MIDAS连续梁有限元分析案例(二)

北京迈达斯技术有限公司目录概要梁格法是目前桥梁结构分析中应用的比较多的在本例题中将介绍采用梁格法建立一般梁桥结构的分析模型的方法、施工阶段分析的步骤、横向刚度的设定以及查看结果的方法和PSC设计的方法。

本例题中的桥梁模型如图1所示为一三跨的连续梁桥，每跨均为32m。

图1. 简支变连续分析模型桥梁的基本数据为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构的分析的步骤，本例题采用了比较简单的分析模型——预应力T梁，可能与实际桥梁设计的内容有所不同。

本例题的基本参数如下：桥梁形式：三跨连续梁桥桥梁等级：I级桥梁全长：3@32＝96m桥梁宽度：15m设计车道：3车道图2. T型梁跨中截面图图3. T梁端部截面图?分析与设计步骤预应力混凝土梁桥的分析与设计步骤如下。

1.定义材料和截面特性材料截面定义时间依存性材料(收缩和徐变)时间依存性材料连接2.建立结构模型建立结构模型修改单元依存材料特性3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载(自重和二期恒载)预应力荷载钢束特性值钢束布置形状钢束预应力荷载温度荷载系统温度节点温度单元温度温度梯度梁截面温度5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据选择规范定义车道定义车辆移动荷载工况7.支座沉降定义支座沉降组定义支座沉降荷载工况8.运行结构分析9.查看分析结果10.PSC设计PSC设计参数确定PSC设计参数PSC设计材料PSC设计截面位置运行设计查看设计结果使用材料以及容许应力> 混凝土采用JTG04（RC）规范的C50混凝土>普通钢筋普通钢筋采用HRB335(预应力混凝土结构用普通钢筋中箍筋、主筋和辅筋均采用带肋钢筋既HRB系列)>预应力钢束采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860钢束(φ mm)（规格分别有6束、8束、9束和10束四类）钢束类型为:后张拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04和(低松弛)超张拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:(1/m)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力:抗拉强度标准值的75%>徐变和收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2长期荷载作用时混凝土的材龄:=t5天o混凝土与大气接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %RH=70大气或养护温度: CT=°20构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算荷载静力荷载>自重由程序内部自动计算>二期恒载桥面铺装、护墙荷载、栏杆荷载、灯杆荷载等具体考虑：桥面铺装层：厚度80mm的钢筋混凝土和60mm的沥青混凝土，钢筋混凝土的重力密度为25kN/m3, 沥青混凝土的重力密度为23kN/m3。

MIDAS软件是一款功能强大的有限元 分析软件，可以对预应力混凝土连续 箱梁进行精确的建模和分析，为桥梁 设计提供可靠的技术支持。
预应力混凝土连续箱梁的设计和施工 需要综合考虑多种因素，包括结构形 式、材料特性、施工方法等，以确保 桥梁的安全性和经济性。
展望
随着科技的不断进步和工程实 践的积累，预应力混凝土连续 箱梁的设计和施工将不断得到
预应力体系
通过在混凝土浇筑前施加 预压应力，改善了结构的 受力性能，提高了梁的承 载能力和稳定性。
横向联系
连续箱梁采用横隔板和横 梁等横向联系构件，确保 了结构的整体稳定性。
预应力混凝土连续箱梁的设计原理
力学分析
根据结构力学原理，对连 续箱梁进行受力分析，确 定各截面的弯矩、剪力和 扭矩等。
预应力设计
特殊情况处理
针对模型中可能出现的特殊情况， 如施工阶段、预应力张拉等，说明 处理方法。
计算结果分析
01
02
03
04
变形分析
分析模型在受力后的变形情况 ，包括挠度、转角等。
应力分析
分析模型中的应力分布和大小 ，包括正应力和剪应力。
预应力张拉分析
针对预应力张拉的情况，分析 张拉后的应力分布和损失。
结果对比
优化和完善。
未来可以进一步研究新型材料 和结构形式在预应力混凝土连 续箱梁中的应用，以提高桥梁
的性能和耐久性。
有限元分析软件的功能和精度 将不断提升，为预应力混凝土 连续箱梁的分析和设计提供更 加可靠的技术支持。
未来可以通过加强科研合作和 技术交流，推动预应力混凝土 连续箱梁领域的创新和发展， 为我国桥梁事业的发展做出更 大的贡献。
05 参考文献
CHAPTER

