Midas學(xué)習(xí)總結(jié)-典尚設(shè)計

1、最新Midas學(xué)習(xí)總結(jié)-典尚設(shè)計一、活載1、活載根本輸入在定義車道中定義橋梁跨度的意義在于，一個是程序根據(jù)輸入的值按JTG D60-2022的條自動選擇公路-I級荷載Pk值、按自動選擇人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值；二是用于計算沖擊系數(shù)，當(dāng)用戶在分析移動荷載分析控制中選擇按輸入的跨度計算沖擊系數(shù)時，將按在定義車道時輸入的跨度計算沖擊，選擇跨度實始點的用途: 當(dāng)用戶在分析移動荷載分析控制中選擇按影響線加載長度計算沖擊時，程序?qū)⒏鶕?jù)跨度始點間的距離計算沖擊。程序不能自動考慮汽車荷載的縱向折減，當(dāng)跨徑大于150m時，用戶應(yīng)在定 義移動荷載分析子荷載工況時，在系數(shù)中自行輸入縱向折減系數(shù)。連續(xù)梁橋的各跨跨度不同時，程序

2、自動按在定義車道時輸入的各跨跨度中最 大值選用Pk值(偏于平安)。選擇的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2022)的荷載，程序默認(rèn)為公路-I級荷 載，當(dāng)為公路-II級荷載時，應(yīng)在分析移動荷載分析控制中選擇公路-II級，程序會自動將公路-I級荷載乘0.75的系數(shù)。汽車離心力：可按以下步驟加載: 首先進(jìn)行一般的移動荷載分析，在后處理利用移動荷載追蹤器功能獲得某項結(jié)果的最不利加載位置和荷載，然后通過按JTG D60-2022的條計算離心力系數(shù)，將其與最不利荷載相乘，用梁單元荷載中集中荷載方式(局部坐標(biāo)系)加載到最不利加載位置。因為離心力不考慮沖擊的影響，而程序中提供的最不利荷載中包括了沖擊系數(shù)，所

3、以在將離心力與最不利荷載相乘時應(yīng)除以(1+)。人群荷載：在荷載移動荷載分析數(shù)據(jù)車輛中選擇公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2022)的荷注意: a. 人群荷載也要單獨定義一個車道 b. 當(dāng)在移動荷載工況中分別將汽車荷載和人群荷載定義為子荷載工況，并在 移動荷載工況中將其定義為組合時，人群荷載的加載車道也將被認(rèn)為是一個車道參與橫向車道折減，定義人群荷載子荷載工況時，系數(shù)取0.8(根據(jù)通用標(biāo)準(zhǔn)條第1項)。如果用戶不想讓其參與橫向車道數(shù)折減，那么應(yīng)分別定義為移動荷載工況，然后在荷載組合中手工進(jìn)行組合(自動組合功能不能將兩個移動荷載工況組合一個組合名稱下。)，此時在定義人群荷載子荷載工況時，系數(shù)取1.

4、0。 c. 人群荷載程序未計沖擊力。 d. 人群荷載是按移動荷載計算的，工況是單列的，并不需要在荷載靜力荷載工況中定義名稱和類型，在荷載靜力荷載工況對話框中列出了人群荷載的目的是當(dāng)用戶不使用程序提供的移動荷載分析功能，而是為按外部靜力荷載(比方均布力)加載時提供的功能，即讓程序知道該荷載類型以便在荷載組合對話框中使用自動生成功能。汽車制動力：a. 可按以下步驟加載: 首先進(jìn)行一般的移動荷載分析，在后處理利用移動荷載追蹤器功能獲得某項結(jié)果的最不利加載位置，然后通過按JTG D60-2022的條計算制動力，用梁單元荷載中集中荷載方式(局部坐標(biāo)系)加載到最不利加載位置。 b. 注意制動力不考慮沖擊的

5、影響。定義移動荷載工況。例如可將車道荷載定義為工況-1，車輛荷載定義為工況-2。在定義移動荷載工況對話框中的子荷載工況中，需要定義各車輛要加載的車道。例如: 用戶定義了8個車道，其中4個為左側(cè)偏載、4個為右側(cè)偏載，此時可定義兩個子荷載工況，并選擇“單獨，表示分別單獨計算，程序自動找出最大值。在定義子荷載工況時，如果在“可以加載的最少車道數(shù)和“可以加載的最大車道數(shù)中分別輸入1和4，那么表示分別計算1、2、3、4種橫向車輛布置的情況(15種情況)。布置車輛選擇車道時，不能包含前面定義的人群的步行道。定義移動荷載工況時，如果有必要將人群移動荷載與車輛的移動荷載進(jìn)行組合時，需要在定義移動荷載工況對話框

