悬臂梁桥分析与设计说明
1. 概要
本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥，其中中跨为挂孔结构，挂孔梁为普通钢筋混凝土梁，梁长16m。墩为钢筋混凝土双柱桥墩，墩高15m。
（注：本例题并非实际工程，仅作为软件功能介绍的参考例题。） 在简化过程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。
通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法等。
阶段01--双悬臂
阶段02--最大悬臂
阶段03--边跨满堂施工
阶段04--挂梁
阶段05--收缩徐变
图1. 分析模型
桥梁概况及一般截面
桥梁形式：三跨混凝土悬臂梁
桥梁长度：L = 30+50+30 = 110.0 m，其中中跨为挂孔结构，挂梁长16m，
为钢筋混凝土结构
施工方法：悬臂施工T构部分，满堂支架施工边跨现浇段，边跨合龙时，中跨
体系转换为简支单悬臂结构，拆除施工支架，然后施工中跨挂梁，挂梁与中跨主梁铰接，施工桥面铺装，并考虑3650天收缩徐变。
预应力布置形式：T构部分配置顶板预应力，边跨配置底板预应力 截面形式如下
图2. 跨中箱梁截面
图3. 墩顶箱梁截面
梁桥分析与设计的一般步骤 1. 定义材料和截面 2. 建立结构模型 3. 输入非预应力钢筋 4. 输入荷载 ①. 恒荷载
②. 钢束特性和形状 ③. 钢束预应力荷载 5. 定义施工阶段 6. 输入移动荷载数据
①. 选择移动荷载规范 ②. 定义车道 ③. 定义车辆 ④. 移动荷载工况 7. 运行结构分析 8. 查看分析结果
使用的材料 混凝土
主梁采用JTG04（RC）规范的C50混凝土，桥墩采用JTG04（RC）规范的C40混凝土 钢材
采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860 荷载
恒荷载
自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算 预应力
钢束(φ15.2 mm×31)
截面面积: Au = 4340 mm2 孔道直径: 130 mm
钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛) 超张拉(开)
预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25
管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:6mm 结束点:6mm
张拉力:抗拉强度标准值的75%，张拉控制应力1395MPa
徐变和收缩
条件
水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)
28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2 长期荷载作用时混凝土的材龄:to5天 混凝土与大气接触时的材龄:ts3天 相对湿度: RH70% 构件理论厚度:程序计算
适用规范:中国规范(JTG D62-2004) 徐变系数: 程序计算
混凝土收缩变形率: 程序计算
移动荷载
适用规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003) 荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD
2. 设置操作环境
打开新文件(新项目)，以 ‘混凝土悬臂梁’ 为名保存(保存)。 将单位体系设置为 „KN‟和„m‟。该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。
文件 / 新项目
文件 / 保存 (混凝土悬臂梁 )
单位体系还可以
工具 / 单位体系 通过点击画面下端长度> m ; 力>KN 状态条的单位选择
键()来进行转换。
图4. 设置单位体系
3. 定义材料和截面
定义材料
下面定义模型中所使用的混凝土和钢束的材料特性。
模型 / 材料和截面特性
/ 材料
类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC）
同时定义多种数据库> C50 名称〉主梁 材料特性时，使用
键可以连
类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC） 续输入。
数据库> C40 名称〉桥墩
名称(Strand1860 ) ; 类型>钢材 ; 规范> JTG04（S） 数据库>
图5. 定义材料对话框
定义截面
预应力混凝土连续梁通常采用箱梁截面，可以使用截面数据库中的设计截面来定义。首先定义控制位置的一般截面，然后再使用一般截面定义变截面。 （注：因为对于主梁要进行PSC设计和RC设计，因此主梁截面必须用设计截面来定义，而墩截面必须用数据库/用户截面来定义。）
模型 /材料和截面特性
/ 截面/添加
截面类型>设计截面> 单箱单室 截面号 ( 1 ) ; 名称 (跨中)
图6. 定义跨中位置处截面
图7. 定义支座位置处截面
根据已定义的等截面定义变截面
模型 /材料和截面特性
/ 截面/添加
截面类型>变截面> 单箱单室
截面号 ( 3 ) ; 名称 (跨中-支座) 偏心>中-上部
截面I、J端通过导入已经定义的跨中截面和支座截面来定义。
图8. 变截面“跨中-支座”定义对话框
图9. 变截面“支座-跨中”定义对话框
图10 定义桥墩截面
挂梁截面与跨中截面形式一样，可由跨中截面复制生成。
在材料和截面列表中选择跨中截面，然后点击截面列表右侧的复制命令，生成新的截面，然后再对新生成的截面修改截面名称即可。
图11 复制生成挂梁截面
最终全桥截面数据如下图所示——
图12. 截面列表
定义材料时间依存特性并连接
施工过程需要考虑主梁和桥墩的收缩徐变特性，为了考虑徐变、收缩，下面定义混凝土材料的时间依存特性。
材料的时间依存特性参照以下数据来输入。 标号强度 : fcu,k = 50000 KN/m2 （主梁），fcu,k = 40000 KN/m2（桥墩） 相对湿度 : RH = 70 %
理论厚度 : 1m(采用程序自动计算) 拆模时间 : 3天
模型 /材料和截面特性
/ 时间依存性材料(徐变和收缩)
名称 (主梁收缩徐变) ; 设计标准>China(JTG D62-2004) 标号强度 (50000)
环境年平均相对湿度(40 ~ 99) (70) 构件的理论厚度 (1) 截面形状比较复杂时，
可使用模型>材料和截面水泥种类系数(Bsc):5 特性值>修改单元材料时
开始收缩时的混凝土材龄 (3) 间依存特性 的功能来输
入h值。
名称 (桥墩收缩徐变) ; 设计标准>China(JTG D62-2004) 标号抗压强度 (40000)
环境年平均相对湿度(40 ~ 99) (70) 构件的理论厚度 (1) 水泥种类系数(Bsc):5
开始收缩时的混凝土材龄 (3)
图13. 定义主梁的徐变和收缩特性
图14. 定义桥墩的徐变和收缩特性
参照图15将一般材料特性和时间依存材料特性相连接。即将时间依存材料特性赋予相应的材料。
模型 / 材料和截面特性
/ 时间依存材料连接
时间依存材料类型>徐变和收缩>主梁徐变和收缩 选择指定的材料>材料>1:主梁
选择的材料
时间依存材料类型>徐变和收缩>桥墩徐变和收缩 选择指定的材料>材料>2:桥墩
选择的材料
图15. 连接时间依存材料特性
4. 建立结构模型
利用建立节点和扩展单元的功能来建立单元。
模型>节点> 建立节点
坐标 (0,0,0)
模型>单元> 扩展单元
全选
扩展类型>节点 线单元
单元类型>梁单元 ; 材料>1:主梁 ; 截面> 1: 跨中 生成形式>复制和移动
复制和移动>等间距>dx,dy,dz>(1, 0, 0) 复制次数>(110)
图16. 建立几何模型
根据桥梁所处位置给各桥梁段赋予实际的截面信息。
参照前面的图1可以看到，本桥在边跨的端部为等截面，中跨的挂梁部分为等截面，其他主梁为变截面，各截面对应的单元编号如下表所示——
以修改截面由低变高梁段，即“跨中-支座” 梁段截面信息为例，首先通过窗口选择单元14~29以及单元64~79，或者直接在单元选择框内输入单元编号“14to29 64to79”回车，则模型窗口中显示“14to29 64to79”单元被选中，然后在树形菜单中选择“跨中-支座”截面，按下鼠标左键不放，拖放至模型窗口，松开鼠标左键，则原模型窗口中被选择的单元的截面信息被重新赋予为“跨中-支座”截面，如下图所示——
对于变截面构件需
要定义每个单元适用的变截面信息，而对于一组变化规律相同的单元，使用变截面组功能更快更方便的定义一组变截面单元
图17. 选择要修改截面信息的单元
图18. 修改截面信息后
修改截面信息后会发现对应变截面梁段截面变化不连续，因此需要对变截面梁段定义变截面组.
