用MIDAS做悬索桥分析
用MIDAS/Civil做悬索桥分析
1.悬索桥初始平衡状态分析理论
悬索桥与一般中小跨经桥梁的区别就是悬索桥的自重和大部分施工荷载主要由主缆来承担。特别是成桥后在恒载作用下主缆和吊杆的张力、桥形应与设计目标一致。悬索桥的主缆是变形性很大的承重构件，施工过程中主缆和加劲梁的几何形状变化非常大，所以进行悬索桥设计时，要做逆施工阶段分析（倒拆分析），为了做考虑几何非线性的倒拆分析还需要做自重荷载下的初始平衡状态分析。
悬索桥在加劲梁的自重作用下产生变形后达到平衡状态，在满足设计要求的垂度和跨经条件下，计算主缆的坐标和张力的分析一般称为初始平衡状态分析。这是对运营阶段进行线性、非线性分析的前提条件，所以应尽量使初始平衡状态分析结果与设计条件一致。
悬索桥的初始平衡状态分析阶段是以悬索桥的基本假定为基础，利用节线法来计算空缆线形的过程。节线法是利用加劲梁、吊杆自重作用下产生的内力平衡条件来计算主缆的坐标和张力的方法。此方法是悬索桥（广安大桥、永宗大桥、日本明石海峡大桥）广泛应用的方法。最近除了节线法之外，还有利用弹性悬链线确定空缆线形的方法和考虑加劲梁、主缆、主塔体系来决定整体结构形状的精确分析的方法。MIDAS/Civil软件不仅能做节线法分析，而且还能对整体结构体系做精确的初始平衡状态分析。
1.1节线法
该方法采用了日本Ohtsuki博士使用的计算索平衡状态方程式，是利用桥梁自重和主缆张力的平衡方程计算主缆坐标和主缆张力的方法。其基本假定如下：
(1) 吊杆仅在横桥向倾斜，垂直于顺桥向。
(2) 主缆张力沿顺桥向分量在全跨相同。
(3) 假定主缆与吊杆的连接节点之间的索呈直线形状，而非抛物线形状。
(4) 主缆两端坐标、跨中垂度、吊杆在加劲梁上的吊点位置、加劲梁的恒荷载等为已知量。
吊杆间主缆的张力分布如图1所示。
图 1. 主缆张力
一般来说将索分别投影在竖直面和水平面上，利用在各自平面上张力和恒荷载的平衡关系进行分析，下面分别介绍竖向和水平面内的分析过程。
1.1.1 竖向平面内的分析
下图为主缆在竖向平面上的投影，假设一个跨度内的吊杆数量为N-1，则吊杆将该跨分割成N 跨。
图 2. 投影在X-Z平面上的主缆形状和力的平衡
在此，si W 是将加劲梁和吊杆荷载平均到主缆上的均布荷载，ci W 是主缆的自重。根据力的平衡条件，在第i个节点位置的平衡方程式如下。
x
N
N N
T l d T l d T l d T ==Λ==222
111
)1...,,2,1(1
11
?==+++N i l d T l d T i i i i
i i
???????????????????(a)
在此i T 为节点i-1和节点i之间的主缆单元的张力，i l 是主缆单元的长度，x T 是主缆张力的水平分量，主缆张力的水平分量在全跨相同。
在横桥向，即Y-Z平面上的力的平衡如图3所示。
图 3. Y-Z平面上的平衡
在Y-Z平面上的平衡方程如下:
)
1,...,2,1(1
11
1
?=+?=???+++?N i W h z z P l z z T l z z T ci
i
i
Gi i
i i
i i i
i i i
????????????????????????????(b)
在此i P 是第i个吊杆的张力，i h 是吊杆的长度。 由(a)和(b)可以得到N-1个方程。
)
1,...,2,1(111?=+=+?=???
?
?????+??++?N i W W W h z z P d z z d z z T ci
si ci i
i
Gi i
i i i i i i x
在此，si W 是均分到主缆上的加劲梁和吊杆的荷载，ci W 是主缆自重。上面公式中的未知数
为)1,...,2,1(?=N i z i
和x T ，共有N个未知数，所以还需要一个条件才能解开方程组。作
为追加条件使用跨中的垂度f与跨中、两边吊杆的竖向坐标的关系公式。
f z z z N
N
+
+
=
)(2
102
1.1.2 水平面内的分析
与竖向平面的分析一样，也可以得到如下N-1个水平面内的平衡关系公式
)
1,...,2,1(111?=??=?=???
?
?????+??++?N i z z y y W h y y P d y y d y y T i
Gi i Gi si
i
i
Gi i
i i i i i i x
在此，水平张力x T 可由竖向平面内的分析获得，主缆两端的y轴坐标N y y ,0为已知值，
所以共有N-1的未知数i y )1,...,2,1(?=N i 可通过方程组计算。
1.2 精确平衡状态分析
1.2.1 确定主缆线形
通过节线法确定的主缆初始线形因为基本假定（假定2）的假设，可能与主缆的最终实际线形有所差异。所以需要以节线法确定的初始线形为基础，使用悬链线索单元做更精确的分析。首先把主缆两端的锚固点、主塔底部、吊杆下端均按固结处理，然后建立由弹性悬链线主缆和吊杆形成的空缆模型。通过节线法计算的主缆两端坐标和无应力长作为弹性悬链线的已知参数。无应力长0L
是以主缆两端坐标为基础计算而得，主缆的水平张力x T 也是通过节线法来计算，也是已
知参数。初始平衡状态的精确分析分析流程图参见图4。
图 4. 通过已知条件x T 表现弹性悬链线单元的静力平衡状态
已知条件 : ) ,,,
(1x T F lz ly lx =水平力
未知条件 : o L F F ,,32
1.2.2 确定整体结构形状
自锚式悬索桥的主缆和加劲梁是连接在一起的，加劲梁受很大的轴力作用。如图5所示，加劲梁的两端和主塔顶部会产生很大（桥轴方向）的位移。即主缆体系将发生变化，所以从严格意义
来说初始平衡状态分析计算的主缆坐标和无应力长与实际并不相符。这样的问题可以通过给杆系单元输入初始内力来解决。
图 5. 自锚式悬索桥加劲梁两端和主塔顶部的变形
图5为自锚式悬索桥的初始平衡状态。把主缆平衡状态分析计算的主缆反力作为外力施加在杆系单元上（输入初始内力）。
图 6. 初始平衡状态自锚式悬索桥分离图形
Va H
H
H
H
Va
Vp Vp
Wi Wi
Wi
2. 地锚式悬索桥初始平衡状态分析例题
2.1 桥梁类型以及基本数据
三跨连续的地锚式悬索桥，全跨116m（183＋750＋183），详细数据如图7所示。
图 7. 三跨连续地锚式悬索桥
分类 主跨 边跨 加劲梁自重 9.680tonf/m 9.680tonf/m 附属构件平均集中荷载 4.5tonf/EA 4.5tonf/EA 主缆单位长度自重 0.8528tonf/m 1.2625tonf/m 吊杆单位长度自重
0.0132tonf/m
0.0132tonf/m
将附属构件的荷载换算成集中荷载，加在吊杆下端节点上。主缆和吊杆的自重需要通过反复迭代计算才能确定（因为只有确定了主缆坐标位置才能确定重量）。
2.2 用节线法计算主缆坐标
2.2.1 主跨主缆坐标的计算
垂点和主塔顶点坐标为已知点，利用节线法计算主跨主缆的坐标。
分类 X(m) Z(m) 垂点 595.0 48.35 主塔顶点
220.0
131.7
用节线法计算地锚式悬索桥形状时，要把加劲梁的均布荷载换算成集中荷载加载在吊杆的下端。
主跨的一般吊杆 : 19.68/20.096.82
tonf m m tonf ××
=
750m
183m
183m
18@20m
18@20m
2@15m
7@20m
7@20m
50m 50m
f =83.35m
主跨垂点相邻吊杆 : 19.68/17.584.72
tonf m m tonf ××
=
主跨垂点处吊杆 : 19.68/15.072.62
tonf m m tonf ××
=
图 8. 主跨加劲梁荷载
计算主缆的水平张力(Tx)。如图8所示，A1点作用的反力计算如下：
1101.31789.277.11849.852
tonf tonf tonf tonf
×++×
=
垂点C处的弯矩Mc计算如下：
11849.85750101.3(355335315755535)89.215
2
Mc =××
?×++++++?×L
356546.25tonf m =?
