文档介绍：桥梁移动荷载时程分析

时程分析(time history analysis)是对受动力荷载的结构通过动力方程式进行求解的过程，
即根据结构本身的特性和所受的荷载来分析在任意时刻结构的反应，如位移、内力等。时程分
析方法可分为直接积分法(direct Integration)和振型叠加法(modal superposition)，MIDAS/
Civil中包含了这两种分析方法。
下面通过对桥梁结构的移动荷载进行时程分析，来介绍使用MIDAS/Civil进行时程分析的方
法，其具体步骤如下。

1. 建立结构模型

2. 输入质量数据

3. 输入特征值分析数据

4. 进行特征值分析

5. 分析特征值分析结果

6. 输入时程分析数据

7. 进行时程分析

8. 查看时程分析结果
建立结果模型

例题如图1所示，为一30m跨的单跨桥梁，所施加的车辆荷载可将其理想化为如图2所示的
三角形荷载。

模型的尺寸和荷载等数据如下。

m
V⋅t P=1 kN , V=80 km/hr

1 m
Z
******@ m=30 m
X
截面
图1. 例题模型
特性值
单元类型 : 梁单元
材料
混凝土 : 30号混凝土
弹性模量 : E= MPa
截面特性
惯性矩 : I = 3333333 cm4
截面面积 : A = 400 cm2

荷载
由于车辆荷载作用在节点时是个瞬间作用后随即消失的一种冲击荷载，所以在这里将其近
似地模拟为最大值为1kN的三角形荷载(具体到某种车辆时，可输入该车辆的总轴重，也可以在
定义节点动力荷载时，调整其中的系数 )，其中时间t1和t2间的时间差由车辆的速度和所建模
型的节点间距来决定。
Force

1 kN

Time(sec)
t1 t2
图2. 将车辆荷载近似模拟为三角形荷载

车速为80 km/hr，所以
t1=单元长度/车速= m/(80 km/hr)= sec
t2= t1x 2 = sec
输入质量数据

振型叠加法是根据特征值分析的结果来进行的，所以需要输入特征值分析所需的质量
数据。MIDAS/Civil中输入质量数据的方法有节点质量、将荷载转换为质量、将结构自重转
换为质量等方法，这里使用第三种方法将结构的自重转换为节点质量(lumped mass)。
在程序主菜单的模型/结构类型中可调出此对话窗口，输入内容如下。

图3. 结构类型对话框

结构类型