③ 分析选项>考虑时间依存效 果 (开)
完成建模和定义施工阶段后，在施工阶段分析选项中选择是否考虑材料的时
间依存特性和弹性收缩引起的钢束应力损失，并指定分析徐变时的收敛
条件和迭代次数。
2
④ 时间依存效果 ⑤ 徐变 和收缩 (开) ; 类型
>徐变和收缩⑥ 源自变分析时得收敛把握 ⑦ 迭代次数 ( 5 ) ; 收敛误
4
)
5
② 模型 /边界条件 / 一般支
撑
③ 单项选择(节点 : 1)
2
④ 边界组名称>B-G1
⑤ 选择>添加
⑥ 支撑条件类型> Dy, Dz,
6
Rx (开)
⑦ 同上操作
⑧ 单项选择 (节点 : 16) ⑨ 边界组名称>B-G1 ⑩ 选择>添加 ⑪ 支撑条件类型>Dx, Dy,
Dz, Rx (开) ⑫ 单项选择 (节点 : 31) ⑬ 边界组名称>B-G2 ⑭ 选择>添加 ⑮ 支撑条件类型> Dy, Dz,
5 6
7 8
9
步骤 3.1 定义构造组
操作步骤 ① 模型>组>定义构造租 ② 定义构造组>名称( S-G )
; 后缀 ( 1to2 ) ③ 定义构造组>名称 ( All ) ④ 单元号显示 (on) ⑤ 窗口选择 (单元 : 1 to
18)
3
⑥ 组>构造组>S_G1 (拖& 放)
⑦ 同上操作 ⑧ 窗口选择 (单元 : 19 to
(N, R)
⑦ 开头收缩时的混凝土材龄
(3)
23 45 67
步骤 2.3 定义材料的时间依存性并连接
操作步骤 ① 模型 / 材料和截面特性 /

4×30m连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。

建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。

1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果12.psc设计13. 取一个单元做横向分析概要：在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制，连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。

同时，随着现代科技的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城市对桥梁的景观要求。

本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构（如图1所示）。

1、桥梁基本数据桥梁跨径布置：4×30m＝120；桥梁宽度：0.25m（栏杆）＋2.5m（人行道）＋15.0m（机动车道）＋2.5m（人行道）+0.25（栏杆）＝20.5m；主梁高度：1.6m；支座处实体段为1.8m；行车道数：双向四车道＋2人行道桥梁横坡：机动车道向外1.5％，人行道向内1.5％；施工方法：满堂支架施工；图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面2、主要材料及其参数2.1 混凝土各项力学指标见表1表12.2低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm弹性模量：195000 MPa标准强度：1860 MPa抗拉强度设计值：1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力：1395 MPa热膨胀系数：0.0000122.3普通钢筋采用R235、HRB335钢筋，直径：8～32mm弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数：0.0000123、设计荷载取值：3.1恒载：一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取25 KN/m 3。

北京迈达斯技术有限公司CONTENTS概要1桥梁概况及一般截面2预应力混凝土梁的分析顺序3使用的材料及其容许应力4荷载5设置操作环境6定义材料和截面7定义截面8定义材料的时间依存性并连接9建立结构模型12定义结构组、边界条件组和荷载组13输入边界条件16输入荷载17输入恒荷载18输入钢束特性值19输入钢束形状20输入钢束预应力荷载23定义施工阶段25输入移动荷载数据30运行分析34查看分析结果35通过图形查看应力35定义荷载组合39利用荷载组合查看应力40查看钢束的分析结果44查看荷载组合条件下的内力47-------------概要本例题使用一个简单的两跨连续梁模型（图1）来重点介绍MIDAS/Civil 的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。

主要包括分析预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法，以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的步骤和方法。

图1. 分析模型桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁，其钢束的布置如图2所示，分为两个阶段来施工。

