Midas GTS大坝建模实例操作

大坝建模实例

1、在AUTOCAD中将各地层线按某个基点拷贝出并另存为DXF文件，如图一所示，为两个断面的地表和廊道位置线。

基点

图一地层线

2、将地表地层线和标准剖面线导入到GTS中，并用移动功能将其移到三维坝体中的真实位置，如图二所示。

3、新建几何组，将各地表地层线和标准剖面放入各自命名的几何组。

4、利用放样功能，放样生成各地层和地表。

5、利用扩展功能生成坝体；利用放样功能生成廊道。

图五坝体图

6、利用标准剖面上的几何线延伸成材料剖分面和分级加载剖分面。

图六分级加载及材料分割

7、利用分割实体命令分割坝体；利用嵌入功能将廊道嵌入到心墙中。

图七坝体几何形状图

8、自动划分网格命令划分各网格。

图八 坝体网格轴视图

9、由于太多的地层曲面分割会给实体带来较大的误差，从而给网格划分带来麻烦，在这里可以用网格排除法来达到划分不同的地层效果。如图所示，将砾石土层从粉细砂及粉土层中分离出来。

图九 网格分离图

10：最后模型的分级加载图和材料图如图所示。

图十 坝体分级加载图

材料依次为廊道、心墙、反滤、过渡、堆石

图十一坝体材料图

图十二坝体侧视图

图十三网格组图

11、如有需要可以在网格――节点和单元输出中将单元号、节点号和节点坐标输出。

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”

[整理]MIDAS连续梁桥建模.

该过程是将三垮桥的运营状态进行有限元分析，下面介绍了本人在对模型模拟的主要步骤，若中间出现的错误，请读者朋友们指出修改。 注：“，”表示下一个过程 “（）”该过程中需做的内容 一．结构 1.单元及节点建立的主桁：因为桥面具有一定纵坡，故将《桥跨布置》图的桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置，然后进行单元划分，将该线段存入新的图层，以便下步导入，将文件保存为.dxf格式文件。 2.打开midas运行程序，将程序里的单位设置成《节段划分》图的单位，这里为cm。导入上步的.dxf文件。将节点表格中的z坐标与y坐标交换位置（midas中的z与cad中的y对应）。结构建立完成。模型如图： 二．特性值 1.材料的定义：在特性里面定义C50的混凝土及Strand1860(添加预应力钢筋使用) 2.截面的赋予： 1).在《截面尺寸》和《预应力束锚固》图里，做出截面轮廓文件，保存为.dxf 文件 2).运行midas，工具，截面特性计算器，统一单位cm。导入上步的.dxf文件 先后运行generate，calculate property，保存文件为.sec文件，截面文件完成 3)运行midas，特性，截面，添加，psc，导入.sec文件。根据图例，将各项特性值填入;验算扭转厚度为截面腹板之和；剪切验算，勾选自动；偏心，中上部4)变截面的添加：进入添加截面界面，变截面，对应单元导入i端和j端（i为左，j为右）；偏心，中上部；命名(注：各个截面的截面号不能相同)

5）变截面赋予单元：进入模型窗口，将做好的变截面拖给对应的单元。 注：1.建模资料所给的《预应力束锚固图》的0-0和14-14截面与《节段划分》图有出入，这里采用《截面尺寸》做这两个截面，其余截面按照《预应力束锚固图》做 2.定义材料先定义混凝土，程序自动将C50赋予所建单元（C50是定义的第一个材料，程序将自动赋予给所建单元） 三．边界条件 1.打开《断面》图，根据I、II断面可知，支座设置位置。根据途中所给数据，在模型窗口中建立支座节点（12点） 2.点击节点，输入对应坐标，建立12个支座节点 3.建立弹性连接：模型，边界条件，弹性连接，连接类型（刚性），两点（分别点击支座点与桥面节点）共12个弹性连接 4.边界约束：中间桥墩，约束Dx,Dz；Dx，Dy，Dz；Dx,Dz, 两边桥墩，约束Rx，Dz；Rx，Dy，Dz；Rx，Dz 如表 四．添加预应力钢筋 1.定义钢束特性：打开《预应力筋布置及材料表》、《预应力束几何要素》。荷载，

MIDAS例题---连续梁教学内容

4×30m连续梁结构分析 对4*30m结构进行分析的第一步工作是对结构进行分析，确定结构的有限元离散，确定各项参数和结构的情况，并在此基础上进行建模和结构计算。 建立斜连续梁结构模型的详细步骤如下。 1. 设定建模环境 2. 设置结构类型 3. 定义材料和截面特性值 4. 建立结构梁单元模型 5. 定义结构组 6. 定义边界组 7.定义荷载组 8.定义移动荷载 9. 定义施工阶段 10. 运行结构分析 11. 查看结果 12.psc设计 13. 取一个单元做横向分析

