MIDAS支座模擬

1、MIDA豉座模擬對(duì)于空間結(jié)構(gòu)而言,墩柱與梁體連接條件,支座剛度的模擬至關(guān)重要首先 在支座下端建立節(jié)點(diǎn),并將所有的支座節(jié)點(diǎn)按固結(jié)約束,這是一種模擬實(shí)際情況的建模方法.意思是：在墩頂處結(jié)構(gòu)是全約束的,在各個(gè)方向都不 可能有位移和轉(zhuǎn)角.然后復(fù)制支座節(jié)點(diǎn)到梁底標(biāo)高位置生成支座頂部節(jié)點(diǎn),并將支座節(jié)點(diǎn)與復(fù)制 生成的頂部節(jié)點(diǎn)用 彈性連接"中的"股類(lèi)型進(jìn)行連接,并按實(shí)際支座剛度定 義一般彈性連接的剛度,這句話(huà)的意思是相當(dāng)于建立一個(gè)支座單元,它的三個(gè) 方向的剛度值那么是由實(shí)際工程中支座的類(lèi)型和尺寸來(lái)提供.然后再建立支座頂部節(jié)點(diǎn)與主梁節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系.此時(shí)將利用Civil提供的剛 性連接,以主梁

2、節(jié)點(diǎn)作為主節(jié)點(diǎn),支座頂部單元作為從節(jié)點(diǎn),將其連接起來(lái).這樣做的意思是：將主梁節(jié)點(diǎn)與支座頂部節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)受力的整體,目的也是 為了真實(shí)模擬其受力情況.在MIDAS中,在使用 彈性連接中的一般類(lèi)型時(shí),會(huì)要求輸入您說(shuō)到的SDX, SDY, SDZ這三個(gè)值,它們分別是指：SDx:單元局部坐標(biāo)系x軸方向的剛度. SDy:單元局部坐標(biāo)系y軸方向的剛度.SDz:單元局部坐標(biāo)系z(mì)軸方向的剛度. 另外,在彎橋中需要定義支座節(jié)點(diǎn)的局部坐標(biāo)系和 BETA角.這三個(gè)值是由由實(shí)際橋梁工程使用的橡膠支座類(lèi)型決定的,也就是說(shuō)與支座 的剛度系數(shù)指標(biāo)有關(guān).在橋梁工程中,一般使用較多的是 板式支座和盆式支座. 其中大橋盆式支座使

3、用相對(duì)較多,在輸入這種類(lèi)型支座的剛度值時(shí),一般要么很大,要么取0;中小橋多用板式支座,在輸入剛度值時(shí)可以根據(jù)支座橡膠層厚度來(lái)計(jì)算即可.具體的計(jì)算式如下：板式橡膠支座的剛度計(jì)算式：?jiǎn)卧植孔鴺?biāo)系X軸方向剛度：SDx=EA/L單元局部坐標(biāo)系y ,z軸方向剛度：SDy =SDz=GA / L單元局部坐標(biāo)系x軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)剛度：SRx=GIp/L單元局部坐標(biāo)系y.軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)剛度:SRy=EIy/L單元局部坐標(biāo)系y.軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)剛度:SRz=EIz/L式中:E、G為板式橡膠支座抗壓、抗剪彈性模量；A為支座承壓面積；Iy , Iz為支座承壓面對(duì)局部坐標(biāo)軸y、z的抗彎慣性矩；Ip為支座抗扭慣性知；L為支 座凈高.

4、固定盆式支座以較大的剛度約束板體的位移而放松對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的約束,因此模擬 在墩頂設(shè)置一個(gè)橫、縱、豎二維抗壓、抗剪的大值,各方向抗彎的小值.即SDx=SDy=SDz=?c,而 SRx=SRy=SRz=0 的一個(gè)彈性連接.Midas的提供的邊界條件非常多,而且各有用途,初學(xué) Midas的朋友們都 想看看到底不同邊界條件之間有什么區(qū)別,下面在 Midas幫助文件選取下來(lái)的,只是作一個(gè)比擬, 各種邊界條件的具體使用參照MIDAS幫助文件.1 .定義一般彈性支承類(lèi)型SDx-SDy整體坐標(biāo)系X軸方向和Y軸方向(或已定義的節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系x方向和y方向) 的相關(guān)彈性支承剛度.注一般彈性支承通常用于反映樁的支承剛度,

5、結(jié)構(gòu)分析時(shí)可以考慮與各個(gè)自由度 有關(guān)的樁支承剛度.在典型的建筑結(jié)構(gòu)中,分析模型不包括樁根底.而是假定在根底底面或樁帽處 存在彈性邊界.下面的通用剛度給出了樁單元的實(shí)際剛度.對(duì)斜樁,用節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)軸計(jì)算 斜向的剛度.2 .一股彈性支承分配定義的一般彈性支撐類(lèi)型,或輸入節(jié)點(diǎn)通用剛度矩陣(6 >6)0其中包括選定的節(jié)點(diǎn)在整體坐標(biāo)系或節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系內(nèi)各自由度之間相關(guān)的剛度,也可以替換或刪除先 前定義的彈性支承剛度SDxSDySDzSRxSRySRz注在一般彈性支承類(lèi)型對(duì)話(huà)框中,上述6個(gè)彈性支承剛度值只表示6 x 6階剛度矩 陣中的6個(gè)對(duì)角線(xiàn)剛度值.實(shí)際分配給節(jié)點(diǎn)的剛度值為6x6階剛度.3 ,面彈

