midas 拱桥范例.doc

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 23 输入梁单元连接部的边界条件 / 24 建立虚设梁 / 26 输入车辆移动荷载和静力荷载 29 设定荷载条件 / 29 输入静力荷载 / 30 输入车辆移动荷载 / 32 进行结构分析 39 查看分析结果 39 荷载组合 / 39 确认变形 / 41 查看影响线结果 / 42 剪力图与弯矩图 / 47 2. 单跨拱桥 概要 本例题主要介绍如何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3D 2-Bay Frame 例题中所说明了的MIDAS/CIVIL的基本功能，而主要使用Icon Menu。对MIDAS/CIVIL的功能或结构分析过程有不解之处请参考On-line Manual。 在Install 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。 打开文件并设定操作的基本环境 输入构件的材料及截面数据 使用节点和单元进行建模 输入建筑物的边界条件 输入车辆移动荷载和静力荷载 进行结构分析 对结果进行校核和分析 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。 桥梁形式 : 拱桥 桥梁等级 : 1等桥梁 跨 距 : 50m 设计车道数 : 2条车道 桥 宽 : 14m 图1. 拱桥模型 结构的平面如下所示。(参考图2) 横系梁按5m间距排列 按桥轴方向设置纵向支撑 在中心线两端7m的位置设置主梁和拱肋 (a) 平面图 (b) 立面图 图2. 拱桥的平面图和立面图 对于荷载条件，为了简化问题只考虑以下3种条件。 荷载条件 1 : 固定荷载 9.0 tonf/m (只作用于主梁) 荷载条件荷载条件 本例题的主要目的是为了介绍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。 打开文件预设定基本操作环境 为建立桥梁模型打开新文件( New Project)，以‘Arch’为名保存文件(Save)。 在画面下端的Status Bar点击单位选择键()选择‘tonf’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Tree Menu或Main Menu而是以使用Icon Menu为主。 以下是为了有效地利用Icon Menu将操作所需的Icon在画面上给予显示的步骤。 在Main Menu选择ToolsCustomizeToolbars 在Toolbars选择栏的相应项目之前表示‘(’ (参考图3) 点击 键 图3. Toolbars 输入窗口  a) 排列Toolbar (a) 排列Toolbar前的画面 ( (b) 将Toolbar排列后的画 图4. Toolbar的排列 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。 材料 1 : SMA400 – 横系梁, 斜支撑 2 : SMA490 – 主梁, 拱肋, 吊杆 3 : Dummy – 虚设梁 截面 1 : B 2100×600×10/10 - 主梁 2 : H 1540×500×14/27 - 横系梁 3 : B 600×600×16/14 - 拱肋 4 : H 600×400×12/16 - 吊杆 5 : B 600×500×10/14 - 斜支撑和横向支撑 6 : H 400×400×13/21 - 水平斜支撑(包括纵梁) 7 : Dummy Beam - 虚设梁 截面1~5属于焊接制作的截面(Built-up Section)故可使用User功能，而截面6则可使用程序中内存的KS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。 Name Type Data 材料 Dummy User Defined E = 1e-10 tonf/mm3 截面 Dummy Beam Value Iyy =1 mm4 对虚设梁的材料和截面可输入任意的足够小的值以使其不致于对分析结果产生影响。