midas桥梁分析

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分析
静力分析
分析过程中所显示的
各种信息会自动存于'fn. out'文件中。
1. 使用荷载>静力荷载工况菜单输入单位荷载条件。 2. 使用荷载菜单的各种静荷载输入功能来输入荷载。 3. 荷载施加模型中包含几何非线性单元时使用荷载>由荷载组合建立荷载
工况将事先建立的荷载组合条件以新的单位荷载条件重新指定后,利用 分析>主控数据菜单输入收敛所需的反复计算次数和收敛差。 4. 在分析过程中考虑P-Delta效果时利用分析>P-Delta分析控制菜单输入收 敛所需的反复计算次数和收敛差,再输入计算几何刚度矩阵所需的荷载 条件和荷载系数。 5. 点击分析>运行分析菜单或 运行分析进行分析。 6. 告知分析进行过程或分析结束的相关信息(message)会在画面下端的信 息窗口中显示。 7. 分析成功地结束之后,按荷载条件或荷载组合条件利用结果菜单的各种 后处理功能对计算结果进行分析。
2. 导入分析>屈曲分析控制菜单的对话窗口输入欲求模式的个数和收敛所 需数据并对分析屈曲模式过程中所要考虑的荷载条件进行指定。
3. 点击分析>运行分析菜单或 运行分析进行分析。 4. 分析成功地结束之后,利用结果>屈曲模态功能或结果>分析结果表
格>屈曲模态功能对各模式的屈曲模式形状和临界屈曲荷载系数进行确 认。
6. 分析成功地结束之后,利用结果菜单的各种后处理功能将计算结果与静
力分析的结果相结合进行分析。
所有的分析结果会以相应时程内的最大绝对值输出。若想对某一时刻的
结果进行分析时可利用结果>时程结果功能绘制时程图并将结果以文本
形式输出。
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分析
屈曲分析
1. 建筑物的屈曲分析过程中为建立初始几何刚度矩阵需要静力分析结果。 故须按前面所述的静力分析步骤先输入荷载条件以便对屈曲模式进行分 析。
边界非线性动力分析
1. 在模型>边界条件>非线性连接特性值中输入非线性连接单元的特性值。 2. 在模型>边界条件>非线性连接中定义模型中非线性连接的单元。 3. 输入质量数据。
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GETTING STARTED
Band求解器作为对结构刚度矩阵拥有ABD(Almost Block Diagonal)特性的模型适 用的求解器,和Skyline Solver一样,与分析种类、分析模型的规模及系统的配置 无关可对所有情况进行使用。
Multi-Frontal求解器使用的是Multi-frontal技法和可减少计算次数的最佳Front分割 运算原理,可显著地改善线性方程组求解的性能。特别是对于单元的自由度多且 节点也多的建筑物可提高分析速度约3~5倍,故对于使用板单元或实体单元进行 精确分析的情况可以说是比较合适的求解器。
对于板单元,通过适当地使用薄板单元(DKT, DKQ)和厚板单元(DKMT, DKM Q),可以对一般储存容器等薄板结构以及各种墙体、板桥的上板、基础板等厚板 结构获得精确的分析结果。
具备最新运算原理的变截面梁单元可以准确地描述纵方向截面大小发生变化的承 托部分(Hunch beam)或桥梁主梁的效应。另外所内存的索单元可以有效地用来对 微小应变(Small strain)条件的斜张桥或存在下垂效果(Sagging effect)等几何非线 性特性的悬索结构进行设计。
滞后系统 由拥有单轴塑性的6个独立的弹簧构成,主要用于建立如塑性阻尼器一样 可减低建筑物振动的装置的模型
铅芯橡胶支座隔震系统 利用橡胶的低刚度和铅易于屈服的特性来隔离振动对建筑物的影响。对于 2个剪切方向的变形拥有相互关联的二轴塑性,对于剩余的4个方向的变形 则拥有相互独立的弹性(线性)特性
摩擦摆隔震系统 利用摆的回复力调整建筑物的固有周期并通过摩擦来消能。对于2个剪切 方向的变形拥有相互关联的二轴塑性,轴方向的变形拥有与间隙相同的非 线性特性,而对于剩余的3个方向的变形则拥有相互独立的弹性(线性)特性
2. 选择荷载>反应谱分析数据>反应谱函数点击
键后,在添加/编
辑/显示反应谱函数对话窗口输入函数名和相应的反应谱函数数据。
3. 利用荷载>反应谱分析数据>反应谱荷载工况功能输入荷载工况名,再
选择函数名输入剩余的数据。
4. 在分析>反应谱分析控制菜单指定振型组合方法及是否给结果付与符
号。
5. 点击分析>运行分析菜单或 运行分析进行分析。
1. 利用模型>质量菜单所提供的各种质量输入功能输入模型的质量数据。
2. 导入分析>特征值分析控制菜单输入特征值模式数及其它所需数据。 3. 点击分析>运行分析菜单或 运行分析进行分析。 4. 结构分析结束后,利用结果>振型形状功能或结果>分析结果表格>振
型形状功能对各模式振型的形状和固有周期进行确认。
有限元
分析
MIDAS/Civil可以对所有的建筑物进行线性和非线性分析。
特别是装有的多种多样的有限元,可非常有效地对建筑物进行分析。在分析功能 方面,由于内存设计所需的多种优秀的运算原理,故可计算出十分适用且精确的 分析结果。
另外不仅对节点数和单元数没有限制,对荷载工况和荷载组合数也没有限制。
对于一般建筑物所使用的梁单元,MIDAS/Civil内存有不仅对于两节点,对于两 节点间的变形及任意截面的最大应力分布都可以进行分析的功能。(结果>梁单元 细部分析功能).
时程分析过程和输出过程所需数据及阻尼比等。
4. 将时间荷载函数以动节点荷载输入时
利用荷载>时程分析数据>动力节点荷载功能选择荷载的工况名和
函数名并输入荷载方向、到达时间等。
将时间荷载函数以地面运动输入时
利用荷载>时程分析数据>地面加速度功能选择荷载工况名和各方
向的函数名后在操作点击
键。
5. 点击分析>运行分析菜单或 运行分析进行分析。
MIDAS/Civil的分析功能如下。
静力分析 · 线性静力分析 · 热应力分析
动力分析 · 自由振动分析 · 反应谱分析 (SRSS, CQC, ABS) · 时程分析
几何非线性分析 · P-Delta 分析 · 大位移分析
边界非线性动力分析 屈曲分析
· 临界屈曲荷载系数 · 屈曲模态 移动荷载分析
利用