桥梁形式：两跨连续的预应力混凝土梁桥梁长度：L = 2@30 = 60.0 m图2. 立面图和剖面图-------------预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。

1.定义材料和截面2.建立结构模型3.输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载4.定义施工阶段5.输入移动荷载数据6.运行结构分析7.查看结果--------------------------使用的材料及其容许应力❑ 混凝土设计强度：2ck cm /kgf 400=f 初期抗压强度：2ci cm /kgf 270=f弹性模量：Ec=3,000Wc1.5 √fck+ 70,000 = 3.07×105kgf/cm 2 容许应力：❑预应力钢束 (KSD 7002 SWPC 7B-Φ15.2mm (0.6˝strand)屈服强度： 2py mm /kgf 160=f →strand /tonf 6.22=P y 抗拉强度： 2pu mm /kgf 190=f →strand /tonf 6.26=P u 截面面积： 2387.1cm A p = 弹性模量： 26p cm /kgf 10×0.2=E 张 拉力： fpi=0.7fpu=133kgf/mm 2 锚固装置滑动： mm 6=s Δ 磨擦系数： rad /30.0=μ m /006.0=k-------------荷载❑ 恒荷载自重在程序中按自重输入❑预应力钢束(φ15.2 mm ×31 (φ0.6˝- 31))截面面积 : Au = 1.387 × 31 = 42.997 cm 2 孔道直径 : 133 mm 张拉力 : 抗拉强度的70%fpj = 0.7 fpu = 13,300 kgf/cm 2 Pi = Au × fpj = 405.8 tonf 张拉后的瞬间损失（程序自动计算）摩擦损失 :)(0)(kL X e P P +⋅=μα30.0=μ, 006.0=k锚固装置滑动引起的损失 : mm 6=I Δc 弹性收缩引起的损失 : 损失量 SP P E A f P ⋅∆=∆ 最终损失（程序自动计算）钢束的松弛（Relaxation ） 徐变和收缩引起的损失❑徐变和收缩条件水泥 : 普通硅酸盐水泥长期荷载作用时混凝土的材龄 : =o t 5天 混凝土与大气接触时的材龄 : =s t 3天 相对湿度 : %70=RH 大气或养护温度 : C °20=T 适用规范 : CEB-FIP 徐变系数 : 程序计算 混凝土收缩变形率 : 程序计算❑活荷载适用规范：城市桥梁设计荷载规范 荷载种类：C-ALC-AD(20)-------------设置操作环境打开新文件(新项目)，以 ‘PSC beam ’ 为名保存(保存)。

图4. 单位体系设定 4-10
定义材料和截面特性
同时定义多种材料
特性时，使用 键可以连续输入。
定义结构所使用的混凝土和钢束的材料特性。
模型 / 材料和截面特性 / 材料 类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC） 数据库> C50
名称(Strand1860 ) ; 类型>钢材 ; 规范> JTG04（S） 数据库> Strand1860
40.15 0
0.12
40
钢束8
2t1-3 55.85
0
0.12
0
63.45 0
0.96
0
64.55 0
1.36
40 正弯矩
72.15 0
0.17
40
钢束7 3t1-2 88.4
0
0.17
0
96
0
1.36
0
24 -0.62 1.825
12t1-1
40 正弯矩
40 -0.62 1.825
40 钢束9
24 0.62 1.825
12t1-2
0
40 0.62 1.825
负弯矩
56
钢束10 23t1-2 72
0.62 1.825 0.62 1.825
钢束 类型 R 0 40 正弯矩 40 钢束8 0 0 40 正弯矩 40 钢束7 0 0 40 正弯矩 40 钢束9 0 0 40 正弯矩 40 钢束8 0 负弯矩 钢束10
负弯矩 钢束10
为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构的分析步骤，本例题采用了一个比较简单的分 析模型——一座由五片预应力T梁组成的3×32m桥梁结构，每片梁宽2.5m。桥梁的基本数 据取自实际结构但和实际结构有所不同。

midas连续梁分析实例1. 连续梁分析概述比较连续梁和多跨静定梁受均布荷载和温度荷载（上下面的温差）下的反力、位移、内力。

3跨连续两次超静定3跨静定3跨连续1次超静定图 1.1 分析模型15材料钢材: Grade3截面数值 : 箱形截面400×200×12 mm荷载1. 均布荷载 : 1.0 tonf/m2. 温度荷载: ΔT = 5 ℃ (上下面的温度差)设定基本环境打开新文件，以‘连续梁分析.mgb’为名存档。

