MIDAS例题—4X30连续梁.doc

1、430m 连续梁结构分析对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。1. 设定建模环境2. 设置结构类型3. 定义材料和截面特性值4. 建立结构梁单元模型5. 定义结构组6. 定义边界组7.定义荷载组8.定义移动荷载9. 定义施工阶段10. 运行结构分析11. 查看结果12.psc设计13. 取一个单元做横向分析概要：在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制，连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。同时，随着现代科技的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城

2、市对桥梁的景观要求。本文中的例子采用一座 430m 的连续梁结构（如图 1 所示） 。1、桥梁基本数据桥梁跨径布置：430m120 ；桥梁宽度：0.25m（栏杆） 2.5m（人行道）15.0m（机动车道）2.5m（人行道）+0.25（栏杆）20.5m；主梁高度：1.6m；支座处实体段为 1.8m；行车道数：双向四车道2 人行道桥梁横坡：机动车道向外 1.5，人行道向内 1.5；施工方法：满堂支架施工；图 1 1/2 全桥立面图和 1.6m 标准断面2、主要材料及其参数2.1 混凝土各项力学指标见表 1表 1C50 C40 C25弹性模量（MPa） 34500 32500 28000剪切模量（M

3、Pa） 13800 13000 11200泊桑比 0.2 0.2 0.2轴心抗压强度标准值（MPa） 32.4 26.8 16.7轴心抗拉强度标准值（MPa） 2.65 2.40 1.78轴心抗压强度设计值（MPa） 22.4 18.4 11.5轴心抗拉强度设计值（MPa） 1.83 1.65 1.23热膨胀系数 0.00001 0.00001 0.000012.2 低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件）直径：15.24mm弹性模量：195000 MPa标准强度：1860 MPa抗拉强度设计值：1260 MPa抗压强度设计值: 390 MPa张拉控制应力：1395 MPa热膨胀系数：0.

4、0000122.3 普通钢筋采用 R235、HRB335 钢筋，直径：832mm弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa 标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa热膨胀系数：0.0000123、设计荷载取值：3.1 恒载：一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取 25 KN/m 3。二期恒载：人行道、护栏及桥面铺装等（该桥梁上不通过电信管道、水管等） 。其中：桥面铺装：采用 10cm 的沥青混凝土铺装层；沥青混凝土安每立方 24kN 计算，则计算铺装宽度为 15m，桥面每米铺装沥青混凝土重量为：强 度 等 级项目0.162415

5、57.6kN/m；人行道： 人行道按照每侧 18 KN/m 考虑；栏杆：按照每侧每米 470kg 计算，即按照 4.7kN/m；二期恒载合计：85 kN/m3.2 活载车辆荷载：公路级；人群荷载：3.0kN/m 2；（根据 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004） 第 27 页 4.3.5条第一款的规定：当桥梁计算跨径小于或等于 50m 时，人群荷载标准值为 3.0kN/m2；）3.3 温度力系统温度：升温 25、降温15；箱梁截面上下缘温度梯度变化参考新规范（公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） ）第 4.3.10 条取用。图 2 竖向梯度温度（梁截面温度）3.4 不均

6、匀沉降考虑到桩均为嵌岩桩，所以在本计算算例中不考虑支座沉降的问题。3.5 强度发展强度发展采用 CEB-FIP 规范的公式： ，式中：5.028281expeqtsStf表示混凝土的 28 天强度； 时间参数； 表示水泥种类，早强高强水泥选 0.2，一般28Seqts水泥或早强水泥选 0.25，缓凝水泥选 0.38。4、结构有限单元离散在 430 连续梁结构计算分析中，考虑到结构的受力特点（主梁为预应力结构、桥墩为普通钢军混凝土结构）分别建模计算分析，在此文本中仅考虑预应力混凝土梁的结构分析，建模时仅建主梁模型，桥墩及基础等均不在建模计算范围内。一、设定建模环境为了做连续梁施工阶段和成桥阶段分

7、析首先打开新项目“430 连续梁”为名保存文件，开始建立模型。 单位体系设置为“m”和“N” 。该单位体系可以根据输入的数据类型随时随意更换。文件 / 新项目文件 / 保存 (430 连续梁)工具 / 单位体系长度 m ；力 N图 3 设定建模环境及单位体系二、设置结构类型由于是连续梁结构，所以在做结构计算的时候没有必要选择 3-D 分析，只需要考虑平面分析即可以，这样即可以减少在定义约束条件时出现的问题，同时又能保证结构设计的质量。模型结构类型-结构类型（X-Z 平面）将结构的自重转换为自重（按集中质量考虑转换到 Z）图 4 设置结构类型三、定义材料和截面特性值1、定义材料输入主梁的材料特性

8、值。 在材料和截面对话框中选择材料表单点击按 钮。模型/材料和截面特性/ 材料材料号：1名称： (C50)设计类型：混凝土混凝土：规范：（JTG04(RC) ）数据库：C50按上述方法参照表 1 输入混凝土和预应力钢绞线的材料特性值。表 1. 材料特性值序号 项目 设计类型 规范 数据库1 C50混凝土 混凝土 JTG04(RC) C502 预应力钢绞线 钢材 JTG04(S) Strand1860图 5 定义材料特性值 1图 6 定义材料特性值 2定义时间依存性材料（收缩和徐变）模型/材料和截面特性/时间依存性材料（收缩和徐变）/添加/名称：C50 混凝土；设计规范： china（JTG D

9、62-2004）28 天强度：50N/mm 2；环境年平均相对湿度：70；构件理论厚度：1000mm；水泥种类系数：5；收缩开始时的混凝土龄期： 3 天；点击： 按钮。图 7 定义时间依存性材料 定义多种材料时，使用按钮会更方便一些。定义时间依存性材料（抗压强度）模型/材料和截面特性/时间依存性材料（强度）/添加/名称：C50；类型：设计规范；强度发展 规范：CEB-FIP；混凝土 28 天抗压强度：50N/mm 2；水泥类型：N,R:0.25 点击 按钮图 8 定义时间依存材料（抗压强度）时间依存性材料连接：徐变和收缩：C50 混凝土；强度进展： C50；选择指定材料： C50 混凝土，点击 按钮；操作：点击 按钮图 9 时间依存性材料连接