模型/材料和截面特性/变截面组
组名称>跨中-支座
单元列表> 14to29 64to79(可以直接输入单元编号,也可以在模型窗口中选择单元) 截面形状的变化
z轴>多项式（1.6），对称平面，i，距离：0m y轴>线性 添加
则该段变截面梁段的形状改变如下图所示——
图19. 定义变截面组后结构显示形状
按照如上所述方法，修改中墩墩顶单元截面信息、截面由高变低（即截面“支座-跨中”梁段截面信息及变截面组信息），其中“支座-跨中”梁段的变截面组信息参考如下：
模型/材料和截面特性/变截面组
组名称> 支座-跨中
单元列表> 32to47 82to97 截面形状的变化
z轴>多项式（1.6），对称平面，j，距离：0m y轴>线性 添加
建立桥墩单元
选择墩顶处对应的主梁节点31和81，通过建立墩顶节点和扩展单元的功能建立桥墩单元。
模型/节点/复制和移动
形式>复制
复制和移动>等间距
间距：（0，0，-3.5）
复制次数：1次 适用
图20. 复制墩顶主梁节点
选择复制生成的主梁底部节点，沿桥横向复制生成墩顶节点
视图>选择新近建立的个体（或者直接在窗口选择复制生成的节点112，113） 模型/节点/复制和移动
形式>复制
注意输入间距复制和移动>任意间距 时，中间的逗号不
方向：y 能用中文逗号,必
间距：（2,-4） 适用
须使用英文逗号。
图21. 复制生成墩顶节点
选择新建项目，节点114to117 模型/单元/扩展
扩展类形>节点-〉线单元
单元属性>梁单元 材料>2:桥墩 截面>5:矩形桥墩 复制和移动>等间距(0,0,-1) 复制次数>15 适用
图22. 扩展生成桥墩
修改单元的理论厚度
主梁和桥墩建立完成后，就可以通过程序自动计算每个单元的构件理论厚度——
模型/材料和截面特性/修改单元的材料时间依存特性
选项>添加/替换
单元依存材料特性>构件的理论厚度 自动计算(开) 规范>中国标准 公式为：a( 0.5
) 全选 适用
图23. 修改单元理论厚度
定义结构组、边界组和荷载组
为了进行施工阶段分析，将在各施工阶段(construction stage)所要激活和钝化的单元、边界条件、荷载定义为组，并利用组来定义施工阶段。
组>结构租 >新建…
定义结构组>名称( 墩与悬臂
1)
名称( 悬臂段2)
名称(主梁)
名称（挂梁段）
名称（边跨满堂）
组>边界租 >新建…
定义边界组>名称 (墩底固结)；
名称 (墩顶连接)；
名称 (边跨滑动支座)；
名称（中跨临时固定）；
名称（体系转换）；
名称（满堂支撑）；
名称（挂孔）；
为了利用 桥梁
内力图 功能查看分析结果而将所有主梁单元定义为一个结构组。
图24. 结构组列表 图25. 边界组列表
组>荷载租 >新建…
定义荷载组>名称 (自重)；
名称 (二期)；
名称 (满堂段预应力)；
名称（悬臂段预应力） 后缀（1to2）；
图26. 荷载组列表
输入边界条件
因为主梁截面的偏心点选择的是中上部，而支座位于主梁的底部，因此需要在主梁的底部建立支座节点，并在支座节点上定义约束内容，并将支座节点与主梁节点通过刚臂进行连接。
对于边跨满堂支架施工段，在施工过程中，梁底部有支架的临时支撑作用，对支架采用只受压弹性连接模拟，支架底部采用固结。因此需要定义满堂施工梁段梁底节点，可以通过对主梁节点进行复制生成，如下所示——
单元号 (关)
; 节点号 (开) 模型/节点/复制和移动
选择节点（1to11，101to111） 形式>复制
复制和移动>复制, 间距:(0,0,-2) 复制次数:1次 适用
图27. 复制生成满堂支架临时支撑点
定义边跨永久滑动支座，使用一般支承方式定义边跨永久滑动支座。
模型 /边界条件 / 一般支承
单选(节点 : 178 199) 边界组名称>边跨滑动支座 选择>添加
支承条件类型> Dy, Dz, Rx (开)
图28. 定义边跨滑动支座1（永久支座）
主梁与支座节点的连接关系，使用刚性弹簧来连接。
模型 /边界条件 / 弹性连接
边界组名称>边跨滑动支座 选择>添加
弹性连接数据> 刚性 连接两点：（178，1），（199，111）
图29. 定义边跨滑动支座2（永久支座）
定义边跨满堂施工部分的支架，使用一般支承方式定义支架底固结作用，使用只受压弹性连接模拟支架支撑作用。
模型 /边界条件 / 一般支承
窗口选则 (节点 :179to198) 边界组名称>满堂支撑
选择>添加
支承条件类型>D-ALL, R-ALLx (开)
图30. 满堂支架底部固结
模型 /边界条件 / 弹性连接
边界组名称>满堂支撑 选项>添加
连接类型>只受压 SDX：10000KN/M 复制弹性连接（开），节点增幅 方向：x， 复制次数：9次，节点增幅：1 依次鼠标点击支架的两点：（179，2）， （189，101）
图31. 弹性连接模拟边跨满堂支架
图32. 边跨满堂施工梁段临时支撑约束表格
中墩位置处的连接涉及到三种边界条件的模拟：在施工过程中，首先施工T构部分，主梁与桥墩为固结；在边跨合龙后，需要对中墩进行体系转换，使边跨形成简支单悬臂状态；在吊装挂梁后，挂梁与主梁铰接，因此需要释放挂梁的弯曲自由度，形成三跨悬臂梁体系。因此在固结时使用弹性连接的刚性模拟，在体系转换时，使用主从刚性连接模拟。
模型 /边界条件 / 弹性连接
边界组名称>墩顶连接 选项>添加
连接类型>刚性 两点〉（112，114）， （112，116）， （113，115）， （113，117）
边界组名称>中墩临时固定 选项>添加
连接类型>刚性 两点〉（112，31）， （113，81）
模型 /边界条件 / 刚性连接
选择节点：112
边界组名称>体系转换 选项>添加 主节点：31
刚性连接的自由度：DX，DY，DZ，RX，RZ 适用
图33. 刚性连接模拟成桥约束
选择节点：113
边界组名称>体系转换 选项>添加 主节点：81
刚性连接的自由度：DX，DY，DZ，RX，RZ 适用
墩底采用固结，使用一般支承模拟。 视图 /选择 /平面选择
平面：xy平面
Z坐标：用鼠标在模型窗口中点击任一个墩底节点（坐标为-18.5）
则选择位于z=18.5的xy平面内所有节点和单元
模型 /边界条件 / 一般支承
边界组名称>墩底固结 选择>添加
支承条件类型：D-ALL， R-ALL 适用
挂梁处采用铰接，在程序中以释放梁端约束模拟挂梁与主梁的简支关系。 模型 /边界条件 / 释放梁端部约束
选择单元：48 边界组名称>挂孔 选项>添加/替换
选择类型和释放比率: 类型>相对值 i节点:My(开) j节点:无 适用
选择单元：63 边界组名称>挂孔 选择>添加/替换
选择类型和释放比率: 类型>相对值 i节点: 无
j节点: Fx(开) My(开) 适用
分配结构组
图34. 释放梁端约束模拟挂孔铰接
整个桥梁分为5个施工阶段，共涉及5个结构组，各结构组对应的具体单元内容如下表所示——
*注：这里的节点列表指的是除了单元外的其他包含在结构组中的节点信息
参考结构组的内容表格通过窗口选择和鼠标拖放的功能定义各个结构组。
5. 非预应力钢筋输入
非预应力钢筋可以使用截面钢筋来输入，具体输入方法如下
模型>材料和截面特性>截面钢筋…
箍筋采用