概要： 在城市桥梁建设由于受到地形、美观等诸多方面的限制，连续梁结构成为其中应用的最多的桥梁形式。同时，随着现代科技的发展，连续梁结构也变得越来越轻盈，更能满足城市对桥梁的景观要求。 本文中的例子采用一座4×30m的连续梁结构（如图1所示）。 1、桥梁基本数据 桥梁跨径布置：4×30m＝120； 桥梁宽度：0.25m（栏杆）＋2.5m（人行道）＋15.0m（机动车道）＋2.5m（人行道）+0.25（栏杆）＝20.5m； 主梁高度：1.6m；支座处实体段为1.8m； 行车道数：双向四车道＋2人行道 桥梁横坡：机动车道向外1.5％，人行道向内1.5％； 施工方法：满堂支架施工； 图1 1/2全桥立面图和1.6m标准断面

2、主要材料及其参数 2.1 混凝土各项力学指标见表1 表1 2.2低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件） 直径：15.24mm 弹性模量：195000 MPa 标准强度：1860 MPa 抗拉强度设计值：1260 MPa 抗压强度设计值: 390 MPa 张拉控制应力：1395 MPa 热膨胀系数：0.000012 2.3普通钢筋 采用R235、HRB335钢筋，直径：8～32mm 弹性模量：R235 210000 MPa / HRB335 200000 MPa 标准强度：R235 235 MPa / HRB335 335 MPa 热膨胀系数：0.000012 3、设计荷载取值： 3.1恒载： 一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取25 KN/m 3。 二期恒载：人行道、护栏及桥面铺装等（该桥梁上不通过电信管道、水管等）。 其中： 桥面铺装：采用10cm的沥青混凝土铺装层；沥青混凝土安每立方24kN计算，则计算铺装宽度为15m，桥面每米铺装沥青混凝土重量为：0.16×24×15＝57.6kN/m；

量纲分析法

第三节 量纲分析法 量纲分析是20世纪初提出的, 在物理领域中建立数学模型的一种方法，它是在经验和实验的基础上, 利用物理定律的量纲齐次原则，确定各物理量之间的关系。 3.1 量纲齐次原则与Pi 定理 许多物理量是有量纲的，有些物理量的量纲是基本的，另一些物理量的量纲则可以由基本量纲根据其定义或某些物理定律推导出来。例如在动力学中，把长度l , 质量m 和时间t 的量纲作为基本量纲，记为 [][][]T t M m L l ===,,; 而速度f v ，力的量纲可表示为[][]21,--==MLT f LT v . 在国际单位制中，有7个基本量：长度、质量、时间、电流、温度、光强度和物质的量，它们的量纲分别为L 、M 、T 、I 、Θ、J 、和N ；称为基本量纲。任一个物理量q 的量纲都可以表成基本量纲的幂次之积， []η ξ ε δ γ β α J N I T M L q Θ= 量纲齐次性原则：用数学公式表示一个物理定律时，等式两端必须保持量纲一致。 量纲分析就是在保证量纲一致的原则下，分析和探求物理量之间关系；先看一个具体的例子，再给出量纲分析的一般方法。 例3—1： 单摆运动，质量为m 的小球系在长度为l 的线的一端，线的另一端固定，小球偏离平衡位置后，在重力mg 作用下做往复摆动，忽略阻力，求摆动周期t 的表达式。 解：在这个问题中有关的物理量有g l m t ,,,设它们之间有关系式 3 211αααλg l m t = ---------------（3.1） 其中32,,ααα为待定常数，入为无量纲的比例系数，取（3．1）式的量纲表达式有 [][][][]3 2 1 α ααg l m t = 整理得：33 212αααα -+=T L M T --------------（3.2） 由量纲齐次原则应有 ?? ? ??=-=+=1 200 3321αααα ---------------（3.3） 解得：,2 1 ,2 1 ,0321- == =ααα 代入（3．1）得 g l t λ= -------（3.4） （3.4）式与单摆的周期公式是一致的 下面我们给出用于量纲分析建模的 Buckingham Pi 定理，

midas_连续梁计算书

第1章89#～92#预应力砼连续梁桥 1.1结构设计简述 本桥为27+27+25.94现浇连续箱梁，断面型式为弧形边腹板大悬臂断面，根据道路总体布置要求，主梁上下行为整体断面，变宽度32.713m -35m，单箱5室结构变截面。箱梁顶板厚度为0.22m，底板厚度0.2m；支点范围腹板厚度0.7m，跨中范围腹板厚度0.4m。主梁单侧悬臂长度为 4.85m，箱梁悬臂端部厚度为0.2m，悬臂沿弧线一直延伸至主梁底板。主梁两侧悬臂设置0.1m后浇带，与防撞护栏同期进行浇筑。 本桥平、立面构造及断面形式如图11.1.1和图11.1.2所示。 图11.1.1 箱梁构造图

