midas梁格及PSC设计

Integrated Solution System for Bridge and Civil Strucutres

目录

一、剪力-柔性梁格理论

1. 纵梁抗弯刚度.......................................................................32.横梁抗弯刚度....................................................................... 43.纵梁、横梁抗弯刚度........................................................... 44.虚拟边构件及横向构件刚度.. (5)

三、采用梁格建模助手生成梁格模型

二、单梁、梁格模型多支座反力与实体模型结果比较

1. 前言.......................................................................................72. 结构概况...............................................................................73. 梁格法建模助手建模过程及功能亮点...............................114. 修改梁格..............................................................................225. 在自重、偏载作用下与FEA 实体模型结果比较. (24)

四、结合规范进行PSC 设计

1.纵梁抗弯刚度【强制移轴（上部结构中性轴）法】

一、剪力-柔性梁格理论

a.各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合

b.强制移轴，使各纵梁中性轴与上部结构中性轴基本重合，等效纵梁抗弯刚度

2.横向梁格抗弯刚度

3.纵梁、横梁抗扭刚度

4.虚拟边构件及横向构件刚度

此处d’为顶板厚度。

此处d为顶板厚度。

二、单梁、梁格模型多支座反力与实体模型结果比较

比较结果：与实体模型结果相比较，可得出在自重荷载作用下，单梁模型计算的多支座反力结果失真，而梁格模型结果较合理。

多支座单梁模型

50010001500梁格模型（kN）

梁格模型（kN）

50010001500实体模型（kN）

实体模型（kN）

50010001500支座1支座2支座3支座4支座5支座6

单梁模型（kN）

单梁模型（kN）

多支座梁格模型

多支座实体模型

采用梁格建模助手生成梁格模型

1.前言

宽梁桥、斜交桥、曲线桥的单梁模型无法正确计算横向支座的反力、荷载的横向分布、斜交桥钝角处的反力以及内力集中效应，利用梁格法模型可以非常方便的解决以上问题。

梁格法建模的关键在于采用合理的梁格划分方式和正确的等效梁格刚度。用等效梁格代替桥梁上部结构，将分散在板、梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内，实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内，横向刚度集中于横向梁格内。理想的刚度等效原则是：当原型实际结构和对应的等效梁格承受相同的荷载时，两者的挠曲将是恒等的，并且每一梁格内的弯矩、剪力和扭矩等于该梁格所代表的实际结构部分的内力。由于实际结构和梁格体系在结构特性上的差异，这种等效只是近似的，但对一般的设计，梁格法的计算精度是足够的。

梁格法作为桥梁空间分析的一种简化方法，虽然较比板壳、实体有限元方法建模简单、求解方便，但是前期的截面特性计算量大，且对于新手来讲容易出错，非常耗时。midas Civil的梁格法建模助手功能可以帮助用户轻松实现上述功能。梁格法建模助手，对于单箱多室箱梁桥、斜交桥、曲线梁桥可自动生成梁格模型。

2.结构概况

本桥为29.97+30+29.97三跨预应力混凝土连续梁桥。主梁为单箱3室结构，梁宽21.2m，桥梁采用满堂施工、一次落架。

通过本例题重点介绍midas Civil软件的梁格法建模助手功能以及结合规范进行设计。

桥梁三维几何模型图

2.1定义材料

模型> 材料和截面特性>材料

为了与FEA实体模型的自重结果作比较，将端横梁容重设为0.

定义Strand1860钢材

定义C50混凝土

定义Strand1860钢材2.2定义截面

模型> 材料和截面特性>截面>设计截面

2.3定义钢束特性值

荷载> 预应力荷载>钢束特性值

3.梁格法建模助手建模过程及功能亮点

模型> 结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法建模助手>布置

打开建模助手数据文件“悬臂2.1m3x30单箱3室箱梁梁格.wzd”。

布置

正交梁格斜交梁格

梁格划分形式

支座方向指定

附注：

为了方便布置钢束，跨度信息中边跨包含了边支点左右的横梁宽度，实际跨度为（29.97-0. 47）=29.5m。

模型> 结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法建模助手>跨度

斜交梁格附注：

此数据此时为随意输入，在生

成后的梁格模型中按实际修

改。

模型> 结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法建模助手>跨度

斜交梁格

模型> 结构建模助手>单箱多室箱梁梁格法建模助手>跨度

斜交梁格

附注：

此数据此时为随意输入，在生

成后的梁格模型中按实际修

改。