1、egrated Solution System for Bridge and Civil Strucutres典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫http一、剪力-柔性理論1. 縱梁抗彎剛度32.橫梁抗彎剛度43.縱梁、橫梁抗扭剛度44.虛擬邊構(gòu)件及橫向構(gòu)件剛度5二、模型多支座反力與實體模型結(jié)果比較三、采用建模助手生成模型1. 前言72. 結(jié)構(gòu)概況73. 1 1法建模助手建模過程及功能亮點4. 修改225. 在自重、偏載作用下與FEA實體模型結(jié)果比較 2 4四、結(jié)合規(guī)范進(jìn)行PSC設(shè)計典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫http目錄一、剪力-柔性理論1.縱梁抗彎剛度【強制移軸（上部結(jié)構(gòu)中性軸）法】典尚設(shè)計-

2、路橋效果圖、三維動畫http3各縱梁中性軸與上部結(jié)構(gòu)中性軸基本重合強制移軸，使各縱梁中性軸與上部結(jié)構(gòu)中性軸基本重合，等效縱梁抗彎剛度2.橫向抗彎剛度3.縱梁、橫梁抗扭剛度典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫http44.虛擬邊構(gòu)件及橫向構(gòu)件剛度典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫http5此處d為頂板厚度。此處d為頂板厚度。二、模型多支座反力與實體模型結(jié)果比較模型（kN）模型（kN）多支座模型實體模型（kN）實體模型（kN）0多支座實體模型模型（kN型（kN）0支座1支座2支座3支座4支座5支座6多支座模型典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫http6比較結(jié)果：與實體模型結(jié)果相比較，出

3、在自重荷載作用下，模型計算的多支座反力結(jié)果失真，而模型結(jié)果較合理。采用建模助手生成模型1.前言2.結(jié)構(gòu)概況典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫http7橋梁三維幾何模型圖本橋為29.97+30+29.97三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)。主梁為單箱3室結(jié)構(gòu)，21.2m，橋梁采用滿堂施工、一次落架。通過本例題重點介紹midas Civil的法建模助手功能以及結(jié)合規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。寬、斜交橋、曲線橋的模型無法正確計算橫向支座的反力、荷載的橫向分布、斜交橋鈍角處的反力以及內(nèi)力集中效應(yīng)，利用法模型可以非常方便的解決以上問題。法建模的關(guān)鍵在于采用合理的劃分方式和正確的等效剛度。用等效 代替橋梁上部結(jié)構(gòu)，將分散在板、梁每一區(qū)段

4、內(nèi)的彎曲剛度和抗扭剛度集中于最鄰近的等效內(nèi)，實際結(jié)構(gòu)的縱向剛度集中于縱向構(gòu)件內(nèi)，橫向剛度集中于橫向內(nèi)。理想的剛度等效原則是：當(dāng)原型實際結(jié)構(gòu)和對應(yīng)的等效承受相同的荷載時，兩者的撓曲將是恒等的，并且每一內(nèi)的彎 矩、剪力和扭矩等于該所代表的實際結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)力。由于實際結(jié)構(gòu)和體系在結(jié)構(gòu)特性上的差異，這種等效只是近似的，但對一般的設(shè)計，法的計算精度是足夠的。法作為橋梁空間分析的一種簡化方法，雖然較比板殼、實體有限元方法建模簡單、求解方便，但是前期的截面特性計算量大，且對于新手來講容易出錯，非常耗時。midas Civil的法建模助手功能可以幫助用戶輕松實現(xiàn)上述功能。法建模助手，對于單箱多室箱、斜交橋、曲

5、線可自動生成模型。2.1定義材料典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫http8定義Strand1860鋼材2.2定義截面典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫http92.3定義鋼束特性值10http荷載 預(yù)應(yīng)力荷載鋼束特性值3.法建模助手建模過程及功能亮點模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手布置11http打開建模助手?jǐn)?shù)據(jù)文件“懸臂2.1m3x30單箱3室箱梁.wzd”。模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手布置布置支座方向指定切向在與固定支座的連線上典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫12http附注：為了方便布置鋼束，跨度信息中邊跨包含了邊支點左右的橫 度，實際跨度為（29.97-0. 47）=2

