反應譜分析

2023-02-04 02:03:05 字數 4405 閱讀 2775

北京邁達斯技術****

簡要 1

設定操作環境及定義材料和截面 2

定義材料 2

定義截面 3

建立結構模型 4

主梁及橫向聯絡梁模型 4

輸入橫向聯絡梁 5

輸入橋墩 5

剛性連線 7

建立橋墩和繫梁 9

輸入邊界條件 10

輸入支座的邊界條件 10

剛性連線 11

輸入橫向聯絡梁的樑端剛域 12

輸入橋台的邊界條件 13

輸入二期恆載 14

輸入質量 15

輸入反應譜資料 17

輸入反應譜函式 17

輸入反應譜荷載工況 18

執行結構分析 19

檢視結果 20

荷載組合 20

檢視振型形狀和頻率 21

檢視橋墩的支座反力 24

簡要本例題介紹使用midas/civil的反應譜分析功能來進行抗震設計的方法。

例題模型使用的是簡化了的鋼箱型橋梁模型,由主梁、橫向聯絡梁和橋墩構成。橋台部分由於剛度很大,不另外建立模型只輸入邊界條件;基礎部分假設完全固定,也只按邊界條件來定義。

下面是橋梁的一些基本資料。

跨徑:45 m + 50 m + 45 m = 140 m

橋寬:11.4 m

主梁形式:鋼箱梁

鋼材:gb(s) grade3(主梁)

混凝土:gb_civil(rc) 30(橋墩)

圖1. 橋梁剖面圖

設定操作環境及定義材料和截面

開新檔案( 新專案),以『為名儲存( 儲存)。

檔案 / 新專案t

檔案 / 儲存 ( response )

將單位體系設定為kn(力), m(長度)。

工具 / 單位體系

長度》m ; 力》kn

定義材料

分別輸入主梁和橋墩的材料資料。

模型 / 材料和截面特性 / 材料

材料號 (1型別》s鋼材

規範》gb(s資料庫》grade3

材料號 (2型別》 混凝土

規範》gb-civil(rc) ; 資料庫》30

定義截面

使用使用者定義來輸入主梁、橫向聯絡梁以及橋墩的截面資料。

主梁: 箱型截面 2000×2500×12×16/18

橫向聯絡梁: 工字型截面 1500×300×12×12/12

柱帽: 實腹長方形截面 1.5×1.5

橋墩: 實腹圓形截面 1.5

主梁與橋墩連線的支座部分使用彈性連線(elastic link)來模擬。

模型 / 材料和截面特性 / 截面

資料庫/使用者

名稱 (主梁) ; 截面形狀》箱型截面 ; 使用者

偏心》中-中心

h ( 2 ) ; b ( 2.5 ) ; tw ( 0.012 )

tf1 ( 0.016 ) ; c ( 2.3 ) ; tf2 ( 0.018 )

名稱 (橫向聯絡梁) ; 截面形狀》工型截面 ; 使用者

偏心》中-中心

h ( 1.5 ) ; b ( 0.3 ) ; tw ( 0.012 ) ; tf1 ( 0.012 )

名稱( 柱帽 ) ; 截面形狀》實腹長方形截面

偏心》中-中心使用者 ; h ( 1.5 ) ; b ( 1.5 )

名稱 ( 橋墩 ) ; 截面形狀》實腹圓形截面

使用者 ; d ( 1.5 )

圖3. 定義截面

建立結構模型

主梁及橫向聯絡梁模型

使用建立節點建立節點後,通過擴充套件單元功能將節點按28@5m擴充套件成梁單元來建立主梁。

頂面, 捕捉節點 (開), 捕捉單元 (開)

自動對齊 (開)

模型 / 節點 / 建立節點

座標 ( 0, 0, 0 )

複製》複製次數 (1) ; 距離 (0, 7.7, 0)

模型 / 單元 / 擴充套件單元

全選擴充套件型別》節點線單元

單元屬性》單元型別》梁單元

材料》1:grade3 ; 截面》1 : 主梁

生成形式》複製和移動

複製和移動》等間距

dx, dy, dz ( 5, 0, 0 ) ; 複製次數( 28 )