的是d16四
肢闭合箍筋。
设计截面列表>跨中 纵向钢筋
(i,j)两端钢筋信息相同(开) I端
1 直径(d16) 数量(66) Ref.Y(中央) Y(0) Ref.Z(上部) Z(0.06) 间距(0.15) 2 直径(d16) 数量(33) Ref.Y(中央) Y(0) Ref.Z(下部) Z(0.06) 间距(0.15) 抗剪钢筋
(i,j)两端钢筋信息相同(开) I端
弯起钢筋(开) 间距(1.5m) 角度(45) Aw(0.0005m^2) 抗扭钢筋(开) 间距(0.2m) Awt(0.0004m^2) Alt(0.002m^2) 箍筋(开) 间距(0.2m) Aw(0.0008m^2) 箍筋内表面包围的截面核芯面积(开) 保护层厚度(0.05m)
考虑翼缘/悬臂(开
)
图35. 截面钢筋输入
其他截面的截面钢筋信息可以参照“跨中”截面的截面钢筋数据输入，或者直接由“跨中”截面钢筋复制生成，具体输入方法如下——
模型>材料和截面特性>截面钢筋…
设计截面列表>跨中
复制截面钢筋给... 全选
图36. 复制截面钢筋
6. 输入荷载
输入施工阶段分析中的自重荷载、预应力荷载和铺装荷载。
本例题对实际结构进行了简化，对于成桥的温度荷载这里略去没有模拟，关于温度荷载的说明可以参考midas的在线帮助和其他技术资料。
荷载/ 静力荷载工况
名称 (自重)
类型 (施工阶段荷载) 名称 (预应力)
类型 (施工阶段荷载) 名称 (铺装)
类型 (施工阶段荷载)
图37. 定义静力荷载工况名称
输入恒荷载
使用 自重 功能输入自重荷载。 荷载 / 自重
荷载工况名称> 自重 荷载组名称 > 自重 自重系数 > Z (-1)
图38. 输入自重荷载
使用 梁单元荷载 功能输入铺装荷载。 选择单元: 视图>选择>属性
选择属性>材料
选择主梁材料添加(则所有材料属性为主梁的单元被选择)
图39. 根据单元属性选择单元
荷载 / 梁单元荷载
荷载工况名称> 铺装 荷载组名称 > 二期 选项> 添加
荷载类型> 均布荷载 偏心> 关
方向> 整体坐标系Z
数值> 相对值 x1:0 x2=1 w:-32.5KN/m
图40. 用梁单元荷载定义铺装荷载
适用
输入钢束特性值
荷载/ 预应力荷载 /钢束特性值
预应力钢束的名称 (钢束) ; 预应力钢束的类型>内部(后张) 材料>3: Strand1860 钢束总面积 (0.00434)
或者
钢铰线公称直径>15.2mm(1x7) 钢铰线股数 ( 31 ) 导管直径 (0.13) ;
钢束松弛系数(开)：JTG04 0.3 超张拉（开）
预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25
管道每米局部偏差对摩擦的影响系数: 1.5e-003（1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:0.006m 结束点:0.006m 粘结类型>粘结
图41.输入钢束特性值
输入钢束形状
首先输入左墩顶顶板束的形状。
消隐(关) ;
单元号 (开)
;
节点号 (关)
荷载/ 预应力荷载 /钢束布置形状
钢束名称 ( 顶板1-1) ; 钢束特性值>钢束
窗口选择 (单元 : 29to32) 输入类型>3-D 曲线类型>圆弧
钢束直线段>开始点 (0) ; 结束点(0)
无应力场长度：用户定义长度，开始(0)，结束(0) 布置形状 坐标轴类型>单元
1>x ( 0 ), y ( 0.44 ), Z( -0.6 ), R( 0 ) 2>x ( 0.8 ), y ( 0 ), Z ( -0.15 ), R( 2 ) 3>x ( 1.6 ), y ( 0 ), Z ( -0.15 ), R( 0 ) 4>x ( 2.4 ), y ( 0 ), Z ( -0.15 ), R( 0 ) 5>x ( 3.2 ), y ( 0 ), Z ( -0.15 ), R( 2 ) 6>x ( 4 ), y ( 0.44 ), Z ( -0.6 ), R( 0 ) 对称点>最后
钢束布置插入点 I端 单元:29 假想x轴方向>I-J 单元: 29 绕x轴旋转角度>0 投影(开) 偏心y: -2.25 z:0m
图42. 定义钢束形状
依据同样的方法定义其余的钢束形状。
关于如何快速定义钢束形状的方法详见MIDAS/Civil技术资料“如何快速定义钢束布置形状”。这里列出其他各钢束的坐标点的表格（见附件excel文件），可以通过excel表格与midas表格的兼容功能通过拷贝/复制钢束坐标来快速定义钢束形状。
下面示意一下由Excel表生成钢束的方法。
将钢束的控制坐标在excel中输入，或在cad中导出到excel中，然后复制xyzr部分内容，如下图所示——
图43.钢束形状坐标表格
用粘贴快捷键Ctrl+V将复制的钢束坐标粘贴到钢束布置形状对话框内。得到如下图所示
图44.由Excel表格复制生成钢束布置坐标
然后在钢束布置形状对话框中输入分配单元和钢束插入单元信息即可。如下图所示——
图45.修改钢束布置形状参数
其余钢束坐标表格：钢束形状参考表格.xls
其余钢束布置形状以MCT命令格式输入，其余钢束布置形状mct命令参考：其余46根钢束布置形状.mct
在Civil中选择主菜单工具>MCT命令窗口，然后打开编辑好的钢束布置形状MCT文件，得到如图所示文件，运行即可。
图46.修改钢束布置形状参数
下面按如下方法确认所输入的钢束的形状。
单元号(关
)
视图> 显示>综合>钢束形状名称，钢束形状控制点(开)
图47. 确认输入的钢束形状
输入钢束预应力荷载
定义完钢束的形状后，再定义预应力钢束的张拉荷载（预应力钢束张拉荷载
也可以在各施工阶段施加荷载）。
定义对钢束孔道
注浆的施工阶段。注浆前的应力按实际截面计算，注浆后按组合成的截面来计算。在注浆中输入了1意味着在张拉钢束之后的下一个施工阶段注浆。
转换单位体系，将单位体系设置为 ‘N’和‘mm’。 荷载/ 预应力荷载/ 钢束预应力荷载
荷载工况名称>预应力 ; 荷载组名称>悬臂段预应力1 钢束> 顶板1-1~顶板1-4，顶板1-1’~顶板1-4’,
顶板2-1~顶板2-4，顶板2-1’~顶板2-4’ 已选钢束
张拉力>应力 ; 张拉>两端
开始点 (1395) ; 结束点 (1395 ) 注浆 : 下 ( 0 )
图48. 输入T构时顶板预应力荷载
按照同样的方法，注意荷载组的选择输入最大悬臂状态时顶板钢束的预应力荷载。
荷载
/ 预应力荷载 / 钢束预应力荷载
荷载工况名称>预应力 ; 荷载组名称>悬臂段预应力2 钢束>顶板1-5~顶板1-8，顶板1-5’~顶板1-8’,
顶板2-5~顶板2-8，顶板2-5’~顶板2-8’ 已选钢束
张拉力>应力 ; 先张拉>两端
开始点(1395 ) ; 结束点(1395 ) 注浆 : 下 ( 0 )
图49. 输入最大悬臂段顶板预应力荷载
按照同样的方法，注意荷载组的选择输入边跨满堂施工段底板束的预应力荷载。
荷载
/ 预应力荷载 / 钢束预应力荷载
荷载工况名称>预应力 ; 荷载组名称>满堂段预应力 钢束>底板1-1~底板1-4 底板1-1’~底板1-4’