单位体系设定为‘m’和‘tonf’。

文件/ 新文件文件/ 存档(连续梁分析 )工具 / 单位体系长度> m ; 力 > tonf图 1.2 设定单位体系1617设定结构类型为 X-Z 平面。

模型 / 结构类型结构类型> X-Z 平面 ?设定材料以及截面材料选择钢材GB （S ）（中国标准规格），定义截面。

模型 / 材料和截面特性 /材料名称( Grade3) 设计类型 > 钢材规范> GB(S) ; 数据库> Grade3 ?模型 / 材料和截面特性 / 截面截面数据截面号 ( 1 ) ; 截面形状 > 箱形截面 ;用户：如图输入 ; 名称> 400×200×12 ?图 1.3 定义材料图 1.4 定义截面选择“数据库”中的任意材料，材料的基本特性值（弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重）将自动输出。

建立节点和单元为了生成连续梁单元，首先输入节点。

正面,捕捉点 (关), 捕捉轴线 (关)捕捉节点 (开), 捕捉单元 (开), 自动对齐模型 / 节点 / 建立节点坐标 ( x, y, z ) ( 0, 0, 0 )图 1.5 建立节点参照用户手册的“输入单元时主要考虑事项”18用扩展单元功能来建立连续梁。

模型 / 单元/ 扩展单元全选扩展类型 > 节点线单元单元属性> 单元类型 > 梁单元材料 > 1:Grade3 ; 截面> 1: 400*200*12 ; Beta 角( 0 )生成形式> 复制和移动 ; 复制和移动 > 任意间距方向> x ; 间距( 3@5/3, 8@10/8, 3@5/3 )图 1.6 建立单元X Z输入梁单元. 关于梁单元的详细事项参照在线帮助的“单元类型”的“梁单元”部分1920输入边界条件3维空间的节点有6个自由度 (Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)。

1. 连续梁分析概述比较连续梁和多跨静定梁受均布荷载和温度荷载（上下面的温差）时的反力、位移、内力。

3跨连续两次超静定3跨静定3跨连续1次超静定图 1.1 分析模型1材料钢材: Grade3截面数值 : 箱形截面 400×200×12 mm荷载1. 均布荷载 : 1.0 tonf/m2. 温度荷载 : ΔT = 5 ℃ (上下面的温度差)设定基本环境打开新文件，以‘连续梁分析.mgb’为名存档。

单位体系设定为‘m’和‘tonf’。

文件/ 新文件文件/ 存档(连续梁分析 )工具 / 单位体系长度> m ; 力 > tonf图 1.2 设定单位体系23设定结构类型为 X-Z 平面。

模型 / 结构类型结构类型> X-Z 平面 ↵设定材料以及截面材料选择钢材GB （S ）（中国标准规格），定义截面。

模型 / 材料和截面特性 /材料名称( Grade3) 设计类型 > 钢材规范> GB(S) ; 数据库> Grade3 ↵模型 / 材料和截面特性 / 截面截面数据截面号 ( 1 ) ; 截面形状 > 箱形截面 ; 用户：如图输入 ; 名称> 400×200×12 ↵图 1.3 定义材料 图 1.4 定义截面建立节点和单元选择“数据库”中的任意材料，材料的基本特性值（弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重）将自动4为了生成连续梁单元，首先输入节点。

正面,捕捉点 (关),捕捉轴线 (关)捕捉节点 (开),捕捉单元 (开),自动对齐模型 / 节点 / 建立节点坐标 ( x, y, z ) ( 0, 0, 0 )图 1.5 建立节点参照用户手册的“输入单元时主要考虑事项”用扩展单元功能来建立连续梁。

