MIDAS计算弯桥及汽车荷载方法

对于弯桥，可以把它简化为单根曲梁、平面梁格计算，也可以用实体单元、板单元计算。

单根曲梁模型。优点：简单，缺点：几乎所有类型的梁单元都有刚性截面假定、因而不能考虑桥梁横截面的畸变，总体精度较低。

梁格法。优点：可以直接输出各主梁的内力，便于利用规范进行强度验算，整体精度能满足设计要求。缺点：它对原结构进行了面目全非的简化，大量几何参数要预先计算准备，如果由计算者手工准备，不仅工作量大，而且人为偏差较难避免。

实体单元、板单元模型。优点：与实际模型最接近，不需要计算横截面的形心、剪力中心、翼板有效宽度，截面的畸变、翘曲自动考虑；缺点：输出的是梁横截面上若干点的应力，不能直接用于强度计算；不能直接考虑预应力问题。 1 建模

以直代曲，划分的单元越多，精度越高。 2 自重

梁单元内外侧长度不等造成的扭矩，可通过施加偏心均布荷载或均布扭矩来调整。

3 汽车荷载计算依据规范，按静荷载修正的方法计算。 4 车道

定义车道(板单元定义车道面)，车道的横向布置需由用户定义。最好按偏载定义各车道位置，多车道的横向折减系数由程序自动计算。程序不能自动考虑汽车荷载的纵向折减，当跨径大于150m时，用户应在定 义移动荷载分析子荷载工况时，在系数中自行输入纵向折减系数。 5 注意

a. 在定义车道中输入的跨度的用途有两个: 一个是程序根据输入的值按JTG D60-2004的4.3.1条自动选择公路-I级荷载Pk值、按4.3.5自动选择人群荷载标准值；二是用于计算冲击系数，当用户在分析>移动荷载分析控制中选择按输入的跨度计算冲击系数时，将按在定义车道时输入的跨度计算冲击。 b. 在定义车道时，选择跨度实始点的用途: 当用户在分析>移动荷载分析控制 中选择按影响线加载长度计算冲击时，程序将根据跨度始点间的距离计算冲击。

6 连续梁桥的各跨跨度不同时，程序自动按在定义车道时输入的各跨跨度中最 大值选用Pk值(偏于安全)。

7 车道荷载用于计算，车辆荷载用于验算，车道荷载的均布荷载qk随跨度变化，集中荷载Pk不随跨度变化。车道荷载加载方式: qk加载到影响线最不利效应的同号影响线上，Pk加载到同号影响线上最大峰值处。

8 因为规范规定计算弯矩和剪力的Pk值不同(计算剪力时的Pk取计算弯矩时 Pk的1.2倍)，但没有规定计算轴力、反力、位移、应力的Pk，程序内在计新规范车道荷载的各种效应时取值见下表。

表1—4

效应 桁架单元 反力 变形 轴力 剪力 弯矩 扭矩 轴向Pk 应力 剪切- 应力 弯曲- 应力 扭转- 应力 法向组合应力 主应Pk 力 其他 梁单元 Pk Pk Pk 1.2Pk(Fy,Fz) Pk Pk Pk 板单元 Pk Pk Pk Pk Pk - Pk 实体单元 弹性连接 Pk Pk Pk Pk - - Pk Pk Pk Pk Pk Pk Pk Pk Pk Pk Pk - - - 1.2Pk(Sy,Sz) Pk Pk Pk Pk Pk - Pk Pk - - Pk - Pk Pk - Pk Pk Pk Pk Pk Pk Pk Pk Pk Pk 9 汽车制动力

程序目前不提供自动计算功能。

建议: a. 可按下列步骤加载: 首先进行一般的移动荷载分析，在后处理利用移动荷载追踪器功能获得某项结果的最不利加载位置，然后通过按JTG D60-2004的4.3.6条计算制动力，用梁单元荷载中集中荷载方式(局部坐标系)加载到最不利加载位置。

b. 注意制动力不考虑冲击的影响。

10 汽车撞击作用

建议: a. 可按下列步骤加载: 按JTG D60-2004的4.4.3条汽车撞击力在车辆行驶方向取1000kN，在车辆行驶垂直方向取500kN，两个方向的撞击力不同时考虑，撞击力作用于行车道上1.2m处，直接分布于撞击涉及的构件上，对梁单元按梁单元荷载(集中荷载)加载，对板和实体单元按节点荷载加载。

b. 在荷载组合自动生成对话框中选择“考虑弯桥制动力”时，当汽车

制动力与离心力同时出现在荷载组合中时，制动力荷载的组合系数自动乘以0.7的系数。 11离心力

首先进行一般的移动荷载分析，利用移动荷载追踪器获得最不利加载位置。按照规范计算离心力系数，将其与最不利荷载相乘，再除于1+u（离心力不考虑冲击系数）。然后用梁单元荷载施加即可。

12当有移动荷载作用时，在设计中实际采用的组合会更多(对每个荷载组合都会

对弯矩最大时、剪力最大时、轴力最大时的情况进行验算)。 13冲击力

在6.3.2以后的版本中，Civil提供两种用于计算冲击系数的跨度，一种是输入的跨度，另外一种是由程序根据影响线自动计算L。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。