(整理)MIDAS连续梁桥建模.

北京迈达斯技术有限公司目录概要 (2)设置操作环境........................................................................................................... 错误!未定义书签。

定义材料和截面....................................................................................................... 错误!未定义书签。

建立结构模型........................................................................................................... 错误!未定义书签。

PSC截面钢筋输入 ................................................................................................... 错误!未定义书签。

输入荷载 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。

定义施工阶段. (59)输入移动荷载数据................................................................................................... 错误!未定义书签。

输入支座沉降........................................................................................................... 错误!未定义书签。

midas建模计算（预应力混凝土连续箱梁桥）midas建模计算（预应力混凝土连续箱梁桥）纵向计算模型的建立1.设置操作环境1.1打开新项目，输入文件名称，保存文件1.2在工具-单位体系中将单位体系设置为“m”,“KN”,“kj”和“摄氏”。

2．材料与截面定义2.1 材料定义右键-材料和截面特性-材料。

C50材料定义如下图所示。

需定义四种材料：主梁采用C50混凝土，立柱、盖梁及桥头搭板采用C30混凝土，基桩采用C25混凝土。

预应力钢绞线采用1860级高强低松弛s 15.24钢绞线。

钢绞线定义时，设计类型：钢材；规范：JTG04（S）；数据库：strand 1860,名称：预应力钢筋2.2 截面定义2.2.1 利用SPC（截面特性值计算器）计算截面信息（1）在CAD中x-y平面内，以mm为单位绘制主梁所有的控制截面，以DXF 格式保存文件；绘图时注意每个截面必须是闭合的，不能存在重复的线段，并且对于组成变截面组的线段，其组成线段的个数应保持一致。

（2）在midas工具中打开截面特性计算器（SPC），在Tools-Setting中将单位设置为“KN”和“mm”；（3）从File-Import-Autocad DXF导入DXF截面；（4）从Model-Section-Generate中选择“Type-Plane”；不勾选“Merge Straight Lines”前面的复选框；Name-根据截面所在位置定义不同的截面名称从而生成截面信息；（5）在Property-Calculate Section Property 中设置划分网格的大小和精度，然后计算各截面特性；（6）从File-Export-MIDAS Section File导出截面特性文件，指定文件目录和名字，以备使用。

2.2.2 建立模型截面（1）右键-材料和截面特性-截面-添加-设计截面，选择设计用数值截面。

单击“截面数据”选择“从SPC导入”，选择刚导出的截面特性文件，并输入相应的设计参数。

本文该过程是将三垮桥的运营状态进行有限元分析，下面介绍了本人在对模型模拟的主要步骤，若中间出现的错误，请读者朋友们指出修改。

注：“，”表示下一个过程“（）”该过程中需做的容一．结构1.单元及节点建立的主桁：因为桥面具有一定纵坡，故将《桥跨布置》图的桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置，然后进行单元划分，将该线段存入新的图层，以便下步导入，将文件保存为.dxf格式文件。

2.打开midas运行程序，将程序里的单位设置成《节段划分》图的单位，这里为cm。

导入上步的.dxf文件。

将节点表格中的z坐标与y坐标交换位置（midas中的z与cad中的y对应）。

结构建立完成。

模型如图：二．特性值1.材料的定义：在特性里面定义C50的混凝土及Strand1860(添加预应力钢筋使用)2.截面的赋予：1).在《截面尺寸》和《预应力束锚固》图里，做出截面轮廓文件，保存为.dxf 文件2).运行midas，工具，截面特性计算器，统一单位cm。

导入上步的.dxf文件先后运行generate，calculate property，保存文件为.sec文件，截面文件完成3)运行midas，特性，截面，添加，psc，导入.sec文件。

根据图例，将各项特性值填入;验算扭转厚度为截面腹板之和；剪切验算，勾选自动；偏心，中上部4)变截面的添加：进入添加截面界面，变截面，对应单元导入i端和j端（i为左，j为右）；偏心，中上部；命名(注：各个截面的截面号不能相同)5）变截面赋予单元：进入模型窗口，将做好的变截面拖给对应的单元。