利用
M T f
c x =?条件，计算水平张力为：
356546.25
4277.69983.35
M c tonf x f T ===
利用上面求出的水平张力和主塔的反力可以计算出主塔旁边第一根吊杆上端节点的坐标。
18@20.0m
18@20.0m
2@15.0m 72.6t o n f +4.5t o n f 84.7t o n f +4.5t o n f 84.7t o n f +4.5t o n f
96.8tonf+4.5tonf
96.8tonf+4.5tonf
A1
B1
C
图 9. 主塔反力
如图9所示，通过下面的关系式计算H1。
12011849.85208.649204277.699
A A x
x
H R R H m m T T →=
×=
=
×=
主塔旁边第一根吊杆上端节点的Z坐标为：
131.78.654123.046m ?=
第二根吊杆上端节点坐标可通过第一根吊杆上端节点的平衡条件来计算。
图 10. 吊杆上部节点力的平衡
12101.32020
x x H H T T tonf ×
?×= 201208.648
2(101.3)(4277.699101.3)8.175204277.69920x x
H H T m T →=
××+=××+=
主塔旁边第二根吊杆上端节点的Z坐标为：
123.0468.179114.867m ?=
以此类推，可以求出其它吊杆上端节点的Z坐标如下表。
R A
号 X(m) Z(m)(上端)Z(m)(下端)吊杆长度
吊杆1 240 123.05119 39.065
83.98619
吊杆2 260 114.876 39.605 75.271
吊杆3 280 107.17443 40.145 67.02943
吊杆4 300 99.946484 40.682 59.26448
吊杆5 320 93.192152 41.196 51.99615
吊杆6 340 86.91144 41.673 45.23844
吊杆7 360 81.104346 42.114 38.99035
吊杆8 380 75.770872 42.519 33.25187
吊杆9 400 70.911017 42.888 28.02302
吊杆10 420 66.524781 43.221 23.30378
吊杆11 440 62.612164 43.518 19.09416
吊杆12 460 59.173166 43.779 15.39417
吊杆13 480 56.207787 44.004 12.20379
吊杆14 500 53.716027 44.193 9.523027
吊杆15 520 51.697886 44.346 7.351886
吊杆16 540 50.153364 44.463 5.690364
吊杆17 560 49.082461 44.544 4.538461
吊杆18 580 48.428605 44.589 3.839605
吊杆19 595 48.35 44.6 3.75
如上表所示，确定主缆的坐标以后吊杆与主缆相交节点的Z坐标与吊杆和加劲梁相交节点的Z 坐标之差就是吊杆的长度。且如图11所示，主缆的长度（Li）也可通过其坐标来计算。
图 11. 主缆长度计算
i-Z i-1
分类 主缆长度(m) 主缆自重(tonf)吊杆长度(m) 吊杆自重(tonf)
1 21.78995 18.582468 83.98619
2 1.107509
2 21.6063
3 18.425882 75.27100
4 0.992584
3 21.43162 18.276882 67.02943
4 0.883904
4 21.26601 18.13565
5 59.264484 0.781509
5 21.10974 18.002384 51.996152 0.685663
6 20.963 17.877246 45.23844 0.59655
7 20.826 17.760414 38.990346 0.514158
8 20.69894 17.652053 33.251872 0.438486
9 20.58199 17.552319 28.023017 0.369534
10 20.47533 17.46136 23.303781 0.307302
11 20.37912 17.379314 19.094164 0.251791
12 20.29351 17.306309 15.394166 0.203
13 20.21864 17.242458 12.203787 0.160929
14 20.15462 17.187863 9.5230268 0.125578
15 20.10156 17.142614 7.351886 0.096948
16 20.05955 17.106784 5.6903642 0.075038
17 20.02865 17.080433 4.5384615 0.059848
18 20.01069 17.065112 3.8396053 0.050632
19 15.00161 12.793376 3.75 0.049451
确定主缆和吊杆的长度以后，可计算出主缆和吊杆的自重（如上表）。
前面计算的主缆坐标只考虑了加劲梁自重和附属构件荷载。为了计算考虑主缆、吊杆自重的主缆坐标，根据通过坐标计算的而得主缆、吊杆自重重新进行反复迭代计算，最终求出收敛的主缆坐标。利用节线法反复计算的最终主缆坐标如下表。此时最终主缆水平张力为5033.274tonf。
项目 X(m) Z(m) 节点荷载(tonf)吊杆1 240 123.02629121.0996579 吊杆2 260 114.83269120.8233816 吊杆3 280 107.11814120.5616376 吊杆4 300 99.881664120.3145789 吊杆5 320 93.122347120.0825831 吊杆6 340 86.839324
119.8659451 吊杆7 360 81.031795119.6647566 吊杆8 380 75.699023119.4791191 吊杆9 400 70.840333119.3091295 吊杆10 420 66.455112119.1548797 吊杆11 440 62.542809119.0164558 吊杆12 460 59.102938118.8939376 吊杆13 480 56.135075118.7873978 吊杆14 500 53.638861118.6969018 吊杆15 520 51.614001118.6225066 吊杆16 540 50.060262118.564261 吊杆17 560 48.977478118.5222049 吊杆18 580 48.317469106.3970373 吊杆19
595
48.35
90.00150677
图 12. 主跨主缆最终坐标
2.2.2 边跨主缆坐标计算
边跨主缆的水平张力与主跨主缆水平张力相同。计算边跨主缆坐标时，使用水平张力值5033.274tonf。采用计算主跨主缆坐标相同的方法计算边跨主缆坐标。
边跨一般吊杆 : 19.68/20.096.82
tonf m m tonf ××
= 边跨支点处吊杆 : 19.68/50.0242.02
tonf m m tonf ××
=
图 13. 边跨加劲梁集中荷载
位置 X(m) Z(m) A2 220.0 131.7 B2
30.0
22.0
利用B2点的弯矩为0的条件计算作用主塔上的竖向荷载。
2246.550101.3(507090110130150170)4277.699109.71900A R ×+×+++++++×?×= 2246.550101.3(507090110130150170)4277.699109.7
2918.551190
A R tonf
×+×+++++++×=
=
B2
A2
109.7m
7@20m
50m
242.0+4.5tonf 96.8+4.5 tonf
图 14. 主塔顶点反力
如图14所示，通过下面的关系计算H1。
12012918.5512013.645204277.699
A A x
x
H R R H m m T T →=
×=
=
×=
主塔边第一根吊杆上端节点的Z坐标为131.713.645118.055m ?=。
第二根吊杆上端节点的坐标可利用第一根吊杆上端节点的力的平衡条件来计算。
图 15. 吊杆上端节点的力的平衡条件
12101.32020
x x H H T T tonf ×
?×= 2012013.645
2(101.3)(4277.699101.3)12.493204277.69920x x
H H T m T →=
