江苏科技大学土木工程与建筑学院
专业软件分析
作业
姓名：陈小健
专业：建筑与土木工程
学号： 119100008
导师：吴庆
2012年6月
基于MIDAS/Civil的单跨拱桥受力性能分
析
1 几何模型
拱桥模型如图1所示，基本情况如下。

桥梁形式：单跨拱桥
跨度：50m
设计车道数：2个
桥宽：14m
图1 拱桥模型
结构的平面如图2所示
横系梁按5m间距排列
按桥轴方向设置纵向支撑
在中心线两端7m的位置设置主梁和拱肋
（a）平面图
结构构件的材料及截面按以下数据输入。

材料
1：Grade3—横系梁，斜支撑，主梁，拱肋，吊杆
2：Dummy —虚设梁
截面
1：B2100×600×10/10 —主梁
2：H1540×500×14/27 —横系梁
3：B600×600×16/14 —拱肋
4：H600×400×12/16 —吊杆
5：B600×500×10/14 —斜支撑和横向支撑
6：H400×400×13/21 —水平斜支撑（包括纵梁）
7：Dummy Beam —虚设梁
截面1~5属于焊接制作的截面故可使用用户功能，而截面6则可使用数据库中的标准截面。

上面的虚设梁是为了指定车辆移动荷载而设的。

其材料和截面数据可使用用户自定义的方式来输入。

表1 虚设梁材料和截面数据
名称 类型 数据 材料
Dummy 用户自定义 E=1e-10tonf/mm 3 截面
Dummy Beam 数值 I yy =1mm 4
2 边界条件
拱脚采用一般支撑。

节点1：仅约束其x 、y 、z 三个方向的平动
（b ） 立面图
图2 拱桥的平面图和立面图
节点11：仅约束其y向和z向的平动
节点21：仅约束其x向和z向的平动
节点31：仅约束其z向的平动
图3 结构的边界条件
梁单元连接部的边界条件
使用释放梁端约束功能按如下步骤输入梁单元两端部的边界条件。

吊杆构件的两端：对单元坐标系z轴为铰接条件
支撑构件的两端：对单元坐标系y、z轴为铰接条件
与主梁连接的横系梁两端：对单元坐标系y、z轴为铰接条件
3 荷载工况
对于荷载条件，为了简化问题只考虑以下3种条件。

荷载条件1：固定荷载90kN/m（只作用于主梁）
荷载条件2：人行道荷载6.2kN/m（只作用于主梁）
荷载条件3：车辆移动荷载（C-AL，C-AD）
4 结构分析
对输入荷载条件和边界条件的结构进行分析。

点击按钮，运行分析。

5 查看分析结果
荷载组合
荷载组合条件1（LCB1）：1.0（恒荷载+人行道荷载+MVL-C-AL）
荷载组合条件2（LCB2）：1.0（恒荷载+人行道荷载+MVL-C-AD（150））荷载组合完成以后即可点击结果按钮，查看分析结果，如图4~8所示。

图6 对挠曲的影响线
图4 拱桥变形图
图5 对支座反力的影响线
图7 对弯矩的影响线 图8 梁的弯矩图（X-Z 平面）。