图11.1.2 箱梁断面图 纵向预应力采用φs15.2高强度低松弛钢绞线(Ⅱ级)(GB/T5224-1995)，标准强f=1860MPa。中支点断面钢束布置如图11.1.3所示。 度 pk 图11.1.3 中支点断面钢束布置图 主要断面预应力钢束数量如下表 墩横梁预应力采用采用φs15－19，单向张拉，如下图。 1.2主要材料 1.2.1主要材料类型 (1) 混凝土：主梁采用C50砼；

(2) 普通钢筋：R235、HRB335钢筋； (3) 预应力体系：采用φs15.2高强度低松弛钢绞线(Ⅱ级)(GB/T5224-1995)，标准强度 f=1860MPa；预应力锚具采用符合GB/T14370-2002《预应力筋锚具、 pk 夹具和连接器》中Ⅰ类要求的优质锚具；波纹管采用符合JT/T529-2004标准的塑料波纹管。 1.2.2主要材料用量指标 本桥上部结构主要材料用量指标如表11.2.2-1所示，表中材料指标均为每平米桥面的用量。 表11.2.2-1 上部结构主要材料指标 1.3结构计算分析 1.3.1计算模型 结构计算模型如下图所示。 图11.3.1-1 结构模型图

量纲分析模型

量纲分析法来构造模型 一、基本概念： 在表达一个物理量时，总是用数和量这两个概念在一起来度量该物理量的某种属性，因此，许多物理量都是有量纲的，例如： 质量的量纲是：克（g ）；千克（kg ） 速度的量纲是：厘米/秒；公里/时 热量的量纲是：卡 def ：量纲：在对物理对象进行分析时用来表示物理特性的量称之为量纲，例如：长度、密度、速度等。 用数学公式描述一个规律时，等号两端都必须保持量纲的一致。 def ：量纲分析：在量纲一致的原则下，分析物理量之间关系的一种方法称为量纲分析。例如：用数学公式描述一个物理规律时等式两边必须保持量纲的一致，同时也保持单位的一致。 def ：量纲分析法：用量纲分析法来建立数学模型的一种方法。 def ：基本量纲：在物理学或力学中有一些物理量的量纲是基本的，其他物理量的量纲可以由这些基本量纲推导出来，这些基本的量纲叫基本量纲，例如： 力学中基本量纲为：m （质量），l （长度），t （时间），分别记成：[]M ，[]L ，[]T ，其他量纲可由此推出来。例如：速度 1 [][]V LT -=；加速度 2 [][]a LT -=，力 22[][][][][][]f M a M LT MLT --=== . 有些物理常数也有量纲，例如：万有引力定律 12 2m m f K r = 中的引力常数K 的量纲也可推出来： 222132132 [][][] [][][][][] MLT K m L K M L T M L T ------=?== def ：无量纲常数α，记为0 []1, ( [])L M T αα== 二、量纲分析法建模的例子： 先从实例讨论出发，再给出一般方法。 例1：单摆运动模型： 已知：质量为m 的小球，系在长为l 的线 的一端，重力F mg =作用下作简谐运动， 求：单摆运动关于周期t 的模型。 解： 1：将可能与t 有关的物理量, , m l g 用关系式

MIDAS连续梁有限元分析案例(二)

目录 第一部分逐跨施工模型 (1) 1.1预应力钢束布置 (1) 1.2施工阶段定义 (3) 1.3调整模型 (4) 第二部分应力分析 (5) 2.1施工阶段的应力 (5) 2.2成桥阶段应力(恒+活+支座沉降) (6) 2.3移动荷载 (6) 第三部分PSC验算结果 (7) 3.1施工阶段的法向压应力验算 (7) 3.2受拉区钢筋的拉应力验算 (11) 3.3使用阶段正截面压应力验算 (12) 3.4使用阶段斜截面主压应力验算 (13) 3.5结论 (14)

第一部分逐跨施工模型 1.1预应力钢束布置 图1-1 第一跨钢筋布置 图1-2 第二跨钢筋布置 图1-3 第三跨钢筋布置 图1-4 第四跨钢筋布置 本次桥梁的总体布置，四跨连续梁桥，跨度分别是29.95m+30m+30m +29.95m图如下所示：

