midas斜拉桥建模
- 格式:doc
- 大小:4.87 MB
- 文档页数:75
高墩多塔斜拉桥Midas全桥模型的建立:This article is based on the principles of finite element to establish the MIDAS full bridge model.Respectively, It is considered the simulation of the bridge components, such as main beam, cable, pylon, tower pier, and the boundary conditions of the simulation, including connection between the tower, pier and beam, connection between cable and tower beam, and the support analog. This paper is reference for modeling onCable-stayed bridge with high-pier & multi-pylons.Keywords:Cable-stayed bridge with high-pier &multi-pylons, Midas/Civil, Full bridge model1引言在全桥空间结构分析中, 建立有限元数值模型至关重要,在全桥空间模型的建立过程中, 主要考虑以下几个方面的原则[1]:1) 结构形状的要求;2) 材料特征变化的要求;3) 连接单元特征的要求;4) 桥面恒载, 汽车荷载作用模拟的要求;5) 计算精度的要求;6) 求解过程中不出现病态的要求;依据以上基本原则,应用大型有限元程序Midas/Civil所提供的前处理模块建立空间结构分析模型。
通过把各种单元类型组合起来, 形成统一的全桥分析模型。
目录概要1桥梁基本数据/ 2荷载/ 2设定建模环境/ 3定义材料和截面的特性值/ 4成桥阶段分析6结构建模/ 7生成二维模型/ 8建立索塔模型/ 10建立三维模型/ 13建立主梁横向系梁/ 15建立索塔横梁/ 17生成索塔上的主梁支座/ 19生成桥墩上的主梁支座/ 23输入边界条件/ 25计算拉索初拉力/ 28输入荷载条件/ 29输入荷载/ 30运行结构分析/ 33建立荷载组合/ 34计算未知荷载系数/ 35查看成桥阶段分析结果39查看变形形状/ 39施工阶段分析40施工阶段分类/ 41逆施工阶段分类/ 42逆施工阶段分析/ 42输入拉索初拉力/ 45定义施工阶段/ 49定义结构群/ 50指定边界群/ 53指定荷载群/ 56建立施工阶段/ 59输入施工阶段分析数据/ 61运行结构分析/ 61查看施工阶段分析结果62查看变形形状/ 62查看弯矩/ 63查看轴力/ 64施工阶段分析变化图形/ 65概要斜拉桥将拉索和主梁有机地结合在一起,不仅桥型美观,而且根据所选的索塔型式以及拉索的布置能形成多种多样的结构形态,易与周边环境融合,是符合环境设计理念的桥梁形式之一。
斜拉桥对设计和施工技术的要求非常严格,斜拉桥的结构分析与设计与其它桥梁形式有很大不同,设计人员需具有较深厚的理论基础和较丰富的设计经验。
在斜拉桥设计中,不仅要对恒荷载和活荷载做静力分析,而且必须做特征值分析、移动荷载分析、地震分析和风荷载分析。
为了决定各施工阶段中设置拉索时的张力,首先要决定在成桥阶段自重作用下的初始平衡状态,然后按顺序做施工阶段分析。
在本例题中将介绍建立斜拉桥分析模型的方法、计算拉索初拉力的方法、施工阶段分析的步骤以及查看分析结果的方法。
本例题中的桥梁模型如图1所示为三跨连续斜拉桥,中间跨径为220m、边跨跨径为100m。
图1 斜拉桥分析模型桥梁基本数据为了说明斜拉桥分析的步骤,本例题桥梁采用了比较简单的分析模型,可能与实际桥梁设计内容有所不同。
midas_斜拉桥正装分析操作例题目录概要错误!未定义书签。
桥梁基本数据错误!未定义书签。
荷载错误!未定义书签。
