移動荷載的案例
『分享』MIDAS中移動荷載定義
移動荷載定義分四個步驟：
1.定義車道（適用于梁單元）或車道面（適用于板單元）；
2.定義車輛類型；
3.定義移動荷載工況；
4.定義移動荷載分析控制——選擇移動荷載分析輸出選項、沖擊系數計算方法和計算參數。
移動均布荷載在有限元模型中的實現
計算過程中為了實現荷載的移動，首先沿荷載移動方向設置荷載移動帶，移動帶沿路橫向的寬度與施加的均布荷載寬度相同，移動帶沿縱向的長度即為輪載行駛的距離。然后，將荷載移動帶細分為許多小矩形，如圖所示，小矩形長度依計算精度而定，可取為輪載加載寬度的三分之一。 輪載初始狀態時占用了三個小矩形面積即圖中的1、2和3。移動過程中，荷載沿移動帶逐漸向前移動，通過設置荷載步，每個荷載步結束時，荷載整體向前移動一個小矩形面積，如第一個荷載步結束時，荷載占據的面積為2、3和4。每個荷載步中設多個載荷子步，如第一個荷載步中間荷載子步的作用使面積1上的荷載逐漸減小，而面積4上的荷載逐漸增大，依次發展，達到荷載移動的效果。荷載的移動速度，可以通過設置每個荷載步的時間大小來實現。
正常行駛時，行駛速度v不變，所以經過每個小矩形所用的時間相同。在剎車路段，可按式（1）計算剎車加速度。
其中，a，δ，g分別為剎車加速度、水平力與垂直力比值系數和重力加速度。
每向前移動一個小矩形面積所用的時間用式（2）計算。
其中，n為從開始移動位置向后的第n個矩形，ΔS為每個小矩形寬度。
展開 移動荷載的添加
不會子程序的小伙伴們添加移動荷載是否可以考慮添加接觸呢？通過給滾輪施加對應的重力添加移動荷載呢？
拋磚引玉，大開言路——MIDAS中關于移動荷載車道的定義
移動荷載車道的定義.doc
公路橋梁在移動荷載下的動力分析
公路橋梁在移動荷載下的動力分析
計算如圖所示公路橋梁在車輛荷載作用下的時程動力響應,橋梁基本信息如下：鋼筋混凝土結構橋梁，混凝土強度為C30。橋梁總長45米，第一跨15米，第二跨30米。橋梁橫截面為三孔箱形截面，截面高度1.66米，寬度10.25米，見下圖.
1.具有分布質量體系的無阻尼振動方程建立
將圖1中的公路橋梁簡化成如圖2所示的計算模型，左邊支座為固定鉸支座，跨中和右邊的支座為滑動鉸支座，結構是一次超靜定連續梁。為了真實的反應梁的動力特性，認為該梁是連續彈性體，并假設梁上受到廣義的動力荷載p(x,t) 。
在梁ABC上取任意一微元段，并對這一微元進行受力分析，如圖3所示。考慮作用在圖3中梁微元上的受力平衡，很容易可以得出這一結構體系的運動方程，與離散結構體系推導動力方程的方法基本一致，建立全部豎向作用力的平衡方程，可以推導出第一個動力平衡方程：
式中，V(x,t)是梁微元左端的剪力， fI(x,i)是梁微元上橫向慣性力的合力，該慣性力等于微元質量和微元加速度的乘積：
2.具有分布質量體系無阻尼自由振動分析
2.1方程的求解
2.2引入邊界條件進行求解
將方框內的表達式作為計算條件如下所示：
2.3 計算梁的前四階自振頻率
對梁的自由振動計算采用解析解和有限元分析兩種方法，并對兩種方法的計算結果進行比對分析。有限元計算采用ANSYS軟件進行電算。計算結果見表1。有限元計算的結果略大于解析解，隨著振型數的增加，誤差逐階遞增。從計算結果來看，對于一個特定體系，較高階的固有周期的精度降低了。分析精度可以隨著單元劃分的增加來改善。