图1-5-8 桥梁整体布置图 汇总的预应力张拉表格，张拉控制应力为0.75的高强钢绞线，控制应力为1395MPa，具体的表格如下所示：

1.2施工阶段定义 逐跨施工，我们采用满堂支架的方法，依次从梁一施工到四号梁，中间存在从简支梁到连续梁的体系转换，为本次设计修改的难点。我们的施工过程定义为三个步骤满堂支架的施工和主梁施工、预应力张拉、拆除满堂支架，最后完成全线的浇筑。从midas中提取的施工阶段细节具体如下： NAME=主梁1-浇筑, 20, YES, NO AELEM=主梁1, 7, 节点1, 7 ABNDR=满堂1, DEFORMED, 支座1, DEFORMED, 支座2, DEFORMED ALOAD=自重, FIRST NAME=主梁1-张拉, 1, YES, NO ALOAD=预应力1, FIRST NAME=主梁1-拆除支架, 2, YES, NO DELEM=节点1, 100 DBNDR=满堂1 NAME=主梁2-浇筑, 20, YES, NO AELEM=主梁2, 7, 节点2, 7 ABNDR=支座3, DEFORMED, 满堂2, DEFORMED NAME=主梁2-张拉, 1, YES, NO DELEM=节点2, 100 ALOAD=预应力2, FIRST NAME=主梁2-拆除支架, 2, YES, NO DELEM=节点2, 100 DBNDR=满堂2 NAME=主梁3-浇筑, 20, YES, NO AELEM=主梁3, 7, 节点3, 7 ABNDR=满堂3, DEFORMED, 支座4, DEFORMED NAME=主梁3-张拉, 1, YES, NO ALOAD=预应力3, FIRST NAME=主梁3-拆除支架, 2, YES, NO DELEM=节点3, 100 DBNDR=满堂3 NAME=主梁4-浇筑, 20, YES, NO AELEM=主梁4, 7, 节点4, 7 ABNDR=支座5, DEFORMED, 满堂4, DEFORMED NAME=主梁4-张拉, 5, YES, NO ALOAD=预应力4, FIRST NAME=拆除满堂支架, 10, YES, NO

第五章相似原理与量纲分析

第五章 相似理论与量纲分析 5．1基本要求 本章简单阐述和实验有关的一些理论性的基本知识。其中，包括作为模型实验理论根 据的相似性原理，阐述原型和模型相互关系的模型律，以及有助于选择实验参数的量纲分析法。 5.1.1识记几何相似、运动相似、动力相似的定义，Re 、Fr 、Eu 等相似准则数的含义， 量纲的定义。 5.1.2领会流动的力学相似概念，各个相似准数的物理意义，量纲分析法的应用。 5.1.3应用量纲分析法推导物理公式，利用模型律安排模型实验。 重点：相似原理，相似准则，量纲分析法。 难点：量纲分析法，模型律。 5．2基本知识点 5．2．1相似的基本概念 为使模型流动能表现出原型流动的主要现象和特性，并从模型流动上预测出原型流动的结果，就必须使两者在流动上相似，即两个互为相似流动的对应部位上对应物理量都有一定的比例关系。具体来说，两相似流动应满足几何相似、运动相似和动力相似。原型流动用下标n 表示，模型流动用下标m 表示。 1. 几何相似 两流动的对应边长成同一比例，对应角相等。即 n n l m m L d C L d == n m θθ= 相应有 222n n A l m m A L C C A L === 333n n V l m m V L C C V L === 2. 运动相似 两流动的对应点上流体速度矢量成同一比例，即对应点上速度大小成同一比例，方向相同。

n n u m m u C u υυ== 相应有 t l l u t u C C C C C C ==或者 ， 2 u u a t l C C C C C == 3. 动力相似 两流动的对应部位上同名力矢成同一比例，即对应的受同名力同时作用在两流动上，且各同名力方向一致，大小成比例。 Im pn n In n Gn En F m m Gm pm Em F F F F F F C F F F F F F υυ====== 4. 流动相似的含义 几何相似是运动相似和动力相似的前提与依据；动力相似是决定二个流动相似的主导因素；运动相似是几何相似和动力相似的表现；凡相似的流动，必是几何相似、运动相似和动力相似的流动。 5．2．2相似准则 描述流体运动和受力关系的是流体运动微分方程，两流动要满足相似条件就必须同时满足该方程，利用该方程可得到模型流动和原型流动在满足动力相似时各比例系数之间的约束关系即相似准则。常用的相似准数为: 1. 雷诺数Re Re uL uL ρμν = = ，Re 数表征了惯性力与粘滞力作用的对比关系。 2. 弗汝德数Fr 2 u Fr gL =，Fr 数表征惯性力与重力作用的对比关系。 3. 欧拉数Eu 2 p Eu u ρ?= ，Eu 数表征压力与惯性力作用的对比关系。 4. 斯特劳哈勒数St 2L u t St tu u L = =，St 数是时变加速度与位变加速度的比值，标志流动的非定常性。 5．2．3模型律 1. 模型律的选择 动力相似可以用相似准数表示，若原型和模型流动动力相似，各同名相似准数均相等，如果满足则称为完全相似。但同时满足所有相似准数都相等，在实际上是很困难的，有时也

