模型修正參數(shù)在Midas里實(shí)現(xiàn)

模型修正參數(shù)在Midas里實(shí)現(xiàn)第一頁(yè)，共24頁(yè)。目錄1234前言構(gòu)件修正參數(shù)整體修正參數(shù)修正示例第二頁(yè)，共24頁(yè)。前言對(duì)Midas模型的建立與計(jì)算分析處理分為以下三個(gè)模塊：前處理求解后處理材料截面節(jié)點(diǎn)、單元邊界條件荷載PSC設(shè)計(jì)RC設(shè)計(jì)鋼構(gòu)件設(shè)計(jì)SRC設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件鋼筋混凝土構(gòu)件鋼構(gòu)件鋼骨砼構(gòu)件材料強(qiáng)度截面驗(yàn)算彈性模量、泊松比、線膨脹系數(shù)、容重截面尺寸截面特性值調(diào)整系數(shù)：截面面積、截面慣性矩、自重第三頁(yè)，共24頁(yè)。吊桿疲勞損傷S-N曲線損傷因子：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：疲勞應(yīng)力時(shí)程循環(huán)統(tǒng)計(jì)：雨流計(jì)數(shù)法、普通計(jì)數(shù)法、功率譜法等線性材料的疲勞剩余強(qiáng)度模型：第四頁(yè)，共24頁(yè)。Midas模型修正：吊桿作為鋼構(gòu)件，其強(qiáng)度修正可在鋼構(gòu)件設(shè)計(jì)模塊體現(xiàn)，Midas中鋼構(gòu)件設(shè)計(jì)采用的是《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，與《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)吊桿承載能力驗(yàn)算的規(guī)定不同，因此做如下處理。規(guī)范吊桿承載能力驗(yàn)算公式：

吊桿疲勞損傷第五頁(yè)，共24頁(yè)。吊桿疲勞損傷第六頁(yè)，共24頁(yè)。此處對(duì)226、230、234、241、245、249號(hào)單元進(jìn)行強(qiáng)度修正，由1670MPa折減為1383.5MPa，驗(yàn)算結(jié)果如下：吊桿疲勞損傷第七頁(yè)，共24頁(yè)。吊桿均勻腐蝕及斷裂吊桿均勻腐蝕及斷裂可根據(jù)檢測(cè)結(jié)果通過(guò)折減相應(yīng)大小的吊桿截面面積進(jìn)行修正，在Midas模型中，通過(guò)直接改變截面尺寸實(shí)現(xiàn)。對(duì)系桿可采用與吊桿相同的方法在Midas模型中實(shí)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的修正。第八頁(yè)，共24頁(yè)。鋼筋混凝土構(gòu)件對(duì)于縱梁、橫梁等鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件，《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》中根據(jù)對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件的檢測(cè)結(jié)果，引入了承載能力檢算系數(shù)