展開 某路堤受車輛移動荷載作用下受力變形分析，不會子程序的伙伴們可以參考使用該種等效的方法！
某路堤受車輛移動荷載作用下受力變形分析，不會子程序的伙伴們可以參考使用該種等效的方法！
ANSYS-APDL移動荷載過三跨雙線橋梁（含軌道） ￥900
<h1>本貼介紹ansys的從鋼軌到簡支橋梁的精細化建模以及移動荷載的動力學分析</h1><p>鋼軌采用60軌，<strong><em>Timoshenko</em>梁</strong>模擬</p><p>軌道板采用<strong>實體</strong>建模</p><p>板下<strong>支撐</strong>模擬自密實混凝土及底座板</p><p>橋梁采用<strong>實體</strong>建模</p><p>采用<strong><em>APDL</em></strong>技術 純代碼搭建 學會后可實現參數化建模</p><h2>具體建模細節可見下圖</h2><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202404/attachment/f57ded65830344d58beabc8f51cf6837.bmp" style="text-align: center">
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展開 civil 求解空間索面懸索橋平衡狀態
三、驗證平衡狀態
最后將精確分析后的模型，定義施工階段，及施工階段分析控制數據，選擇非線性分析，獨立模型，選擇平衡單元節點內力，同時將自重工況定義成施工階段荷載類型，定義一次成橋施工階段，最后計算，查看位移如圖10所示，在自重作用下，各節點位移收斂精度在0.01mm數量級，滿足要求，驗證此方法可行。
圖10 驗證平衡狀態結果
四、如何得到恒載與移動荷載效應組合
可以定義一個空的荷載工況，將初始內力添加到該荷載工況中。進行完移動荷載分析后，將該荷載工況與移動荷載工況進行組合，具體操作如下：
1）定義空荷載工況，如圖11所示；
圖11 定義空荷載工況
2）定義初始荷載控制數據，將初始單元內力賦予給“空工況”，具體如圖12所示：
圖12 初始單元內力賦予空工況
3）定義移動荷載及荷載組合，如圖13和圖14；
圖13 定義移動荷載工況
圖14 定義荷載組合
4）查看結果，成橋平衡狀態主纜及吊桿應力如圖15所示，恒載與移動荷載組合下主纜及吊桿應力如圖16所示。
圖15 空工況下主纜及吊桿應力
圖16 組合工況下主纜及吊桿應力
來源： MIDAS邁達斯官方平臺
展開 『轉貼』關于MIDAS/Civil懸索橋分析的一些功能說明
4）幾何剛度初始荷載（671前版本）
l 靜力線性分析：會影響單元的幾何剛度，但幾何剛度并不根據荷載工況發生變化。若存在只受拉單元，因對應不同荷載工況會有不同的單元退出工作，故不能將結果進行算術迭加；
l 靜力非線性分析：根據幾何剛度初始荷載考慮結構的初始狀態。根據不同荷載工況，幾何剛度會發生變化，因此同樣，不同荷載工況作用效應的算術迭加不成立；
l 施工階段非線性分析（獨立模型，不考慮平衡內力）：大位移分析，即幾何剛度根據不同施工階段荷載的作用發生變化，且考慮索單元節點坐標變化引起的影響（索單元）；
l 施工階段非線性分析（獨立模型，考慮平衡內力）：幾何剛度初始荷載不起作用，“初始荷載/平衡內力”發生作用；