底板2-1~底板2-4 底板2-1’~底板2-4’ 已选钢束
张拉力>应力 ; 先张拉>两端
开始点(1395 ) ; 结束点(1395 ) 注浆 : 下 ( 0 )
图50. 输入底板预应力荷载
7. 定义施工阶段
本例题的施工阶段如表1所示。
表1. 各施工阶段的结构组、边界组和荷载组
荷载 /施工阶段分析数据 / 定义施工阶段
图51. 定义施工阶段窗口
施工阶段分析模型的阶段是由基本、施工阶段、最后阶段(PostCS)组成的。 基本阶段是对单元进行添加或删除、定义材料、截面、荷载和边界条件的阶段，可以说与实际施工阶段分析无关，且上述工作只能在基本阶段进行。
施工阶段是进行实际施工阶段分析的阶段，在这里可以更改荷载状况和边界条件。
最后阶段(PostCS)是对除施工阶段荷载以外的其他荷载进行分析的阶段，在该阶段可以将一般荷载的分析结果和施工阶段分析的结果进行组合。最后阶段可以被定义为施工阶段中的任一阶段。 下面定义施工阶段1。
荷载 / 施工阶段分析数据
/ 定义施工阶段
名称 ( 01-双悬臂 ) ; 持续时间 ( 10 ) 保存结果>施工阶段(开) ; 施工步骤(关) 单元
组列表> 墩与悬臂段1 激活>材龄 ( 5 ) ;
边界
组列表> 墩底固结,中墩临时固定,墩顶连接 激活>支承条件/ 弹性支承位置>变形前;
荷载
组列表> 自重,悬臂段预应力1 激活>激活时间>开始 ; 适用
图52. 定义施工阶段1
定义施工阶段2(CS2)。
名称 ( 02-
最大悬臂
) ; 持续时间 ( 10 ) 保存结果>施工阶段(开) ; 施工步骤(关) 单元
组列表>悬臂段2 激活>材龄 ( 5 ) ;
边界
组列表>无 荷载
组列表>悬臂段预应力2
激活>激活时间>开始 ; 适用
图53. 定义施工阶段2
下面定义施工阶段3。
名称 ( 03-边跨满堂施工 ) ; 持续时间 ( 10 ) 保存结果>
施工阶段(开) ; 施工步骤(关) 单元
组列表>边跨满堂 激活>材龄 ( 5 )
; 边界
组列表>边跨滑动支座,满堂支撑,体系转换 激活>支承条件 / 弹性支承位置>变形前
; 钝化>中跨临时固定 荷载
组列表>满堂段预应力
激活>激活时间>开始 ; 适用
图54. 定义施工阶段3
定义第4施工阶段——
名称 ( 04-挂梁 ) ; 持续时间 ( 5 ) 保存结果>施工阶段(开) ; 施工步骤(关) 单元
组列表>挂梁段
激活>材龄 ( 10 )
; 边界
组列表>挂孔
激活>支承条件 / 弹性支承位置>变形前 ;
钝化>满堂支撑
荷载
组列表>无 适用
图55. 定义施工阶段
4
名称 ( 05-收缩徐变 ) ; 持续时间 ( 3650 ) 保存结果>施工阶段(开) ; 施工步骤(关) 单元
组列表>无 边界
组列表>无 荷载
组列表>二期
激活时间> 开始 确认
图56. 定义施工阶段5
完成建模和定义施工阶段后，在施工阶段分析选项中选择是否考虑材料的时间依存特性和弹性收缩引起的钢束应力损失，并指定分析徐变时的收敛条件和迭代次数。
最后阶段可指定
为任一阶段，通过选择其它阶段来指定。
选择“自动分割
时间”的话，程序会对持续一定时间以上的施工阶段，在内部自动生成时间步骤来考虑长期荷载的效果。
分析 / 施工阶段分析控制
最终施工阶段>最后施工阶段 分析选项>考虑时间依存效果 (开) 时间依存效果
徐变和收缩(开) ; 类型>徐变和收缩 徐变分析时的收敛控制
迭代次数 ( 5 ) ; 收敛误差 ( 0.01 ) 自动分割时间 (开)
钢束预应力损失 (徐变和收缩) (开) 考虑钢筋的约束效果（开） 抗压强度的变化 (开)
钢束预应力损失 (弹性收缩) (开)
图57. 指定施工阶段分析选项
8. 输入移动荷载数据
在施工阶段分析中，对于没有将类型定义为施工阶段荷载的一般静力荷载或移动荷载的分析结果，可在最后阶段进行查看。本例题将在最后阶段查看对于移动荷载的分析结果。
定义车道
转换单位体系，将单位体系设置为 „KN‟和„m‟。
荷载 / 移动荷载分析数据 /移动荷载规范/china 荷载 / 移动荷载分析数据 /车道 添加：车道名称 (左车道)
车道荷载的分布>车道单元 该项为移动荷载
加载方向的选项。 车辆移动方向>往返(开)
偏心距离 ( -1.625 ) 车轮间距（0）
桥梁跨度 ( 30 ) 输入数据时也可
输入数式。 选择>两点 ( 1, 31 ) 鼠标点选节点1和111即可
桥梁跨度( 50 )
选择>两点 ( 31, 81 ) 桥梁跨度( 30 )
选择>两点 ( 81, 111 )
跨度始点:单元1(开) 单元31(开) 单元81(开)
车道名称 (右车道)
车道荷载的分布>车道单元 车辆移动方向>往返(开) 偏心距离 ( 1.625 ) 车轮间距（0）
桥梁跨度 ( 30 ) 选择>两点 ( 1, 31 ) 桥梁跨度( 50 )
选择>两点 ( 31, 81 ) 桥梁跨度( 30 )
选择>两点 ( 81, 111 )
跨度始点: 单元1(开) 单元31(开) 单元81(开)
图58. 定义车道
输入车辆荷载
输入数据库中的标准车辆荷载CH-CD。 荷载 / 移动荷载分析数据 / 车辆
车辆 > 添加标准车辆
标准车辆荷载 > 规范名称 >公路工程技术标准(JTG B01-2003) 车辆荷载名称 >CH-CD
标准车辆荷载数
据库中未包含的荷载可通过用户定义来输入。
图59. 输入车辆荷载
悬臂梁桥分析与设计说明
1. 概要
本桥为30+50+30三跨混凝土悬臂梁桥，其中中跨为挂孔结构，挂孔梁为普通钢筋混凝土梁，梁长16m。墩为钢筋混凝土双柱桥墩，墩高15m。
（注：本例题并非实际工程，仅作为软件功能介绍的参考例题。） 在简化过程中省略了边跨合龙段模拟、成桥温度荷载模拟。
通过本例题重点介绍MIDAS/Civil软件的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法等。
阶段01--双悬臂
阶段02--最大悬臂
阶段03--边跨满堂施工
阶段04--挂梁
阶段05--收缩徐变
图1. 分析模型
桥梁概况及一般截面
桥梁形式：三跨混凝土悬臂梁
桥梁长度：L = 30+50+30 = 110.0 m，其中中跨为挂孔结构，挂梁长16m，
为钢筋混凝土结构
施工方法：悬臂施工T构部分，满堂支架施工边跨现浇段，边跨合龙时，中跨
体系转换为简支单悬臂结构，拆除施工支架，然后施工中跨挂梁，挂梁与中跨主梁铰接，施工桥面铺装，并考虑3650天收缩徐变。
预应力布置形式：T构部分配置顶板预应力，边跨配置底板预应力 截面形式如下
图2. 跨中箱梁截面
图3. 墩顶箱梁截面
梁桥分析与设计的一般步骤 1. 定义材料和截面 2. 建立结构模型 3. 输入非预应力钢筋 4. 输入荷载 ①. 恒荷载
②. 钢束特性和形状 ③. 钢束预应力荷载 5. 定义施工阶段 6. 输入移动荷载数据
①. 选择移动荷载规范 ②. 定义车道 ③. 定义车辆 ④. 移动荷载工况 7. 运行结构分析 8. 查看分析结果
使用的材料 混凝土
主梁采用JTG04（RC）规范的C50混凝土，桥墩采用JTG04（RC）规范的C40混凝土 钢材