6、性支承輸入平面或?qū)嶓w單元單位支承面上的彈簧剛度形成彈性支承.并可同時(shí)形成彈 性連接的單元.該功能主要用于在根底或地下結(jié)構(gòu)分析中考慮地基的彈性支承條件.彈性連接長(zhǎng)度：彈性連接單元的長(zhǎng)度.該數(shù)據(jù)對(duì)分析結(jié)果沒(méi)有影響,只是為在 分析中定義一個(gè)內(nèi)部矢量.只受拉,只受壓：選中選項(xiàng)指定彈性連接為只受拉或只受壓?jiǎn)卧?4 .彈性連接形成或刪除彈性連接.由用戶(hù)定義彈性連接及其彈性連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn).SDxSDySDzSRxSRySRzo5 .一般連接特性值建立、修改或刪除非線(xiàn)性連接的特性值.一般連接功能應(yīng)用于建立減隔振裝置、 只受拉/受壓?jiǎn)卧?、塑性較、彈性支撐等模型.一般連接可利用彈簧的特性,賦予線(xiàn)性或非 線(xiàn)性的特性

7、.一般連接的作用類(lèi)型分為單元類(lèi)型和內(nèi)力類(lèi)型.單元類(lèi)型一般連接在進(jìn)行分析過(guò)程中,用更新單元?jiǎng)偠染仃囍苯臃从硢卧姆?線(xiàn)性.內(nèi)力類(lèi)型的一般連接不更新單元?jiǎng)偠染仃?而是根據(jù)非線(xiàn)性的特性計(jì)算出來(lái)的 內(nèi)力置換成外部荷載,間接的考慮非線(xiàn)性.單元類(lèi)型的一般連接提供的類(lèi)型有彈簧、線(xiàn)性阻尼器、彈簧和線(xiàn)性阻尼器3種 類(lèi)型的連接單元.內(nèi)力類(lèi)型的一般連接提供的類(lèi)型有粘彈性消能器ViscoelasticDamper、間隙Gap、鉤Hook、滯后系統(tǒng)HystereticSystem、鉛芯橡膠支承隔震裝置LeadRubberBearingIsolator、摩擦擺隔震裝置FrictionPendulumSystemIsola

8、tor等六種類(lèi)型的連接單元.6 .一般連接添加或刪除一般連接.由用戶(hù)定義一般連接及其一般連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn).一般連接特性值：選擇非線(xiàn)性連接的特性.當(dāng)需要建立或編輯非線(xiàn)性連接的特 性值時(shí),可以點(diǎn)擊右面的,將彈出非線(xiàn)性連接特性值對(duì)話(huà)框.7 .釋放梁端約束輸入梁兩端的梁端釋放條件較接,滑動(dòng),滾動(dòng),節(jié)點(diǎn)和局部固定,或替換或刪 除先前輸入的梁端釋放條件.N.設(shè)定梁端部剛域定義GCS或梁?jiǎn)卧植孔鴺?biāo)系下梁兩端的剛域長(zhǎng)度或考慮節(jié)點(diǎn)偏心.該功能主要適用于梁?jiǎn)卧?、柱間的偏心設(shè)定.當(dāng)梁?jiǎn)卧g傾斜相交,用戶(hù)要 考慮節(jié)點(diǎn)剛域效果時(shí),需使用該功能進(jìn)行設(shè)定.在主菜單中的模型,邊界條件?剛域效果只 能考慮梁柱直交時(shí)的效果.9

9、 .剛性連接強(qiáng)制某些節(jié)點(diǎn)附屬節(jié)點(diǎn)的自由度附屬于某節(jié)點(diǎn)主節(jié)點(diǎn).包括附屬節(jié)點(diǎn)的剛度分量在內(nèi)的附屬節(jié)點(diǎn)的所有屬性節(jié)點(diǎn)荷載或節(jié)點(diǎn)質(zhì)量均將轉(zhuǎn)換為主節(jié)點(diǎn)的 等效分量.10 .剛域效果 自動(dòng)考慮桿系結(jié)構(gòu)中柱構(gòu)件和梁構(gòu)件與柱連接的水平單元連接節(jié)點(diǎn)區(qū)的剛域 效應(yīng),剛域效應(yīng)反映在梁?jiǎn)卧?平行于整體坐標(biāo)系 Z軸的梁?jiǎn)卧獙⒈灰暈橹鶚?gòu)件,整體坐 標(biāo)系X-Y平面內(nèi)的梁?jiǎn)卧獙⒈灰暈榱簶?gòu)件.11有效寬度系數(shù)在計(jì)算梁截面應(yīng)力時(shí),對(duì)截面強(qiáng)軸的慣性矩 Iy的調(diào)整系數(shù).該功能主要使用于預(yù)應(yīng)力箱型梁的剪滯效應(yīng) shear lag分析,即考慮上下板的有 效寬度受壓區(qū)后,對(duì)截面慣性矩進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,最后進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算.該功能對(duì)內(nèi)力計(jì)算沒(méi)有影響.我建模的時(shí)候用節(jié)點(diǎn)支撐模擬每根樁基的邊界條件,根據(jù)地質(zhì)資料計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值輸入,計(jì)算結(jié)果吻合樁的變形形狀及下沉量.節(jié)