midas抗震设计-反应谱分析报告.doc

. 反响谱分析迈达斯技术目 录简要1设定操作环境与定义材料和截面2定义材料2定义截面3建立结构模型4主梁与横向联系梁模型4输入横向联系梁5输入桥墩5刚性连接7建立桥墩和系梁9输入边界条件10输入支座的边界条件10刚性连接11输入横向联系梁的梁端刚域12输入桥台的边界条件13输入二期恒载14输入质量15输入反响谱数据17输入反响谱函数17输入反响谱荷载工况18运行结构分析19查看结果20荷载组合20查看振型形状和频率21查看桥墩的支座反力24 / 简要本例题介绍使用MIDAS/CIVIL的反响谱分析功能来进展抗震设计的方法例题模型使用的是简化了的钢箱型桥梁模型，由主梁、横向联系梁和桥墩构成桥台局部由于刚度很大，不另外建立模型只输入边界条件；根底局部假设完全固定，也只按边界条件来定义下面是桥梁的一些根本数据跨 径：45 m + 50 m + 45 m = 140 m桥 宽：11.4 m主梁形式：钢箱梁钢 材：GB(S) Grade3〔主梁〕混 凝 土：GB_Civil(RC) 30〔桥墩〕[单位：mm]图1. 桥梁剖面图设定操作环境与定义材料和截面开新文件〔新项目〕，以‘Response.mcb’为名保存( 保存)。

文件 / 新项目t文件 / 保存 ( Response )将单位体系设定为kN(力), m(长度)工具 / 单位体系长度>m ; 力>kN¿定义材料分别输入主梁和桥墩的材料数据模型 / 材料和截面特性 / 材料材料号(1) ; 类型>S钢材规>GB(S) ; 数据库>Grade3 ¿材料号(2) ; 类型>混凝土规>GB-Civil(RC) ; 数据库>30 ¿图2. 定义材料定义截面使用用户定义来输入主梁、横向联系梁以与桥墩的截面数据主 梁：箱型截面2000×2500×12×16/18横向联系梁： 工字型截面 1500×300×12×12/12柱 帽： 实腹长方形截面 1.5×1.5桥 墩： 实腹圆形截面 1.5主梁与桥墩连接的支座局部使用弹性连接(Elastic Link)来模拟模型 / 材料和截面特性 / 截面数据库/用户名称(Girder); 截面形状>箱型截面 ; 用户偏心>中-中心H ( 2 ) ; B (2.5 ); tw ( 0.012 )tf1 ( 0.016 ) ; C ( 2.3 ) ; tf2 ( 0.018 )名称(Cross);截面形状>工型截面; ² 输入截面尺寸时，假设只输入tf1，不输入tf2，那么tf2与tf1一样。

用户偏心>中-中心H ( 1.5 ) ; B ( 0.3 ) ; tw ( 0.012 ) ; tf1 ( 0.012 )名称( Coping ) ; 截面形状>实腹长方形截面偏心>中-中心用户 ; H ( 1.5 ) ; B ( 1.5 )¿名称( Column ) ; 截面形状>实腹圆形截面用户 ; D ( 1.5 )¿图3. 定义截面建立结构模型主梁与横向联系梁模型使用建立节点建立节点后，通过 扩展单元功能将节点按285m扩展成梁单元来建立主梁顶面,捕捉节点(开), 捕捉单元 (开)自动对齐(开)模型 / 节点 / 建立节点坐标( 0, 0, 0 ) 复制>复制次数(1) ; 距离(0, 7.7, 0)¿模型 / 单元/ 扩展单元全选扩展类型>节点à线单元单元属性>单元类型>梁单元材料>1:Grade3; 截面>1 : Girder 生成形式>复制和移动复制和移动>等间距dx, dy, dz ( 5, 0, 0 ) ; 复制次数( 28 ) ¿图4. 输入主梁输入横向联系梁在主梁起点处使用建立单元功能连接两个节点建立一个横向联系梁后，可通过将该梁按纵桥方向复制来建立剩余横向联系梁。

