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。