l 施工階段非線性分析（獨立模型，考慮平衡內力，但未輸入平衡內力，輸入了幾何剛度初始荷載）：幾何剛度初始荷載不起作用，對施加的荷載工況進行靜力非線性分析。下個階段中也一樣，但前一階段的荷載和本階段的荷載相當于一同作用并對之進行分析；
l 移動荷載分析：程序會自動將索單元轉換為等效桁架單元進行線性分析，其幾何剛度將利用幾何剛度初始荷載確定（671版本開始是使用“小位移/初始單元內力”來確定）。
5）初始荷載控制數據－是否給單元添加初始荷載？
l 非線性分析時，幾何剛度初始荷載的影響將反映到內力中去，因此不需要給單元添加初始荷載；
l 線性分析時，幾何剛度初始荷載只對幾何剛度有影響，并不會反映到內力中去。若要將其考慮為內力，需給單元添加初始荷載。
6）如何得到恒載作用下的結構效應以及恒載+活載的組合效應？
有兩種方法：可以定義一個空的荷載工況，將初始內力添加到該荷載工況中。進行完移動荷載分析后，將該荷載工況與移動荷載工況進行組合。
展開 關于MIDAS/Civil懸索橋分析的一些功能說明
4）幾何剛度初始荷載（671前版本）
l 靜力線性分析：會影響單元的幾何剛度，但幾何剛度并不根據荷載工況發生變化。若存在只受拉單元，因對應不同荷載工況會有不同的單元退出工作，故不能將結果進行算術迭加；
l 靜力非線性分析：根據幾何剛度初始荷載考慮結構的初始狀態。根據不同荷載工況，幾何剛度會發生變化，因此同樣，不同荷載工況作用效應的算術迭加不成立；
l 施工階段非線性分析（獨立模型，不考慮平衡內力）：大位移分析，即幾何剛度根據不同施工階段荷載的作用發生變化，且考慮索單元節點坐標變化引起的影響（索單元）；
l 施工階段非線性分析（獨立模型，考慮平衡內力）：幾何剛度初始荷載不起作用，“初始荷載/平衡內力”發生作用；
l 施工階段非線性分析（獨立模型，考慮平衡內力，但未輸入平衡內力，輸入了幾何剛度初始荷載）：幾何剛度初始荷載不起作用，對施加的荷載工況進行靜力非線性分析。下個階段中也一樣，但前一階段的荷載和本階段的荷載相當于一同作用并對之進行分析；
l 移動荷載分析：程序會自動將索單元轉換為等效桁架單元進行線性分析，其幾何剛度將利用幾何剛度初始荷載確定（671版本開始是使用“小位移/初始單元內力”來確定）。
5）初始荷載控制數據－是否給單元添加初始荷載？
l 非線性分析時，幾何剛度初始荷載的影響將反映到內力中去，因此不需要給單元添加初始荷載；
l 線性分析時，幾何剛度初始荷載只對幾何剛度有影響，并不會反映到內力中去。若要將其考慮為內力，需給單元添加初始荷載。
6）如何得到恒載作用下的結構效應以及恒載+活載的組合效應？
有兩種方法：可以定義一個空的荷載工況，將初始內力添加到該荷載工況中。進行完移動荷載分析后，將該荷載工況與移動荷載工況進行組合。
展開 『分享』建模和分析中經常出現的問題及解決方案
問題2：移動荷載分析結果和移動荷載追蹤器中轉換的靜力荷載作用結果相差太大。
可能原因：
a. 車道定義中車道單元的順序輸入錯了，請檢查定義的車道是否有問題。
b. 單元劃分太大且在移動荷載分析控制對話框中影響線加載點又少。
問題3：自振周期大小感覺不對
可能原因：
a. 沒有在模型>結構類型對話框中轉換結構自重為質量(自重的轉換只能在這里轉換)。
.............