模型 / 单元/ 扩展单元全选扩展类型 > 节点 线单元单元属性> 单元类型 > 梁单元材料 > 1:Grade3 ; 截面> 1: 400*200*12 ; Beta 角( 0 )生成形式> 复制和移动 ; 复制和移动 > 任意间距方向> x ; 间距( 3@5/3, 8@10/8, 3@5/3 )图 1.6 建立单元X Z输入梁单元.关于梁单元的详细事项参照在线帮助的“单元类型”的“梁单元”部分56输入边界条件3维空间的节点有6个自由度 (Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)。

旗开得胜概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料和截面 (7)建立结构模型 (11)PSC截面钢筋输入 (13)输入荷载 (19)定义施工阶段 (33)输入移动荷载数据 (39)输入支座沉降 (43)运行结构分析 (45)查看分析结果 (46)PSC设计 (64)11概要梁格法是目前桥梁结构分析中应用的比较多的在本例题中将介绍采用梁格法建立一般梁桥结构的分析模型的方法、施工阶段分析的步骤、横向刚度的设定以及查看结果的方法和PSC 设计的方法。

本例题中的桥梁模型如图1所示为一三跨的连续梁桥，每跨均为32m 。

图1. 简支变连续分析模型1桥梁的基本数据为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构的分析的步骤，本例题采用了比较简单的分析模型——预应力T梁，可能与实际桥梁设计的内容有所不同。

本例题的基本参数如下：桥梁形式：三跨连续梁桥桥梁等级：I级桥梁全长：332＝96m桥梁宽度：15m设计车道：3车道图2. T型梁跨中截面图图3. T梁端部截面图1旗开得胜分析与设计步骤预应力混凝土梁桥的分析与设计步骤如下。

1.定义材料和截面特性材料截面定义时间依存性材料(收缩和徐变)时间依存性材料连接2.建立结构模型建立结构模型修改单元依存材料特性3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载(自重和二期恒载)预应力荷载钢束特性值钢束布置形状钢束预应力荷载温度荷载系统温度节点温度单元温度温度梯度梁截面温度5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据1。

北京迈达斯技术有限公司目录概要梁格法是目前桥梁结构分析中应用的比较多的在本例题中将介绍采用梁格法建立一般梁桥结构的分析模型的方法、施工阶段分析的步骤、横向刚度的设定以及查看结果的方法和PSC设计的方法。

本例题中的桥梁模型如图1所示为一三跨的连续梁桥，每跨均为32m。

图1. 简支变连续分析模型桥梁的基本数据为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构的分析的步骤，本例题采用了比较简单的分析模型——预应力T梁，可能与实际桥梁设计的内容有所不同。

本例题的基本参数如下：桥梁形式：三跨连续梁桥桥梁等级：I级桥梁全长：3@32＝96m桥梁宽度：15m设计车道：3车道图2. T型梁跨中截面图图3. T梁端部截面图?分析与设计步骤预应力混凝土梁桥的分析与设计步骤如下。

1.定义材料和截面特性材料截面定义时间依存性材料(收缩和徐变)时间依存性材料连接2.建立结构模型建立结构模型修改单元依存材料特性3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载(自重和二期恒载)预应力荷载钢束特性值钢束布置形状钢束预应力荷载温度荷载系统温度节点温度单元温度温度梯度梁截面温度5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据选择规范定义车道定义车辆移动荷载工况7.支座沉降定义支座沉降组定义支座沉降荷载工况8.运行结构分析9.查看分析结果10.PSC设计PSC设计参数确定PSC设计参数PSC设计材料PSC设计截面位置运行设计查看设计结果使用材料以及容许应力> 混凝土采用JTG04（RC）规范的C50混凝土>普通钢筋普通钢筋采用HRB335(预应力混凝土结构用普通钢筋中箍筋、主筋和辅筋均采用带肋钢筋既HRB系列)>预应力钢束采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860钢束(φ mm)（规格分别有6束、8束、9束和10束四类）钢束类型为:后张拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04和(低松弛)超张拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:(1/m)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力:抗拉强度标准值的75%>徐变和收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2长期荷载作用时混凝土的材龄:=t5天o混凝土与大气接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %RH=70大气或养护温度: CT=°20构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算荷载静力荷载>自重由程序内部自动计算>二期恒载桥面铺装、护墙荷载、栏杆荷载、灯杆荷载等具体考虑：桥面铺装层：厚度80mm的钢筋混凝土和60mm的沥青混凝土，钢筋混凝土的重力密度为25kN/m3, 沥青混凝土的重力密度为23kN/m3。