量纲分析法

最纲分析法 量纲分析法在流体力学和模型试验等领域被广泛应用，成为一种有效的研究手段。量纲分析常用于： （1）物理量量纲的推导； （2）根据量纲和谐原理，校核由理论分析推导出的代数形式方程各项因次是否正确； （3）量纲分析基于表达自然现象的物理规律，不取决于所用量纲的单位，因而，在表达这些规律的公式中，可用无量纲组合的形式来表示，从而使方程形式简化； （4）用于确定模型实验的相似条件，指导整理实验资料、把无量纲数组合整理成含有待定系数的函数式，这个函数式可将模型参数换算、推广至原型，其中待定系数由实验确定。 在量纲和谐原理基础上发展起来的量纲分析法有两种：一种称瑞利（Rayleigh）法，适用于比较简单的问题；另一种称定理，是一种具有普遍性的方法。 一、瑞利法 瑞利法的基本原理是某一物理过程同n个物理量有关 其中的某个物理量可表示为其它物理量的指数乘积 （9-3） 写出量纲式为 dimq =K·dim() i 将量纲式中各物理量按式（9-1）表示为基本量纲的指数乘积形式，并根据量纲和谐原理，确定指数，就可得出表达该物理过程的方程式。

用瑞利法求力学方程，在有关物理不超过4 个，待求的量纲指数不超过3个时，可直接根据量纲和谐条件，求出量纲指数，建立方程。 二、定理 定理是量纲分析更为普遍的原理，由美国物理学家布金汉（Buckingham）1915年提出，又称为布金汉定理。定理指出，若某一物理过程包含n个物理量，即 其中有m个基本量（量纲独立，不能相互导出的物理量），则该物理过程可由n个物理量构成的（n-m）个无量纲项所表达的关系式来描述，即 （9-4） 由于无量纲项用表示，定理由此得名。定理可用数学方法证明。 定理的应用步骤： （1）找出物理过程有关的物理量 （2）从n个物理量中选取m个基本量，不可压缩流体运动通常选取速度以及密度、特征长度三个基本量。 （3）基本量依次与其余物理量组成项 ………

midas连续梁分析实例

1、连续梁分析概述 比较连续梁与多跨静定梁受均布荷载与温度荷载(上下面的温差)下的反力、位移、内 力。 图 1、1 分析模型3跨连续两次超静定3跨静定 3跨连续1次超静定

?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’与‘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 / 材料与截面特性 / 材料 名称( Grade3) 设计类型 > 钢材 规范> GB(S) ; 数据库> Grade3 ? 模型 / 材料与截面特性 / 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 ? 图 1 、 3 定 义材料 图 1、4 定义截面 建立节点与单元 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 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。 参照用户手册的“输 入单元时主要考虑事 项”

量纲分析法

3、量纲分析法 量纲分析是20世纪初提出的, 在物理领域中建立数学模型的一种方法，它是在经验和实验的基础上, 利用物理定律的量纲齐次原则，确定各物理量之间的关系。 3.1 量纲齐次原则与Pi 定理 许多物理量是有量纲的，有些物理量的量纲是基本的，另一些物理量的量纲则可以由基本量纲根据其定义或某些物理定律推导出来。例如在动力学中，把长度l , 质量m 和时间t 的量纲作为基本量纲，记为 [][][]T t M m L l ===,,; 而速度f v ，力的量纲可表示为[][]21,--==MLT f LT v . 在国际单位制中，有7个基本量：长度、质量、时间、电流、温度、光强度和物质的量，它们的量纲分别为L 、M 、T 、I 、Θ、J 、和N ；称为基本量纲。任一个物理量q 的量纲都可以表成基本量纲的幂次之积， []η ξεδγβαJ N I T M L q Θ= 量纲齐次性原则：用数学公式表示一个物理定律时，等式两端必须保持量纲一致。 量纲分析就是在保证量纲一致的原则下，分析和探求物理量之间关系；先看一个具体的例子，再给出量纲分析的一般方法。 例3—1： 单摆运动，质量为m 的小球系在长度为l 的线的一端，线的另一端固定，小球偏离平衡位置后，在重力mg 作用下做往复摆动，忽略阻力，求摆动周期t 的表达式。 解：在这个问题中有关的物理量有g l m t ,,,设它们之间有关系式 3211αααλg l m t = ---------------（3.1） 其中32,,ααα为待定常数，入为无量纲的比例系数，取（3．1）式的量纲表达式有 [][][][]321αααg l m t = 整理得：33212αααα-+=T L M T --------------（3.2） 由量纲齐次原则应有 ?? ???=-=+=12003321αααα ---------------（3.3） 解得：,21,21,0321-===ααα 代入（3．1）得 g l t λ= -------（3.4） （3.4）式与单摆的周期公式是一致的 下面我们给出用于量纲分析建模的 Buckingham Pi 定理， 定理：设n 个物理量n x x x ,,,21ΛΛ之间存在一个函数关系 ()0,,,21=n x x x f ΛΛ --------------（3.5） [][]m x x ΛΛ1为基本量纲，n m ≤。1x 的量纲可表示为

