4 反应谱分析

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1、重庆交通大学河海学院Midas教材CopyRightwczhi@126.com反应谱分析重庆交通大学河海学院重庆交通大学河海学院Midas教材CopyRightwczhi@126.com目录简要1设定操作环境及定义材料和截面2定义材料2定义截面3建立结构模型4主梁及横向联系梁模型4输入横向联系梁5输入桥墩5刚性连接7建立桥墩和系梁9输入边界条件10输入支座的边界条件10刚性连接11输入横向联系梁的梁端刚域12输入桥台的边界条件13输入二期恒载14输入质量15输入反应谱数据17输入反应谱函数17输入反应谱荷载工况18运行结构分析19查看结果20荷载组合20查看振型形状和频率21查看桥

2、墩的支座反力24重庆交通大学河海学院Midas教材CopyRightwczhi@126.com简要本例题介绍使用MIDAS/CIVIL的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。例题模型使用的是简化了的钢箱型桥梁模型，由主梁、横向联系梁和桥墩构成。桥台部分由于刚度很大，不另外建立模型只输入边界条件；基础部分假设完全固定，也只按边界条件来定义。下面是桥梁的一些基本数据。跨径：45m+50m+45m=140m桥宽：11.4m主梁形式：钢箱梁钢材：GB(S)Grade3（主梁）混凝土：GB_Civil(RC)30（桥墩）[单位：mm]图1.桥梁剖面图24重庆交通大学河海学院Midas教材Cop

3、yRightwczhi@126.com设定操作环境及定义材料和截面开新文件（新项目），以‘Response.mcb’为名保存(保存)。文件/新项目t文件/保存(Response)将单位体系设定为kN(力),m(长度)。工具/单位体系长度>m;力>kN¿定义材料分别输入主梁和桥墩的材料数据。模型/材料和截面特性/材料材料号(1);类型>S钢材规范>GB(S);数据库>Grade3¿材料号(2);类型>混凝土规范>GB-Civil(RC);数据库>30¿图2.定义材料24重庆交通大学河海学院Midas教材CopyRightwczhi@126.com定义截面使用用户定义来输入主梁、横向联

4、系梁以及桥墩的截面数据。主梁：箱型截面2000×2500×12×16/18横向联系梁：工字型截面1500×300×12×12/12柱帽：实腹长方形截面1.5×1.5桥墩：实腹圆形截面1.5主梁与桥墩连接的支座部分使用弹性连接(ElasticLink)来模拟。模型/材料和截面特性/截面数据库/用户名称(Girder);截面形状>箱型截面;用户偏心>中-中心H(2);B(2.5);tw(0.012)tf1(0.016);C(2.3);tf2(0.018)名称(Cross);截面形状>工型截面;²输入截面尺寸时，若只输入tf1，不输入tf2，则tf2与tf1相同。用户偏心>中-中心H(1

5、.5);B(0.3);tw(0.012);tf1(0.012)名称(Coping);截面形状>实腹长方形截面偏心>中-中心用户;H(1.5);B(1.5)¿名称(Column);截面形状>实腹圆形截面用户;D(1.5)¿图3.定义截面24重庆交通大学河海学院Midas教材CopyRightwczhi@126.com建立结构模型主梁及横向联系梁模型使用建立节点建立节点后，通过扩展单元功能将节点按28@5m扩展成梁单元来建立主梁。顶面,捕捉节点(开),捕捉单元(开)自动对齐(开)模型/节点/建立节点坐标(0,0,0)复制>复制次数(1);距离(0,7.7,0)¿模型/单元/扩展单元全选

6、扩展类型>节点à线单元单元属性>单元类型>梁单元材料>1:Grade3;截面>1:Girder生成形式>复制和移动复制和移动>等间距dx,dy,dz(5,0,0);复制次数(28)¿图4.输入主梁24重庆交通大学河海学院Midas教材CopyRightwczhi@126.com输入横向联系梁在主梁起点处使用建立单元功能连接两个节点建立一个横向联系梁后，可通过将该梁按纵桥方向复制来建立剩余横向联系梁。节点号(开)模型/单元/建立单元单元类型>一般梁/变截面梁材料>1:Grade3;截面>2:Cross;BetaAngle(0)节点连接(1,2)8模型/单元/复制和移动选择最新建立的个

7、体形式>复制;复制和移动>等间距dx,dy,dz(5,0,0)8;复制次数(28)图5.输入横向联系梁输入桥墩如图6所示，在桥墩的位置建立模型后，通过刚性连接(RigidLink)来模拟实际结构。桥墩的剖面如图7所示。24重庆交通大学河海学院Midas教材CopyRightwczhi@126.com[单位:m]0.750.750.201.25刚性连接弹性连接刚性连接刚性连接图6.桥墩和上部结构连接示意图[单位:m]侧面立面1.52.02.011.72@3.85=7.7