Midas fea钢箱梁桥动力时程分析
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midas时程分析预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制16. 时程分析概述对下面受移动荷载的简支梁运行时程分析。
材料弹性模量 : 2.4?1011 psi容重(γ) : 0.1 lbf/in3截面截面面积(Area) : 1.0 in2截面惯性矩(Iyy) : 0.083333 in4半径(radius) : 10.0 in厚度(thickness) : 2.0 in重力加速度(g) : 1.0 in/sec2速度容重整体坐标系原点(a)受移动荷载的简支梁(b)时程荷载函数图 16.1 分析模型模型是受600 in/sec速度的移动荷载的简支梁结构。
通过时程分析了解动力荷载下结构的反映,改变荷载周期来查看共振的影响。
设定基本环境打开新文件以‘时程分析1.mgb’为名保存.文件 / 新文件文件 / 保存 ( 时程分析 1 )设定单位体系。
工具 / 单位体系长度 > in ; 力 > lbf图 16.2 设定单位体系设定结构类型为X-Z 平面。
且为了特征值分析,设定自重自动转换为节点质量。
模型/ 结构类型结构类型 > X-Z 平面将结构的自重转换为质量> 转换到 X, Y, Z重力加速度( 1 )点格(关) 捕捉点(关)捕捉节点捕捉单元正面图 16.3 设定结构类型定义材料以及截面输入材料和截面,采用用户定义的类型和数值的类型输入数据。
模型/ 特性/ 材料一般> 名称( 材料) ; 类型> 用户定义用户定义 > 规范>无分析数据 > 弹性模量 ( 2.4E+11 )容重( 0.1 ) ?模型/ 特性/ 截面数值名称( 截面) ; 截面形状> Pipe尺寸 > D ( 10 ) ; t w( 2 )截面特性值> 面积( 1 ) ; Iyy ( 0.083333 )?图 16.4 定义材料图 16.5 定义截面建立节点和单元用建立节点功能建立节点, 用建立单元功能连接各节点来建立梁单元。
一般地震时程分析的步骤如下:1. 在“荷载/时程分析数据/时程荷载函数”中选择地震波。
时间荷载数据类型采用无量纲加速度即可。
其他选项按默认值,详细可参考用户手册或联机帮助。
2. 在“荷载/时程分析数据/时程荷载工况”中定义荷载工况。
结束时间:指地震波的分析时间。
如果地震波时间为50秒,在此处输入20秒,表示分析到地震波20秒位置。
分析时间步长:表示在地震波上取值的步长,推荐不要低于地震波的时间间隔(步长)。
输出时间步长:整理结果时输出的时间步长。
例如结束时间为20秒,分析时间步长为0.02秒,则计算的结果有20/0.02=1000个。
如果在输出时间步长中输入2,则表示输出以每2个为单位中的较大值,即输出第一和第二时间段中的较大值,第三和第四时间段的较大值,以此类推。
分析类型:当有非线性单元或非线性边界单元时选择非线性,否则选择线性。
分析方法:自振周期较大的结构(如索结构)采用直接积分法,否则选择振型法。
时程分析类型:当波为谐振函数时选用线性周期,否则为线性瞬态(如地震波)。
无零初始条件:可不选该项。
振型的阻尼比:可选所有振型的阻尼比。
3. 在“荷载/时程分析数据>地面加速度”中定义地震波的作用方向。
在对话框如果只选X方向时程分析函数,表示只有X方向有地震波作用,如果X、Y方向都选择了时程分析函数,则表示两个方向均有地震波作用。
系数:为地震波增减系数。
到达时间:表示地震波开始作用时间。
例如:X、Y两个方向都作用有地震波,两个地震波的到达时间(开始作用于结构上的时间)可不同。
水平地面加速度的角度:X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入0度,表示X方向地震波作用于X方向,Y方向地震波作用于Y方向;X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入90度,表示X方向地震波作用于Y方向,Y方向地震波作用于X方向;X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入30角度,表示X方向地震波作用于与X轴方向成30度角度的方向,Y方向地震波作用于与Y方向成30度角度的方向。