××+=××+=
主塔边第二根吊杆上端节点的Z坐标为118.05512.493105.562m ?=。 以此类推，其它吊杆上端节点的Z坐标计算结果如下表。
R A
H1
H2
号 X(m) Z(m,上端)Z(m,下端)吊杆长度
吊杆1 200 118.0545836.625 81.42958
吊杆2 180 105.5616437.165 68.39664
吊杆3 160 93.54233137.705 55.83733
吊杆4 140 81.99663636.365 45.63164
吊杆5 120 70.92456 36.905 34.01956
吊杆6 100 60.32610337.445 22.8811
吊杆7 80 50.20126537.985 12.21626
如上表所示，确定主缆的坐标以后吊杆与主缆相交节点的Z坐标与吊杆和加劲梁相交节点的Z 坐标之差就是吊杆的长度。主缆的长度（Li）也可通过其坐标来计算。
号 主缆长度 主缆自重 吊杆长度 吊杆自重
1 24.21151664 30.56704 81.42958 1.07487
2 23.58120822 29.771275 68.39664 0.902836
3 23.33375052 29.45886 55.83733 0.737053
4 23.09335566 29.155362 45.63164 0.602338
5 22.8602464
6 28.861061 34.01956 0.449058
6 22.63464801 28.576243 22.8811 0.302031
7 22.41678708 28.301194 12.21626 0.161255
确定主缆、吊杆的长度以后，根据单位长度重量计算主缆和吊杆的自重。采用计算主跨主缆时的相同方法反复计算最终得出收敛后的主缆坐标（考虑主缆和吊杆自重）。
号 X(m) Z(m) 节点荷载(tonf)
吊杆1 200 117.89417 278.25439
吊杆2 180 105.19399 132.10869
吊杆3 160 93.01876 131.59088
吊杆4 140 81.366411 131.11693
吊杆5 120 70.235062 130.63734
吊杆6 100 59.622809 130.17715
吊杆7 80 49.527822 129.73656
图 16. 主缆最终坐标
2.3 主缆的精确初始平衡状态分析
利用MIDAS/Civil的悬索桥分析控制功能进行精确的初始平衡状态分析。
图 17. 悬索桥分析控制数据对话框
如图17所示，指定最终的更新节点和主跨的垂点结构组，还要选择初始平衡状态分析时要考虑的荷载组。如图18所示，将更新节点和垂点定义为结构组。通过位移形状可以判断结构是否处于初始平衡状态。
图 18. 初始平衡状态
图 19. 加劲梁弯矩图(1)
图 20. 加劲梁弯矩图(2)
如图19、20为悬索桥初始平衡状态的加劲梁弯矩图。主缆的坐标和加劲梁的弯矩都是吊杆张力的函数，所以调整吊杆的张力对主缆坐标和加劲梁的弯矩都有很大的影响。通过调整吊杆张力的和设置施工预拱度可以使加劲梁的弯矩分布更为均匀。
0.00mm
0.10mm
3.自锚式悬索桥分析例题
自锚式悬索桥初始平衡状态分析通过两个步骤来完成。第一步骤，首先只对主缆做初始平衡状态分析。第二步骤，在第一步骤中计算的主缆支点反力作为外力加载在杆系结构上，计算加劲梁以及主塔的初始内力。
3.1桥梁类型及基本数据
图 21. 三跨连续自锚式悬索桥
项目 X(m) Z(m)
垂点 235.0 31.895
主塔顶点 110.0 81.895
项目 主跨 边跨
恒荷载 14.000tonf/m 13.000tonf/m 恒荷载包括加劲梁自重、吊杆自重、主缆自重、附属物自重等。
3.2利用节线法计算主缆坐标
3.2.1 主跨主缆坐标计算
为了利用节线法计算主缆线形，把恒荷载换算为集中荷载加载在吊杆的下端节点上。
主跨吊杆：13.0/12.5162.5tonf m m tonf ×=
?图 22. 主跨部分集中荷载
计算主缆的水平张力（Tx）。
如图22所示，首先计算作用在A1点的反力R A 。
1162.5191543.752
tonf tonf ××
=
则垂点C的弯矩Mc为：
11543.75250162.5(12.5912.5812.5212.51)2
Mc =××
?××+×++×+×L
101562.5tonf m =?
利用M T f c x =?条件计算水平张力Tx：
101562.5
2031.2550
M c tonf x f T ===
利用水平张力计算主缆坐标的方法与地锚式悬索桥的计算方法相同。省略具体计算过程，计算结果如下表。
号 X(m) Z(m) 吊杆1 122.5 72.395 吊杆2 135 63.895 吊杆3 147.5 56.395 吊杆4 160 49.895 吊杆5 172.5 44.395 吊杆6 185 39.895 吊杆7 197.5 36.395 吊杆8 210 33.895 吊杆9 222.5
32.395 吊杆10
235
31.895
3.2.2 边跨主缆坐标计算
计算边跨主缆坐标时的水平张力与主跨相等，计算坐标方法也相同。首先把加劲梁与吊杆的均布荷载换算成集中荷载加载在吊杆下端节点上。
边跨一般吊杆：114.0/12.5175.02
tonf m m tonf ××
=
边跨端部吊杆：)1
14.0/(18.012.5213.52
tonf m m m tonf ×+×=
图 23. 边跨集中荷载
点 X(m) Z(m) A2 110.0 81.895 B2
4.5
26.511
midas时程分析
16. 时程分析 概述 对下面受移动荷载的简支梁运行时程分析。 ?材料 弹性模量 : 2.4?1011 psi 容重(γ) : 0.1 lbf/in3 ?截面 截面面积(Area) : 1.0 in2 截面惯性矩(Iyy) : 0.083333 in4 半径(radius) : 10.0 in 厚度(thickness) : 2.0 in 重力加速度(g) : 1.0 in/sec2
速度 容重 整体坐标系原点 （a）受移动荷载的简支梁 （b）时程荷载函数 图 16.1 分析模型 模型是受600 in/sec速度的移动荷载的简支梁结构。通过时程分析了解动力荷载下结构的反映，改变荷载周期来查看共振的影响。
设定基本环境 打开新文件以‘时程分析 1.mgb’为名保存. 文件 / 新文件 文件 / 保存 ( 时程分析 1 ) 设定单位体系。 工具 / 单位体系 长度 > in ; 力 > lbf 图 16.2 设定单位体系
设定结构类型为 X-Z 平面。且为了特征值分析，设定自重自动转换为节点质量。 模型/ 结构类型 结构类型 > X-Z 平面 将结构的自重转换为质量> 转换到 X, Y, Z 重力加速度( 1 ) 点格(关) 捕捉点(关) 捕捉节点捕捉单元正面 图 16.3 设定结构类型
定义材料以及截面 输入材料和截面，采用用户定义的类型和数值的类型输入数据。 模型/ 特性/ 材料 一般> 名称( 材料) ; 类型> 用户定义 用户定义 > 规范>无 分析数据 > 弹性模量 ( 2.4E+11 ) 容重( 0.1 ) ? 模型/ 特性/ 截面 数值 名称( 截面) ; 截面形状> Pipe 尺寸 > D ( 10 ) ; t w( 2 ) 截面特性值> 面积( 1 ) ; Iyy ( 0.083333 )? 图 16.4 定义材料图 16.5 定义截面
midas连续梁分析报告实例
1. 连续梁分析概述 比较连续梁和多跨静定梁受均布荷载和温度荷载（上下面的温差）下的反力、位移、 内力。 3跨连续两次超静定 3跨静定 3跨连续1次超静定 图 1.1 分析模型
?材料 钢材: Grade3 ?截面 数值 : 箱形截面 400×200×12 mm ?荷载 1. 均布荷载 : 1.0 tonf/m 2. 温度荷载 : ΔT = 5 ℃ (上下面的温度差) 设定基本环境 打开新文件，以‘连续梁分析.mgb’为名存档。单位体系设定为‘m’和‘tonf’。 文件/ 新文件 文件/ 存档(连续梁分析 ) 工具 / 单位体系 长度> m ; 力 > tonf 图 1.2 设定单位体系
设定结构类型为 X-Z 平面。 模型 / 结构类型 结构类型> X-Z 平面? 设定材料以及截面 材料选择钢材GB（S）（中国标准规格），定义截面。 模型 / 材料和截面特性 / 材料 名称( Grade3) 设计类型 > 钢材 规范> GB(S) ; 数据库> Grade3 ? 模型 / 材料和截面特性 / 截面 截面数据 截面号( 1 ) ; 截面形状 > 箱形截面; 用户：如图输入 ; 名称> 400×200×12 ? 选择“数据库”中的任 意材料，材料的基本特 性值（弹性模量、泊松 比、线膨胀系数、容 重）将自动输出。 图 1.3 定义材料图 1.4 定义截面建立节点和单元
