单跨拱桥midas建模.pdf

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1、例题2单跨拱桥MMMIIIDDDAAASSS///CCCiiivvviiilll例题2.单跨拱桥概要1分析模型与荷载条件/2打开文件与设定基本操作环境5输入构件材料及截面7使用节点和单元进行建模11建立拱肋/11建立吊杆/12形成拱的主梁并复制构架/14建立横系梁/16建立支撑/17输入结构的边界条件22输入梁单元连接部的边界条件/23建立虚设梁/25输入车辆移动荷载和静力荷载28设定荷载条件/28输入静力荷载/29输入车辆移动荷载/31进行结构分析38查看分析结果38荷载组合/38确认变形/40查看影响线结果/41剪力图与弯矩图/462例题2.单跨拱桥概要本例题主要介绍如何

2、对有车辆荷载作用的单跨拱桥进行建模、结构分析及结果校核。在这里省略了例题1中所说明了的MIDAS/Civil的基本功能，而主要使用图标菜单。对MIDAS/Civil的功能或结构分析过程有不解之处请参考在线用户手册。在安　CD中提供有包含此例题所有建模、分析和结果确认过程的动画及解说。通过动画及解说先对整个分析过程获得一定了解的话，可以进一步提高跟随操作的效果。此例题所介绍的各阶段分析步骤如下。1.打开文件并设定操作的基本环境2.输入构件的材料及截面数据3.使用节点和单元进行建模4.输入建筑物的边界条件5.输入车辆移动荷载和静力荷载6.进行结构分析7.对结果进行校核和分析1例题

3、分析模型与荷载条件拱桥的模型如图1所示，其基本情况如下。¾桥梁形式:拱桥¾桥梁等级:1等桥梁¾跨距:50m¾设计车道数:2条车道¾桥宽:14m图1.拱桥模型2单跨拱桥结构的平面如下所示。(参考图2)¾横系梁按5m间距排列¾按桥轴方向设置纵向支撑¾在中心线两端7m的位置设置主梁和拱肋Y[单位:m]상면上部CL하면下部纵梁세로보((Stringer)Stringer)B3B4桥门支撑교문브레이싱((Strut)Strut)2@7.0=14.0对角斜支撑대각브레이싱((Brace)Brace)XB1B2모델의원점模型原点10@5.0=50.0가로보(横系梁CrossBeam(Cro

4、ssBeam))边界条件:B1–约束所有方向的位移B2-约束Y,Z方向的位移B3–约束X,Z方向的位移B4-约束Z方向的位移(a)平面图Z아치리브(ArchRib)행거(Hanger)拱肋(ArchRib)吊杆(Hanger)10.0X주형(主梁MainGirder(MainGirder))10@5.0=50.0(b)立面图图2.拱桥的平面图和立面图3例题对于荷载条件，为了简化问题只考虑以下3种条件。¾荷载条件1:固定荷载90kN/m(只作用于主梁)¾荷载条件2:人行道荷载6.2kN/m(只作用于主梁)¾荷载条件3:车辆移动荷载(C-AL,C-AD)本例题的主要目的是为了介绍

5、MIDAS/Civil的各项功能，因此有些条件会与实际情况有出入，请作参考。4单跨拱桥打开文件与设定基本操作环境为建立桥梁模型打开新文件(新项目)，以‘拱’为名保存文件(保存)。在画面下端的状态条点击单位选择键()选择‘kN’和‘mm’。该单位系可以根据输入数据的种类按用户方便任意进行变更。在此例题中为了提高熟练度在建模过程中尽量不去使用树形菜单或主菜单而是以使用图标菜单为主。以下是为了有效地利用图标菜单将操作所需的图标在画面上给予显示的步骤。1.在主菜单选择工具>用户定制>工具条2.在工具条选择栏的相应项目之前表示‘9’(参考图3)3.点击键图3.工具条输入窗口5例题va)

6、u排列Toolbar(a)排列工具条前的画面所添加的Toolbar可通过用鼠标按着Toolbar的TitleBar(图4(a)的u)将其拉到所需位置。对于已有的Toolbar可点击图4(a)的v来移动。((b)将Toolbar排列后的画面图4.工具条的排列6单跨拱桥输入构件材料及截面结构构件的材料及截面按以下的数据输入。¾材料1:Grade3–横系梁,斜支撑，主梁,拱肋,吊杆2:Dummy–虚设梁¾截面1:B2100×600×10/10-主梁2:H1540×500×14/27-横系梁3:B600×600×16/14-拱肋4:H600×400×12/16-吊杆5:B600×50

7、0×10/14-斜支撑和横向支撑6:H400×400×13/21-水平斜支撑(包括纵梁)7:DummyBeam-虚设梁截面1~5属于焊接制作的截面(Built-upSection)故可使用User功能，而截面6则可使用程序中内存的GB标准截面DB。上面的虚设梁是为了指定车辆移动荷载而设的。其材料和截面可使用以下数据来输入。NameTypeData3材料DummyUserDefinedE=1e-10tonf/mm4截面DummyBeamValueIyy=1mm对虚设梁的材料和截面可输入任意的足够小的值以使