如何使用midas Civil快速建立任意曲线桥梁
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迈达斯桥梁建模01- 材料的定义通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。
1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。
、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。
23、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。
无论采用何种方式来定义材料,操作顺序都可以按下列步骤来执行:选择设计材料类型(钢材、混凝土、组合材料、自定义)?选择的规范?选择相应规范数据库中材料。
对于自定义材料,需要输入各种控制参数的数据,包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。
钢材规范混凝土规范图1 材料定义对话框02-时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作:1、定义时间依存特性函数(包括收缩徐变函数,强度发展函数)(图1,图2);2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接(图3);3、修改时间依存材料特性值(构件理论厚度或体积与表面积比)(图4);图1 收缩徐变函数图2 强度发展函数4-2图3 时间依存材料特性连接 图4 时间依存材料特性值修改定义混凝土时间依存材料特性时注意事项:1)、定义时间依存特性函数时,混凝土的强度要输入混凝土的标号强度;2)、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数,在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度;3)、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定,加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定(等于单元激活时材龄+荷载施加时间);4)、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
计算公式中的a代表在空心截面在构件理论厚度计算时,空心部分截面周长对构件与大气接触的周边长度计算的影响系数;5)、当收缩徐变系数不按规范计算取值时,可以通过自定义收缩徐变函数来定义混凝土的收缩徐变特性;6)、如果在施工阶段荷载中定义了施工阶段徐变系数,那么在施工阶段分析中将按施工阶段荷载中定义的徐变系数来计算。
3x30m现浇弯桥MIDAS建模全流程,全程看明白~
作为一名把桥梁设计作为终生职业的设计师,不懂现浇弯桥设计,就会错失很多承担项目设计负责人的机会。
本文以预应力连续箱梁为例,使设计师理解和掌握PSC桥梁建模助手实现快速建模,了解程序自动计算有效分布宽度的方法,以及圆曲线钢束的输入技巧……
概述:结构采用3x30m,满堂支架施工。
主梁全宽9.74m,单箱双室结构。
主梁位于半径140m的圆曲线上。
建模前的准备工作
建立模型
定义材料截面特性
建立单元:
PSC桥梁建模助手:
添加预应力钢束:
添加静力荷载:
添加边界条件:
添加车道:
添加车辆:
添加移动荷载工况:
定义支座沉降组:
添加支座沉降工况:
定义施工阶段:
定义施工阶段分析控制:。
桥梁工程MIDAS建模方案1. 引言桥梁工程在交通基础设施中具有重要的地位,其承载着车辆和行人的重量,必须具备充分的强度和稳定性。
MIDAS是一款专业的结构建模软件,被广泛用于桥梁工程的建模和分析。
本文将介绍如何使用MIDAS进行桥梁工程的建模。
2. 建模流程2.1 数据准备在建模之前,需要准备以下数据:•桥梁的设计图纸或CAD文件•桥梁的材料参数,如混凝土的强度等•桥梁的荷载信息,如车辆荷载、自重等2.2 建立模型使用MIDAS建模软件,按照以下步骤建立桥梁模型:1.导入设计图纸或CAD文件,根据设计要求创建桥梁的几何形状。
2.根据桥梁的材料参数,设置梁、柱等构件的材料属性。
3.设置梁、柱等构件的截面属性,包括形状、尺寸等。
4.根据桥梁的荷载信息,定义荷载类型和大小,如车辆荷载、自重等。
5.将荷载应用到桥梁模型中的相应位置。
2.3 边界条件设置为确保建模结果的准确性,需要设置正确的边界条件。
以下是设置边界条件的步骤:1.设置支座条件:根据实际情况确定桥梁的支座类型和位置,并设置支座的约束条件。
2.设置约束条件:根据实际情况,设置构件的约束条件,如固支、铰支等。
2.4 材料模型定义MIDAS提供了多种材料模型供选择,根据桥梁的具体材料特性选择合适的材料模型,并进行参数设置。
2.5 荷载分析完成模型的建立和边界条件的设置后,使用MIDAS进行荷载分析。
以下是荷载分析的步骤:1.设置分析类型:根据需要选择静力分析、动力分析、地震分析等。