为了生成连续梁单元，首先输入节点。 正面, 捕捉点 (关), 捕捉轴线 (关) 捕捉节点 (开), 捕捉单元 (开), 自动对齐 模型 / 节点 / 建立节点 坐标 ( x, y, z ) ( 0, 0, 0 ) 图 1.5 建立节点 参照用户手册的“输 入单元时主要考虑事项”
用midas做稳定分析步骤
用MIDAS来做稳定分析的处理方法（笔记整理） 对一个网壳或空间桁架这样的整体结构而言，稳定会涉及三类问题： A.整个结构的稳定性 B.构成结构的单个杆件的稳定性 C.单个杆件里的局部稳定（如其中的板件的稳定）A整个结构的稳定性: 1. 在数学处理上是求特征值问题的特征值屈曲，又叫平衡分叉失稳或者分支点失稳 特征：结构达到某种荷载时，除结构原来的平衡状态存在外，还可能出现第二个平衡态 2：极值点失稳 特征：失稳时，变形迅速增大，而不会出现新的变形形式，即平衡状态不发生质变，结构失稳时相应的荷载称为极限荷载。 3：跳跃失稳，性质和极值点失稳类似，可以归入第二类。B构成结构的单个杆件的稳定性 通过设计的时候可以验算秆件的稳定性，尽管这里面存在一个计算长度的选取问题而显得不完善，但总是安全的。 C 单个杆件里的局部稳定（如其中的板件的稳定） 在MIDAS里面，我想已不能在整体结构的范围内解决了，但是单个秆件的局部稳定可以利用板单元（对于实体现在还没
有办法做屈曲分析）来模拟单个构件，然后分析出整体稳定屈曲系数。和A是同样的道理，这里充分体现了结构即构件，构件即结构的道理 A整个结构的稳定性: 分析方法： 1：线性屈曲分析（对象：桁架，粱，板） 在一定变形状态下的结构的静力平衡方程式可以写成下列形式： (1)：结构的弹性刚度矩阵：结构的几何刚度矩阵：结构的整体位移向量：结构的外力向量 结构的几何刚度矩阵可通过将各个单元的几何刚度矩阵相加而得，各个单元的几何刚度矩阵由以下方法求得。几何刚度矩阵表示结构在变形状态下的刚度变化，与施加的荷载有直接的关系。任意构件受到压力时，刚度有减小的倾向；反之，受到拉力时，刚度有增大的倾向。大家所熟知的欧拉公式，对于一个杆单元，当所受压力超过N=3.1415^2*E*I/L^2时，杆的弯曲刚度就消失了，同样的道理不仅适用单根压杆，也适用与整个框架体系通过特征值分析求得的解有特征值和特征向量，特征值就是临界荷载，特征向量是对应于临界荷载的屈曲模态。临界荷载可以用已知的初始值和临界荷载的乘积计算得到。临界荷载和屈曲模态意味着所输入的临界荷载作用到结构时，结构就发生与屈曲模态相同形态的屈
midas施工阶段分析
目录 Q1、施工阶段荷载为什么要定义为施工阶段荷载类型 (2) Q2、 POSTCS阶段的意义 (2) Q3、施工阶段定义时结构组激活材龄的意义 (2) Q4、施工阶段分析独立模型和累加模型的关系 (2) Q5、施工阶段接续分析的用途及使用注意事项 (2) Q6、边界激活选择变形前变形后的区别 (3) Q7、体内力体外力的特点及其影响 (4) Q8、如何考虑对最大悬臂状态的屈曲分析 (4) Q9、需要查看当前步骤结果时的注意事项 (5) Q10、普通钢筋对收缩徐变的影响 (5) Q11、如何考虑混凝土强度发展 (5) Q12、从施工阶段分析荷载工况的含义 (5) Q13、转换最终阶段内力为POSTCS阶段初始内力的意义 (6) Q14、赋予各构件初始切向位移的意义 (6) Q15、如何得到阶段步骤分析结果图形 (6) Q16、施工阶段联合截面分析的注意事项 (6) Q17、如何考虑在发生变形后的钢梁上浇注混凝土板 (7)
Q1、施工阶段荷载为什么要定义为施工阶段荷载类型 A1．“施工阶段荷载”类型仅用于施工阶段荷载分析，在POSTCS阶段不能进行分析。如果将在施工阶段作用的荷载定义为其他荷载类型，则该荷载既在施工阶段作用，也在成桥状态作用。在施工阶段作用的效应累加在CS合计中，在成桥状态作用的荷载效应以“ST荷载工况名称”的形式体现。 因此为了避免相同的荷载重复作用，对于在施工阶段作用的荷载，其荷载类型最好定义为施工阶段荷载。 注：荷载类型“施工荷载”和“恒荷载”一样，都属于既可以在施工阶段作用也可以在POSTCS阶段独立作用的荷载类型。 Q2、P OSTCS阶段的意义 A2．POSTCS是以最终分析阶段模型为基础，考虑其他非施工阶段荷载作用的状态。通常是成桥状态，但如果在施工阶段分析控制数据中定义了分析截止的施工阶段，则那个施工阶段的模型就是POSTCS阶段的基本模型。沉降、移动荷载、动力荷载（反应谱、时程）都是只能在POSTCS阶段进行分析的荷载类型。 施工阶段的荷载效应累计在CS合计中，而POSTCS阶段各个荷载的效应独立存在。 POSTCS阶段荷载效应有ST荷载，移动荷载，沉降荷载和动力荷载工况。 有些分析功能也只能在POSTCS阶段进行：屈曲、特征值。 Q3、施工阶段定义时结构组激活材龄的意义 A3．程序中有两个地方需要输入材龄，一处是收缩徐变函数定义时需输入材龄，用于计算收缩应变；一处是施工阶段定义时结构组激活材龄，用于计算徐变系数和混凝土强度发展。因此当考虑徐变和混凝土强度发展时，施工阶段定义时的激活材龄一定要准确定义。 当进行施工阶段联合截面分析时，计算徐变和混凝土强度发展的材龄采用的是施工阶段联合截面定义时输入的材龄，此时在施工阶段定义时的结构组激活材龄不起作用。 为了保险起见，在定义施工阶段和施工阶段联合截面分析时都要准确的输入结构组的激活材龄。 Q4、施工阶段分析独立模型和累加模型的关系 A4．进行施工阶段分析的目的，就是通过考虑施工过程中前后各个施工阶段的相互影响，对各个施工阶段以及POSTCS阶段进行结构性能的评估，因此通常进行的都是累加模型分析。 对于线性分析，程序始终按累加模型进行分析，如欲得到某个阶段的独立模型下的受力状态，可以通过另存当前施工阶段功能，自动建立当前施工阶段模型，进行独立分析。 在个别情况下，需要考虑当前阶段的非线性特性时，可以进行非线性独立模型分析，如悬索桥考虑初始平衡状态时的倒拆分析，需用进行非线性独立模型分析。 Q5、施工阶段接续分析的用途及使用注意事项 A5．对于复杂施工阶段模型，一次建模很难保证结构布筋合理，都要经过反复调整布筋。 每次修改施工阶段信息后，都必须重新从初始阶段计算。接续分析的功能就是可以指定接续分析的阶段，被指定为接续分析开始阶段前的施工阶段不能进行修改，其后的施工阶段可以进行再次修改，修改完毕后，不必重新计算，只需执行分析〉运行接续
迈达斯Midas-civil梁格法建模实例
北京迈达斯技术有限公司
目录 概要 (3) 设置操作环境........................................................................................................... 错误!未定义书签。定义材料和截面....................................................................................................... 错误!未定义书签。建立结构模型........................................................................................................... 错误!未定义书签。PSC截面钢筋输入 ................................................................................................... 错误!未定义书签。输入荷载 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。定义施工阶段. (60) 输入移动荷载数据................................................................................................... 错误!未定义书签。输入支座沉降........................................................................................................... 错误!未定义书签。运行结构分析 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。查看分析结果........................................................................................................... 错误!未定义书签。PSC设计................................................................................................................... 错误!未定义书签。
