2024年3月10日发(作者：广西贵港市小升初数学试卷)
激活。在工具条中单击顶面 按
钮 显示单元号 点击窗口选择按钮
选择下边一排上弦杆单元(单元9-14)。 ※提示 对梁单元施加荷载的时候 选择对象中
出现节点
不影响施加结果 与之对应 在对节点施加荷载
的时候 选择集中出现梁单元也不影响施加结
果。 (3) 在主菜单中选择荷载?梁单元荷载(或者在图标菜单中选择荷载?
) 调出梁单元
荷载设置对话框 荷载工况名称选择
无车横风 方向选择整体坐标系Y 在数值中w值填
写1.49 其它默认 点击按钮 完成上弦杆无车风荷载加载 在主窗口中可以看到纵
梁单元上面有带箭头的荷载标志出现。
(4) 点击窗口选择按钮
选择下边一排上弦杆单元(单元9-14) 荷载工况名称选择有
车横风 方向选择整体坐标系Y 在数值中w值填写1.48 其它默认 点击
按钮 完
成上弦杆有车风荷载加载。
(5) 依据表XN.2 参考步骤(2)-(4) 按照“选择单元 添加无车横风荷载 选择单
元
添加有车横风荷载”的顺序 添加主桁其它杆件和纵梁的横向风荷载。 ※提示 本
实例横向风荷载按照整体坐标轴Y正向施加
相关单元都应选择顶面 视图的下侧杆件。在施
加过程中应特别注意三个选项
荷载工况名称、
施加荷载
方向和数值w。 (6) 关闭梁单元荷载设置对话框 在树形菜单中用鼠标选择截面
11 纵梁 单击右键
选择激活。在工具条中单击顶面视图
按钮 点击窗口选择按钮 选择两排纵梁单元。
(7) 在主菜单中选择
荷载?梁单元荷载(或者在图标菜单中选择荷载?
) 调出梁单元
荷载设置对话框 荷载工况名称选择有车横风 方向选择整体坐标系Y 在数值中
w值填
写1.58 其它默认 点击
按钮 完成列车所受横向风荷载向纵梁转换的横向力加载。
(8) 点击窗口选择按钮
选择上边一排纵梁单元 荷载工况名称选择有车横风 方向
选择整体坐标系Z 在数值中w值填写-3.17 其它默认 点击
按钮。点击窗口选择按
钮 选择下边一排纵梁单元 在数值中w值更改为3.17 其它默认 点击
按钮
完成列车所受横向风荷载向纵梁转换的竖向力加载。 3.6.2 施加横向摇摆力
3.6.2.1 列车横向力计算
(1) 钢轨顶面至纵梁截面中心高度为0.4 1.29/2 1.05m。
(2) 把作用在跨中钢轨顶面的100kN横向集中力向跨中纵梁截面中心转化 转化后的
两
个横向荷载为50kN 两个竖向荷载为?52.5kN。
(3) 上平面分担横向摇摆力为20kN。 ※提示 《铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-
2005)》第
4.3.8条规定 横向摇摆力应取100kN 作为一
以水平方向垂直线路 个集中荷载取最不利位置
中心线作用于钢轨顶面。对于不同杆件 最不利
横向摇摆力位置会有所不同 本实例仅考虑作用
在跨中位置。首先把横向摇摆力向跨中纵梁截面
中心位置转化 然后施加转化后的两个横向集中
力和两个竖向集中力。按照《铁路桥梁钢结构设
计规范(TB10002.2-2005)》7.2.4条规定 上平
面应分担横向摇摆力的20%。 3.6.2.2 施加横向摇摆力
(1) 在主菜单中选择荷载?静力荷载工况(或者在图标菜单中选择荷载?
) 调出静力
荷载工况对话框。名称填写横向摇摆力 类型选择用户自定义荷载 点击
按钮
点击 按钮。
(2) 关闭梁单元荷载设置对话框 在树形菜单中用鼠标选择截面10 横梁 单击右键
选择激活 打开节点号显示 点击窗口选择按钮
选择跨中横梁中间靠下的节点(节点73)。 ※提示 MIDAS有丰富的选择和取消选择功
能 比如在
步骤(2)中 一不小心选中了节点73和节点74
在工具条中点击窗口解除选择 按钮 框选节点74即可。也可以点击解除所有选择
然后点
击
窗口选择按钮 重新选择跨中横梁中间靠下
的节点(
节点73)。 (3) 在主菜单中选择荷载?节点荷载(或者在图标菜单中选择荷载?) 调出节
点荷载
对话框 荷载工况名称选择横向摇摆力 大小为FY (50)kN FZ (52.5)kN 其它默认
点击按钮。
(4) 点击窗口选择按钮
选择跨中横梁中间靠上的节点(节点74) 节点力FZ更改为
(-52.5)kN 其它设置不变 点击按钮。
(5) 关闭节点荷载设置对话框 在树形菜单中用鼠标选择截面4 上弦杆A3A3’ 单击
右键 选择
激活 点击窗口选择按钮
选择下侧上弦杆中间节点(
节点13)。
(6) 在主菜单中选择荷载?节点荷载(或者在图标菜单中选择荷载?