量纲分析法

量纲分析法 3、量纲分析法 量纲分析是20世纪初提出的, 在物理领域中建立数学模型的一种方法，它是 在经验和实验的基础上, 利用物理定律的量纲齐次原则，确定各物理量之间的关系。 3.1 量纲齐次原则与Pi定理 许多物理量是有量纲的，有些物理量的量纲是基本的，另一些物理量的量纲则 可以由基本量纲根据其定义或某些物理定律推导出来。例如在动力学中，把长度l, 质量和时间的tm量纲作为基本量纲，记为 ,1,2,,,,; 而速度的量纲可表示为. v,LT,f,MLT,,,,,,l,L,m,M,t,Tv，力f 在国际单位制中，有7个基本量:长度、质量、时间、电流、温度、光强度和 物质的 ,量，它们的量纲分别为L、M、T、I、、J、和N;称为基本量纲。任一个物理 量q的量纲都可以表成基本量纲的幂次之积， ,,,,,,, ,,q,LMTI,NJ 量纲齐次性原则:用数学公式表示一个物理定律时，等式两端必须保持量纲一致。 量纲分析就是在保证量纲一致的原则下，分析和探求物理量之间关系;先看一 个具体的例子，再给出量纲分析的一般方法。 l例3—1: 单摆运动，质量为的小球系在长度为的线的一端，线的另一端固 定，小m 球偏离平衡位置后，在重力作用下做往复摆动，忽略阻力，求摆动周期的表达式。 mgt

t,m,l,g解:在这个问题中有关的物理量有设它们之间有关系式 ,,,312t,,mlg ---------------(3.1) 1 其中为待定常数，入为无量纲的比例系数，取(3(1)式的量纲表达式 有 ,,,,,23 ,,,,，,,2,,1232331T,MLT 整理得: --------------(3.2) ,,,,,,,,t,mlg 由量纲齐次原则应有 ,,0,1,,,，,0 ---------------(3.3) ,23 ,,2,,13, 11l,,0,,,,,,,,解得: 代入(3(1)得 -------(3.4) t,,123g22 (3.4)式与单摆的周期公式是一致的 下面我们给出用于量纲分析建模的 Buckingham Pi定理， 定理:设n个物理量之间存在一个函数关系 x,x,？？,x12n --------------(3.5) ，，fx,x,？？,x,012n 为基本量纲，m,n。的量纲可表示为 ,,,,x？？xx1m1 m,ij[x],[x]i,1,2,？？,n ij,,1j RankA,r,矩阵称为量纲距阵，若则(3.5)式与下式等价， A,(,)ijn，m F(,,？？,),012n,r 其中F为一个未定的函数关系，为无量纲量，且可表示为 ,,ss n(s),i,,x -----------(3.6) si,,1i (s)(s)(s)(s)T而为线性齐次方程组的基本解向量. ,,(,,？？,)A,,012n 利用Pi定理建模，关键是确定与该问题相关的几个基本量纲的无量纲量, ,,？？,12n,r 作为量纲分析法的应用，下面我们介绍航船阻力的建模. 3(2 航船的阻力，

48m+85m+48m三跨连续梁桥MIDAS有限元分析(模型模拟)

48m+85m+48m三跨连续梁桥MIDAS有限元分析（模型模拟） 该过程是将三跨桥的运营状态进行有限元分析，下面介绍了本人在对模型模拟的主要步骤，若中间出现的错误，请读者朋友们指出修改。 注：“，”表示下一个过程 “（）”该过程中需做的内容 一．结构 1.单元及节点建立的主桁：因为桥面具有一定纵坡，故将《桥跨布置》图的桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置，然后进行单元划分，将该线段存入新的图层，以便下步导入，将文件保存为.dxf格式文件。 2.打开midas运行程序，将程序里的单位设置成《节段划分》图的单位，这里为cm。导入上步的.dxf文件。将节点表格中的z坐标与y坐标交换位置（midas中的z与cad中的y对应）。结构建立完成。模型如图： 二．特性值 1.材料的定义：在特性里面定义C50的混凝土及Strand1860(添加预应力钢筋使用) 2.截面的赋予： 1).在《截面尺寸》和《预应力束锚固》图里，做出截面轮廓文件，保存为.dxf文件 2).运行midas，工具，截面特性计算器，统一单位cm。导入上步的.dxf文件 先后运行generate，calculate property，保存文件为.sec文件，截面文件完成 3)运行midas，特性，截面，添加，psc，导入.sec文件。根据图例，将各项特性值填入;验算扭转厚度为截面腹板之和；剪切验算，勾选自动；偏心，中上部 4)变截面的添加：进入添加截面界面，变截面，对应单元导入i端和j端（i为左，j