建模和分析中經常出現的問題及解決方案.pdf
『轉貼』梁格法建模注意事項
當虛擬的橫向聯系梁懸挑出邊梁外時，應設置虛擬的邊縱梁(為了準確地計算自振周期和分配荷載)，此時可將虛擬的邊縱梁作為一個梁格進行劃分。
7. 定義移動荷載的車道時，應盡量選擇按“橫向聯系梁”方法分布移動荷載，此時應將所有的橫向聯系梁定義為一個結構組，并在定義車道時選擇該結構組。
8. 定義車道時最好定義兩次車道，一次按橫向偏載定義，一次按橫向中間向兩邊定義。定義移動荷載工況時可定義偏載和居中兩個工況(荷載組合中會自動找到包絡結果)。
9. 定義支座時盡量遵循一排支座中只約束其中一個支座在X, Y方向的自由度的原則(否則溫度荷載結果會偏大)。另外，多支座時一般可不約束旋轉自由度。
10. 注意輸入梁截面溫度荷載時寬度B的取值為實際翼緣寬度(或腹板寬度之和)。
11. 彎橋時應注意支座的約束方向(設置節點局部坐標系)。
以上注意事項僅供參考。
展開 MIDAS/Civil的主要特點
*提供菜單、表格、文本、導入CAD和部分其他程序文件等靈活多樣的建模功能，并盡可能使鼠標在畫面上的移動量達到最少，從而使用戶的工作效率達到最高。
*提供剛構橋、板型橋、箱型暗渠、頂推法橋梁、懸臂法橋梁、移動支架/滿堂支架法橋梁、懸索橋、斜拉橋的建模助手。
*提供中國、美國、英國、德國、歐洲、日本、韓國等國家的材料和截面數據庫，以及混凝土收縮和徐變規范和移動何在規范。
*提供桁架、一般梁/邊截面梁、平面應力/平面應變、只受拉/只受壓、間隙、鉤、索、加勁板軸對稱、板（厚板/薄板、面內/面外厚度、正交各向異向）、實體單元（六面體、楔形、四面體）等工程實際時所需的各種有限元模型。
*提供靜力分析（線形靜力分析、熱應力分析）、動力分析（自由振動分析、反應譜分析、時程分析）、靜力彈塑性分析、動力彈塑性分析、動力邊界非線形分析、幾何非線形分析（P-delta分析、大位移分析）、優化索力、屈曲分析、移動荷載分析（影響線/影響面分析）、支座沉降分析、熱傳導分析（熱傳導、熱對流、熱輻射）、水化熱分析（溫度應力、管冷）、施工階段分析、聯合截面施工階段分析等功能。
*在后處理中，可以根據設計規范自動生成荷載組合，也可以添加和修改荷載組合。
*可以輸出各種反力、位移、內力和應力的圖形、表格和文本。提供靜力和動力分析的動畫文件；提供移動荷載追蹤器的功能，可找出指定單元發生最大內力（位移等）時，移動荷載作用的位置；提供局部方向內力的合力功能，可將板單元或實體單元上任意位置的接點力組合成內力。
*可在進行結構分析后對多種形式的梁、柱截面進行設計和驗算。
展開 Midas/Civil學習材料（本版精華內容匯總）
MIDAS/Civil的主要特點如下：
*提供菜單、表格、文本、導入CAD和部分其他程序文件等靈活多樣的建模功能，并盡可能使鼠標在畫面上的移動量達到最少，從而使用戶的工作效率達到最高。
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*提供中國、美國、英國、德國、歐洲、日本、韓國等國家的材料和截面數據庫，以及混凝土收縮和徐變規范和移動何在規范。
*提供桁架、一般梁/邊截面梁、平面應力/平面應變、只受拉/只受壓、間隙、鉤、索、加勁板軸對稱、板（厚板/薄板、面內/面外厚度、正交各向異向）、實體單元（六面體、楔形、四面體）等工程實際時所需的各種有限元模型。
*提供靜力分析（線形靜力分析、熱應力分析）、動力分析（自由振動分析、反應譜分析、時程分析）、靜力彈塑性分析、動力彈塑性分析、動力邊界非線形分析、幾何非線形分析（P-delta分析、大位移分析）、優化索力、屈曲分析、移動荷載分析（影響線/影響面分析）、支座沉降分析、熱傳導分析（熱傳導、熱對流、熱輻射）、水化熱分析（溫度應力、管冷）、施工階段分析、聯合截面施工階段分析等功能。
*在后處理中，可以根據設計規范自動生成荷載組合，也可以添加和修改荷載組合。
*可以輸出各種反力、位移、內力和應力的圖形、表格和文本。提供靜力和動力分析的動畫文件；提供移動荷載追蹤器的功能，可找出指定單元發生最大內力（位移等）時，移動荷載作用的位置；提供局部方向內力的合力功能，可將板單元或實體單元上任意位置的接點力組合成內力。
*可在進行結構分析后對多種形式的梁、柱截面進行設計和驗算。
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