适用于各类桥梁类型,还可以应用于不同地理、气候条件下的工程实践,具有较强的通用性和灵活性。
3. 创新的工程实践技术Midas Civil在桥梁工程实践中引入了许多创新的技术和方法,如基于BIM的协同设计、结构优化算法等,推动了桥梁工程实践的进步。
4. 提高工程质量和效率通过Midas Civil的应用,桥梁工程的设计质量和施工效率得到了有效提升,有力支撑了工程质量和进度的保障。
四、Midas Civil在桥梁工程中的应用案例1. 桥梁工程A案例介绍Midas Civil在桥梁工程A中的应用情况,包括具体的建模分析过程、工程效果和成果展示等。