迈达斯Midas-civil梁格法建模实例
迈达斯技术
目录 概要 (3) 设置操作环境................................................................................................................ 错误!未定义书签。定义材料和截面............................................................................................................ 错误!未定义书签。建立结构模型................................................................................................................ 错误!未定义书签。PSC截面钢筋输入......................................................................................................... 错误!未定义书签。输入荷载 ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。定义施工阶段. (62) 输入移动荷载数据........................................................................................................ 错误!未定义书签。输入支座沉降................................................................................................................ 错误!未定义书签。运行结构分析................................................................................................................ 错误!未定义书签。查看分析结果................................................................................................................ 错误!未定义书签。PSC设计 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
栈桥——迈达斯分析验算示例(清晰版)
栈桥分析 北京迈达斯技术有限公司
目 录 栈桥分析 (1) 1、工程概况 (1) 2、定义材料和截面 (2) 定义钢材的材料特性 (2) 定义截面 (2) 3、建模 (4) 建立第一片贝雷片 (4) 建立其余的贝雷片 (8) 建立支撑架 (9) 建立分配梁 (12) 4、添加边界 (17) 添加弹性连接 (17) 添加一般连接 (19) 释放梁端约束 (22) 5、输入荷载 (22)
添加荷载工况 (22) 6、输入移动荷载分析数据 (23) 定义横向联系梁组 (23) 定义移动荷载分析数据 (23) 输入车辆荷载 (24) 移动荷载分析控制 (26) 7、运行结构分析 (27) 8、查看结果 (27) 生成荷载组合 (27) 查看位移 (28) 查看轴力 (29) 利用结果表格查看应力 (30)
栈桥分析 1、工程概况 一座用贝雷片搭建的施工栈桥，跨径15m（5片贝雷片），支承条件为简支，桥面宽6米。设计荷载汽—20，验算荷载挂—50。贝雷片的横向布置为5×90cm，共6片主梁，在贝雷片主梁上布置I20a分配梁，位置作用于贝雷片上弦杆的每个节点处，间距约75cm。如下图所示： 贝雷片参数：材料16Mn；弦杆2I10a槽钢（C 100x48x5.3/8.5，间距8cm），腹杆I8(h=80mm,b=50mm, tf=4.5mm ,tw=6.5mm)。贝雷片的连接为销接。 图1 贝雷片计算图示（单位：mm） 支撑架参数：材料A3钢，截面L63X4。 分配横梁参数：材料A3钢，截面I20a，长度6m。
建模要点：贝雷片主梁用梁单元，销接释放绕梁端y-y轴的旋转自由度；支撑架用桁架单元；分配横梁用梁单元，与贝雷主梁的连接采用节点弹性连接（仅连接平动自由度，旋转自由度不连接）；车道布置一个车道，居中布置。 2、定义材料和截面 定义钢材的材料特性 模型 / 材料和截面特性 / 材料/添加 材料号：1 类型>钢材；规范：JTJ(S) 数据库>16Mn （适用） 材料号：2 类型>钢材；规范：JTJ(S) 数据库>A3 确认 定义截面 注：midas/Civil的截面库中含有丰富的型钢截面，同时还拥有强大的截面自定义功能。 模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加 数据库/用户 截面号1； 名称：（弦杆） 截面类型：（双槽钢截面） 选择用户定义，数据库名称（GB-YB）； 截面名称：C 100x48x5.3/8.5 C：（80mm）点击适用
学习midas心得
r Calculate Propertes Now MIDAS/SPC U 1.5.1 - Sectional Property Calculate Iriported AutoCAD DXF model data -Model: Cunie [140], Point [仙町 I —I —JI —1\ Procts# Message / i r I r 练习 midas 时的心得 I Generate Section Type ---------------- ti Plane 广 Line ? ■■I. ..■■■. .■■■ . ?■■■■■ ^11 ■■■ ：_■■■■■? ?■■■. . ■■■ r i^lerge Strai^t Line^— Angle | [Deg] rjame [ r Location I 厂 Group I Sectior Color Apply Clos e I 馆 SEcliQn ]
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迈达斯Midascivil梁格法建模实例
司
目录 概要......................................................... 设置操作环境 ................................................. 定义材料和截面 ............................................... 建立结构模型 ................................................. PSC截面钢筋输入 .............................................. 输入荷载 ..................................................... 定义施工阶段 ................................................. 输入移动荷载数据 ............................................. 输入支座沉降 ................................................. 运行结构分析 ................................................. 查看分析结果 ................................................. PSC设计......................................................