司目录概要 (2)设置操作环境 (6)定义材料与截面 (7)建立结构模型 (11)PSC截面钢筋输入 (13)输入荷载 (19)定义施工阶段 (33)输入移动荷载数据 (39)输入支座沉降 (43)运行结构分析 (45)查瞧分析结果 (46)PSC设计 (64)概要梁格法就是目前桥梁结构分析中应用得比较多得在本例题中将介绍采用梁格法建立一般梁桥结构得分析模型得方法、施工阶段分析得步骤、横向刚度得设定以及查瞧结果得方法与PSC设计得方法。

本例题中得桥梁模型如图1所示为一三跨得连续梁桥，每跨均为32m.图1、简支变连续分析模型桥梁得基本数据为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构得分析得步骤,本例题采用了比较简单得分析模型——预应力T梁,可能与实际桥梁设计得内容有所不同。

本例题得基本参数如下:桥梁形式：三跨连续梁桥桥梁等级:I级桥梁全长：332＝96m桥梁宽度:15m设计车道：3车道图2、T型梁跨中截面图图3、T梁端部截面图分析与设计步骤预应力混凝土梁桥得分析与设计步骤如下。

1.定义材料与截面特性材料截面定义时间依存性材料（收缩与徐变)时间依存性材料连接2.建立结构模型建立结构模型修改单元依存材料特性3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载（自重与二期恒载)预应力荷载钢束特性值钢束布置形状钢束预应力荷载温度荷载系统温度节点温度单元温度温度梯度梁截面温度5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据选择规范定义车道定义车辆移动荷载工况7.支座沉降定义支座沉降组定义支座沉降荷载工况8.运行结构分析9.查瞧分析结果10.PSC设计PSC设计参数确定PSC设计参数PSC设计材料PSC设计截面位置运行设计查瞧设计结果使用材料以及容许应力〉混凝土采用JTG04（RC）规范得C50混凝土〉普通钢筋普通钢筋采用HRB335（预应力混凝土结构用普通钢筋中箍筋、主筋与辅筋均采用带肋钢筋既HRB系列）〉预应力钢束采用JTG04(S)规范，在数据库中选Strand1860钢束(φ15、2 mm）（规格分别有6束、8束、9束与10束四类)钢束类型为:后张拉钢筋松弛系数(开)，选择JTG04与0、3(低松弛）超张拉(开）预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk）:1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁得摩擦系数：0、3管道每米局部偏差对摩擦得影响系数:0、0066（1/m）锚具变形、钢筋回缩与接缝压缩值：开始点:6mm结束点:6mm张拉力：抗拉强度标准值得75%〉徐变与收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥）28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2长期荷载作用时混凝土得材龄:5天混凝土与大气接触时得材龄:3天相对湿度：大气或养护温度：构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004）徐变系数：程序计算混凝土收缩变形率：程序计算荷载静力荷载>自重由程序内部自动计算>二期恒载桥面铺装、护墙荷载、栏杆荷载、灯杆荷载等具体考虑:桥面铺装层：厚度80mm得钢筋混凝土与60mm得沥青混凝土,钢筋混凝土得重力密度为25kN/m3，沥青混凝土得重力密度为23kN/m3。

湖南大学土木工程学院2009年4月目录1.概要 (1)2. 设置操作环境 (4)3. 定义材料和截面 (5)4. 建立结构模型 (14)5. 非预应力钢筋输入 (29)6. 输入荷载 (30)7. 定义施工阶段 (42)8. 输入移动荷载数据 (48)9. 运行结构分析 (52)10. 查看分析结果 (52)11. PSC设计 (62)12. RC设计 (70)附录：关于温度荷载和支座沉降的模拟 (79)1. 概要本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥，其中中跨为挂孔结构，挂孔梁为普通钢筋混凝土梁，梁长16m。