为右）；偏心，中上部；命名(注：各个截面的截面号不能相同) 5）变截面赋予单元：进入模型窗口，将做好的变截面拖给对应的单元。 注：1.建模资料所给的《预应力束锚固图》的0-0和14-14截面与《节段划分》图有出入，这里采用《截面尺寸》做这两个截面，其余截面按照《预应力束锚固图》做 2.定义材料先定义混凝土，程序自动将C50赋予所建单元（C50是定义的第一个材料，程序将自动赋予给所建单元） 三．边界条件 1.打开《断面》图，根据I、II断面可知，支座设置位置。根据途中所给数据，在模型窗口中建立支座节点（12点） 2.点击节点，输入对应坐标，建立12个支座节点 3.建立弹性连接：模型，边界条件，弹性连接，连接类型（刚性），两点（分别点击支座点与桥面节点）共12个弹性连接 4.边界约束：中间桥墩，约束Dx,Dz；Dx，Dy，Dz；Dx,Dz, 两边桥墩，约束Rx，Dz；Rx，Dy，Dz；Rx，Dz 如表 四．添加预应力钢筋 1.定义钢束特性：打开《预应力筋布置及材料表》、《预应力束几何要素》。荷载，预应力荷载，钢束特性值，根据材料表中钢筋的规格及根数填入相关数据（松弛系数：0.3；导管直径：10cm）

量 纲 分 析 法 建 模

§5 量 纲 分 析 法 建 模 量纲分析(Dimensional Analysis)是20世纪初提出的在物理领域中建立数学模型的一种方法，它在经验和实验的基础上利用物理定律的量纲齐次原则，确定各物理量之间的关系．本节在一个例子的引导下先介绍量纲齐次原则和著名的BuckinghamPi 定理，然后用这个定理讨论一个力学问题的建模方法，并介绍量纲分析在物理模拟中的应用．最后给出一种简化模型的方法——无量纲化． 一、量纲齐次原则 许多物理量是有量纲的，有些物理量的量纲是基本的，另一些物理量的量纲则可 以由基本量纲根据其定义或某些物理定律推导出来．例如在研究动力学问题时常把长 度l 、质量m 和时间t 的量纲作为基本量纲，记以相应的大写字母L ，M 和T ．于 是速度v 、加速度a 的量纲可以按照其定义分别用1-LT 和2-LT 表示，力f 的量纲则应根据牛顿第二定律用质量和加速度量纲的乘积2-LMT 表示．有些物理常数也有量纲，如万有引力定律22 1r m m k f =中的引力常数k ，由 2 21m m fr k =可知其量纲应从力f 、距离r 和质量m 的量纲求出，为2-LMT ·2L ·2-M =213--T M L ．通常，一个物理量q 的量纲 记作[q]，于是上述各物理量的量纲为[l]=L ，[m]=M ，[t]=T ，[v]=LT -1，[a ]=LT -2，[f] =LMT -2， [k]= 213--T M L . 对于无量纲量α，我们记[α]=1(因为可视为[α]=000T M L )． 用数学公式表示一个物理定律时，等号两端必须保持量纲的一致，或称量纲齐次性(Dimensional Homogeneity)．量纲分析就是利用量纲齐次原则来寻求理量之间的关系 [6,20]．在叙述主要定理之前先看一个例子． 单摆运动 这是一个熟知的物理现象，质量为m 的小球系在长度为l 的线的一端，稍偏离平衡位置后小球在重力mg 作用下(g 为重力加速度)做往复摆动，忽略阻力．求摆动

MIDAS连续梁有限元分析案例(一)

连续梁有限元分析案例 学号： 姓名: 班级: 联系方式:

目录 目录 (1) 1 工程概况 (2) 1.1 桥梁基本概况 (2) 1.2 主要材料及参数 (2) 1.3 设计荷载取值 (2) 2 建模内容 (3) 2.1 组的定义 (3) 2.2 施工阶段的定义 (4) 2.3 预应力布置 (4) 3 结果分析 (13) 3.1 成桥阶段的结果 (13) 3.1.1 成桥阶段的支座反力 (13) 3.1.2成桥后结构的竖向位移 (13) 3.1.3 成桥阶段结构的弯矩 (14) 3.1.4 成桥阶段的应力 (14) 3.2 PSC设计结果 (15) 3.2.1 施工阶段法向压应力验算 (15) 3.2.2使用阶段正截面压应力验算 (16) 3.2.3 使用阶段正截面抗弯验算 (16)

第一章工程概况 1.1 桥梁基本概况 （1）桥梁跨径布置：4×30m=120m； （2）桥梁宽度：0.25m（栏杆）+2.5m（人行道）+15.0m（机动车道）+ 2.5m（人行道）+0.25m（栏杆）=20.5m； （3）主梁高度：1.6m，支座处实体段为1.8m； （4）行车道数：双向四车道+2人行道； （5）桥梁横坡：机动车道向外1.5%，人行道向内1.5%； （6）施工方法：逐跨现浇法。 1.2 主要材料及参数 （1）混凝土选用C50混凝土，其力学指标见表1-1。 （2）预应力筋选用直径为15.24mm的低松弛钢绞线，其力学指标见表1-2。 1.3 设计荷载取值 （1）恒载 m；二期恒载（人行道、护栏、主要包括材料重量，混凝土容重：25KN/3 桥面铺装等）合计：85KN/m； （2）活载： 车辆荷载：公路I级

