北京迈达斯技术有限公司技术资料——桥梁抗震分析与设计
定义材料、截面、荷载等建立结构空间有限元模型的常规步骤这里省略，主要对动力分析的特别之处进行详细阐述。
首先要进行结构的动力分析，对于该连续刚构桥，需要将主梁、桥墩全部用空间梁单元模拟，而不能忽略桥墩，仅仅作主梁的结构分析。对于一些大型桥梁甚至需要用空间梁单元模拟桩基础，并且考虑桩－土－结构之间的相互作用。
2. 输入质量
在MIDAS/Civil中输入质量有两种类型。一个是将所建结构模型的自重转换为质量，还有一个是将输入的其它恒荷载（铺装及护栏荷载等）转换为质量。
对于结构的自重不需另行输入，即可在模型>结构类型对话框中完成转换。而二期恒载一般是以外部荷载（梁单元荷载、楼面荷载、压力荷载、节点荷载等）的形式输入的，可使用模型>质量>荷载转换为质量 功能来转换。
本例题也使用上述两种方法来输入质量。
首先将所输入的二期恒载（梁单元荷载）转换为质量。 模型 / 质量 / 将荷载转换成质量
质量方向>X, Y, Z
转换的荷载种类>梁单元荷载 (开)
重力加速度 ( 9.806 ) ; 荷载工况>二期恒载 组合值系数 ( 1 ) ; 添加?
图3. 将梁单元荷载转换为质量
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下面将单元的自重转换为质量。 模型 / 结构类型
将结构的自重转换为质量>按集中质量法转换 转换到 X, Y, Z ?
图4. 将结构的自重自动转换为质量
质量输入结束后，可使用查询>质量统计表格 功能确认质量输入地是否正确。表格中荷载转化为质量是指被转换成质量的外部荷1）载，结构质量指的是被转换的自重。在表格下端的合计（图5的○里的数值为被转换的所有质量的合计。
查询 / 质量统计表格
图5. 质量统计表格
①
完成上述工作后，得到桥梁动力分析模型如图6所示。
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图6 桥梁动力分析模型
3. 输入地基约束处的大质量块
确定大质量块的质量
取图5中 的总质量3039189.841kg，乘以倍数1e6，得大质量块的质量：3039189.841e6 kg
。
输入地基支承处的大质量块 模型 / 结构类型
质量>节点质量?
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选择地基节点2，3，4，5?。
4. 改变地基约束处的约束情况
前面已经提到，在用大质量法做结构地震响应的时候，当施加某方向地震
波时，必须释放各支承点在该方向上的约束，即释放该方向自由度。因为地震波取的是沿桥纵向输入，所以将2，3，4，5四节点的X方向的约束全部释放掉，其他方向的约束保留，
图7. 释放地基纵桥向约束后的全桥模型
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5. 输入时程荷载函数
输入时程加速度荷载函数
进行抗震计算，这里使用直接积分法。选用的地震波需要满足以下两个指标： 加速度时程曲线最大值 持续时间 35cm/s2 >40s 我们这里选择1940年El Centro Site 南北方向地面加速度时程，其峰值加速度为341.7cm/s2，持续时间53.72s。注意我们需要对该地震波的峰值进行调整。 荷载 / 时程分析数据
/ 时程荷载函数 > 添加 地震波
地震>1940,El Centro Site,270Deg 增幅系数>1 时间单位>1 ? 添加/编辑/显示时程函数
函数名称>Elcent_h 放大系数>0.1 ?
图22. 输入时程荷载函数
将加速度函数转换为力的函数
将加速度荷载中的所有加速度值复制进ECEL 表格中进行转化。
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