墩为钢筋混凝土双柱桥墩，墩高15m。

（注：本例题并非实际工程，仅作为软件功能介绍的参考例题。

）在简化过程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。

通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工阶段分析功能、普通钢筋的输入方法、钢束预应力荷载的输入方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC设计及RC设计数据的输入方法和查看设计结果的方法等。

图1. 分析模型桥梁概况及一般截面桥梁形式：三跨混凝土悬臂梁桥梁长度：L = 30+50+30 = 110.0 m，其中中跨为挂孔结构，挂梁长16m，为钢筋混凝土结构施工方法：悬臂施工T构部分，满堂支架施工边跨现浇段，边跨合龙时，中跨体系转换为简支单悬臂结构，拆除施工支架，然后施工中跨挂梁，挂梁与中跨主梁铰接，施工桥面铺装，并考虑3650天收缩徐变。

预应力布置形式：T构部分配置顶板预应力，边跨配置底板预应力截面形式如下图2. 跨中箱梁截面图3. 墩顶箱梁截面梁桥分析与设计的一般步骤1. 定义材料和截面2. 建立结构模型3. 输入非预应力钢筋4. 输入荷载①.恒荷载②.钢束特性和形状③.钢束预应力荷载5. 定义施工阶段6. 输入移动荷载数据①.选择移动荷载规范②.定义车道③.定义车辆④.移动荷载工况7. 运行结构分析8. 查看分析结果9. PSC设计（预应力混凝土梁）10. RC设计（普混梁和柱）PSC设计参数确定RC设计参数的确定运行设计运行RC梁设计/运行RC柱设计查看设计结果表格和图形查看设计结果表格和图形输出PSC设计计算书输出RC设计计算书使用的材料❑混凝土主梁采用JTG04（RC）规范的C50混凝土，桥墩采用JTG04（RC）规范的C40混凝土❑钢材采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340 mm2孔道直径: 130 mm钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超张拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉力:抗拉强度标准值的75%，张拉控制应力1395MPa❑徐变和收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2t5天长期荷载作用时混凝土的材龄:=ot3天混凝土与大气接触时的材龄:=s相对湿度: %RH70=构件理论厚度:程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算❑移动荷载适用规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003)荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD2. 设置操作环境打开新文件(新项目)，以 ‘混凝土悬臂梁’ 为名保存(保存)。

4×30m连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。

建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。

1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果12.psc设计13. 取一个单元做横向分析概要：在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制，连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。

同时，随着现代科技的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城市对桥梁的景观要求。

本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构（如图1所示）。

1、桥梁基本数据桥梁跨径布置：4×30m＝120；桥梁宽度：0.25m（栏杆）＋2.5m（人行道）＋15.0m（机动车道）＋2.5m（人行道）+0.25（栏杆）＝20.5m；主梁高度：1.6m；支座处实体段为1.8m；行车道数：双向四车道＋2人行道桥梁横坡：机动车道向外1.5％，人行道向内1.5％；施工方法：满堂支架施工；图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面2、主要材料及其参数2.1 混凝土各项力学指标见表1表12.2低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm弹性模量：195000 MPa标准强度：1860 MPa抗拉强度设计值：1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力：1395 MPa热膨胀系数：0.0000122.3普通钢筋采用R235、HRB335钢筋，直径：8～32mm弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数：0.0000123、设计荷载取值：3.1恒载：一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取25 KN/m 3。