) 调出节点荷载对话框 荷载工况名称选择横向摇摆力 大小为FY (20)kN 其
它默认 点击 按钮。
3.6.3 施加列车制动力
3.6.3.1 列车制动力计算
(1) 加载长度 64 m 静活载为
5×220+30×92+(64-37.5)×80 = 5980 kN
(2) 跨中每个纵、横梁节点受到的列车制动力为
0.07×5980/2 = 209.30 kN ※提示 《铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005)》第
4.3.7条规定 制动力或牵引力应按列车竖向静
活载的10%计算。但当与离心力或列车竖向动
力作用同时计算时 制动力或牵引力应按列车竖
向静活载的7%计算。在计算活载作用时所有杆
件均计入了冲击系数 故制动力应按照静活载的
7%计算。静活载的位置应分别与各杆件产生最
大活载内力的实际位置一致 为简化计算 本实
例按照满载的情况计算。忽略制动力在跨中纵梁
和下弦端节点产生的弯矩作用。 3.6.3.2 施加列车制动力
(1) 在图标菜单中选择荷载?
调出静力荷载工况对话框。名称填写列车的制动力
类型选择
用户自定义荷载 点击
按钮 点击 按钮。
(2) 关闭节点荷载设置对话框 在树形菜单中用鼠标选择截面10 横梁 单击右键
选
择激活 点击窗口选择按钮
选择跨中横梁中间两个节点(节点73 74)。
(3) 在图标菜单中选择荷载?
调出节点荷载对话框 荷载工况名称选择列车的制动
力 大小为FX (209.3)kN 其它默认 点击
按钮。
3.6.4 施加列车竖向静活载
3.6.4.1 定义
行车道
(1) 关闭节点荷载设置对话框 在树形菜单中用鼠标选择截面21 虚拟车道 单击
右键
选择
激活。
(2) 在主菜单中选择荷载?移动荷载分析数据?移动荷载规范(或者在图标菜单中选
择
移动?
) 移动荷载规范选择China 点击 按钮 在图标菜单中
移动选项下会出
现新的功能按钮 在主菜单荷载?移动荷载分析数据下也会新增相应的
功能选项。
(3) 在主菜单中选择
荷载?移动荷载分析数据?车道(或者在图标菜单中选择移动?
) 在调出的车道对话框中点击
按钮 添加车道。
(4) 在调出的添加车道对话框中设置如图XN.52所示 车道名称填写铁路 车辆荷载的
分布默认选择车道单元 车辆移动方向选择往返 偏心距离默认为0 桥梁跨度填写
(64)m
选择选项中点击两点 用鼠标点击选择中的第一个文本框 在主窗口中点击最左端的虚
拟车道节点(
节点269) 在该文本框中会出现节点269的坐标数据。紧接着点击最左端的虚拟车
道节点(节点301) 在第二个文本框中出现节点301的坐标数据 同时在对话框的表格
中会出现已经定义为车道的单元号及其相关信息 点击 按钮 关闭车道对话框。 ※提示 当
为多跨桥梁时 输入的桥梁跨度应对应下面的
车道单元不同的桥梁跨度 该功能主要为了对不
同跨度的桥梁段赋予不同的冲击系数。在6.3.2
以后的版本中 MIDAS/Civil提供两种用于计算
冲击系数的跨度 一种是这里输入的跨度 另外
一种是由程序根据影响线自动计算。选用那种方
法 在分析?移动荷载分析控制中“跨度的计算
方法”中选择。当用户选择“
影响线加载长度”
时 这里输入的跨度不起作用。
图XN.52 添加车道 图XN.53 定义标准车辆荷载
3.6.4.2 定义列车车辆
(1) 在主菜单中选择荷载?移动荷载分析数据?
车辆(或者在图标菜单中选择移动?
) 调出车辆对话框 点击
按钮。
(2) 设置定义标准车辆荷载如图XN.53所示 规范名称选择
中国铁路桥涵荷载 车辆荷载类型选择CH-NL 其它默认 点击 按钮 关闭车辆对话框。
3.6.4.3 定义移动荷载工况
(1) 在主菜单中选择荷载?移动荷载分析数据?移动荷载工况(或者在图标菜单中选择
移动?