设定建模环境错误!未定义书签。
定义材料和截面特性值错误!未定义书签。
成桥阶段分析错误!未定义书签。
建立模型错误!未定义书签。
建立加劲梁模型错误!未定义书签。
建立主塔错误!未定义书签。
建立拉索错误!未定义书签。
建立主塔支座错误!未定义书签。
输入边界条件错误!未定义书签。
索初拉力计算错误!未定义书签。
定义荷载工况错误!未定义书签。
输入荷载错误!未定义书签。
运行结构分析错误!未定义书签。
建立荷载组合错误!未定义书签。
计算未知荷载系数错误!未定义书签。
查看成桥阶段分析结果错误!未定义书签。
查看变形形状错误!未定义书签。
正装施工阶段分析错误!未定义书签。
正装施工阶段分析错误!未定义书签。
正装施工阶段分析错误!未定义书签。
正装分析模型错误!未定义书签。
定义施工阶段错误!未定义书签。
定义结构组错误!未定义书签。
定义边界组错误!未定义书签。
定义荷载组错误!未定义书签。
定义施工阶段错误!未定义书签。
施工阶段分析控制数据错误!未定义书签。
运行结构分析错误!未定义书签。
查看施工阶段分析结果错误!未定义书签。
查看变形形状错误!未定义书签。
查看弯矩错误!未定义书签。
查看轴力错误!未定义书签。
查看计算未闭合配合力时使用的节点位移和内力值错误!未定义书签。
成桥阶段分析和正装分析结果比较错误!未定义书签。
概要斜拉桥是塔、拉索和加劲梁三种基本结构组成的缆索承重结构体系,桥形美观,且根据所选的索塔形式以及拉索的布置能够形成多种多样的结构形式,容易与周边环境融合,是符合环境设计理念的桥梁形式之一。
为了决定安装拉索时的控制张拉力,首先要决定在成桥阶段恒载作用下的初始平衡状态,然后再按施工顺序进行施工阶段分析。
一般进行斜拉桥分析时首先通过倒拆分析计算初张拉力,然后进行正装施工阶段分析。
在本例题将介绍建立斜拉桥模型的方法、计算拉索初拉力的方法、施工阶段分析方法、采用未闭合配合力功能只利用成桥阶段分析张力进行正装分析的方法。
基于Midas对矮塔斜拉桥的有限元建模分析【摘要】矮塔斜拉桥之所以被广泛应用、快速发展源于其合理的结构体系,结构受力清晰、明确,具有经济、美观、施工方便、适用跨径灵活多变等优点。
本文以某市矮塔斜拉桥为案例进行有限元建模分析,通过这个过程去了解斜拉桥的施工方法和流程,为今后类似桥梁工程设计施工提供借鉴。
1、某市矮塔斜拉桥主要情况该桥位于某市高速公路,桥梁结构形式采用双塔三跨预应力混凝土单索面,设计荷载为公路-I级,桥面横坡为双向2.0%,主桥宽度25.50米[2*10.72(行车道)+3.00米(中间带)+2*0.5(防撞栏)],5cm沥青砼磨耗层+ 10cm厚的水泥砼桥面铺装。
2、桥跨布置2.1主梁尺寸:跨径组合为100m+180m+100m,即边跨跨径100m,主跨跨径180m,塔根部无索区长度34m,与主跨径比值为0.188,跨中无索区长度48m,与主跨径比值为0.267,边跨无索区长度取34m,与边跨跨径比值为0.34。
2.2索塔尺寸:截面采用矩形,横桥向为2.2m,纵桥向由有索区段4.5m渐变为塔底的8.0m,塔高26m。
2.3斜拉索布置:采用单索面双排索布置,取梁上索距为4m,塔上索距为1.2m。
全桥共36对斜拉索,编号从索塔根部至跨中(从里到外)分别为C1~C9,拉索倾角为19.21~21.51°。
3、主要结构设计施工要点3.1、主梁:主梁采用变高度单箱三室截面,斜腹板,顶板宽25.5m,顶板悬臂长度4.00m。
3.2、顶板厚度:顶板厚度为30cm,悬臂板端部厚30cm,根部板厚40cm。
3.3底板厚度:底板板厚由跨中40cm变厚至支点处140cm,边腹板厚为60cm,中腹板板厚为50cm。
3.4、腹板厚度:边腹板厚为60cm,中腹板板厚为50cm。
3.5、中室和边室横隔板厚度分别为30cm和30cm。
端横梁的厚度150cm。
3.6、主梁节段划分:主梁零号块长度为10m,悬臂施工标准节段长度分为3.5m、3、3.2、2.5和19×4.00m几种,全桥共设3个合龙段,其长度为2.00和1.6米,悬臂施工的节段最大重量为4500kN,边跨现浇段长度8m。