2.进行荷载分析:根据桥梁的设计要求和实际情况,设置荷载类型和大小,并进行荷载分析。
3. 结果分析完成荷载分析后,可以对建模结果进行分析。
以下是结果分析的步骤:1.查看计算结果:MIDAS会生成桥梁各部位的应力、变形等计算结果,可以通过查看计算结果来评估桥梁的性能。
2.进行结果分析:根据计算结果,进行桥梁的强度、稳定性等性能分析。
4. 结论本文介绍了使用MIDAS进行桥梁工程建模的方案。
四跨连续刚构桥Midas简单建模模型介绍本模型为四跨变截面连续刚构桥,跨度30米,墩高12米,桥面宽22米,公铁两用桥: 在桥梁中间设置了2道铁路轨道,两侧设置了2道公路路面。
计算简图及梁截面图如下:计算简图(单位:m)1支点截面图(单位:mm)2跨中截面图(单位:mm)3支点-跨中变截面(见midas)4跨中-支点变截面(见midas)5墩截面图(单位:m)5摄氏度的局部温度梯度荷载。
12建模过程i 材料梁采用GB-civil (RQ 中的50号混凝土,墩采用 GB-civil (RC )中的30号混凝土。
2截面a )首先在CAD 中,分别绘制跨中和支点的梁截面图, 通过截面特性方t 算器导入 midas,由于这里在 CAD 中绘图时用的 mm 为单位,所以导入时,仍以 mm 为单位。
通过 导入得到了支点梁截面和跨中梁截面。
b )在midas 中以二次函数的方式,生成支点 -跨中的变截面和跨中-支点的变截面。
c ) 在midas 中用实腹长方形截面生成墩截面。
3节点(详见附录1) 1~37均为上部结构的结点。
1、10、19、28、37〜67为墩的结点。
4单元(详见附录2)支点设置为2米一个单元,长8米的变截面设为一个单元, 跨中每2米一个单元。
1~36为上部结构单元。
墩设置为每2米一个单元。
37~66为墩的单元。
5边界条件43、49、55、61、67为墩底,都设为固定支座。
即 111111。
计算结果 1静力荷载工况[1]自重由于材料 midas 自己计算,可只设方向-1。
[2]二期恒载设为-50kN/m (这里修改单位为 kN )。
[3]在第二个墩和第四个墩均设置了 -0.01m 的沉降。
[4]整体升温单元温度20摄氏度。
[5]局部升温在Z 方向和Y 方向各设置了 6车道荷载[1]铁路1车辆前进方向设为向后,偏移 2.5米。
[2]铁路2车辆前进方向设为向前,偏移 -2.5米。
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 Civil软件作为桥梁工程领域最主流的结构分析与设计软件,深受广大工程师喜爱,其广泛应用于桥梁结构设计、检测、施工、科研及教学领域。
最新的2012版已经实现结合新的《城市桥梁设计规范》和《城市桥梁抗震设计规范》进行设计验算的功能。
实际工程中,大家有时会碰到直线、圆曲线和缓和曲线任意组合的桥梁线形。
这种情况如何实现呢?
如果是要建立梁格分析模型,推荐使用Civil自带的单箱多室箱梁梁格法建模助手,它支持直线、圆曲线和缓和曲线任意组合形式的箱梁梁格模型的自动建立。
对于如何建立任意线形的单梁模型,下面我告诉大家一个非常方便、快捷的方法。
midas Civil中的任意截面特性计算器(SPC),除了可以定义任意截面外,还有其他妙用,接下来我们就主要用到他的功能。
实现步骤如下:
1、处理CAD中的桥梁线形,在桥梁线形中需要生成控制点的地方(例
如支座处、变截面处、钢束端点等),任意画一根线跟它相交。
分解CAD的多段线,使其转化成直线,然后保存为DXF格式文件。
(目的有两个:1.导入SPC中后,在两线相交位置可以生成节点;
2.多画出来的线,可以作为在midas Civil中建立模型时确定支座、
变截面处等位置的参考线,有了参考线再建模就非常快速了。
)
图1:CAD中的原始线形
2、打开Civil软件-工具-截面特性计算器(SPC),长度单位体系选择与CAD中一致,Angle Step中输入一个合适的角度,默认是10度,这个角度用来控制导入曲线的划分精度,角度越小,划分越细。
(备注:CAD和SPC中都尽量用mm单位,这样可以提高精度,如果首次输的划分角度不满意,可以改一下再导入)
图2:SPC设置界面
3、SPC中,点击File-Import,导入DXF 文件,点击确认交叉分割。
图3:SPC划分后的线形
4、确认导入的线形划分满意后,点击File-Export,另起一个名字保存
为DXF文件。
5、在CAD中重新打开新保存的DXF文件,视图-三维视图-俯视,把图形显示到窗口中心可视位置,覆盖保存一下。
(这步很重要)
6、打开midas Civil,从文件-导入中导入新生成的DXF文件,一些不需要的线可以删掉,注意前面说的与桥梁线形相交的线不要全删掉,建模过程中会需要用到这些线作为参考线。
图4:导入midas Civil后最终建立的桥梁模型
由此可见,使用截面特性计算器工具,可以非常方便、快捷地建立任意线形的曲线桥梁模型。
除此之外,还可以使用这个功能非常方便地导入任意形式的网格,以建立复杂梁格模型。
midas Civil软件中还
有很多方便快捷的实现方法,以后多交流。
——吴志发。