斜拉桥成桥阶段和施工阶段分析(MIDAS算例).docx

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1、斜拉桥成桥阶段和施工阶段分析15目录概要桥梁基本数据/2荷载/2设定建模环境/3定义材料和截面的特性值/4成桥阶段分析结构建模/7生成二维模型/8建立索塔模型/10建立三维模型/13建立主梁横向系梁/15建立索塔横梁/17生成索塔上的主梁支座/19生成桥墩上的主梁支座/23输入边界条件/25计算拉索初拉力/28输入荷载条件/29输入荷载/30运行结构分析/33建立荷载组合/34计算未知荷载系数/35查看成桥阶段分析结果39查看变形形状/39施工阶段分析40施工阶段分类/41逆施工阶段分类/42逆施工阶段分析/42输入拉索初拉力/45定义

2、施工阶段/49定义结构群/50指定边界群/53指定荷载群/56建立施工阶段/59输入施工阶段分析数据/61运行结构分析/61查看施工阶段分析结果62查看变形形状/62查看弯矩/63查看轴力/64施工阶段分析变化图形/65概要斜拉桥将拉索和主梁有机地结合在一起，不仅桥型美观，而且根据所选的索塔型式以及拉索的布置能形成多种多样的结构形态，易与边环境融合，是符合环境设计理念的桥梁形式之一。斜拉桥对设计和施工技术的要求非常格，斜拉桥的结构分析与设计与其它桥梁形式有很大不同，设计人员需具有较深厚的理论基础和较丰富的设计经验。在斜拉桥设计中，不仅要

3、对恒荷载和活荷载做静力分析，而且必须做特征值分析、移动荷载分析、地震分析和风荷载分析。为了决定各施工阶段中设置拉索时的力，首先要决定在成桥阶段自重作用下的初始平衡状态，然后按顺序做施工阶段分析。在本例题中将介绍建立斜拉桥分析模型的法、计算拉索初拉力的法、施工阶段分析的步骤以及查看分析结果的法。本例题中的桥梁模型如图1所示为三跨连续斜拉桥，中间跨径为220m、边跨跨径为100m。图1斜拉桥分析模型桥梁基本数据为了说明斜拉桥分析的步骤，本例题桥梁采用了比较简单的分析模型，可能与实际桥梁设计容有所不同。本例题桥梁的基本数据如下。桥梁形式:桥梁

4、等级:桥梁全长:桥梁宽度:设计车道:三跨连续斜拉桥(自锚式)1级100.0m+220.0m+100.0m=420.0m15.6m2车道mmm5%圆曲线5%2@3+8@10+14=m14+9@10+12+9@10+14=m14+8@10+2@3=mm图2斜拉桥纵向立面图荷载?自重:由程序部自动计算?二期恒载:桥面铺装、护墙荷载等?拉索初拉力:满足成桥阶段初始平衡状态的拉索力使用CIVIL中内含的优化法则计算出拉索的初拉力。图3索塔设定建模环境为了做斜拉桥的成桥阶段分析首先打开新项目(新项目)以‘cablestayed’名字保存(保存)文件

5、。然后将单位体系设置为‘tonf’和‘m’。该单位体系可以根据输入的数据类型随时随意地更换。文件/新项目文件/保存(cablestayed)工具/单位体系长度>m;力>tonf图4设定单位体系定义材料和截面的特性值输入拉索、主梁、索塔、横向系梁、索塔横梁的材料特性值。在特性值对话框中的材料表单里点击键。定义多种材料时，使用按钮会更方便一些。模型/特性值/材料名称(拉索)类型>用户定义弹性模量(2.0e7);泊松比(0.3)比重(7.85)按上述法参照表1输入主梁、索塔、主梁横向系梁、索塔横梁等的材料特性值。号项目表1材料特性值弹性模量

6、(tonf/m2)泊松比比重(tonf/m3)1拉索2.0×1070.37.852主梁2.1×1070.37.853索塔2.0×1060.172.54主梁横向系梁2.0×1070.37.855索塔横梁2.0×1060.172.5图5定义材料特性对话框