节点号(开)模型 / 单元/ 建立单元单元类型>一般梁/变截面梁材料>1:Grade3 ; 截面>2:Cross ; Beta Angle ( 0 )节点连接( 1, 2 )8模型/ 单元 / 复制和移动选择最新建立的个体形式>复制 ; 复制和移动>等间距dx, dy, dz ( 5, 0, 0 )8 ; 复制次数( 28 )图5. 输入横向联系梁输入桥墩如图6所示，在桥墩的位置建立模型后，通过刚性连接(Rigid Link)来模拟实际结构桥墩的剖面如图7所示[单位 : m]0.750.750.201.25刚性连接弹性连接刚性连接刚性连接图6. 桥墩和上部结构连接示意图[单位 : m]侧面立面1.52.02.011.72@3.85=7.71.51.57.0图7. 桥墩模型刚性连接选择主梁支座处的节点，将其向z轴方向复制，生成要进展刚性连接的节点参考图6)显示边界>一般支承 (开)多边形选择( 单元 : 中跨中的单元) 激活标准视图, 节点号 (开)模型/节点 / 复制和移动单项选择( Nodes : 19, 20, 39, 40 )形式>复制 ; 复制和移动>任意间距方向>z ; 间距( -1.25, -0.2, -0.75 ) ¿图8. 复制节点在要建立桥墩和系梁的位置生成节点。

模型 / 节点 / 分割节点间距分割>等间距>分割数量(2)分割的节点号(67, 68)8; (69, 70)8模型 / 节点 / 复制和移动单项选择(节点 : 71, 72 )形式>复制 ; 复制和移动>任意间距方向>y ; 间距( 11.7/2, -11.7 ) ¿前次选择方向>z ; 间距 -0.75, 7-1 ) ¿图9. 输入桥墩的节点建立桥墩和系梁使用建立单元功能建立桥墩和系梁参考图7)模型 / 单元 / 建立单元单元类型>一般梁/变截面梁材料>2:30 ; 截面>3:CopingBeta Angle ( 0 ) ; 穿插分割>节点(开) (图10的)节点连接( 73, 75 )8节点连接( 74, 76 )8材料>2:30 ; 截面>4:Column Beta Angle ( 0 ) ; 穿插分割>节点(开) 节点连接( 77, 91 )8节点连接( 78, 92 )8①图10. 建立系梁和桥墩输入边界条件输入支座的边界条件使用Zoom Window放大系梁的连接局部，并使用弹性连接功能输入支座的边界条件窗口缩放 (放大第一个桥墩的系梁局部)模型 / 边界条件 / 弹性连接选择>添加/替换; 连接类型>一般类型² 弹性连接各方向弹簧的刚度需按单元坐标系输入。

自由方向输入为“0〞, 固定方向输入为“1e11〞以保证其刚性运动SDx (1e11) ; SDy (1e11) ; SDz (1e11) SRx (0) ; SRy (0) ; SRz (0) 两点( 59, 63 )8SDx (1e11) ; SDy (0) ; SDz (1e11) SRx (0) ; SRy (0) ; SRz (0) 两点( 60, 64 )8对齐, 窗口缩放 (放大第二个桥墩的系梁局部)SDx (1e11) ; SDy (1e11) ; SDz (0) SRx (0) ; SRy (0) ; SRz (0) 两点( 61, 65 )8SDx (1e11) ; SDy (0) ; SDz (0) SRx (0) ; SRy (0) ; SRz (0) 两点( 62, 66 )8图11. 只激活连接局部的单元刚性连接将在实际位置建立的主梁和支座、支座和桥墩分别使用刚性连接 连接起来〔参考图6〕对齐, 窗口缩放(放大第一个桥墩的系梁局部)模型 /边界条件/ 刚性连接单项选择( 节点 : 60 )主节点号( 20 )8² 已输入的刚性连接可进展复制。

复制刚性连接(开)>方向>x ; 间距( 50 )²类型>刚体¿单项选择(节点 : 59 )主节点号( 19 )8¿单项选择(节点: 68 )主节点号( 64 )8¿单项选择(节点: 67 )主节点号( 63 )8¿单项选择(节点: 77 )主节点号( 71 )8¿图12. 主梁和支座与桥墩间的刚性连接输入横向联系梁的梁端刚域由于建模时所有的单元是以中心轴为准相互连接的，故会有如图15所示的主梁和横向联系梁间由于主梁的梁宽导致的重复局部出现对此可使用梁端刚域 功能通过输入刚域长度使程序在计算刚度时将该局部的影响排除输入梁端刚域长度的方法有整体坐标系和单元坐标系两种类型假设选择整体坐标系类型，那么对于所输入的刚域长度不考虑荷载，只针对剩余的单元长度计算刚度和自重相反选择单元坐标系的话，只在计算刚度时排除输入的刚域长度，而在计算自重和施加荷载时那么将该局部包含在〔参考帮助手册〕这里使用单元坐标系来输入刚域长度此时由于需在梁单元的i、j端输入轴向的刚域长度，故需事先确认梁单元的单元坐标系方向左面, 隐藏 (开)模型 / 边界条件 / 梁端刚域穿插线选择 (单元 : 横向联系梁) 选择>添加/替换 ; 梁端部刚域长度>类。