6、9.5m。劃分形式斜交正交模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手跨度斜交改。典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫13http附注：此數(shù)據(jù)此時為隨意輸入，在生成后的模型中按實際修模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手跨度斜交典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫14http模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手跨度斜交改。典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫15http附注：此數(shù)據(jù)此時為隨意輸入，在生成后的模型中按實際修模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手截面布置快速自動調(diào)整生成各截面特性值典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫16http此處的分割距離可以自定義輸入調(diào)整。典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫1

7、7http模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手橫橋向模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手荷載布置輸入距離Di，快速定義多車道位置典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫18http自動生成成橋支座沉降荷載工況。模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手鋼束布置典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫19http可以通過輸入偏心值來定義添加左右鋼 束。方便快捷生成鋼束張拉力荷載。自動生成：將框中輸入的鋼束信息，自動賦予給所有梁。x、z坐標(biāo)不變，y坐標(biāo)與每個截面的型心相同。模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手鋼筋布置典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫20http輸入整體截面的鋼筋信息，分割截面自動生成鋼

8、筋信息。模型 結(jié)構(gòu)建模助手 單箱多室箱梁法建模助手鋼筋布置建模助手生成的模型典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫21http輸入整體截面的鋼筋信息，分割截面自動生成鋼筋信息。4 修改結(jié)構(gòu)4.1修改端橫梁位置的結(jié)構(gòu)4.2修改邊界模型 節(jié)點和移動典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫22http建模助手的邊界生成功能亮點體現(xiàn)在：根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)空間自動賦予結(jié)構(gòu)支座局部坐標(biāo)和空間布置位置。但生成的邊界的彈性連接需要根據(jù)實際結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。將支點（171 172 177 178 193 194 203 204）向上 與橫梁相交，并分割橫梁。刪除建模助手生成的彈性連接，然后再將頂?shù)撞奎c進(jìn)行彈性連接中的剛性連接。為了方便布置

9、鋼束，跨度信息中邊跨包含了邊支點左右的橫度，實際跨度為29.5m，所以需要修改端部的結(jié)構(gòu)。1、橋梁左端橫梁和左端支座節(jié)點選中，沿著X軸移動 0.47m；2、橋梁右端橫梁和右端支座節(jié)點選中，沿著X軸移動 -0.47m；3、修改端橫梁的尺寸。4.3增加虛擬邊構(gòu)件和橫向構(gòu)件件。典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫23http紅色構(gòu)件為增加的虛擬邊構(gòu)件、邊橫構(gòu)件此處d=0.25m為頂板厚度。虛擬邊構(gòu)件、邊橫構(gòu)件截面此處d=0.25m為頂板厚度。為了方便布置在翼緣位置的荷載，增加虛擬邊構(gòu)件和橫向構(gòu)5、在自重、偏載作用下與FEA實體模型結(jié)果比較典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫24httpmidas Civil模型

10、自重支反力FZ、偏載支反力FZFEA實體模型自重支反力FBZ(V)FEA實體模型偏載支反力FBZ(V)為了與FEA實體模型在同一上進(jìn)行比較，故刪除模型中與FEA模型沒有的信息，然后計算，查看反力結(jié)果。根據(jù)結(jié)果出自重情況下支反力基本相等，偏載情況下支反力相差在1.5%左右。結(jié)果比較合理。四、結(jié)合規(guī)范進(jìn)行PSC設(shè)計結(jié)果 荷載組合承載能力荷載組合用來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的承載力驗算（正截面抗彎、斜截面抗剪等）。使用性能荷載組合不勾選E用來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的截面抗裂驗算（對于A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件進(jìn)行正截面抗裂驗算時，要考慮在荷載長期效應(yīng)組合下的驗算，但此時規(guī)定的荷載長期效應(yīng)系指結(jié)構(gòu)恒載和直接施加于橋上的活荷載產(chǎn)生的效應(yīng)組合，不考慮間接施加于橋上其他作用效應(yīng)。此時程序在驗算時，會自動掉間接荷載效應(yīng)）。典尚設(shè)計-路橋效果圖、三維動畫25http使用性能荷載組合勾選E(表示彈性驗算荷載組合）用來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的正截面壓應(yīng)力、斜截面主壓應(yīng)力驗算、受拉區(qū)鋼筋的拉應(yīng)力驗算。荷載組合1、 midas Civil自動生成荷載組合完全與規(guī)范規(guī)定相吻合（例如：按照04規(guī)范做公路混凝土橋梁設(shè)計，那么自動生成的荷載組合就是按照04通規(guī)生成的）。2、如果要結(jié)合規(guī)范，做混凝土設(shè)計的話，程序只調(diào)