五．静力荷载 1.荷载命名：荷载，静力荷载工况（名称：结构自重；类型：恒荷载，
名称：桥面铺装层；类型：恒荷载， 名称：钢筋张拉值；类型：预应力， 名称：整体升温；类型：温度荷载， 名称：整体降温；类型：温度荷载， 名称：正温梯；类型：温度梯度， 名称：负温梯；类型：温度梯度， 名称：横隔板；类型：恒荷载） 如图
心得体会： 从建立节点到模拟运行，从生疏到熟练，经过一学期对 midas 的学习，我
基本熟悉 midas 的相关操作。在建立三跨桥的实际例子中，我懂得了建立模型的 一般步骤以及相关注意事项，在建立过程中，在老师的帮助和指导下，从错误本 身出发，找到错误根源，从原理上，尽可能去学习建立模型每一步的根源，由于 时间关系，这里只做了成桥运营状态下的分析。虽然到现在，还是有些操作不知 具体依据，但我相信通过继续对 midas 的学习和研究，那些问题也会迎刃而解。 在建立模型的过程中，我同时也学习到了一种桥建立的基本步骤，了解了建桥所 用的材料等等，这对本人以后从事桥梁工程打下了一定基础，而自己对桥梁事业 的兴趣也越来越浓厚。
1395 N / mm2 ,注浆：0），添加，如表
钢束名称
荷载工 况
张拉类 型
张拉位 结束点应力 开始点应力 置 （KN/CM2） （KN/CM2）
B1
钢筋张 拉值
应力
两端
1395000
1395000
N1
钢筋张 拉值
应力
两端
1395000
1395000
N1'
钢筋张 拉值
应力
两端
1395000
1395000
8 负温梯：荷载，温度荷载，梁截面温度（荷载工况名称：负温梯， 参考位置：+边（顶），填入相应的 B、H1、T1、H2、T2） 全选，适用 9.横隔板：荷载，节点荷载（荷载工况名称：横隔板，FZ:-311.8KN），选中横隔 板节点位置，适用。如图

目录1 桥梁概况- 0 -1.1主要设计指标 01.2相关计算参数 01.3相关设计依据 01.4一般构造及钢束布置 01.4.1 一般构造 ........................................................................................................................................ - 0 -1.4.2 钢束布置 ........................................................................................................................................ - 1 -1.5施工过程 (3)2 建模分析 ........................................................................................................................................................... - 5 - 2.1模型概述 . (5)2.2建模要点 (5)2.2.1 定义材料与截面 ............................................................................................................................ - 5 -2.2.2 定义节点、单元及边界条件........................................................................................................ - 7 -2.2.3 定义时间依存材料特性................................................................................................................ - 8 -2.2.4 定义静力荷载工况 ........................................................................................................................ - 8 -2.2.5 定义预应力荷载 ............................................................................................................................ - 9 -2.2.6 定义移动荷载 .............................................................................................................................. - 11 -2.2.7 定义支座沉降 .............................................................................................................................. - 12 -2.2.8 定义施工阶段 .............................................................................................................................. - 13 -2.2.9 定义结构质量 .............................................................................................................................. - 13 -2.2.10 定义梁的有效宽度 .................................................................................................................... - 13 - 2.3分析控制定义 (14)2.3.1 定义施工阶段分析控制.............................................................................................................. - 14 -2.3.2 定义移动荷载分析控制.............................................................................................................. - 14 -2.3.3 定义特征值分析控制 .................................................................................................................. - 15 -2.3.4 定义主控数据 .............................................................................................................................. - 15 -3 结合规范进行设计......................................................................................................................................... - 15 - 3.1定义荷载组合 (15)3.2定义PSC设计 (16)3.2.1 定义PSC设计参数 ........................................................................................................................ - 16 -3.2.2 定义PSC设计材料 ........................................................................................................................ - 16 -3.2.3 定义PSC设计截面位置................................................................................................................ - 16 -3.2.4 定义PSC设计计算书输出内容.................................................................................................... - 16 - 3.3PSC设计结果 (17)3.3.1 正截面抗弯强度验算 .................................................................................................................. - 17 -3.3.2 斜截面抗剪强度验算 .................................................................................................................. - 17 -3.3.3 抗扭强度验算 .............................................................................................................................. - 17 -3.3.4 正截面抗裂验算 .......................................................................................................................... - 18 -3.3.5 斜截面抗裂验算 .......................................................................................................................... - 18 -3.3.6 施工阶段应力验算 ...................................................................................................................... - 18 -3.3.7 受拉区预应力钢筋拉应力验算.................................................................................................. - 19 -3.3.8 正截面压应力验算 ...................................................................................................................... - 19 -3.3.9 斜截面压应力验算 ...................................................................................................................... - 19 -1 桥梁概况1.1 主要设计指标该桥是某一级公路上一座（25m+35m+25m）预应力混凝土等截面连续梁桥，横桥向宽度为12.5m，下部结构采用双柱框架墩，承台接钻孔灌注桩基础。