和承載能力惡化系數(shù)、直接對(duì)抗力效應(yīng)進(jìn)行修正，并引入混凝土截面折減系數(shù)和鋼筋截面折減系數(shù)分別修正其幾何參數(shù)值。第九頁(yè)，共24頁(yè)?；炷两孛嬲蹨p系數(shù)是對(duì)混凝土的各幾何參數(shù)進(jìn)行折減：參數(shù)在Midas中的實(shí)現(xiàn)如下：第十頁(yè)，共24頁(yè)。鋼筋截面折減系數(shù)主要為對(duì)鋼筋截面面積的折減：第十一頁(yè)，共24頁(yè)。承載能力惡化系數(shù)和承載能力檢算系數(shù)通過(guò)對(duì)PSC設(shè)計(jì)結(jié)果中抗力進(jìn)行人工處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。如下表為PSC設(shè)計(jì)使用階段正截面抗彎驗(yàn)算結(jié)果，Mn為抵抗彎矩，可將Mn列數(shù)據(jù)乘以實(shí)現(xiàn)修正。第十二頁(yè)，共24頁(yè)。鋼管混凝土脫空鋼管混凝土脫空采用折減混凝土截面特性參數(shù)的方法進(jìn)行修正，Midas中通過(guò)編輯施工階段聯(lián)合截面混凝土部分的剛度系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)模型修正。第十三頁(yè)，共24頁(yè)。鋼管均勻銹蝕鋼管銹蝕會(huì)引起鋼管截面削弱，可根據(jù)檢測(cè)結(jié)果相應(yīng)折減鋼管截面特性參數(shù)。Midas中通過(guò)編輯施工階段聯(lián)合截面鋼管部分的剛度系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)模型修正。第十四頁(yè)，共24頁(yè)。鋼管均勻銹蝕對(duì)鋼管均勻銹蝕損傷，可通過(guò)根據(jù)均勻銹蝕厚度相應(yīng)折減鋼管截面面積進(jìn)行模型修正；根據(jù)《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/TD65-06—2015）3.1.6的規(guī)定，處于不同厚度范圍的鋼管采用的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不同，因此當(dāng)鋼管由于均勻銹蝕厚度發(fā)生躍變時(shí)，應(yīng)折減鋼管截面的同時(shí)，根據(jù)規(guī)范規(guī)定對(duì)鋼管強(qiáng)度設(shè)計(jì)值做相應(yīng)修正。第十五頁(yè)，共24頁(yè)。鋼管疲勞損傷、鋼管焊縫開裂鋼管疲勞和鋼管焊縫開裂通過(guò)修正鋼管材料的強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)，Midas中對(duì)材料強(qiáng)度的定義在后處理模塊進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)驗(yàn)算時(shí)實(shí)現(xiàn)。鋼管混凝土作為組合結(jié)構(gòu)，只能考慮采用SRC設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)算，但最終發(fā)現(xiàn)并不可行，原因如下：SRC設(shè)計(jì)目前支持的中國(guó)規(guī)范是《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，而鋼管混凝土拱橋的驗(yàn)算應(yīng)根據(jù)《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行；SRC設(shè)計(jì)的材料和截面必須選擇“組合材料”和“組合截面”，但組合截面截面形式有限，且不支持任意截面定義，無(wú)法適應(yīng)鋼管混凝土截面形式的需要。第十六頁(yè)，共24頁(yè)。鋼管疲勞損傷、鋼管焊縫開裂綜上所述，對(duì)鋼管強(qiáng)度的修正，無(wú)法再M(fèi)idas模型中實(shí)現(xiàn)。但是由于材料的強(qiáng)度值與結(jié)構(gòu)的內(nèi)力位移等的分析無(wú)關(guān)，只對(duì)構(gòu)件的承載能力有貢獻(xiàn)，因此，可根據(jù)《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》中的驗(yàn)算公式，自行編寫程序進(jìn)行驗(yàn)算。只需在驗(yàn)算時(shí)對(duì)所調(diào)用的鋼管強(qiáng)度值進(jìn)行自定義即可實(shí)現(xiàn)鋼管強(qiáng)度在模型中的修正。T≤16mm時(shí)T>16mm時(shí)單管偏心受壓承載能力驗(yàn)算：第十七頁(yè)，共24頁(yè)。修改整體結(jié)構(gòu)的材料參數(shù)可在材料數(shù)據(jù)里整個(gè)結(jié)構(gòu)所用材料的材料參數(shù)：彈性模量、泊松比、線膨脹系數(shù)、容重、阻尼比等。第十八頁(yè)，共24頁(yè)。修正示例損傷位置損傷類型修正參數(shù)1/4、1/2跨處四根吊桿

（226/241/230/245單元）吊桿均勻銹蝕截面折減10%單側(cè)系桿

（305單元）系桿均勻修飾截面折減10%拱頂

（193/194/213/214單元）拱頂鋼管混凝土脫空混凝土截面參數(shù)折減10%拱頂鋼管均勻銹蝕鋼管截面參數(shù)折減10%第十九頁(yè)，共24頁(yè)。模型修正前后的頻率變化：健康狀態(tài)頻率修正模型頻率變化比率5.3094715.3491620.75%7.5786567.5802040.02%12.37162312.317433-0.44%12.66110512.6657620.04%14.17041514.171290.01%15.77377215.710095-0.40%17.50480517.452679-0.30%20.20001120.192181-0.04%25.28507725.231407-0.21%25.93788225.886439-0.20%第二十頁(yè)，共24頁(yè)。修正單元處應(yīng)力變化：損傷類型修正單元號(hào)健康狀態(tài)應(yīng)力值修正模型應(yīng)力值變化率吊桿均勻銹蝕2278.33E+058.78E+055.38%2428.45E+058.99E+056.33%2338.72E+059.18E+055.22%2488.85E+059.40E+056.21%系桿均勻銹蝕3051.26E+061.41E+0611.84%鋼管均勻銹蝕193-2.55E+05-2.76E+058.24%194-2.55E+05-2.77E+058.63%213-2.57E+05-2.77E+057.78%214-2.57E+05-2.76E+057.39%混凝土脫空193-1.40E+04-1.54E+0410.00%194-1.40E+04-1.54E+0410.00%213-1.48E+04-1.64E+0410.81%214-1.48E+04-1.64E+0410.81%第二十一頁(yè)，共24頁(yè)。對(duì)整體結(jié)構(gòu)所有材料的彈性模量依次折減5%、10%，統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)頻率的變化情況，結(jié)果如下：彈性模量c50不計(jì)自重c50Q345吊桿系桿不折減206000000190000000195000000折減5%195700000180500000185250000折減10%185400000171000000175500000第二十二頁(yè)，共24頁(yè)。健康狀態(tài)頻率彈模折減5%頻率彈模折減5%彈模折減10%頻率彈模折減10%5.3094715.1697882.63%5.020725.75%7.5786567.3835992.57%7.1811515.54%12.37162312.0672482.46%11.7403255.38%12.66110512.3402052.53%12.0074595.44%14.17041513.7976052.63%13.4016685.74%15.77377215.3862022.46%14.9688655.38%17.50480517.066