6、中的子荷載工況中，分別定義人群移動荷載子荷載工況(只能選擇步道)和車輛的移動荷載子荷載工況，然后選擇“組合。當(dāng)使用板單元建立模型時a. 程序?qū)Τ鞘袠蛄旱能嚨篮奢d及人群荷載默認(rèn)為做影響面分析，其他荷載(公路荷載和鐵路荷載)做影響線分析。b. 只能使用車道面定義車的行走路線。對于城市橋梁的車道荷載及人群荷載以外的荷載，輸入的車道面寬度不起作用，按線荷載或集中荷載加載在車道上。c. 對于城市橋梁的車道荷載及人群荷載，在程序內(nèi)部，自動將輸入的荷載除以在車道面中定義的車道寬后，按面荷載加載在車道上。d. 車道寬度應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定輸入一個車輛寬度，如城市車道荷載應(yīng)輸入3m，人群荷載可輸入實際步道寬。當(dāng)使用梁單

7、元建立模型時a. 程序默認(rèn)為做影響線分析。b. 只能使用車道定義車的行走路線。c. 對于城市橋梁的車道荷載，目前版本按線荷載加載在車道上。d. 對于人群移動荷載，按用戶定義方式中的汽車類型中的車道荷載，定義成線荷載加載。掛車荷載布置中應(yīng)注意的問題布置掛車荷載時，需要在主菜單移動荷載分析數(shù)據(jù)移動荷載工況中點擊添加，在彈出的對話框中再點擊添加，在彈出的子荷載工況對話框中的可以加載的最少車道數(shù)和可以加載的最大車道數(shù)均輸入1。移動荷載的橫向布置移動荷載的橫向布置，在板型橋梁、箱型暗渠等建模助手中由程序自動從左到右，從右到左進(jìn)行布置，并輸出包絡(luò)結(jié)果。對于用戶手動建立的橋梁，需要由用戶手動布置車道。將布置

8、的一系列車道布置車輛后定義為一種荷載工況，將另一些車道布置車輛后定義為另一種荷載工況，對不同的荷載工況分別做分析后，在荷載組合中定義包絡(luò)組合。2、關(guān)于移動荷載是否應(yīng)計入偏載系數(shù)的問題在瀏覽midas的網(wǎng)站Q/A欄目時看到關(guān)于箱型梁偏載系數(shù)的帖子，對于midas技術(shù)人員的答復(fù)有些不同意見，想再此討論一下我們知道，箱型梁的在偏心荷載下縱向正應(yīng)力有撓曲正應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力、畸變正應(yīng)力三局部組成；剪應(yīng)力由縱向撓曲剪應(yīng)力、自由扭轉(zhuǎn)環(huán)向剪應(yīng)力、約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力、畸變翹曲剪應(yīng)力四局部組成；對于撓曲引起的應(yīng)力，通過材料力學(xué)的古典公式就可以求解；但對于畸變和扭轉(zhuǎn)引起的應(yīng)力，必須建立箱梁橫向框架的變形協(xié)調(diào)方程才能求解

9、；方法相當(dāng)煩瑣；而他們對應(yīng)力的影響，對于混凝土箱型梁來說，比重不是很大。詳見橋梁工程P315頁；因此，在國內(nèi)的箱型梁設(shè)計中，計算時不對此進(jìn)行詳細(xì)的計算，而是引入偏載系數(shù)對活載的效應(yīng)進(jìn)行增大的方法對材料力學(xué)經(jīng)典公式進(jìn)行修正，以考慮此項影響詳見程祥云編著?梁橋理論與設(shè)計?下冊。 如果軟件中考慮了此項影響，那就不必要引入此偏載系數(shù)進(jìn)行修正；那我們來看看midas的一般梁單元需不需要進(jìn)行此項修正：在midas的幫助文件中，我們看到如下解釋： Sig-xx(僅軸力)：輸出軸力引起的單元坐標(biāo)系x軸方向的應(yīng)力。 Sig-xx(彎矩-y)：繞單元坐標(biāo)系y軸的彎矩引起的單元坐標(biāo)系x軸方向的應(yīng)力。 Sig-xx(