midas时程荷载工况中几个选项的说明
时程荷载工况中几个选项的说明 动力方程式如下： 在做时程分析时，所有选项的设置都与动力方程中各项的构成和方程的求解方法有关，所以在学习时程分析时，应时刻联想动力方程的构成，这样有助于理解各选项的设置。另外，正如哲学家所言：运动是绝对的，静止是相对的。静力分析方程同样可由动力方程中简化(去掉加速度、速度项，位移项和荷载项去掉时间参数)。 0.几个概念 自由振动: 指动力方程中P(t)=0的情况。P(t)不为零时的振动为强迫振动。 无阻尼振动: 指[C]=0的情况。 无阻尼自由振动: 指[C]=0且P(t)=0的情况。无阻尼自由振动方程就是特征值分析方程。 简谐荷载: P(t)可用简谐函数表示，简谐荷载作用下的振动为简谐振动。 非简谐周期荷载: P(t)为周期性荷载，但是无法用简谐函数表示，如动水压力。 任意荷载: P(t)为随机荷载(无规律)，如地震作用。随机荷载作用下的振动为随机振动。 冲击荷载: P(t)的大小在短时间内急剧加大或减小，冲击后结构将处于自由振动状态。 1.关于分析类型选项 目前有线性和非线性两个选项。该选项将直接影响分析过程中结构刚度矩阵的构成。 非线性选项一般用于定义了非弹性铰的动力弹塑性分析和在一般连接中定义了非线性连接(非线性边界)的结构动力分析中。当定义了非弹性铰或在一般连接中定义了非线性连接(非线性边界)，但是在时程分析工况对话框中的分析类型中选择了“线性”时，动力分析中将不考虑非弹性铰或非线性连接的非线性特点，仅取其特性中的线性特征部分进行分析。 只受压(或只受拉)单元、只受压(或只受拉)边界在动力分析中将转换为既能受压也能受拉的单元或边界进行分析。 如果要考虑只受压(或只受拉)单元、只受压(或只受拉)边界的非线性特征进行动力分析应该使用边界条件>一般连接中的间隙和钩来模拟。 2.关于分析方法选项 目前有振型叠加法、直接积分法、静力法三个选项。这三个选项是指解动力方程的方法。关于振型叠加法、直接积分法可以参考一些动力方程方面的书籍。 振型叠加法是将多自由度体系的动力反应问题转化为一系列单自由度体系的反应，然后再线性叠加的方法。其优点是计算速度快节省时间，但是由于采用了线性叠加原理，原则上仅适用于分析线弹性问题，当进行非线性动力分析时或者因为装有特殊的阻尼器而不能满足阻尼正交(刚度和质量的线性组合)时是不能使用振型叠加法的。 直接积分法是将时间作为积分参数解动力方程式的方法，又称为时域逐步积分法。直接
弹塑性时程分析实例
80 第40卷 增刊 建 筑 结 构 2010年6月 北京某超高层商住楼动力弹塑性时程分析 徐晓龙，高德志，桂满树，姜毅荣，何四祥，王 侃 （北京迈达斯技术有限公司，北京 100044） [摘要] 基于梁柱塑性铰和剪力墙纤维模型，利用MIDAS Building 软件实现了超高层建筑结构的弹塑性时程分析。结合该结构研究了在大震作用下结构将出现的破坏模式、塑性发展特点等，并与弹性分析进行了对比，说明弹塑性分析更能反映实际情况，能对结构的抗震性能给出较为合理全面的评价，并对工程设计给出指导。 [关键词] 动力弹塑性时程分析；MIDAS Building ；纤维模型 Elastic-plastic time-history analysis on the super-high business-living building in Beijing Xu Xiaolong, Gao Dezhi, Gui Manshu, Jiang Yirong, He Sixiang, Wang Kan （Beijing MIDAS Technology Information Co.,Ltd,. Beijing 100044,China ） Abstract: Based on the theory of plastic hinges （beams and columns ） and fiber model （walls ）, elastic-plastic time-history analysis is performed on the super-high business-living building in Beijing by MIDAS Building software under the scarce earthquake load. Failure Modes and plastic zone development are researched according to the feature of the structure. Through the comparison with the elastic analysis, it is considered that evaluation on the structure can be deduced from the elastic-plastic analysis more reasonably and comprehensively, and there will be better instruction to the projects. Keywords: dynamic elastic-plastic analysis; MIDAS Building; fiber model 1 结构特点 某50层的超高层商住两用建筑，地上50层，结构高度达到236.3m ，采用钢骨混凝土柱框筒结构形式，平面尺寸64.8m ×43.8m （轴线尺寸）。结构已经超过型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体结构8度（0.2g ）抗震设防下的最大适用高度（150m ），该结构为抗震超限结构，故有必要对结构进行动力弹塑性时程分析，以考察其在罕遇地震作用下的响应、薄弱环节、破坏模式等。结构整体模型及首层平面见图1，2。 2 动力弹塑性时程分析 图1 结构模型图 图2 首层平面图 时程分析法[1]被认为是目前结构弹塑性分析的最可靠和最精确的方法，它不仅能对结构进行定性分析，同时又可给出结构在罕遇地震下的量化性能指标，并且得到结构在各个时刻的真实地震反应。弹塑性时程分析方法将结构作为弹塑性振动体系加以分析，直接按照地震波数据输入地面运动，通过逐步积分运算，求得在地面加速度随时间变化期间内，结构的内力和变形随时间变化的全过程，也称为弹塑性直接积分法。 弹塑性动力时程分析有如下优点：1）输入的是罕遇地震波的整个过程，可以真实反映各个时刻地震作用引起的结构响应，包括变形、内力、损伤状态（开裂和破坏）等；2）有些程序通过定义材料的本构关系来考虑结构的弹塑性性能，故可以准确模拟任何结构，计算模型简化较少；3）该方法基于塑性区的概念，对带剪力墙的结构，结果更为准确可靠。 基于MIDAS Building 动力弹塑性分析平台，对北京某超高层商住楼进行了罕遇地震作用下的动力时程分析，研究其各个抗震性能指标以及破坏模式。 2.1 弹塑性动力分析的基本方法 弹塑性动力分析包括以下几个步骤：1）建立结构
midas第06章-分析
