关于MIDAS的截面偏心问题

midas在设定偏心分析时，程序内部在偏心对齐位置和几何中心(对齐位置)之间会设置刚臂，分析时依然以质心为中心计算。设偏心跟不设偏心会产生有没有关于质心的弯矩的差别，所以会产生反力的差别。

我们可以想象一个顶部对齐的变截面，支座约束在梁两端的下部。

这样的结构其实如同一个拱，当有水平向约束时，应该产生水平反力。

此时如果是按中-中对齐的变截面单元建模的话，建模点不应该是直线，而应该是质心间的连线(如同拱)。悬臂法桥梁一般如此。在civil中，为了用户的方便，用户可按直线建模(这样对于其他荷载的加载比较方便，比如移动荷载)，并通过设置截面的偏心来实现对齐方式。

在结果中查看梁单元内力图时，所有的结果输出都是针对质心处进行的。

无论设置还是不设置截面偏心（根据建模及加载方便而定），在进行结构、荷载以及约束模拟时都必须严格按照实际情况进行模拟。

桥梁新规范圆形截面偏心受压构件计算算例

尺寸示意图 单位： 截面复核思路 假定ξ，试算N u 步骤：已知ρ、、、、、、'sd cd d d f f r l e M N 00)( 首先计算实际0e η→假定ξ→由r f C Af gf D Bf e sd cd sd cd ?'+'+=ρρ0试算e 0 ，若试算00e e η≈（误差不超过2%）说明ξ或者中性轴合适，A 、B 、C 、D 正确→由'+sd cd f r C f Ar 22ρ计 算N u ，要满足u d N N ≤0γ。 （1）

其中圆柱的高度为: m 939.45.30439.35=?-?=l 其半径为： m 5.0mm 5002 1000===r 混凝土保护层的厚度为50mm ； 竖向轴力： 由5根梁组成，每根重16t ,由两根柱承担其重量，故单根柱所受轴向力简化为 KN 5.2208.92 5 218=??=d N 偏心距：0.28m 280mm 0==e 对于C30混凝土轴心抗压强度设计值： MPa 5.11=cd f Ⅱ级钢筋：抗压强度设计值MPa 280='sd f ，构件的计算长度，按《公桥规》表 5.3.1注，当一端固定，一端自由时，取2l ，故 计算长度m 878.9939.4220=?==l l 对于轴压构件的长细比： i l 0= λ A I i = 对于圆形截面面积：44 142 2 πππ=?==D A 对于圆形截面惯性矩：646416464444ππππ=?=== D D I 故其回转半径：41644= ==π π A I i 所以，其长细比：5.17512.394 1878.90>===i l λ 对于长细比5.170>i l 的构件，应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏

§5 偏心受压圆形截面

§5 圆形截面偏心受压构件承载力计算 在桥梁工程中，钢筋混凝土圆形受压柱应用很广，例如桥墩、钻孔灌注桩基础等桥梁下部结构。除了前一章学过的轴心受压柱以外，大量使用的还是偏心受压柱，。我们知道，轴心受压构件计算简单，而偏心受压构件计算则复杂得多。由于圆形偏心受压构件得截面及布筋不同于矩形截面构件，因此和矩形截面的公式也就不同，需要另外建立公式，本节就讲基本公式怎么建立，以及公式怎么应用。 柱的类型轴心受压柱桥墩 偏心受压柱钻孔灌注桩 ?? ?????? 在讲公式之前，先讲一下柱的构造。我们知道，在规范中，构造规定与计 算公式同等重要，偏心受压时的构造规定大部分与轴心受压相同。纵筋沿圆周均匀布置；纵筋直径不小于 12，纵筋要伸入基础和盖梁， 混凝土保护层C 不小于30～40㎜，此外还规定了最小配筋率、最大配筋率，对箍筋也作了规定。对于钻孔灌注桩，由于它的直径大，又处于地下，所以它的主筋比一般的柱要粗，保护层也相应要大些，具体看教材、规范对应条款。 max min min max 6125035030~40 mm 0.0045156,40010.84纵筋沿圆周均匀布置，不少于根纵筋，水平净距不小于，不大于纵筋要伸入基础和盖梁构造、，纵筋＝，＝％ 直径箍筋，封闭式；不小于（柱直径）灌注桩，保护层要大一些 v mm mm C d mm S mm d D φρρρρ??? ?? ≥???? ≥????≤?≥????≤??? ???≤??? ?? 一、 基本假定 根据试验研究分析，规范引入以下假定作为计算基础： 1、 截面变形符合平面假定 2、 受压区混凝土最大压应变εcu =0.0033 3、 混凝土压应力图采用等效矩形应力图，应力达到f cd ,等效区高度 00()为实际受压区高度x x x β=，00 2值随而变，＝x x D r βξξ=（ξ实际受压区高度与截面直径的比值），即 1,0.81 1.5, 1.067 0.267 当时当＜时ξβξβξ≤=≤= -

1_圆形截面偏心受压构件验算计算书

1 圆形截面偏心受压构件计算书 1基本信息 1.1尺寸信息 圆形截面构造尺寸及钢筋示意图 几何长度l=12 m， 半径r=750 mm， 约束方式为：两端铰结。 根据规范《JTG 3362-2018 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》附录E可知，计算长度换算系数k=1.0, 计算长度l0=kl=1.0×12=12.00 m, 混凝土的面积A=πr2=π×750 2=1767145.87 mm2。 1.2材料信息 混凝土的等级为：C30，抗压强度f cd=13.8 MPa； 纵向钢筋的等级为：HRB400，抗拉强度f sd=330 MPa ,直径d s=28 mm，根数n=28 根，钢筋重心所在圆周半径r s=680 mm，钢筋面积为A s=0.25πd s2n=0.25×π× 28 2×28=17241.06 mm2。 不考虑骨架焊接,钢筋表面没有环氧树脂涂层。

1.3设计信息 结构的重要性系数γ0=1.1； 环境类别：Ⅰ类； 计算类型：一般计算； 弯矩的基本组合: M d=1680 kN?m 轴力的基本组合： N d=3590 kN 弯矩的频遇组合： M s=1500 kN?m 轴力的频遇组合： N s=2000 kN 轴力的准永久组合： N l=2000 kN 2极限状态承载能力验算 截面高度?=2r=2×750=1500.0 mm 截面有效高度 ?0=r+r s=750+680=1430.0 mm 纵向钢筋配筋率 ρ=A s πr2 = 17241.06 π×750 2 ×100%=0.98% 基本组合下的初始偏心距 e0=M d d =1000× 1680 =468.0 mm i=0.5×r=0.5×750=375.0 mm ψ=l0i?=12.00 ×1000 375.0 ?=32.00>17.5所以要考虑偏心距增大系数的影响。 计算偏心距系数时，e0=max (468.0 ，1500.0 30 ，20)=468.0 mm