Двухколонная опора: Раздел учебного руководства к программе Midas Civil

TUTORIAL 5. TWO COLUMN HAMMERHEAD PIER

Summary ···································································································································· 1

Analysis Model and Load Cases / 1

Structural Modeling Using Nodes and Elements ············································ 3

Preferences Setting and Material Property Data Entry / 3 Create the Pier Base with Plate Elements / 4 Loading Data Entry / 21

Perform Structural Analysis ······················································································· 25

Verification and Interpretation of Analysis Results ··································· 25

Load Combination / 25

Check the Deformed Shape / 27

Check the Stresses / 28

Учебное руководство 5

Двухколонная опора

Общее

В данном примере представлена опора, часто встречающаяся в конструкции моста. Данная глава составлена таким образом, чтобы пользователь мог просто следовать указаниям от моделирования до анализа результатов. Предполагается, что пользователь ознакомился с функциями, описанными ранее в Учебном руководстве 1. В данном примере используется, в основном, иконное меню, аналогичное меню Учебного руководства 4.

Инсталляционный диск CD обеспечивает процессы анимации, записи процессов моделирования, анализа и проверки результатов, выполняемые в данном примере, сопровождаемые соответствующими пояснениями. Поняв весь процесс благодаря анимации и пояснениям, пользователь приобретет полезный опыт из данного учебного примера.

Аналитическая модель и нагружения

При моделировании рассмотрены два вида нагружения:

Ø  Нагружение 1:  Вертикальная нагрузка Р1 = 430 кН

Ø  Нагружение 2:  Сейсмическая нагрузка Р2 = 520 кН

Для основания устоя принимается полностью фиксированное граничное условие.

В данном примере используются функции программы MIDAS/Civil. Поэтому принятые здесь инженерные концепции могут отличаться от концепций, применяемых на практике. Основные положения, касающиеся функций программы MIDAS/Civil, описанные ранее, в данном примере опущены.

Рис. 5.1 Общий вид модели  опоры

Рис. 5.2 Вид спереди и сбоку  опоры

Структурное моделирование с использованием узлов и элементов

Рабочие настройки и ввод данных по свойствам материала

Откройте новый файл  New Project (новый проект) для моделирования устоя и сохраните файл как “pier” (опора) (иконка  Save).

Щелкните по кнопке выбора единиц измерения  поля Status Bar (панель состояния)  внизу экрана и выберите kN и m.

При моделировании будет использоваться главным образом иконное меню, аналогичное меню в “Учебном руководстве 4. Арочный мост”. Метод отображения иконок в рабочем окне см. в Учебном руководстве 4.

1. Щелкните по иконке  Material.
2. Щелкните по кнопке Add   (Рис. 5.3)

3.  Подтвердите 1 в поле Material Number в поле General (Рис. 5.4).

4.  Выберите Сoncrete (бетон) в поле выбора Type.

5.  Подтвердите ASTM (RC) в поле выбора Standard в группе Concrete.

6.  Выберите Grade C3000 в поле выбора DB.

7.  Щелкните по кнопке OK.

8.  Щелкните по кнопке  Сlose.

В данном примере плоские элементы будут в заданном направлении с целью генерирования твердых элементов (путем выдавливания элементов) вместо того, чтобы моделировать опора непосредственно твердыми элементами. Процесс моделирования заключается в следующем:

Ø  Используйте прямоугольные плоские элементы для моделирования основания. Смоделируйте часть, которая будет соединена с колонной, используя круглые плоские элементы, совпадающие с круглой формой колонны.

Ø  Выдавите созданную нижнюю плоскость (плоские элементы) на глубину основания устоя в вертикальном направлении.  

Ø  Выберите пластину круглой формы, предназначенную для моделирования  колонны круглой формы, затем выдавите эту пластину вертикально на полную высоту колонны. 

Ø  Выдавите соответствующие плоские элементы, смоделированные ранее, до верха  карнизного блока для его дальнейшего моделирования.

Ø  Разделите верхние плоские элементы, выдвинутые с нижней части, опорой для которых служит глубина карнизного блока. Спроецируйте плоские элементы вертикально  на плоскости с нижним уклоном  для завершения модели карнизного блока.

Создание основания устоя с использованием плоских элементов

Используйте Structure Wizard (мастер конструкции) для создания части круглой колонны в пределах нижней плоскости основания (Рис. 5.5).

Отключите точечную сетку, так как она не используется в данном примере.

1.  Выберите Geometry/StructureWizard/Plate (геометрия мастер конструкции/пластина) на вкладке MenuДерева меню.

2.  Выберите круглую пластину  в поле выбора Type 1 вкладки Input (Рис. 5.5(а)).

3.  Введите 0.8 в поле выбора R.

4.  Введите 2 в поле выбора Material.

5.  Введите 1 в поле выбора Thickness (толщина).

6.  Выберите NumberofDivisions (число делений) на вкладке Edit (редактирование) (Рис. 5.5(b)).

7.  Введите 16 в поле выбора m.

8.  Введите 4 в поле выбора n.

9.  Введите “-4, 0, 0” в поле InsertPoint (вставить точку) вкладки Insert.

10.  Введите  “-90”в поле Alpha  группы Rotations (вращение) (Рис. 5.5(с)).

11.  Проверьте значок (Ö) при ShowNo (показать номер) поля OriginPoint (точка начала координат и выберите 3(0.8, 0, 0.8) в правом поле выбора.

12.  Щелкните по кнопке ОК .

13.  Щелкните по иконке  AutoFitting (автоматическая установка).

14.  Щелкните по иконке  TopView (вид сверху).

Щелкните по иконке  Point Grid (точечная сетка) и по иконке  Point Grid Snap (шаг точечной сетки) (Выключение)