第六章 “分析”中的常见问题 6.1 为什么稳定分析结果与理论分析结果相差很大？（是否考虑剪切对稳定的影 响） 具体问题 当采用I56b 的工字钢进行稳定计算时，其计算出的结果与材料力学的结果差别较大。计算采用的模型为1米高的一端固接、一端受集中荷载的柱。集中荷载的大小为-10tonf 。理论值为程序计算的1.78倍，为什么？压杆稳定计算公式：() 2 22L EI P cr π= 相关命令 模型〉材料和截面特性〉截面... 问题解答 材料力学给处的压杆稳定理论公式是基于细长杆件而言的，对于截面形式为I56b 型钢来说，1m 高的柱构件显然不能算是细长杆件，相反其截面高度和柱构件长度相差不多，属于深梁结构。因此该理论公式不适合于本模型。 图6.1.1 柱构件模型消隐效果 相关知识 另外对于深梁结构，是否考虑剪切变形对结构的计算结果影响很大，在MIDAS 中默认对所有梁结构考虑剪切变形，如果不想考虑剪切变形，可以在定义截面时不选择“考虑剪切
变形”如图6.1.2所示，或者在定义数值型截面时，将剪切面积Asy和Asz输入为0即可。 图6.1.2 截面定义不考虑剪切变形 6.2为什么定义几何刚度初始荷载对结构的屈曲分析结果没有影响？ 具体问题 在进行拱桥稳定分析时，考虑拱肋轴力对稳定的影响，将拱肋成桥轴力输入到几何刚度初始荷载中，进行稳定分析，发现几何刚度初始荷载对稳定分析结果没有影响，为什么？如果考虑初始内力对结构稳定的影响？ 相关命令 荷载〉初始荷载〉大位移〉几何刚度初始荷载... 荷载〉初始荷载〉小位移〉初始单元内力... 问题解答 MIDAS中的稳定分析属于线性分析，不能与非线性分析同时执行，因此如果考虑结构的初始刚度，需要在初始单元内力中输入结构的初始结构内力。几何刚度初始荷载用于计算非线性时形成结构的初始单元刚度，对线性分析没有影响。 相关知识
Midas桁架分析
2. 桁架分析 概述 通过下面的例题，比较内部1次超静定桁架和内、外部1次超静定桁架两种结构在制作误 差产生的荷载和集中力作用时结构的效应。 页脚内容1
图2.1 分析模型 材料 钢材类型: Grade3 截面 数据: 箱形截面300×300×12 mm 荷载 1. 节点集中荷载: 50 tonf 2. 制作误差: 5 mm 预张力荷载(141.75 tonf) P = K = EA/L x = 2.1 x 107 x 0.0135 / 10 x 0.005 = 141.75 tonf 设定基本环境 打开新文件以‘桁架分析.mgb’为名存档。设定长度单位为‘m’, 力单位为‘tonf’。 文件/ 新文件 文件/ 保存( 桁架分析) 工具/ 单位体系 页脚内容2
长度> m; 力> tonf 图2.2 设定单位体系 页脚内容3
设定结构类型为X-Z 平面。 模型/ 结构类型 结构类型> X-Z 平面 定义材料以及截面 构成桁架结构的材料选择Grade3（中国标准），截面以用户定义的方式输入。 模型/ 特性/ 材料 设计类型> 钢材 规范> GB(S); 数据库> Grade3 模型/ 特性/ 截面 数据库/用户 截面号( 1 ); 形状> 箱形截面; 名称(300x300x12 ); 用户（如图2.4输入数据） 页脚内容4
图2.3 定义材料图2.4 定义截面 页脚内容5
页脚内容6建立节点和单元 首先建立形成下弦构件的节点。 正面 捕捉点 (关) 捕捉轴线 (关) 捕捉节点 (开) 捕捉单元(开) 自动对齐 (开) 模型 / 节点/ 建立节点 坐标系 (x , y, z ) ( 0, 0, 0 ) 图 2.5 建立节点
(整理)运用midas_Building进行超限分析基本流程指导书
运用midas Building进行超限分析基本流程 指 * 导 * 书 初稿：王明 校对：李法冰 审核：卫江华 审定：陈德良 （2012.12版）
目录 1 运用midas进行超限分析基本流程简介 (3) 2 反应谱分析、设计基本流程及要点 (4) 2.1 概述 (4) 2.2 基本流程 (4) 2.3 反应谱分析要点及注意事项 (5) 3 弹性时程分析基本流程及要点 (10) 3.1 概述 (10) 3.2 基本操作及要点 (10) 4 静力/动力弹塑性时程分析基本流程及要点 (15) 4.1 概述 (15) 4.2弹塑性分析基本流程 (16) 4.3静力弹塑性分析要点 (16) 4.4动力弹塑性分析要点 (20) 5 相关补充分析与计算 (21) 5.1 温差工况分析 (21) 5.2 楼板详细分析 (23) 5.3 转换结构分析 (24) 5.4 舒适度分析 (25) 5.5 工程量统计 (26) 6 主要附件一览表 (29) 7 主要参考文献 (30)
1 运用midas 进行超限分析基本流程简介 midas building/Gen 在超限分析流程中应用的主要环节可见如下示意图1.1。 图1.1 超限分析基本流程示意图 注：1.图中黄色框选内容为可运用midas Building/Gen 进行分析主要内容。 或大震
2 反应谱分析、设计基本流程及要点 2.1 概述 反应谱分析是抗震设计中最常用的分析方法，反应谱分析中需要定义设计反应谱、振型组合方法、地震作用方向等数据。设计规范一般考虑地震强度和远近的影响、建筑的重要性等综合因素提供了设计反应谱函数。 2.2 基本流程 图2.2.1 运用midas Building 进行反应谱分析基本流程图 注： 1. 实际工程中基本以PKPM 导入为主，已进行过的数十个分析显示：模型中构件与荷载能够完全准确导入，但所有参数需要重新定义，具体导入过程详见[附件一]。若导入ETABS 模型，出错较多，可尝试通过广厦或盈建科二次转换； 2. 若仅进行反应谱阶段分析，则无需进行设计（浪费时间）； 3. 本过程参数调整阶段基本流程见下图2.2.2。 图2.2.2 参数调整基本流程图
midas时程分析注意点
一般地震时程分析的步骤如下： 1. 在“荷载/时程分析数据/时程荷载函数”中选择地震波。时间荷载数据类型采用无量纲加速度即可。其他选项按默认值，详细可参考用户手册或联机帮助。 2. 在“荷载/时程分析数据/时程荷载工况”中定义荷载工况。 结束时间：指地震波的分析时间。如果地震波时间为50秒，在此处输入20秒，表示分析到地震波20秒位置。 分析时间步长：表示在地震波上取值的步长，推荐不要低于地震波的时间间隔（步长）。 输出时间步长：整理结果时输出的时间步长。例如结束时间为20秒，分析时间步长为0.02秒，则计算的结果有20/0.02=1000个。如果在输出时间步长中输入2，则表示输出以每2个为单位中的较大值，即输出第一和第二时间段中的较大值，第三和第四时间段的较大值，以此类推。 分析类型：当有非线性单元或非线性边界单元时选择非线性，否则选择线性。 分析方法：自振周期较大的结构(如索结构)采用直接积分法，否则选择振型法。 时程分析类型：当波为谐振函数时选用线性周期，否则为线性瞬态(如地震波)。 无零初始条件：可不选该项。 振型的阻尼比：可选所有振型的阻尼比。 3. 在“荷载/时程分析数据>地面加速度”中定义地震波的作用方向。 在对话框如果只选X方向时程分析函数，表示只有X方向有地震波作用，如果X、Y方向都选择了时程分析函数，则表示两个方向均有地震波作用。 