注：1.建模资料所给的《预应力束锚固图》的0-0和14-14截面与《节段划分》图有出入，这里采用《截面尺寸》做这两个截面，其余截面按照《预应力束锚固图》做2.定义材料先定义混凝土，程序自动将C50赋予所建单元（C50是定义的第一个材料，程序将自动赋予给所建单元）三．边界条件1.打开《断面》图，根据I、II断面可知，支座设置位置。

道桥设计软件应用专业土木工程班级土木C082 姓名刘利军学号 086902MIDAS常见问题摘要：MIDAS/Civil是为了能够迅速完成对土木结构的结构分析与设计而开发的土木结构专用的结构分析与优化设计软件，是通用的空间有限元分析软件，可以适用于桥梁结构，地下结构，工业建筑，飞机场，大坝，港口等的结构的分析与设计，随着计算机的快速发展，迈达斯用的越来越普遍，但是在使用过程中还会碰到许多问题。

关键词：桥梁建模迈达斯常见问题1、如何利用板单元建立变截面连续梁（连续刚构）的模型？建立模型后如何输入预应力钢束？使用板单元建立连续刚构(变截面的方法)可简单说明如下：1）首先建立抛物线(变截面下翼缘) ；2）使用单元扩展功能由直线扩展成板单元，扩展时选择投影，投影到上翼缘处。

；3）在上翼缘处建立一直线梁(扩展过渡用)，然后分别向横向中间及外悬挑边缘扩展成板单元；4）使用单元镜像功能横向镜像另一半；5)为了观察方便，在单元命令中使用修改单元参数功能中的修改单元坐标轴选项，将板单元的单元坐标轴统一起来。

在板单元或实体块单元上加预应力钢束的方法，目前设计人员普遍采用加虚拟桁架单元的方法，即用桁架单元模拟钢束，然后给桁架单元以一定的温降，从而达到加除应力的效果。

温降的幅度要考虑预应力损失后的张力。

这种方法不能真实模拟沿钢束长度方向的预应力损失量，但由于目前很多软件不能提供在板单元或块单元上可以考虑六种预应力损失的钢束，所以目前很多设计人员普遍在采用这种简化分析方法。

MIDAS目前正在开发在板单元和块单元上加可以考虑六种预应力损失的钢束的模块，以满足用户分析与设计的要求。

2、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？可以在主梁之间隔一定间距用横向虚拟梁连接，并且将横向虚拟梁的两端的弯矩约束释放。

此类问题关键在于横向虚拟梁的刚度取值。

可参考有关书籍，推荐E.C.Hambly写的"Bridgedeck behaviour",该书对梁格法有较为详尽的叙述。

北京迈达斯技术有限公司目录概要 (3)设置操作环境.................................................. 错误！未定义书签。

定义材料和截面................................................ 错误！未定义书签。

建立结构模型.................................................. 错误！未定义书签。

PSC截面钢筋输入............................................... 错误！未定义书签。

输入荷载...................................................... 错误！未定义书签。

定义施工阶段 (61)输入移动荷载数据.............................................. 错误！未定义书签。

输入支座沉降.................................................. 错误！未定义书签。

运行结构分析.................................................. 错误！未定义书签。

查看分析结果.................................................. 错误！未定义书签。

PSC设计....................................................... 错误！未定义书签。

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。

本文该过程就是将三垮桥得运营状态进行有限元分析,下面介绍了本人在对模型模拟得主要步骤,若中间出现得错误,请读者朋友们指出修改。

注:“,”表示下一个过程“()”该过程中需做得内容一.结构1、单元及节点建立得主桁: 因为桥面具有一定纵坡,故将《桥跨布置》图得桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置,然后进行单元划分,将该线段存入新得图层,以便下步导入,将文件保存为、dxf格式文件。

2、打开midas运行程序,将程序里得单位设置成《节段划分》图得单位,这里为cm。

导入上步得、dxf文件。

将节点表格中得z坐标与y坐标交换位置(midas中得z 与cad中得y对应)。

结构建立完成。

模型如图:二.特性值1、材料得定义:在特性里面定义C50得混凝土及Strand1860(添加预应力钢筋使用)2、截面得赋予:1)、在《截面尺寸》与《预应力束锚固》图里,做出截面轮廓文件,保存为、dxf 文件2)、运行midas,工具,截面特性计算器,统一单位cm。