采用JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860 荷载
恒荷载
自重，在程序中按自重输入，由程序自动计算 预应力
钢束(φ15.2 mm×31)
截面面积: Au = 4340 mm2 孔道直径: 130 mm
钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛) 超张拉(开)
预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2 预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25
管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:6mm 结束点:6mm
张拉力:抗拉强度标准值的75%，张拉控制应力1395MPa
徐变和收缩
条件
水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)
28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2 长期荷载作用时混凝土的材龄:to5天 混凝土与大气接触时的材龄:ts3天 相对湿度: RH70% 构件理论厚度:程序计算
适用规范:中国规范(JTG D62-2004) 徐变系数: 程序计算
混凝土收缩变形率: 程序计算
移动荷载
适用规范：公路工程技术标准(JTG B01-2003) 荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD
2. 设置操作环境
打开新文件(新项目)，以 ‘混凝土悬臂梁’ 为名保存(保存)。 将单位体系设置为 „KN‟和„m‟。该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。
文件 / 新项目
文件 / 保存 (混凝土悬臂梁 )
单位体系还可以
工具 / 单位体系 通过点击画面下端长度> m ; 力>KN 状态条的单位选择
键()来进行转换。
图4. 设置单位体系
3. 定义材料和截面
定义材料
下面定义模型中所使用的混凝土和钢束的材料特性。
模型 / 材料和截面特性
/ 材料
类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC）
同时定义多种数据库> C50 名称〉主梁 材料特性时，使用
键可以连
类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC） 续输入。
数据库> C40 名称〉桥墩
名称(Strand1860 ) ; 类型>钢材 ; 规范> JTG04（S） 数据库>
图5. 定义材料对话框
定义截面
预应力混凝土连续梁通常采用箱梁截面，可以使用截面数据库中的设计截面来定义。首先定义控制位置的一般截面，然后再使用一般截面定义变截面。 （注：因为对于主梁要进行PSC设计和RC设计，因此主梁截面必须用设计截面来定义，而墩截面必须用数据库/用户截面来定义。）
模型 /材料和截面特性
/ 截面/添加
截面类型>设计截面> 单箱单室 截面号 ( 1 ) ; 名称 (跨中)
图6. 定义跨中位置处截面
图7. 定义支座位置处截面
根据已定义的等截面定义变截面
模型 /材料和截面特性
/ 截面/添加
截面类型>变截面> 单箱单室
截面号 ( 3 ) ; 名称 (跨中-支座) 偏心>中-上部
截面I、J端通过导入已经定义的跨中截面和支座截面来定义。
图8. 变截面“跨中-支座”定义对话框
图9. 变截面“支座-跨中”定义对话框
图10 定义桥墩截面
挂梁截面与跨中截面形式一样，可由跨中截面复制生成。
在材料和截面列表中选择跨中截面，然后点击截面列表右侧的复制命令，生成新的截面，然后再对新生成的截面修改截面名称即可。
图11 复制生成挂梁截面
最终全桥截面数据如下图所示——
图12. 截面列表
定义材料时间依存特性并连接
施工过程需要考虑主梁和桥墩的收缩徐变特性，为了考虑徐变、收缩，下面定义混凝土材料的时间依存特性。
材料的时间依存特性参照以下数据来输入。 标号强度 : fcu,k = 50000 KN/m2 （主梁），fcu,k = 40000 KN/m2（桥墩） 相对湿度 : RH = 70 %
理论厚度 : 1m(采用程序自动计算) 拆模时间 : 3天
模型 /材料和截面特性
/ 时间依存性材料(徐变和收缩)
名称 (主梁收缩徐变) ; 设计标准>China(JTG D62-2004) 标号强度 (50000)
环境年平均相对湿度(40 ~ 99) (70) 构件的理论厚度 (1) 截面形状比较复杂时，
可使用模型>材料和截面水泥种类系数(Bsc):5 特性值>修改单元材料时
开始收缩时的混凝土材龄 (3) 间依存特性 的功能来输
入h值。
名称 (桥墩收缩徐变) ; 设计标准>China(JTG D62-2004) 标号抗压强度 (40000)
环境年平均相对湿度(40 ~ 99) (70) 构件的理论厚度 (1) 水泥种类系数(Bsc):5
开始收缩时的混凝土材龄 (3)
图13. 定义主梁的徐变和收缩特性
图14. 定义桥墩的徐变和收缩特性
参照图15将一般材料特性和时间依存材料特性相连接。即将时间依存材料特性赋予相应的材料。
模型 / 材料和截面特性
/ 时间依存材料连接
时间依存材料类型>徐变和收缩>主梁徐变和收缩 选择指定的材料>材料>1:主梁
选择的材料
时间依存材料类型>徐变和收缩>桥墩徐变和收缩 选择指定的材料>材料>2:桥墩
选择的材料
图15. 连接时间依存材料特性
4. 建立结构模型
利用建立节点和扩展单元的功能来建立单元。
模型>节点> 建立节点
坐标 (0,0,0)
模型>单元> 扩展单元
全选
扩展类型>节点 线单元
单元类型>梁单元 ; 材料>1:主梁 ; 截面> 1: 跨中 生成形式>复制和移动
复制和移动>等间距>dx,dy,dz>(1, 0, 0) 复制次数>(110)
图16. 建立几何模型
根据桥梁所处位置给各桥梁段赋予实际的截面信息。
参照前面的图1可以看到，本桥在边跨的端部为等截面，中跨的挂梁部分为等截面，其他主梁为变截面，各截面对应的单元编号如下表所示——
以修改截面由低变高梁段，即“跨中-支座” 梁段截面信息为例，首先通过窗口选择单元14~29以及单元64~79，或者直接在单元选择框内输入单元编号“14to29 64to79”回车，则模型窗口中显示“14to29 64to79”单元被选中，然后在树形菜单中选择“跨中-支座”截面，按下鼠标左键不放，拖放至模型窗口，松开鼠标左键，则原模型窗口中被选择的单元的截面信息被重新赋予为“跨中-支座”截面，如下图所示——
对于变截面构件需
要定义每个单元适用的变截面信息，而对于一组变化规律相同的单元，使用变截面组功能更快更方便的定义一组变截面单元
图17. 选择要修改截面信息的单元
图18. 修改截面信息后
修改截面信息后会发现对应变截面梁段截面变化不连续，因此需要对变截面梁段定义变截面组.