系数：为地震波增减系数。 到达时间：表示地震波开始作用时间。例如：X、Y两个方向都作用有地震波，两个地震波的到达时间(开始作用于结构上的时间)可不同。 水平地面加速度的角度：X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入0度，表示X方向地震波作用于X方向，Y方向地震波作用于Y方向；X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入90度，表示X方向地震波作用于Y方向，Y方向地震波作用于X方向；X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入30角度，表示X方向地震波作用于与X轴方向成30度角度的方向，Y方向地震波作用于与Y方向成30度角度的方向。 另外，地震时程分析不能与地震反应谱分析同时进行，用户应分别保存为两个模型，分别进行反应谱分析和时程分析。 时程分析注意事项： 1、截面需要使用“数据库/用户”来指定截面的尺寸，不然非弹性铰的特征值程序无法自动计算，之后的计算也会有问题（如计算速度特别慢，计算会出错）； 2、加柱的P－M－M铰时候，不管截面形状，需要在“屈服面特性值”里选择“自动计算”，对于梁和支撑是在“滞回模型”旁边的“特征值”里选择“自动计算”； 3、如果需要考虑“时变静力荷载”，在用地震动进行计算的时候，“时程荷载工况”里“加载顺序”要“接续前次”，考虑时变静力荷载的作用，必须注意有一个顺序的问题：在添加“时程荷载工况”和“定义时程分析函数”的时候，需要先定义“时变静力荷载”，然后才定义地震动函数（定义地震波），并且在“时程荷载工况”的定义里，时变静力荷载和地震波的分析类型及其它参数的定义应该一致； 4、在“时程荷载工况”的定义里，考虑弹塑性一般使用“非线性”的分析类型，“直接积分法”的分析方法，“阻尼计算方法”一般使用“质量和刚度因子”，可以通过第一、第二振型的周期来计算“质量和刚度因子”。“阻尼计算方法”的“应变能比例”和“单元质量和刚度因子”一般是和组阻尼一起使用，两者的区别是“应变能比例”是根据单元的变形来计算阻尼，“单元质量和刚度因子”计算阻尼的时候和振型有关。
实例1 迈达斯 MIDAS
目录
前言
书的组成和使用方法 关于本书中使用的符号说明
桥梁设计技术例题
顶推法(ILM)桥梁的施工阶段分析 使用建模助手做悬臂法(FCM)桥梁的施工阶段分析 使用一般方法做悬臂法(FCM)桥梁的施工阶段分析 使用建模助手做移动支架法(MSS)桥梁的施工阶段分析 悬索桥成桥阶段分析以及施工阶段分析 斜拉桥成桥阶段分析以及施工阶段分析
施工阶段水化热分析
前 言
书的组成和使用方法
"高级应用例题"由七个实际设计例题组成. 在实际设计例题中将介绍PSC桥梁的各种施工工法,斜拉桥和悬索桥的分析与设计步 骤,基础混凝土的水化热分析步骤, MIDAS/Civil中土木结构专用的特殊功能的使用 方法等.另外还将介绍如何使用建模助手输入模型的基本数据和特性,从而自动定义 和生成模型数据和施工阶段的方法;并将详细介绍如何根据分析的类型和特性,来确 认分析结果的后处理功能(如悬臂法预拱度控制图表,各施工阶段分析结果图表,主梁 应力图表,预应力损失图表,确认水化热分析结果功能等).用悬臂法和顶推法施工的 桥梁,不仅介绍了用建模助手建模的方法,还介绍了使用一般功能建模的方法. 在实际设计例题中,提供了一些基本数据,用户建模时可以按照提供的数据和步骤输 入模型数据. 在MIDAS/Civil的安装盘里有本书中的例题演示动画文件.用户可以通过动画先了解一 下整个建模步骤,然后再按本书的例题顺序建模,这样可以更容易地掌握程序的使用 方法以及土木工程设计技术.
1
高级应用例题
关于本书中使用的符号说明
在下面例题中,将使用一些简略表示方法说明前后处理的功能. 将使用的功能用主菜单和图标的形式表示,主菜单中没有的功能只用图标菜单表示. 模型 / 节点 /
建立节点
单元号
选择建立节点(倾斜字体). 点击单元号图标. 主菜单中查看菜单里的功能在本书中均只用图标表示.
显示
主菜单中下拉菜单里的上下级菜单用符号'/'表示. 模型 / 节点 /
移动和复制
选择功能弹出对话框后,对话框中各项目的输入及选项用符号'>'表示,最后 选用的功能用粗体字表示. 模型 / 节点 / 距离 > 等间距 选用等间距复制.
移动和复制
2
学习midas心得
练习m i d a s时的心得 首先在CAD中将需要导入的截面画好（注意截面必须是闭合的！），然后保存为DXF 文件；在midas中打开截面特性计算器，选择与CAD一致的单位，再导入DXF文件，然后点生成截面、计算截面特性再保存为sec文件；在midas中截面添加选择spc数值，点击导入spc截面就是保存的sec文件！然后只需要设置一些截面的参数就可以了！Merge straight lines 按钮关掉。 冲击系数的输入：分析 / 移动荷载分析控制 / 选择结构 设计结果表格中应力压为正，拉为负。 一、荷载工况： 施工荷载指的是临时荷载如挂蓝、临时设备，施工完就钝化，施工阶段荷载是指施工开始这个荷载已经存在并到施工结束后依然保留，施工阶段荷载更多的意思是指荷载从什么阶段开始出现。 ST：成桥阶段；CS：施工阶段。 （参见123页、P81），预应力、初应力、收缩及徐变均须为施工阶段荷载工况（CS），自重和二期恒载均应该为施工阶段荷载，施工步骤定义中施加的荷载都作为施工阶段荷载组合，即作为恒载组合了，比如预应力类型定义为预应力时，在定义施工步骤时施加了预应力，那么荷载组合时预应力组合在恒载中，同时又组合在CS中，组合了两次，因此预应力、初应力、收缩及徐变均定义荷载类型为施工阶段荷载； 在定义施工步骤时，整体升温、桥面升温、风荷载等均不能定义在施工步骤中，荷载类型须选择各自类型，荷载组合作用成桥荷载（ST）进行组合； 成桥阶段荷载（ST,postCS）（温度、风荷载、流水等）不应定义在
施工步骤中。 混凝土徐变须定义一个是个阶段 二、变截面定义和联合截面定义 1、在截面数据中定义变截面，定义好后负给相应单元，然后定义变截面组，打开变截面组，运行添加和转化为变截面。 2、联合截面定义是定义两种截面，定义施工阶段好后，再定义施工阶段联合截面， 注意Cy和Cz表示对于User type，需要输入各位置的形心到联合后截面左下角的距离 三、混凝土收缩和徐变定义 1、定义依存性材料（徐变/收缩）（C），填混凝土强度、构建理论厚度（任意值，一般为1，厚度自动计算）; 2、定义依存性材料（抗压强度）（O），选择CEB-FIP规范，水泥类型选择N,R:0.25类型水泥，即为普通硅酸盐水泥，填混凝土强度; 3、定义依存性材料连接（L）。 四、截面 预应力混凝土或钢筋混凝土梁均采用设计截面输入。 柱截面采用数据库/用户截面输入，即钢筋混凝土结构，，才能够输入钢筋和验算结果。 其它截面均不能验算结果。 五、输入预应力束 1、钢束特性值；
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