Midas FEA-预应力箱梁横向分析

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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s15.24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；

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（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。

下面我们来讲一下预制梁的横向力分布系数计算

从上面我能看出常见的预制梁包括板梁、小箱梁、T梁

跨中横向力分布系数：

对于板梁和小箱梁由于横向联系比较薄弱，所以采用铰接板梁法

对于T梁有横隔板比较多，认为是刚接，所以采用刚接板梁法

梁端横向力分布系数：

通常采用杠杆法

下面就讲一下30米简支转连续T梁横向力分布系数计算：

主梁横断面见附件

桥博计算横向力分布系数计算需要输入的数据见附件

包括主梁宽、抗弯、抗扭、左板长、左板惯矩、右板长、右板惯矩、主梁跨度

G/E等

首先计算主梁的抗弯抗扭惯矩（中梁、边梁断面尺寸见附件，梁高200cm）

中梁：

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= MIDAS SPC TEXT OUTPUT FILE =

= (Tue Jun 17 20:45:16 2008) =

= - - =

====================================================

====================================================

UNIT: KN . M

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* Section-P1 (PLANE)

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* A :

MIDAS鱼腹式箱梁的中横梁计算要点

摘要：连续箱梁应对横梁进行PSC截面验算，需合理选取横梁受力断面即有效翼缘宽度，应采用与实际更为贴合准确的加载方式进行加载，以确保为设计提供合理的内力值，配置合理的预应力钢筋； MIDAS Civil 2010/Civil PSC设计验算功能模块的各项验算。

关键字：横梁；加载方式；MIDAS PSC设计

1 项目介绍

杭州市沿江公路跨运河二通道桥，主桥采用下承式钢异型拱桥，主跨跨径为252m，边跨跨径为106m；引桥为渔腹式截面预应力砼连续梁，标准跨径为30m，4跨一联，共有四联，桥面宽标准段为25.5m，加宽段为30.5m。

由于桥面较宽，引桥部分除了采用MIDAS对上部主梁进行PSC设计计算外，尚须对端、中横梁进行PSC设计计算，本次验算选取桥面宽度为30.5m联内主梁反力最大的中墩处横梁作为计算对象。

2 软件介绍

计算采用北京迈达斯技术有限公司MIDAS Civil 2010/Civil PSC设计验算功能模块，将拟设计的预应力钢筋、普通钢筋输入至PSC截面数据当中，对横梁截面分别进行持久状况极限承载力验算、按照A类构建进行持久状况正常使用极限状态抗裂验算、持久状况应力验算、预应力钢筋容许拉应力验算等内容。

3 建模要素

中横梁高度2.5米，宽2.0米，配置18束15-Φs15.20钢绞线，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004中第4.2.2条规定取翼缘宽度为顶板厚度的6倍（单侧）。

加载方式为：以纵向计算在支点处的支反力为基础，恒载作为外部荷载按一定方式加载至横梁桥面，活载在车道范围内按照轮距1.8m、车距1.3m由软件自动加载，温度、温度梯度、收缩徐变均按实际情况加载。

计算模型及跨中截面图01：

4 恒载反力加载方式比较

4.1 上部主梁的恒载反力（包含收缩徐变）为：27542KN，主梁中墩位双支座，支座间距为7.6m，该反力为双支座的合反力值。

midas问题解答

1.在midas中横向计算问题.

在midas中横向计算时遇到下列几个问题,请教江老师.

1.荷载用"用户定义的车辆荷载",DD,FD,BD均取1.3m,P1,P2为计算值,输入时为何提示最后一项的距离必须为0?

2.同样在桥博中用特列荷栽作用时,计算连续盖梁中中支点的负弯距相差很大.其他位置相差不多.

主要参数:两跨2X7.5m,bXh=1.4X1.2m,P1,P2取100

midas结果支点活载负弯矩-264.99kn.m

桥博结果支点活载负弯矩-430kn.m

通过多次尝试及MIDAS公司的大力支持，现在最终的结果如下：

肯定是加载精度的问题，可以通过将每个梁单元的计算的影响线点数改成6，或者，将梁单元长度改成0.1米，就能保证正好加载到这一点上。

由这个精度引起的误差应该可以接受的，如果非要消除，也是有办法的。

2.梁板模拟箱梁问题

腹板用梁单元，顶底板用板单元，腹板和顶底板间用什么连接，刚性？用这个模型做顶底板验算是否合适？在《铁道标准》杂志的“铁道桥梁设计年会专辑”上有一篇文章，您可以参考一下：

铁四院康小英《组合截面计算浅析》

里面讨论组合截面分别用MIDAS施工阶段联合截面与梁+板来实现，最后得出结论是用梁+板的结果是会放大板的内力。可能与您关心的问题有相似的地方。

建议您可以先按您的想法做一个，再验证一下，一定要验证！c

3.midas里面讲质量转换为荷载什么意思！

是否为“荷载转为质量”？

在线帮助中这么写：

将输入的荷载(作用于整体坐标系(-)Z方向)的垂直分量转换为质量并作为集中质量数据。

该功能主要用于计算地震分析时所需的重力荷载代表值。

直观的理解就是将已输入的荷载，转成质量数据，不必第二次输入。一般用得比较多的是将二期恒载转成质量。

另外，这里要注意的是，自重不能在这里转换，应该在模型--结构类型中转换。

准确来讲，是算自振频率时（特征值分析）时用的，地震计算时需要各振形，所以间接需要输入质量。