) 调出
移动荷载工况对话框 荷载工况名称填写列车 点击
按钮。
(2) 在调出的子荷载工况对话框中 点击车道列表中的铁路 点击按钮
把铁路添
加到选择的车道中 如图XN.54(a)所示 点击按钮 在子荷载工况列表中已经列
出了刚刚添加的工况 如图XN.54(b)所示 点击按钮 关闭移动荷载工况对话框。
(a) (b)
图XN.54 定义移动荷载工况
3.6.4.4 设置移动荷载分析控制选项
(1) 在主菜单中选择
分析?移动荷载分析控制… 调出移动荷载分析控制数据对话框
参照图XN.55进行设置。
(2) 计算位置选择内力(最大值 当前其他内力) 选中应力前的复选框。
(3) 取消选择桥梁等级(JTG B01-2003)前的复选框。
(4) 规范类型选择其他规范 跨度计算方法选择按影响线加载长度 桥梁类型选择列车
(地铁) 其它默认 点击
按钮。
图XN.55移动荷载分比控制数据设置
3.6.5 定义荷载组合工况
(1) 在主菜单中选择结果?荷载组和 调出荷载组和对话框 双击荷载组合列表中名称对
应下方的单元格 在单元格内填写恒 活。
(2) 点击荷载工况和系数中的荷载工况对应下方的单元格 在下拉列表中选择结构自重
(ST) 点击荷载工况对应下方的第二行单元格 在下拉列表中选择列车(MV) 系数都默认
为1。 ※提示 为了方便计算荷载组合作用结果和单项力作用结
果之间的关系 本教程组合系数全部取用1.0
实际应用时应符合规范规定。 (3) 参照步骤(1)(2) 按照表3添加其它4项荷载组合。
表3 荷载组合 荷载组合名称 荷载工况 恒 活 结构自重、列车
恒 活 摆 结构自重、列车、横向摇摆力
恒 风 结构自重、无车横风
恒 活 摆
风
结构自重、列车、横向摇摆力、有车横风
恒 活 制动
力
结构自重、列车、列车制动力 3.6.6 计算并查看计算结果
(1) 在主菜单中选择
分析?运行分析(或者在工具栏中选择运行 按钮) 开始进行计算
分析。
(2) 在树形菜单的截面目录下点击1:下弦杆E0E2 按住shift键 点击9:竖杆 选择截
面1~9 点击右键 选择激活。在工具栏中点击
显示顶面视图 点击 窗口选择下边
一片主桁 在图标菜单中选择激活?
在工具栏中点击 显示正面视图。
(3) 打开消隐显示 力和长度的单位分别设为N 、mm 在图标菜单中选择结果?
荷载工况/荷载组合选择MVmax:列车 应力选中Sax 显示类型选择等值线、数值
和
图例前
的复选框 点击按钮 仅列车活载作用主桁最大轴向应力如图XN.56(a)所示。
(4) 荷载工况/荷载组合选择MVmin:
列车 其它不变 点击 按钮 仅列车活载作
用主桁最小轴向应力如图XN.56(b)所示。
(a)
(b)
图XN.56 仅列车活载作用主桁最大(a)、最小(b)轴向应力 ※提示 对于同一杆件
列车处于不同位置 其受力大小
是不一样的。有列车活载参与的荷载作用必将有使得杆件受力最大和最小的对应列
车位置 在
MIDAS中分别以MVmax、MVmin (或CBmax、CBmin)工况标示 MVall(或CBall)
工况仅仅记录受力绝对值最大数据。同时对应力选项说明如下
轴力产生的 Sax —— 在单元局部坐标系x轴方向,
轴向应力
Ssy —— 在单元局部坐标系y轴方向,剪力Qy产
生的剪应力
Ssz —— 在单元局部坐标系z轴方向,剪力Qz产
生的剪应力
Sby —— 在单元坐标系y轴方向,使用弯矩Mz、
截面数据Cyp、Cym计算的截面应力
输出的是两个数值中绝对值的较大值
Sbz —— 在单元坐标系z轴方向,使用弯矩My、
截面数据Czp、Czm计算的截面应力
输出的是两个数值中绝对值的较大值
组合应力—— 轴力产生的应力加上两个方向弯矩
产生的应力 计算位置是截面位置
中的1、2、3、4点处的轴向应力
最大值 —— 在1、2、3、4位置中组合应力中绝
对值的最大值所在点的应力
1、2、3、4 —— ( )内y和z表示所处的位置 如
1(-y, z)表示1号点位置在-y、+z
位置。 (5) 荷载工况/荷载组合选择CBmax:恒 活 其它不变 点击