量纲分析法

量纲分析法 量纲分析是20世纪初提出的, 在物理领域中建立数学模型的一种方法，它是在经验和实验的基础上, 利用物理定律的量纲齐次原则，确定各物理量之间的关系。 3.1 量纲齐次原则与Pi 定理 许多物理量是有量纲的，有些物理量的量纲是基本的，另一些物理量的量纲则可以由基本量纲根据其定义或某些物理定律推导出来。例如在动力学中，把长度l , 质量m 和时间t 的量纲作为基本量纲，记为 [][][]T t M m L l ===,,; 而速度f v ，力的量纲可表示为[][]21,--==MLT f LT v . 在国际单位制中，有7个基本量：长度、质量、时间、电流、温度、光强度和物质的量，它们的量纲分别为L 、M 、T 、I 、Θ、J 、和N ；称为基本量纲。任一个物理量q 的量纲都可以表成基本量纲的幂次之积， []ηξεδγβαJ N I T M L q Θ= 量纲齐次性原则：用数学公式表示一个物理定律时，等式两端必须保持量纲一致。 量纲分析就是在保证量纲一致的原则下，分析和探求物理量之间关系；先看一个具体的例子，再给出量纲分析的一般方法。 例3—1： 单摆运动，质量为m 的小球系在长度为l 的线的一端，线的另一端固定，小球偏离平衡位置后，在重力mg 作用下做往复摆动，忽略阻力，求摆动周期t 的表达式。 解：在这个问题中有关的物理量有g l m t ,,,设它们之间有关系式 3 211αααλg l m t = ---------------（3.1） 其中32,,ααα为待定常数，入为无量纲的比例系数，取（3．1）式的量纲表达式有 [][][][]3 2 1 α ααg l m t = 整理得：3321 2αααα-+=T L M T --------------（3.2） 由量纲齐次原则应有 ?? ? ??=-=+=1 200 3321αααα ---------------（3.3） 解得：,2 1 ,2 1 , 0321- == =ααα 代入（3．1）得 g l t λ= -------（3.4） （3.4）式与单摆的周期公式是一致的 下面我们给出用于量纲分析建模的 Buckingham Pi 定理， 定理：设n 个物理量n x x x ,,,21 之间存在一个函数关系 ()0,,,21=n x x x f --------------（3.5）

最好的midas连续梁分析

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）时的反力、位移、内力。 ^ — | ( < { 图 分析模型 3跨连续两次超静定 3跨静定 3跨连续1次超静定

材料 钢材: Grade3 截面 数值: 箱形截面400×200×12 mm 荷载 1. 均布荷载: 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 图 定义材料 图 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 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 参照用户手册的“输入单元时主要考虑事项”

MIDAS连续梁分析题例

MIDAS连续梁分析题例 结构计算软件应用2010-03-21 13:57:57 阅读184 评论0 字号：大中小 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）时的反力、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 ? 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 ?

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 ? 建立节点和单元 为了生成连续梁单元，首先输入节点。

2参照用户手册的“输入单元时主要考虑事项” 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 ) ? 用扩展单元功能来建立连续梁。 模型/ 单元/ 扩展单元

连续梁桥施工监控的MIDAS CIVIL和桥博对比分析

Open Journal of Transportation Technologies 交通技术, 2017, 6(3), 94-101 Published Online May 2017 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/cc10362958.html,/journal/ojtt https://https://www.sodocs.net/doc/cc10362958.html,/10.12677/ojtt.2017.63012 Midas Civil and Bridge Dr. Based Comparative Analysis for Continuous Beam Bridge Construction Monitoring Yawei Wu, Keke Peng* School of Transportaton and Civil Engineering & Architecture, Foshan University, Foshan Guangdong Received: Apr. 27th, 2017; accepted: May 11th, 2017; published: May 19th, 2017 Abstract In order to ensure the accuracy and reliability of the construction stage data, a comparative analy-sis method is proposed based on two professional softwares, which are Dr. Bridge v3.0 and Midas civil2014. The continuous beam bridge’s displacement and stress of maximum cantilever stage, closure stage, post construction stage are analyzed by the above two softwares, and comparative analysis is carried out simultaneously. The result shows, Dr. Bridge and Midas’ analysis are of ref-erence value and the comparative analysis method can be used in bridge construction monitoring. Keywords Construction Monitoring, MIDAS CIVIL, Dr. Bridge, Comparative Analysis Method 连续梁桥施工监控的MIDAS CIVIL和桥博对比分析 吴亚伟，彭可可* 佛山科学技术学院，交通与土木建筑学院，广东佛山 收稿日期：2017年4月27日；录用日期：2017年5月11日；发布日期：2017年5月19日 *通讯作者。 文章引用: 吴亚伟, 彭可可. 连续梁桥施工监控的MIDAS CIVIL和桥博对比分析[J]. 交通技术,2017, 6(3): 94-101.