模型/材料和截面特性/变截面组
组名称>跨中-支座
单元列表> 14to29 64to79(可以直接输入单元编号,也可以在模型窗口中选择单元) 截面形状的变化
z轴>多项式（1.6），对称平面，i，距离：0m y轴>线性 添加
则该段变截面梁段的形状改变如下图所示——
图19. 定义变截面组后结构显示形状
按照如上所述方法，修改中墩墩顶单元截面信息、截面由高变低（即截面“支座-跨中”梁段截面信息及变截面组信息），其中“支座-跨中”梁段的变截面组信息参考如下：
模型/材料和截面特性/变截面组
组名称> 支座-跨中
单元列表> 32to47 82to97 截面形状的变化
z轴>多项式（1.6），对称平面，j，距离：0m y轴>线性 添加
建立桥墩单元
选择墩顶处对应的主梁节点31和81，通过建立墩顶节点和扩展单元的功能建立桥墩单元。
模型/节点/复制和移动
形式>复制
复制和移动>等间距
间距：（0，0，-3.5）
复制次数：1次 适用
图20. 复制墩顶主梁节点
选择复制生成的主梁底部节点，沿桥横向复制生成墩顶节点
视图>选择新近建立的个体（或者直接在窗口选择复制生成的节点112，113） 模型/节点/复制和移动
形式>复制
注意输入间距复制和移动>任意间距 时，中间的逗号不
方向：y 能用中文逗号,必
间距：（2,-4） 适用
须使用英文逗号。
图21. 复制生成墩顶节点
选择新建项目，节点114to117 模型/单元/扩展
扩展类形>节点-〉线单元
单元属性>梁单元 材料>2:桥墩 截面>5:矩形桥墩 复制和移动>等间距(0,0,-1) 复制次数>15 适用
图22. 扩展生成桥墩
修改单元的理论厚度
主梁和桥墩建立完成后，就可以通过程序自动计算每个单元的构件理论厚度——
模型/材料和截面特性/修改单元的材料时间依存特性
选项>添加/替换
单元依存材料特性>构件的理论厚度 自动计算(开) 规范>中国标准 公式为：a( 0.5
) 全选 适用
图23. 修改单元理论厚度
定义结构组、边界组和荷载组
为了进行施工阶段分析，将在各施工阶段(construction stage)所要激活和钝化的单元、边界条件、荷载定义为组，并利用组来定义施工阶段。
组>结构租 >新建…
定义结构组>名称( 墩与悬臂
1)
名称( 悬臂段2)
名称(主梁)
名称（挂梁段）
名称（边跨满堂）
组>边界租 >新建…
定义边界组>名称 (墩底固结)；
名称 (墩顶连接)；
名称 (边跨滑动支座)；
名称（中跨临时固定）；
名称（体系转换）；
名称（满堂支撑）；
名称（挂孔）；
为了利用 桥梁
内力图 功能查看分析结果而将所有主梁单元定义为一个结构组。
图24. 结构组列表 图25. 边界组列表
组>荷载租 >新建…
定义荷载组>名称 (自重)；
名称 (二期)；
名称 (满堂段预应力)；
名称（悬臂段预应力） 后缀（1to2）；
图26. 荷载组列表
输入边界条件
因为主梁截面的偏心点选择的是中上部，而支座位于主梁的底部，因此需要在主梁的底部建立支座节点，并在支座节点上定义约束内容，并将支座节点与主梁节点通过刚臂进行连接。
对于边跨满堂支架施工段，在施工过程中，梁底部有支架的临时支撑作用，对支架采用只受压弹性连接模拟，支架底部采用固结。因此需要定义满堂施工梁段梁底节点，可以通过对主梁节点进行复制生成，如下所示——
单元号 (关)
; 节点号 (开) 模型/节点/复制和移动
选择节点（1to11，101to111） 形式>复制
复制和移动>复制, 间距:(0,0,-2) 复制次数:1次 适用
图27. 复制生成满堂支架临时支撑点
定义边跨永久滑动支座，使用一般支承方式定义边跨永久滑动支座。
模型 /边界条件 / 一般支承
单选(节点 : 178 199) 边界组名称>边跨滑动支座 选择>添加
支承条件类型> Dy, Dz, Rx (开)
图28. 定义边跨滑动支座1（永久支座）
主梁与支座节点的连接关系，使用刚性弹簧来连接。
模型 /边界条件 / 弹性连接
边界组名称>边跨滑动支座 选择>添加
弹性连接数据> 刚性 连接两点：（178，1），（199，111）
图29. 定义边跨滑动支座2（永久支座）
定义边跨满堂施工部分的支架，使用一般支承方式定义支架底固结作用，使用只受压弹性连接模拟支架支撑作用。
模型 /边界条件 / 一般支承
窗口选则 (节点 :179to198) 边界组名称>满堂支撑
选择>添加
支承条件类型>D-ALL, R-ALLx (开)
图30. 满堂支架底部固结
模型 /边界条件 / 弹性连接
边界组名称>满堂支撑 选项>添加
连接类型>只受压 SDX：10000KN/M 复制弹性连接（开），节点增幅 方向：x， 复制次数：9次，节点增幅：1 依次鼠标点击支架的两点：（179，2）， （189，101）
图31. 弹性连接模拟边跨满堂支架
图32. 边跨满堂施工梁段临时支撑约束表格
中墩位置处的连接涉及到三种边界条件的模拟：在施工过程中，首先施工T构部分，主梁与桥墩为固结；在边跨合龙后，需要对中墩进行体系转换，使边跨形成简支单悬臂状态；在吊装挂梁后，挂梁与主梁铰接，因此需要释放挂梁的弯曲自由度，形成三跨悬臂梁体系。因此在固结时使用弹性连接的刚性模拟，在体系转换时，使用主从刚性连接模拟。
模型 /边界条件 / 弹性连接
边界组名称>墩顶连接 选项>添加
连接类型>刚性 两点〉（112，114）， （112，116）， （113，115）， （113，117）
边界组名称>中墩临时固定 选项>添加
连接类型>刚性 两点〉（112，31）， （113，81）
模型 /边界条件 / 刚性连接
选择节点：112
边界组名称>体系转换 选项>添加 主节点：31
刚性连接的自由度：DX，DY，DZ，RX，RZ 适用
图33. 刚性连接模拟成桥约束
选择节点：113
边界组名称>体系转换 选项>添加 主节点：81
刚性连接的自由度：DX，DY，DZ，RX，RZ 适用
墩底采用固结，使用一般支承模拟。 视图 /选择 /平面选择
平面：xy平面
Z坐标：用鼠标在模型窗口中点击任一个墩底节点（坐标为-18.5）
则选择位于z=18.5的xy平面内所有节点和单元
模型 /边界条件 / 一般支承
边界组名称>墩底固结 选择>添加
支承条件类型：D-ALL， R-ALL 适用
挂梁处采用铰接，在程序中以释放梁端约束模拟挂梁与主梁的简支关系。 模型 /边界条件 / 释放梁端部约束
选择单元：48 边界组名称>挂孔 选项>添加/替换
选择类型和释放比率: 类型>相对值 i节点:My(开) j节点:无 适用
选择单元：63 边界组名称>挂孔 选择>添加/替换
