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迈达斯：连载- 桥梁微技术 80 【典型QA4-6】
迈达斯桥梁产品简介
midas Civil
midas Civil是桥梁领域通用结构分析及设计系统，它具有直观的操作界面，并且采用了尖端的计算机显示技术。midas Civil集成了静力分析、动力分析、几何非线性分析、屈曲分析、移动荷载分析、PSC桥分析、悬索桥分析、水化热分析等分析设计功能。
midas FEA
midas FEA是“目前唯一全部中文化的土木专用非线性及细部分析软件”，它的几何建模和网格划分技术采用了在土木领域中已经被广泛应用的前后处理软件midas FX 的核心技术，同时融入了MIDAS强大的线性、非线性分析内核，并与荷兰TNO DIANA公司进行了技术合作，是一款专门适用于土木领域的高端非线性分析和细部分析软件。
midas Civil Designer
midas Civil Designer是针对中国规范开发的一款桥涵结构通用设计平台。它以构件验算位置设计验算及结果输出，具有强大的设计功能，使用户一站式完成结构设计。通用midas CivilDesigner的特色功能——预应力钢束调束，用户可根据验算结果快速调整钢束布置，同步实现实时验算；通过“工作树”及图表等方式简便、直观地显示验算及图形结果，并输出符合工程设计要求的计算书，是一款与我国现行规范紧密结合、符合设计人员设计思维和习惯的桥涵结构通用设计平台。
midas SmartBD
midas SmartBDS是集建模、分析、设计和施工图绘制为一体的智能化桥梁解决方案，它提供直观友好的操作界面，并且采用了尖端的桥梁结构分析设计、计算机图形处理、施工图纸绘制等技术。midas SmartBDS集成了PSC箱梁（横梁）、RC箱梁（横梁）的分析和设计功能，并可自动绘制并输出PSC箱梁、RC箱梁、下部结构的施工图纸。
典型QA 4-6
Q4
：组合梁整体升温应力计算问题
问题描述：
以整体升温为例，请问程序如何计算组合梁中钢箱梁和混凝土桥面板的顶底板应力？
问题解答：
根据《钢-混组合桥梁设计规范》GB 50917-2013附录B给出的基于有效弹性模量的虚拟荷载法：
图1 基于有效弹性模量的虚拟荷载法
钢材与混凝土的线膨胀系数差值，建立一个简支梁模型来测试，假设组合梁整体升温25度，根据线膨胀系数差值简单换算，相当于混凝土桥面板降温5度，可算出虚拟荷载P0，乘以形心距离得到M0，计算如下表所示。
图2 计算得到的虚拟荷载和虚拟弯矩
再根据附录B.0.3，计算出两种材料对应截面位置处的应力增量。
图3 组合梁虚拟荷载法计算应力增加的方法
图4 根据规范计算的钢箱和混凝土桥面板温度应力
查看梁单元应力，与表格公式计算结果一致。
Q5
：
虚拟横梁法车道荷载转换为静力荷载问题
问题描述：
虚拟横梁加载下85#单元的布载方式，单个车道一侧的集中力为120KN，均布力为5.25kN/m，将车道荷载转换为静力荷载之后，所有的集中力作用在横梁上，以梁端位置为例，得到的5371.5N从何而来？
图1采用虚拟横梁的车道荷载
图2 车道荷载转换为静力荷载的集中力
问题解答：
程序在计算虚拟横梁上的分配力时，会将力转递给的支承主梁上，如果力位于虚拟横梁单元的中间位置，则附近的两片主梁单元各分1/2的荷载，可通过查询节点距离来计算等效节点力，取上图红圈标注位置为例进行说明。
图3 梁端位置处各个节点的位置
该测试模型中：
10#节点-69#节点的距离为375mm；
69#节点-65#节点的距离为875mm；
加载长度范围内，等效节点荷载为；
考虑冲击系数，可通过查看频遇组合下的移动荷载组合系数来反算得到；
等效节点力为：
额外提示：
检查模型的时候，发现横梁处某些节点位置，显示节点号码时号码出现重叠，说明模型可能存在重复节点，这些对于结构没有意义的孤立、重复的节点需要在分析之前删除，删除重复节点方法“节点-删除（勾选只适用于自由节点）”，“节点-合并（勾选删除合并的节点）” ，删除了模型中重复节点之后，再运行分析则模型信息窗口就没有任何警告信息了。
Q
6
：扭转剪应力参数
Kt
的计算问题
问题描述：
某盖梁采用设计用数值截面，计算扭转剪应力时，发现计算盖梁扭转剪应力的参数Kt非常小，导致扭转剪应力特别大，请问程序是如何计算Kt ？
问题解答：
查看帮助文档，结果>应力>梁单元应力（PSC）可知程序中扭转剪应力的计算公式：
Kt：计算扭矩引起剪应力时的系数，闭合截面和开口截面采用的公式不同。
开口截面的扭转剪应力采用的是Roarks公式，公式如下：
a、b：分别为PSC截面的长边（2a）和短边（2b）的一半，且a不小于b。
那么程序是如何识别开口和闭口截面的？
程序是通过设计参数的输入来判断的，对于箱型截面（闭口截面）4项设计参数全部输入，而开口截面至少有1项为0。
图1 设计用数值截面的设计参数输入说明
当设计参数输入为：1.7，0.001，0.001，2.455，3.5（此时程序默认为闭口截面），计算；
当设计参数按照矩形截面输入：1.7，0.001，0，2.455，1.75 (a=2.455/2，b=1.57/2)；
图2 手算核对不同Kt计算的剪应力
采用两种不同的输入参数，计算出来的应力差了90多倍！因此，只有当参数BT输入0时，程序才会按照矩形截面来计算Kt。
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