Midas FEA在桥梁工程中的应用资料制作日期:2008.10.13对应软件版本:FEA 1.0 随着桥梁工程技术的发展,对于有限元分析得要求也越来越高端,诸如:遇到“宽桥、异型桥、锚固端等复杂结构的受力状态”、“桥有裂缝了还能不能用,若要加固需要怎样加固?”等问题的时候,现有的三维杆系有限元软件远远不能达到计算需求。
midas FEA是“目前唯一全部中文化的土木专用非线性及细部分析软件”,它的几何建模和网格划分技术采用了在土木领域中已经被广泛应用的前后处理软件midas FX+的核心技术,同时融入了MID AS强大的线性、非线性分析内核,并与荷兰TNO DIANA公司进行了技术合作,是一款专门适用于土木领域的高端非线性分析和细部分析软件。
下面针对midas FEA在桥梁工程中的应用进行说明,并通过预应力钢筋混凝土箱梁桥例题详细介绍midas FEA预应力钢筋混凝土裂缝模拟:1. Midas FEA在桥梁工程中的应用(1)详细分析锚固区域的设计弯桥的翘曲应力验算受力复杂区域验算多支座反力的准确计算横向分析全桥仿真(2)特征值分析(自振周期、线性屈曲)局部失稳详细的扭转模态(3)时程分析(反应谱分析、时程分析)整体式桥梁抗震时的整体联动效果(4)材料非线性/几何非线性分析(5)界面单元计算钢混叠合梁的剪力钉数量模拟混凝土的离散裂缝(弯曲裂缝)、膨胀裂缝(剪切裂缝计算钢筋和混凝土之间的粘结滑移计算钢板加固方案中钢板与混凝土的粘接特性模拟混凝土与混凝土之间冷缝(6)钢筋单元桁架+混凝土单元:完全耦合无相对位移桁架+界面+混凝土单元:完全耦合有相对位移钢筋单元+母单元(嵌入式钢筋):不必耦合由实体节点应变映射到钢筋单元节点上,可考虑摩擦损失、钢筋回缩损失、弹性变形损失、收缩和徐变损失。
嵌入式钢筋(7)裂缝模型钢筋混凝土结构的裂缝分析(极限承载力计算)结构的详细分析钢束锚固区在使用状态下的安全性验算模拟螺旋筋和箍筋的约束作用下或钢管等约束作用下混凝土强度的提高(8)接触分析钢梁的螺栓、铆钉连接拱桥吊杆与销拴的接触主缆与鞍座的接触(9)疲劳分析钢桥的疲劳分析(10)热传递分析(火灾分析等)浇注式沥青铺装(11)水化热分析高温沥青浇注分析地铁火灾分析大体积混凝土裂缝分析(12)CFD分析桥梁断面快速优化计算三分力系数桥梁抗风稳定性生命周期损伤度2. Midas FEA 钢筋混凝土结构裂缝例题Midas FEA 作为一种非线性及细部分析软件,能够准确方便的模拟桥梁工程中经常发生一种力学现象——混凝土开裂。
第42卷第1期2016年3月湖南交通科技HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGYVol.42No.1Mar.2016收稿日期:2015-11-10作者简介:姚琳(1983-),男,工程师,主要从事路桥工程的施工及管理工作。
文章编号:1008-844X (2016)01-0090-03基于Midas 的施工便梁钢栈桥静动力分析及设计评价姚琳(湖南路桥建设集团有限责任公司,湖南长沙410004)摘要:D 型施工便梁由于具有较多优点,在我国铁路桥涵的施工中应用广泛,然而应用于铁路施工临时钢栈桥则不多,且针对其的设计计算和建模受力分析普遍过于简单。
针对这一问题,利用D24型施工便梁设计了某施工临时钢栈桥,基于有限元空间建模技术对该桥进行了静动力分析。
结果表明:该桥静力工作性能良好,动力刚度较大,能够满足挂车-100荷载等级的要求;文中所述建模计算方法简单方便,实用可行。
关键词:D 型施工便梁;钢栈桥;Midas ;有限元分析中图分类号:U 445.4文献标识码:A0引言D 型施工便梁原设计主要是用于铁路既有线路和站场的桥涵施工,其最大优点是可以在不中断铁路行车的情况下,利用它进行桥涵的开挖和施工,同时具有运输和拆装方便的优点[1],曾一度在我国铁路桥涵施工中得到广泛应用。
国内学者对D 型施工便梁的受力性能和应用领域已进行了大量研究。
王心顺[2]采用有限元分析方法对D 型施工便梁进行了受力分析并进行了改造,扩大了其应用领域;刘波[3]将D 型施工便梁应用于多跨框架桥涵顶进施工中,与吊横梁法工艺相比,D 型施工便梁具有操作实用可行,经济效益好的优点,同时刘香杰[4]对D 型施工便梁进行箱涵顶进施工作业的要点进行了总结;钱冲[5]将D 型施工便梁作为托架用于混凝土箱梁的现浇施工;刘吉元等[6]对D16型施工便梁进行改造应用于铁路岔区线路加固施工,并从强度、刚度及连接三方面对便梁进行了验算;郭相武[7]采用有限元软件ANSYS 计算了D 型施工便梁在动荷载作用下的动挠度和自振频率,对其动态特性进行了分析研究。
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。