选择类型和释放比率: 类型>相对值 i节点: 无
j节点: Fx(开) My(开) 适用
分配结构组
图34. 释放梁端约束模拟挂孔铰接
整个桥梁分为5个施工阶段，共涉及5个结构组，各结构组对应的具体单元内容如下表所示——
*注：这里的节点列表指的是除了单元外的其他包含在结构组中的节点信息
参考结构组的内容表格通过窗口选择和鼠标拖放的功能定义各个结构组。
5. 非预应力钢筋输入
非预应力钢筋可以使用截面钢筋来输入，具体输入方法如下
模型>材料和截面特性>截面钢筋…
箍筋采用
的是d16四
肢闭合箍筋。
设计截面列表>跨中 纵向钢筋
(i,j)两端钢筋信息相同(开) I端
1 直径(d16) 数量(66) Ref.Y(中央) Y(0) Ref.Z(上部) Z(0.06) 间距(0.15) 2 直径(d16) 数量(33) Ref.Y(中央) Y(0) Ref.Z(下部) Z(0.06) 间距(0.15) 抗剪钢筋
(i,j)两端钢筋信息相同(开) I端
弯起钢筋(开) 间距(1.5m) 角度(45) Aw(0.0005m^2) 抗扭钢筋(开) 间距(0.2m) Awt(0.0004m^2) Alt(0.002m^2) 箍筋(开) 间距(0.2m) Aw(0.0008m^2) 箍筋内表面包围的截面核芯面积(开) 保护层厚度(0.05m)
考虑翼缘/悬臂(开
)
图35. 截面钢筋输入
其他截面的截面钢筋信息可以参照“跨中”截面的截面钢筋数据输入，或者直接由“跨中”截面钢筋复制生成，具体输入方法如下——
模型>材料和截面特性>截面钢筋…
设计截面列表>跨中
复制截面钢筋给... 全选
图36. 复制截面钢筋
6. 输入荷载
输入施工阶段分析中的自重荷载、预应力荷载和铺装荷载。
本例题对实际结构进行了简化，对于成桥的温度荷载这里略去没有模拟，关于温度荷载的说明可以参考midas的在线帮助和其他技术资料。
荷载/ 静力荷载工况
名称 (自重)
类型 (施工阶段荷载) 名称 (预应力)
类型 (施工阶段荷载) 名称 (铺装)
类型 (施工阶段荷载)
图37. 定义静力荷载工况名称
输入恒荷载
使用 自重 功能输入自重荷载。 荷载 / 自重
荷载工况名称> 自重 荷载组名称 > 自重 自重系数 > Z (-1)
图38. 输入自重荷载
使用 梁单元荷载 功能输入铺装荷载。 选择单元: 视图>选择>属性
选择属性>材料
选择主梁材料添加(则所有材料属性为主梁的单元被选择)
图39. 根据单元属性选择单元
荷载 / 梁单元荷载
荷载工况名称> 铺装 荷载组名称 > 二期 选项> 添加
荷载类型> 均布荷载 偏心> 关
方向> 整体坐标系Z
数值> 相对值 x1:0 x2=1 w:-32.5KN/m
图40. 用梁单元荷载定义铺装荷载
适用
输入钢束特性值
荷载/ 预应力荷载 /钢束特性值
预应力钢束的名称 (钢束) ; 预应力钢束的类型>内部(后张) 材料>3: Strand1860 钢束总面积 (0.00434)
或者
钢铰线公称直径>15.2mm(1x7) 钢铰线股数 ( 31 ) 导管直径 (0.13) ;
钢束松弛系数(开)：JTG04 0.3 超张拉（开）
预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25
管道每米局部偏差对摩擦的影响系数: 1.5e-003（1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:0.006m 结束点:0.006m 粘结类型>粘结
图41.输入钢束特性值
输入钢束形状
首先输入左墩顶顶板束的形状。
消隐(关) ;
单元号 (开)
;
节点号 (关)
荷载/ 预应力荷载 /钢束布置形状
钢束名称 ( 顶板1-1) ; 钢束特性值>钢束
窗口选择 (单元 : 29to32) 输入类型>3-D 曲线类型>圆弧
钢束直线段>开始点 (0) ; 结束点(0)
无应力场长度：用户定义长度，开始(0)，结束(0) 布置形状 坐标轴类型>单元
1>x ( 0 ), y ( 0.44 ), Z( -0.6 ), R( 0 ) 2>x ( 0.8 ), y ( 0 ), Z ( -0.15 ), R( 2 ) 3>x ( 1.6 ), y ( 0 ), Z ( -0.15 ), R( 0 ) 4>x ( 2.4 ), y ( 0 ), Z ( -0.15 ), R( 0 ) 5>x ( 3.2 ), y ( 0 ), Z ( -0.15 ), R( 2 ) 6>x ( 4 ), y ( 0.44 ), Z ( -0.6 ), R( 0 ) 对称点>最后
钢束布置插入点 I端 单元:29 假想x轴方向>I-J 单元: 29 绕x轴旋转角度>0 投影(开) 偏心y: -2.25 z:0m
图42. 定义钢束形状
依据同样的方法定义其余的钢束形状。
关于如何快速定义钢束形状的方法详见MIDAS/Civil技术资料“如何快速定义钢束布置形状”。这里列出其他各钢束的坐标点的表格（见附件excel文件），可以通过excel表格与midas表格的兼容功能通过拷贝/复制钢束坐标来快速定义钢束形状。
下面示意一下由Excel表生成钢束的方法。
将钢束的控制坐标在excel中输入，或在cad中导出到excel中，然后复制xyzr部分内容，如下图所示——
图43.钢束形状坐标表格
用粘贴快捷键Ctrl+V将复制的钢束坐标粘贴到钢束布置形状对话框内。得到如下图所示
图44.由Excel表格复制生成钢束布置坐标
然后在钢束布置形状对话框中输入分配单元和钢束插入单元信息即可。如下图所示——
图45.修改钢束布置形状参数
其余钢束坐标表格：钢束形状参考表格.xls
其余钢束布置形状以MCT命令格式输入，其余钢束布置形状mct命令参考：其余46根钢束布置形状.mct
在Civil中选择主菜单工具>MCT命令窗口，然后打开编辑好的钢束布置形状MCT文件，得到如图所示文件，运行即可。
图46.修改钢束布置形状参数
下面按如下方法确认所输入的钢束的形状。
单元号(关
)
视图> 显示>综合>钢束形状名称，钢束形状控制点(开)
图47. 确认输入的钢束形状
输入钢束预应力荷载
定义完钢束的形状后，再定义预应力钢束的张拉荷载（预应力钢束张拉荷载
也可以在各施工阶段施加荷载）。
定义对钢束孔道
注浆的施工阶段。注浆前的应力按实际截面计算，注浆后按组合成的截面来计算。在注浆中输入了1意味着在张拉钢束之后的下一个施工阶段注浆。
转换单位体系，将单位体系设置为 ‘N’和‘mm’。 荷载/ 预应力荷载/ 钢束预应力荷载
