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预应力混凝土桥梁抗倾覆计算
作者：MIDAS技术工程师 葛老师
midas Civil
midas Civil是桥梁领域通用结构分析及设计系统，它具有直观的操作界面，并且采用了尖端的计算机显示技术。midas Civil集成了静力分析、动力分析、几何非线性分析、屈曲分析、移动荷载分析、PSC桥分析、悬索桥分析、水化热分析等分析设计功能。
midas FEA
midas FEA是“目前唯一全部中文化的土木专用非线性及细部分析软件”，它的几何建模和网格划分技术采用了在土木领域中已经被广泛应用的前后处理软件midas FX+的核心技术，同时融入了MIDAS强大的线性、非线性分析内核，并与荷兰TNO DIANA公司进行了技术合作，是一款专门适用于土木领域的高端非线性分析和细部分析软件。
midas Civil Designer
midas Civil Designer是针对中国规范开发的一款桥涵结构通用设计平台。它以构件验算位置设计验算及结果输出，具有强大的设计功能，使用户一站式完成结构设计。通用midas CivilDesigner的特色功能——预应力钢束调束，用户可根据验算结果快速调整钢束布置，同步实现实时验算；通过“工作树”及图表等方式简便、直观地显示验算及图形结果，并输出符合工程设计要求的计算书，是一款与我国现行规范紧密结合、符合设计人员设计思维和习惯的桥涵结构通用设计平台。
midas SmartBD
midas SmartBDS是集建模、分析、设计和施工图绘制为一体的智能化桥梁解决方案，它提供直观友好的操作界面，并且采用了尖端的桥梁结构分析设计、计算机图形处理、施工图纸绘制等技术。midas SmartBDS集成了PSC箱梁（横梁）、RC箱梁（横梁）的分析和设计功能，并可自动绘制并输出PSC箱梁、RC箱梁、下部结构的施工图纸。
预应力混凝土桥梁抗倾覆计算
引言：
2018 年新规《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》对抗倾覆计算做了明确的规定，本篇文章以某跨度为 45+70+45m 预应力混凝土连续梁桥为例，说明采用 MIDAS 软件进行桥梁结构抗倾覆计算方法。利用 midas Civil 2019，建立结构有限元模型。
图 1 45+70+45m 连续梁有限元模型图
表 1 45+70+45m 连续梁荷载统计表
2 基本组合支座反力
根据 18 混规 4.1.8 条：在作用基本组合下，单向受压支座始终保持受压状态。首先，根据 15 通规进行荷载组合，CDN 可以生成倾覆验算荷载组合。
图 2 CDN 生成倾覆组合
CDN 中定义倾覆参数后，运行计算，得出如下支座反力计算结果：
图 3 CDN 计算特征状态 1 结果
下面通过从 Civil 中提取反力，按照规范要求组合进行验证：
从上述，CDN 计算抗倾覆进行特征状态 1 是考虑温度荷载、温度梯度荷载引起支座反力，支座沉降和移动荷载按并发值计算，结果输出的是生成倾覆基本组合所有结果最小值。
3 标准组合抗倾覆稳定系数
根据 18 混规 4.1.8 条条文说明：
同样根据 15 通规进行荷载组合，CDN 生成倾覆验算荷载组合，定义倾覆参数后，运行计算，得出如下抗倾覆稳定计算结果：
图 4 CDN 计算特征状态 2 结果
通过从 Civil 中提取反力，按照规范要求组合进行验证：
CDN 抗倾覆计算特征状态 2 验算是按照规范要求，考虑永久作用稳定效应和可变作用失稳效应，需要注意的是支座沉降和汽车荷载效应组合成稳定或失稳效应时一定要采用并发值。
4 Civil 与 CDN 中实现抗倾覆计算步骤
A、定义并发反力组
所有定义设置一般支撑的节点放在一个结构组，见下图：
图 5 Civil 中定义并发反力组的节点
然后通过荷载>移动荷载>并发反力组把定义的结构组添加。
B、CDN 参数定义
表 2 CDN 参数定义表
参考文献
[1]公路桥涵设计通用规范 D60-2015[Z].人民交通出版社,2015.10
[2]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG3362-2018 [Z].人民交通出版社,2018.7
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本文标题：迈达斯：连载-桥梁荟-52【预应力混凝土桥梁抗倾覆计算】
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