导入上步得、dxf文件先后运行generate,calculate property,保存文件为、sec文件,截面文件完成3)运行midas,特性,截面,添加,psc,导入、sec文件。

根据图例,将各项特性值填入;验算扭转厚度为截面腹板之与;剪切验算,勾选自动;偏心,中上部4)变截面得添加:进入添加截面界面,变截面,对应单元导入i端与j端(i为左,j为右);偏心,中上部;命名(注:各个截面得截面号不能相同)5)变截面赋予单元:进入模型窗口,将做好得变截面拖给对应得单元。

注:1、建模资料所给得《预应力束锚固图》得0-0与14-14截面与《节段划分》图有出入,这里采用《截面尺寸》做这两个截面,其余截面按照《预应力束锚固图》做2、定义材料先定义混凝土,程序自动将C50赋予所建单元(C50就是定义得第一个材料,程序将自动赋予给所建单元)三.边界条件1、打开《断面》图,根据I、II断面可知,支座设置位置。

纵向计算模型的建立1.设置操作环境1.1打开新项目，输入文件名称，保存文件1.2在工具-单位体系中将单位体系设置为“m”,“KN”,“kj”和“摄氏”。

2．材料与截面定义2.1 材料定义右键-材料和截面特性-材料。

C50材料定义如下图所示。

需定义四种材料：主梁采用C50混凝土，立柱、盖梁及桥头搭板采用C30混凝土，基桩采用C25混凝土。

预应力钢绞线采用1860级高强低松弛s 15.24钢绞线。

钢绞线定义时，设计类型：钢材；规范：JTG04（S）；数据库：strand 1860,名称：预应力钢筋2.2 截面定义2.2.1 利用SPC（截面特性值计算器）计算截面信息（1）在CAD中x-y平面内，以mm为单位绘制主梁所有的控制截面，以DXF 格式保存文件；绘图时注意每个截面必须是闭合的，不能存在重复的线段，并且对于组成变截面组的线段，其组成线段的个数应保持一致。

（2）在midas工具中打开截面特性计算器（SPC），在Tools-Setting中将单位设置为“KN”和“mm”；（3）从File-Import-Autocad DXF导入DXF截面；（4）从Model-Section-Generate中选择“Type-Plane”；不勾选“Merge Straight Lines”前面的复选框；Name-根据截面所在位置定义不同的截面名称从而生成截面信息；（5）在Property-Calculate Section Property 中设置划分网格的大小和精度，然后计算各截面特性；（6）从File-Export-MIDAS Section File 导出截面特性文件，指定文件目录和名字，以备使用。

2.2.2 建立模型截面（1） 右键-材料和截面特性-截面-添加-设计截面，选择设计用数值截面。

单击“截面数据”选择“从SPC 导入”，选择刚导出的截面特性文件，并输入相应的设计参数。

注意：若要结合规范进行PSC 设计，在定义截面的时候，需要选择“设计截面”中进行定义，同时对于截面中的“剪切验算位置”及“验算用腹板厚度”需要定义，否则会提示“PSC 设计数据失败”。

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。

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。

该过程是将三垮桥的运营状态进行有限元分析，下面介绍了本人在对模型模拟的主要步骤，若中间出现的错误，请读者朋友们指出修改。

注：“，”表示下一个过程“（）”该过程中需做的内容一．结构1.单元及节点建立的主桁：因为桥面具有一定纵坡，故将《桥跨布置》图的桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置，然后进行单元划分，将该线段存入新的图层，以便下步导入，将文件保存为.dxf格式文件。

2.打开midas运行程序，将程序里的单位设置成《节段划分》图的单位，这里为cm。

导入上步的.dxf文件。

将节点表格中的z坐标与y坐标交换位置（midas中的z与cad中的y对应）。

结构建立完成。

模型如图：二．特性值1.材料的定义：在特性里面定义C50的混凝土及Strand1860(添加预应力钢筋使用)2.截面的赋予：1).在《截面尺寸》和《预应力束锚固》图里，做出截面轮廓文件，保存为.dxf 文件2).运行midas，工具，截面特性计算器，统一单位cm。