荷载工况名称>预应力 ; 荷载组名称>悬臂段预应力1 钢束> 顶板1-1~顶板1-4，顶板1-1’~顶板1-4’,
顶板2-1~顶板2-4，顶板2-1’~顶板2-4’ 已选钢束
张拉力>应力 ; 张拉>两端
开始点 (1395) ; 结束点 (1395 ) 注浆 : 下 ( 0 )
图48. 输入T构时顶板预应力荷载
按照同样的方法，注意荷载组的选择输入最大悬臂状态时顶板钢束的预应力荷载。
荷载
/ 预应力荷载 / 钢束预应力荷载
荷载工况名称>预应力 ; 荷载组名称>悬臂段预应力2 钢束>顶板1-5~顶板1-8，顶板1-5’~顶板1-8’,
顶板2-5~顶板2-8，顶板2-5’~顶板2-8’ 已选钢束
张拉力>应力 ; 先张拉>两端
开始点(1395 ) ; 结束点(1395 ) 注浆 : 下 ( 0 )
图49. 输入最大悬臂段顶板预应力荷载
按照同样的方法，注意荷载组的选择输入边跨满堂施工段底板束的预应力荷载。
荷载
/ 预应力荷载 / 钢束预应力荷载
荷载工况名称>预应力 ; 荷载组名称>满堂段预应力 钢束>底板1-1~底板1-4 底板1-1’~底板1-4’
底板2-1~底板2-4 底板2-1’~底板2-4’ 已选钢束
张拉力>应力 ; 先张拉>两端
开始点(1395 ) ; 结束点(1395 ) 注浆 : 下 ( 0 )
图50. 输入底板预应力荷载
7. 定义施工阶段
本例题的施工阶段如表1所示。
表1. 各施工阶段的结构组、边界组和荷载组
荷载 /施工阶段分析数据 / 定义施工阶段
图51. 定义施工阶段窗口
施工阶段分析模型的阶段是由基本、施工阶段、最后阶段(PostCS)组成的。 基本阶段是对单元进行添加或删除、定义材料、截面、荷载和边界条件的阶段，可以说与实际施工阶段分析无关，且上述工作只能在基本阶段进行。
施工阶段是进行实际施工阶段分析的阶段，在这里可以更改荷载状况和边界条件。
最后阶段(PostCS)是对除施工阶段荷载以外的其他荷载进行分析的阶段，在该阶段可以将一般荷载的分析结果和施工阶段分析的结果进行组合。最后阶段可以被定义为施工阶段中的任一阶段。 下面定义施工阶段1。
荷载 / 施工阶段分析数据
/ 定义施工阶段
名称 ( 01-双悬臂 ) ; 持续时间 ( 10 ) 保存结果>施工阶段(开) ; 施工步骤(关) 单元
组列表> 墩与悬臂段1 激活>材龄 ( 5 ) ;
边界
组列表> 墩底固结,中墩临时固定,墩顶连接 激活>支承条件/ 弹性支承位置>变形前;
荷载
组列表> 自重,悬臂段预应力1 激活>激活时间>开始 ; 适用
图52. 定义施工阶段1
定义施工阶段2(CS2)。
名称 ( 02-
最大悬臂
) ; 持续时间 ( 10 ) 保存结果>施工阶段(开) ; 施工步骤(关) 单元
组列表>悬臂段2 激活>材龄 ( 5 ) ;
边界
组列表>无 荷载
组列表>悬臂段预应力2
激活>激活时间>开始 ; 适用
图53. 定义施工阶段2
下面定义施工阶段3。
名称 ( 03-边跨满堂施工 ) ; 持续时间 ( 10 ) 保存结果>
施工阶段(开) ; 施工步骤(关) 单元
组列表>边跨满堂 激活>材龄 ( 5 )
; 边界
组列表>边跨滑动支座,满堂支撑,体系转换 激活>支承条件 / 弹性支承位置>变形前
; 钝化>中跨临时固定 荷载
组列表>满堂段预应力
激活>激活时间>开始 ; 适用
图54. 定义施工阶段3
定义第4施工阶段——
名称 ( 04-挂梁 ) ; 持续时间 ( 5 ) 保存结果>施工阶段(开) ; 施工步骤(关) 单元
组列表>挂梁段
激活>材龄 ( 10 )
; 边界
组列表>挂孔
激活>支承条件 / 弹性支承位置>变形前 ;
钝化>满堂支撑
荷载
组列表>无 适用
图55. 定义施工阶段
4
名称 ( 05-收缩徐变 ) ; 持续时间 ( 3650 ) 保存结果>施工阶段(开) ; 施工步骤(关) 单元
组列表>无 边界
组列表>无 荷载
组列表>二期
激活时间> 开始 确认
图56. 定义施工阶段5
完成建模和定义施工阶段后，在施工阶段分析选项中选择是否考虑材料的时间依存特性和弹性收缩引起的钢束应力损失，并指定分析徐变时的收敛条件和迭代次数。
最后阶段可指定
为任一阶段，通过选择其它阶段来指定。
选择“自动分割
时间”的话，程序会对持续一定时间以上的施工阶段，在内部自动生成时间步骤来考虑长期荷载的效果。
分析 / 施工阶段分析控制
最终施工阶段>最后施工阶段 分析选项>考虑时间依存效果 (开) 时间依存效果
徐变和收缩(开) ; 类型>徐变和收缩 徐变分析时的收敛控制
迭代次数 ( 5 ) ; 收敛误差 ( 0.01 ) 自动分割时间 (开)
钢束预应力损失 (徐变和收缩) (开) 考虑钢筋的约束效果（开） 抗压强度的变化 (开)
钢束预应力损失 (弹性收缩) (开)
图57. 指定施工阶段分析选项
8. 输入移动荷载数据
在施工阶段分析中，对于没有将类型定义为施工阶段荷载的一般静力荷载或移动荷载的分析结果，可在最后阶段进行查看。本例题将在最后阶段查看对于移动荷载的分析结果。
定义车道
转换单位体系，将单位体系设置为 „KN‟和„m‟。
荷载 / 移动荷载分析数据 /移动荷载规范/china 荷载 / 移动荷载分析数据 /车道 添加：车道名称 (左车道)
车道荷载的分布>车道单元 该项为移动荷载
加载方向的选项。 车辆移动方向>往返(开)
偏心距离 ( -1.625 ) 车轮间距（0）
桥梁跨度 ( 30 ) 输入数据时也可
输入数式。 选择>两点 ( 1, 31 ) 鼠标点选节点1和111即可
桥梁跨度( 50 )
选择>两点 ( 31, 81 ) 桥梁跨度( 30 )
选择>两点 ( 81, 111 )
跨度始点:单元1(开) 单元31(开) 单元81(开)
车道名称 (右车道)
车道荷载的分布>车道单元 车辆移动方向>往返(开) 偏心距离 ( 1.625 ) 车轮间距（0）
桥梁跨度 ( 30 ) 选择>两点 ( 1, 31 ) 桥梁跨度( 50 )
选择>两点 ( 31, 81 ) 桥梁跨度( 30 )
选择>两点 ( 81, 111 )
跨度始点: 单元1(开) 单元31(开) 单元81(开)
图58. 定义车道
输入车辆荷载
输入数据库中的标准车辆荷载CH-CD。 荷载 / 移动荷载分析数据 / 车辆
车辆 > 添加标准车辆
标准车辆荷载 > 规范名称 >公路工程技术标准(JTG B01-2003) 车辆荷载名称 >CH-CD
标准车辆荷载数
据库中未包含的荷载可通过用户定义来输入。
图59. 输入车辆荷载