10、彎矩-z)：繞單元坐標(biāo)系z軸的彎矩引起的單元坐標(biāo)系x軸方向的應(yīng)力。 Sig-xx(僅豎筋)：腹板豎筋引起的單元坐標(biāo)系x軸方向的應(yīng)力。 Sig-xx(合計)：單元坐標(biāo)系x軸方向的應(yīng)力之和(上面四個sigma_xx項之和)。 Sig-zz(豎筋)：腹板豎筋引起的單元坐標(biāo)系z軸方向的正應(yīng)力。 Sig-xz(剪力-包含豎筋)：剪力和腹板豎筋引起的剪應(yīng)力之和。 Sig-xz(扭矩)：扭矩引起的剪應(yīng)力 Sig-xz(僅豎筋)：腹板豎筋引起的剪應(yīng)力。 Sig-Is(主拉不含扭矩): 不包含扭轉(zhuǎn)引起的剪應(yīng)力的主應(yīng)力。 Sig-Is(主拉含扭矩)：考慮了扭轉(zhuǎn)和剪力引起的剪應(yīng)力的主應(yīng)力。 Sig-Ps1(大)：最

11、大主應(yīng)力一般為主拉應(yīng)力，包含扭矩引起的剪應(yīng)力。 Sig-Ps2(小)：最小主應(yīng)力一般為主壓應(yīng)力，包含扭矩引起的剪應(yīng)力。 可以看出：midas的正應(yīng)力沒有包括扭轉(zhuǎn)。畸變的影響、剪應(yīng)力只計算了自由扭轉(zhuǎn)引起的剪應(yīng)力，而沒有包括約束扭轉(zhuǎn)、畸變引起的剪應(yīng)力。因此midas在進(jìn)行箱型梁分析時，還是需要偏載系數(shù)這個概念的。根據(jù)midas的幫助文件，可以借助子荷載工況的系數(shù)?這個參數(shù)進(jìn)行修正。1.一般情況下，箱梁截面都是對稱的，即恒載也是對稱的，這里排除恒載“三條腿的情況，那么在對稱荷載作用下，是不會發(fā)生剛性扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)的。也就是說產(chǎn)生剛性扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)是由于活載的的偏載產(chǎn)生的。2.是一回事，我們一般所說的

12、偏載系數(shù)1.15就是考慮了下?lián)献饔门c約束扭轉(zhuǎn)作用的。當(dāng)然采用這個系數(shù)是有條件的，首先箱壁要厚，而且有橫隔板。如果不具備這些條件的話，那么就必須要考慮畸變產(chǎn)生的畸變正應(yīng)力了。3.簡單梁計算，程序只能考慮豎向擾曲和自由扭轉(zhuǎn)這兩種效應(yīng)，即使是MIDAS的空間桿系它也僅僅屬于簡單梁理論，不能計算約束扭轉(zhuǎn)和畸變。所以在midas車道偏載的情況下考慮偏載系數(shù)，只是多考慮了自由扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪應(yīng)力。在這里有一點要特別注意，對于扭轉(zhuǎn)我們一定要分自由扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)兩種概念分別來說，因為這兩種概念產(chǎn)生的效應(yīng)是不同的，即自由扭轉(zhuǎn)只產(chǎn)生剪應(yīng)力，而約束扭轉(zhuǎn)既產(chǎn)生正應(yīng)力也產(chǎn)生剪應(yīng)力，另外程序?qū)@兩種概念的處理也是不同的，MI

13、DAS偏載僅僅是考慮了自由扭轉(zhuǎn)，還不能考慮約束扭轉(zhuǎn)。如果是直橋，對于midas的車道如果考慮了偏載的情況下進(jìn)行了最不利的布車，算出來結(jié)果里面內(nèi)力只是增加了扭矩一項，應(yīng)力里面只是增加了扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力一項，對于彎矩和截面的正應(yīng)力的結(jié)果跟平面計算的結(jié)果是一樣的，而偏載系數(shù)的定義指的是箱梁腹板彎矩的增大系數(shù)，也就是說由于內(nèi)力分布在整個截面內(nèi)的分布不均造成的腹板位置內(nèi)力或應(yīng)力的增大，基于這個定義，不管是不是考慮了車道的偏載布置，對于箱梁的內(nèi)力或者正應(yīng)力計算都應(yīng)該加上1.15的偏載系數(shù)，但是在扭矩和剪應(yīng)力計算以及看支座反力的時候不應(yīng)該記入1.15的偏載系數(shù)，因此應(yīng)該設(shè)定不同的荷載組合，看不同的結(jié)果用不同的組合