导入上步的.dxf文件先后运行generate，calculate property，保存文件为.sec文件，截面文件完成3)运行midas，特性，截面，添加，psc，导入.sec文件。

根据图例，将各项特性值填入;验算扭转厚度为截面腹板之和；剪切验算，勾选自动；偏心，中上部4)变截面的添加：进入添加截面界面，变截面，对应单元导入i端和j端（i为左，j为右）；偏心，中上部；命名(注：各个截面的截面号不能相同)5）变截面赋予单元：进入模型窗口，将做好的变截面拖给对应的单元。

注：1.建模资料所给的《预应力束锚固图》的0-0和14-14截面与《节段划分》图有出入，这里采用《截面尺寸》做这两个截面，其余截面按照《预应力束锚固图》做2.定义材料先定义混凝土，程序自动将C50赋予所建单元（C50是定义的第一个材料，程序将自动赋予给所建单元）三．边界条件1.打开《断面》图，根据I、II断面可知，支座设置位置。

Midas例题（梁格法）：预应⼒混凝⼟连续T梁桥的分析与设计北京迈达斯技术有限公司⽬录概要 (3)设置操作环境 (10)定义材料和截⾯特性 (11)建⽴结构模型 (21)PSC截⾯钢筋输⼊ (42)输⼊荷载 (44)定义施⼯阶段 (63)输⼊移动荷载数据 (73)运⾏结构分析 (80)查看分析结果 (81)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。

本例题的基本数据如下：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：12.5m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(φ15.2 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:0.3管道每⽶局部偏差对摩擦的影响系数:0.0066(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连续梁桥悬臂施工建模过程及建模过程中遇到的问题支座模拟的厚度：0.2米八、合龙段长度的选择：在满足施工操作要求的前提下，应尽量缩短，一般采用1.5-2m九、梁顶节点和梁底节点的连接用：刚性连接十、支座两个节点之间用弹性连接模拟十一、边界条件：边界组1、桥墩临时固结：选择0号块上变截面前的两点进行约束，一般支撑约束Dy,Dz在四个桥墩支座模拟中上下两节点设置SDxSDySDz ( 100000371380.0000)SRz(100000371.38)2、边跨桥台支座：下面的节点采用一般支撑，一般支撑六个自由度全部约束模拟支座的上下连个节点之间用弹性连接里面的一般，每侧的桥台一个设置Dx (100000371380.0000),Dy( 100000371380.0000) 一个Dx( 100000371380.0000)，并且设置Dx( 100000371380.0000)Dy( 100000371380.0000 )约束的在纵桥向也要在一侧。

3、桥墩支座：下面的节点采用一般支撑，一般支撑六个自由度全部约束模拟支座的上下连个节点之间用弹性连接里面的一般，并且在边跨桥台设置SDxSDy一侧设置SDxSDySDz三个约束，同一侧桥墩另一个支座设置SDxSDz ;另一侧的桥墩在纵向约束多的一侧设置SDxSDy约束，另一个设置SDx。

(其中SD 取值均为100000371380.0000)4、满堂支架：下面的节点采用一般支撑，一般支撑六个自由度全部约束上下节点之间通过弹性连接的仅受压支座模拟，SDx取499999.89565、边跨支座临时约束：在两侧的两个现浇段，与合龙段相交的节点处设置，一般支撑约束Dx,Dy,Rx三个自由度6、右边跨临时DX约束：选择右侧桥墩中心节点，一般支撑约束Dx7、桥墩支座转化成桥：将桥墩支座上下两个节点用弹性连接中的一般，左外侧两个节点约束SDxSDySDz ( 100000371380.0000 )、左内侧两个节点约束SDxSDz (100000371380.0000)右外侧两个节点约束SDxSDy( 100000371380.0000)、右内侧约束SDx( 100000371380.0000)六、静力荷载工况的定义：除温度、温度梯度两种荷载外，其他荷载基本都定义为施工阶段荷载。