圖4. 輸入主梁

輸入橫向聯絡梁

在主梁起點處使用建立單元功能連線兩個節點建立乙個橫向聯絡梁後,可通過將該梁按縱橋方向複製來建立剩餘橫向聯絡梁。

節點號 (開)

模型 / 單元/ 建立單元

單元型別》一般梁/變截面梁

材料》1:grade3 ; 截面》2:橫向聯絡梁 ; beta angle ( 0 )

節點連線 ( 1, 2 )

模型/ 單元 / 複製和移動

選擇最新建立的個體

形式》複製 ; 複製和移動》等間距

dx, dy, dz ( 5, 0, 0 ) ; 複製次數( 28 )

圖5. 輸入橫向聯絡梁

輸入橋墩

如圖6所示,在橋墩的位置建立模型後,通過剛性連線(rigid link)來模擬實際結構。橋墩的剖面如圖7所示。

圖6. 橋墩和上部結構連線示意圖

圖7. 橋墩模型

剛性連線

選擇主梁支座處的節點,將其向z軸方向複製,生成要進行剛性連線的節點。(參考圖6)

顯示邊界》一般支承 (開)

多邊形選擇( 單元 : 中跨中的單元)

啟用標準檢視, 節點號 (開)

模型/節點 / 複製和移動

單選 ( nodes : 19, 20, 39, 40 )

形式》複製 ; 複製和移動》任意間距

方向》z ; 間距 ( -1.25, -0.2, -0.75 )

圖8. 複製節點

在要建立橋墩和繫梁的位置生成節點。

模型 / 節點 / 分割節點間距

分割》等間距》分割數量 (2)

分割的節點號 (67, 68) ; (69, 70)

模型 / 節點 / 複製和移動

單選 (節點 : 71, 72 )

形式》複製 ; 複製和移動》任意間距

方向》y ; 間距 ( 11.7/2, -11.7 )

前次選擇

方向》z ; 間距 -0.75, 7@-1 )

圖9. 輸入橋墩的節點

建立橋墩和繫梁

使用建立單元功能建立橋墩和繫梁。(參考圖7)

模型 / 單元 / 建立單元

單元型別》一般梁/變截面梁

材料》2:30 ; 截面》3:柱帽

beta angle ( 0 ) ; 交叉分割》節點 (開) (圖10的)

節點連線 ( 73, 75 )

節點連線( 74, 76 )

材料》2:30 ; 截面》4:橋墩

beta angle ( 0 ) ; 交叉分割》節點 (開)

節點連線( 77, 91 )

節點連線( 78, 92 )

圖10. 建立繫梁和橋墩

輸入邊界條件

輸入支座的邊界條件

使用 zoom window 放大繫梁的連線部分,並使用彈性連線功能輸入支座的邊界條件。

視窗縮放 (放大第乙個橋墩的繫梁部分)

模型 / 邊界條件 / 彈性連線

選擇》新增/替換 ; 連線型別》一般型別

sdx (1e11) ; sdy (1e11) ; sdz (1e11)

srx (0) ; sry (0) ; srz (0)

兩點 ( 59, 63 )

sdx (1e11) ; sdy (0) ; sdz (1e11)

srx (0) ; sry (0) ; srz (0)

兩點( 60, 64 )

對齊, 視窗縮放 (放大第二個橋墩的繫梁部分)

sdx (1e11) ; sdy (1e11) ; sdz (0)

srx (0) ; sry (0) ; srz (0)

兩點( 61, 65 )

sdx (1e11) ; sdy (0) ; sdz (1e11)

srx (0) ; sry (0) ; srz (0)

兩點( 62, 66 )

圖11. 只啟用連線部分的單元

剛性連線

將在實際位置建立的主梁和支座、支座和橋墩分別使用剛性連線連線起來。(參考圖6)

對齊, 視窗縮放 (放大第乙個橋墩的繫梁部分)

模型 /邊界條件/ 剛性連線

單選( 節點 : 60 )

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