按钮 恒载和列车
活载共同作用主桁最大轴向应力如图XN.57(a)所示。荷载工况/荷载组合选择CBmin:
恒 活
其它不变 点击按钮 恒载和列车活载共同作用主桁最小轴向应力如图XN.57(b)所示。
※提示 图XN.50(a)仅恒载作用斜杆A1E2轴向拉应力为31.2MPa 图48(a)
仅列车活载作用斜杆
A1E2轴向拉应力为109.2MPa 图49(a)恒载
和列车活载共同作用斜杆A1E2轴向拉应力为
140.4MPa 为前两者之和 恒载和列车活载对
斜杆A1E2作用比值为1:3.5。
(a)
(b)
图XN.57 恒载 列车活载作用主桁最小(a)、最大(b)轴向应力
(6) 参照XN.5.3.2和步骤(1-5) 查看其它荷载组合作用下的结构受力 并检查组合作用
结果的正确性。
(7) 在主菜单中选择结果?移动荷载追踪器?梁单元内力 移动荷载选择MVmax:列车
单元号填写16(斜杆A1E2) 位置选择1/2 内力选择Fx 显示类型选择等值线、荷载和
图例前的复选框 点击
按钮 斜杆A1E2中点轴力最大时的列车位置如图XN.58所示。 ※提示 图XN.51中
同时给出了斜杆A1E2中点轴力的
影响线 图中 表示查找影响力的位置 表示
影响线最小值 表示影响线最大值。这里的影
响线为连续光滑曲线 是按照刚性节点连接计
算的缘故 和传统的铰接简化计算得到的折线
影响线略有不同。更改单元号和内力选项 可
以查看其它杆件的轴力、剪力和弯矩影响线及
图XN.58 斜杆A1E2中点轴力最大时的列车位置 3.7 特征值对应列车活载位置。
计算 3.7.1 特征值分析选项设置
(1) 把模型另存为一个文件用作进行特征值分析 路径和文件名自拟。
(2) 在主菜单中选择荷载?移动荷载分析数据?移动荷载规范 在调出的选择移动荷载
规范对话框中选择None 按确定按钮。
(3) 在主菜单中选择荷载?静力荷载工况 在对话框的静力工况列表中选择列车制动
力 点击
按钮 其对应的荷载同时自动被删除。
(4) 参照(3) 删除横向摇摆力、有车横风、无车横风等静力工况 保存模型。
(5) 在主菜单中选择模型?结构类型 设置如图XN.59(a)所示 结构类型选择3-
D 将
结构的自重转换为质量选择按一致质量法转换 其它默认 点击
按钮。
(a) (b)
图XN.59 特征值分析设置 ※提示 选择按一致质量法转换 即将结构自重转换为
均
布质量 但是仅适用于特征值分析控制的分析类
型选择了Lanczos的情况 如果选择按集中质量
法的转换到X、Y、Z 计算精度将受单元划分影
响。 (6) 在主菜单中选择模型?质量?将荷载转换成质量 设置如图XN.59(b)所示
质量方
Y、Z 转换的荷载种类仅选择 向选择X、
梁单元荷载 其它默认 点击 按钮 转换荷
载列表中会出现结构自重荷载工况 点击
按钮 关闭对话框。
(7) 在主菜单中选择
分析?特征值分析控制 特征值向量选择Lanczos 振型数量填写
5 其它默认 单击按钮 关闭对话框。
(8) 在树形菜单中的截面目录下选择21:
虚拟车道 点击鼠标右键 选择激活 在工具栏中选择 按Delete键 删除选择
的全部虚拟车道单元和相关节点。
(9) 在主菜单中选择分析?
运行分析(或者在工具栏中选择运行 按钮) 开始进行计算
分析。
3.7.2 查看特征值计算结果
(1) 待计算完毕后 在图标菜单中选择结果?
查看振型形状。
(2) 打开消隐显示功能 默认模态号为Mode1 模态成分选择Md-XYZ 显示类型选择
等值线 点击
按钮 在工具栏中选择顶面视图 振型形状如图XN.60(a)所示 为一
阶对称横弯。
(3) 从主菜单中选择结果?分析结果表格?周期与振型(或者点击主窗口左侧自振模态
后的 按钮) 模态1的计算频率为2.05HZ 横向振型参与质量97.55%。
(4) 参照步骤(2)(3)查看一阶对称竖弯振型和频率如图XN.60(b)所示。
(a) 一阶对称横弯(2.05Hz)
(b) 一阶对称竖弯(3.95Hz)
图XN.60 特征值分析结果
更多推荐
荷载,选择,点击,工况,列车
发布评论