midas软件在结构内力验算中应用

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1、MIDAS软件在结构内力验算中应用　　摘要：通过分析城市道路箱涵下穿道路中力学计算中存在的弊端，本文以伊宁市一桥以北引道横穿地道工程为背景，应用MIDAS有限元软件对其结构内力进行计算，通过数值模拟结果验算截面抗弯承载能力，经过实践证明其方法具有推广的可能性及意义。关键字：地道工程；MIDAS；数值模拟；承载力Abstract:throughtheshortcomingsofcomputationalmechanicsanalysisofCityRoadBoxCulvertunderpassroadin,takingYiningcitybridgenorthapproachacross

2、thetunnelprojectasthebackground,usingfiniteelementsoftwareMIDAStocalculatetheinternalforceofthestructure,thesimulationresultsofflexuralbearingcapacitycalculationbynumerical,practiceprovesthatthemethodhasthepossibilityofandthesignificanceofpromotion.Keywords:tunnelengineering;MIDAS;numericalsimul

3、ation;bearingcapacity中图分类号：TP31文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）60引言随着我国经济和城市化进程不断快速发展，如何在设计、施工中快速准确的确定结构受力状态，已是一个急需解决的问题，特别是在软弱地层中施工时。数值模拟在工程中发挥了巨大的作用，但是，在实际施工过程中存在诸多因素的干扰，其结果必然与实际情况不相符。如何利用数值模拟的计算结果，准确掌握结构内力变化情况、确定危险截面，已是现代施工技术的核心。本文结合伊宁市一桥以北桥台引道下穿地道工程为研究背景，在地道施工中应用MIDAS有限元软件模拟计算结构内力，得出在基本组合、短期组合、长期

4、组合下的正负弯矩值以及剪力值，并取基本组合下数值模拟得到正负弯矩值进行截面抗弯能力验算，其结果满足规范要求。提出此方法，目的就是为从事设计、施工的人员提出简便可行的方法，了解内力变化情况便于指导施工。1工程概况6伊犁河一桥引道下穿地道工程位于一桥北引道路面以下，地道连接北引道一侧公园路及另一侧地块。地道长30m，采用闭合框架，结构高度7.5m，横断面布置为：0.8m（侧墙）+1.0m（检修道）+7.0m（车行道）+1.0m（检修道）+0.8m（侧墙）=10.6m，其中车行道净空为4.5m。此工程位于伊犁河谷右岸，属河漫滩地貌单元。其自然地势开阔，地形平缓，由西向东倾斜，地表平均坡度约1

5、.8%，地面高程在605.16~606.45m。2数值模拟2.1计算参数的选取2.1.1混凝土C40防水混凝土：弹性模量：3.25×104MPa；剪切模量：1.3×104MPa；轴心抗压强度设计值：fcd=18.4MPa；轴心抗拉强度设计值：ftd=1.65MPa；泊松比：0.2；线膨胀系数:1.0×10-5/°C；容重：γ=25.0kN/m3。2.1.2普通钢筋HPB300钢筋：抗拉设计强度fsd=250MPa，标准强度fsk=300MPa，弹性模量E=2.1×105MPa；HRB400钢筋：抗拉设计强度fsd=330MPa，标准强度fsk=400MPa，弹性模量E=2.0×105M

6、Pa。2.2计算荷载取值环境类别：II类；结构设计安全等级：一级；结构自重：钢筋混凝土26kN/m3；沥青混凝土24kN/m3；钢材78.5kN/m3；填土20kN/m3。荷载取值如表1.1所示：表1荷载取值表2.2.1荷载组合6按照承载能力极限状态设计时，荷载组合及土侧压力荷载安全系数按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）进行组合为：Sud=1.2SGd+1.4SQd。按照正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合：1）作用短期效应组合：Ssd=SGk+0.7SQk。2）作用长期效应组合：Sld=SGk+0.4SQk。2.2.2结构型式（1）地道

7、结构形式地道采用闭合框架结构形式，闭合框架结构顶板厚度0.8m、侧墙厚度0.8m、底板厚度1.0m～1.243m。闭合框架结构上梗腋设50×150cm的倒角，侧墙处下梗腋设30×30cm的倒角；地道结构高度为7.5～7.743m，地道宽10.6m，地道最不利净空高度不小于4.5m；车行道设1.5%横坡。2.3数值模拟计算采用大型有限元分析软件MidasCivil2012(V8.0.5ReleaseNO.1)进行数值模拟。2.3.1计算模型取结构