14、。 如果是彎橋，考慮了偏載布置車道，由于其彎扭耦合作用，彎矩會引起扭矩，扭矩也會引起彎矩，無法簡單的將其區(qū)分，因為單純偏載引起的扭矩和這一扭矩引起的彎矩不應(yīng)該乘系數(shù)，所以真實結(jié)果我認(rèn)為應(yīng)該是介于考慮系數(shù)和不考慮系數(shù)的結(jié)果之間，可以在計算時取一個小于1.15的系數(shù)來進(jìn)行分析。由上可知，個人認(rèn)為應(yīng)該添加1.15的偏載系數(shù)。3.關(guān)于移動荷載組里面子荷載工況單獨和組合的含義一般選單獨選項，如果有不同的活載，比方車輛荷載與列車荷載，在組合中只會組合其中的一個活載，而特殊情況下選組合選項，是指這些移動荷載可以進(jìn)行組合在一起。單獨的意義在于用戶想將不能一起組合的移動荷載定義在一個移動荷載工況中時，比方車道荷

15、載和車輛荷載，車隊荷載和掛車荷載。 組合的意義在于用戶要將可以在一起組合的移動荷載定義在同一個移動荷載工況時，如前所述，人群荷載和車輛荷載、公鐵兩用橋梁中的列車和汽車荷載。二、后處理1.梁單元應(yīng)力、梁單元應(yīng)力PSC、PSC設(shè)計截面應(yīng)力的區(qū)別梁單元應(yīng)力和梁單元應(yīng)力PSC是應(yīng)力分析結(jié)果的兩種表達(dá)方式，PSC設(shè)計截面應(yīng)力是結(jié)構(gòu)驗算的結(jié)果表達(dá)方式；在進(jìn)行移動荷載分析和支座沉降分析時，應(yīng)力分析結(jié)果是根據(jù)應(yīng)力影響線計算得到的，因此與通過內(nèi)力按照材料力學(xué)方法計算得到的應(yīng)力有所區(qū)別。輸出的結(jié)果是各個應(yīng)力計算點通過影響線分析得到的應(yīng)力最大或最小值。PSC設(shè)計截面應(yīng)力是根據(jù)同時發(fā)生的內(nèi)力按照指定標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)力計算方法

16、得到的截面應(yīng)力，且輸出的是截面應(yīng)力驗算點中某點發(fā)生最不利應(yīng)力結(jié)果時，其他各點在相同內(nèi)力情況下的同時發(fā)生應(yīng)力結(jié)果。橋梁內(nèi)力圖只是梁單元內(nèi)力、梁單元應(yīng)力、梁單元應(yīng)力PSC的另一種表達(dá)方式，在結(jié)果處理上沒有特別的規(guī)定，橋梁內(nèi)力圖僅適用于施工階段分析模型的結(jié)果查看。三、荷載的處理1、如何考慮支座寬度對彎矩折減的影響標(biāo)準(zhǔn)條說明在計算連續(xù)梁中間支承的負(fù)彎矩時，可考慮支座寬度對彎矩折減的影響；程序中在“結(jié)果內(nèi)部支座彎矩折減中設(shè)置支座寬度對支座位置處的彎矩予以折減?？梢钥紤]對某些荷載工況包括施工階段荷載、某些支座位置進(jìn)行彎矩折減。支座寬度為在形心位置支座的影響寬度，可以人為輸入，也可自動計算，中選擇自動計算時

17、，程序根據(jù)約束位置，按照約束位置向形心方向做45度角擴(kuò)散求得影響寬度。如以下圖所示，為梁底定義約束的情況其中，a支座影響寬度；yc支座點到形心的距離，當(dāng)支座在梁底時，yc=Czm截面形心到截面下邊緣的距離；R支座反力；M原始計算彎矩；M支座處彎矩折減；M1考慮支座處彎矩折減后的計算彎矩。需要注意的是，雖然規(guī)定規(guī)定的是對支座處負(fù)彎矩進(jìn)行折減，但在程序中，如果定義了支座彎矩折減系數(shù)，那么無論是正負(fù)彎矩在此處都會進(jìn)行折減，且設(shè)計內(nèi)力調(diào)取的也是此折減后的彎矩。2、材料材齡的兩次定義程序中有兩個地方需要輸入材齡，一處是收縮徐變函數(shù)定義時需輸入材齡，用于計算收縮應(yīng)變；一處是施工階段定義時結(jié)構(gòu)組激活材齡，用于計算徐變系數(shù)和混凝土強(qiáng)度開展。因此當(dāng)考慮徐變和混凝土強(qiáng)度開展時，施工階段定義時的激活材齡一定要準(zhǔn)確定義。當(dāng)進(jìn)行施工階段聯(lián)合截面分析時，計算徐變和混凝土強(qiáng)度開展的材齡采用的是施工階段聯(lián)合截面定義時輸入的材齡，此時在施工階段定義時的結(jié)構(gòu)組激活材齡不起作用。為了保險起見，在定義施工階段和施工階段聯(lián)合截面分析時都要準(zhǔn)確的輸入結(jié)構(gòu)組的激活材齡。3