生成设计反应谱时,所
使用的规范、地基系
数、震区系数、重要性
系数、反应修正系数等
会在对话窗口下端的 De
scription输入栏中显
示,故可以在分析过程
中随时进行确认。
MIDAS/Civil可对以 S
RSS或CQC方法组合的
反应谱分析结果付与符
号以用于基础的设计
等。
反应谱分析
1. 运行特征值分析的步骤1和步骤2。
使用特征值分析功能对永宗大桥完成系模型的特征值分析结果 (竖直1次模式 : 0.485 Hz)
128
施工阶段一
分析
施工阶段二
考虑分段浇筑的各施工阶段PSC Box墩帽的水化热分析结果(应力分布)
利用悬臂法桥梁建模助手建立的施工阶段模型 129
GETTING STARTED
查看渲染 模型窗口 使用施工阶段群将西海大桥施工阶段ห้องสมุดไป่ตู้析模型按各施工阶段表现的画面
P-Delta分析
一般在静力分析和动力分析过程中欲考虑P-Delta效果时须在进行分析之前利用分 析>P-Delta分析控制指定建立几何刚度矩阵所要考虑的荷载条件并输入收敛的反 复次数及收敛差等。 MIDAS/Gen只对由桁单元和梁单元构成的建筑物进行考虑P-Delta效果的分析。
大位移分析
大位移分析可适用于一般静力分析和施工阶段分析。 分析之前先在荷载>非线性分析数据>非线性分析加载顺序指定分析所要采用的荷 载加载顺序,并在分析>非线性分析控制定义进行非线性分析所需的迭代条件和 收敛条件。 大位移分析可适用于除实体单元以外的其它所有单元。
GETTING STARTED
水化热分析
1. 选择模型>材料和截面特性>时间依存性材料(徐变/收缩)和模型>材料和 截面特性>时间依存性材料(抗压强度)输入时间依存性构件的材料特性 并在模型>材料和截面特性>时间依存性材料连接将其与一般的材料特 性相连接。
2. 在荷载>水化热分析数据中按前面所介绍的“水化热分析的建模功能”的 步骤输入水化热分析所需的数据。
6. 分析成功地结束之后,按荷载条件或荷载组合条件利用结果菜单的各种
后处理功能对计算结果进行分析。
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GETTING STARTED
时程分析
1. 运行特征值分析的步骤1和步骤2。
2. 选择荷载>时程分析数据>时间荷载函数功能,点击

据。
键后,在对话窗口输入函数名和相应的时间荷载函数数
3. 利用荷载>时程分析数据>时程荷载工况功能输入荷载工况名,再输入
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分析功能
分析
MIDAS/Civil在分析功能上提供3种求解器。 程序内默认的求解器为Skyline求解器,若欲使用其它求解器可在分析>分析选项 菜单中选择。
Skyline求解器作为结构分析程序中最为常用的求解器,与分析种类、分析模型的 规模及系统的配置无关可对所有情况进行使用。由于使用优化的求解器运算原理 故可在短时间内对大部分结构问题进行分析。
变截面梁 变截面梁单元,每个节点考虑6个变形自由度
板 板单元,考虑板内效应和板外弯矩效应
平面应力单元 考虑面内效应
平面应变单元 考虑全局坐标系X-Z平面内的二维效应
轴对称单元 考虑全局坐标系X-Z平面内的二维效应
实体单元 每个节点考虑3个变形自由度
粘弹性消能器 由线性弹簧和粘性阻尼并联或串联而成,用户可根据减震装置的特性对其 选择来进行建模
变形进行确认。
只要输入各阶段所需天数,就可以按顺序生成施工阶段 并可删除所定义的施工阶段或将新的施工阶段插入
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分析
简便地对单元群、荷载群、边界条件群进行激活或钝化来构成施工阶段 实时显示
특정 施工阶段树
对于各施工阶段结构系和荷载条件的变化与施工阶段树(Stage Tree)相连接进行实时表现 133
MIDAS/Civil的有限元库如下。
桁架 传递单元轴向的张拉、压缩荷载
只受拉桁架/钩 传递单元轴向的张拉荷载,对于钩,考虑钩距
索 传递单元轴向的张拉荷载,考虑随内部张力变化而变化的刚度和下垂效果
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GETTING STARTED
只受压桁架/隔断 传递单元轴向的压缩荷载 对于隔断,考虑隔断距离
一般梁 一般梁单元,每个节点考虑6个变形自由度
输入反应谱函数时利用内
存的设计反应谱会很方便。
所内存的设计反应谱数据的
种类如下。
·China(GB50011-2001)
·China(JTJ004-89)
·KS 2000
·KS Bridge
·UBC 88-94
·UBC 97
·EUROCODE-8(1996)
·IBC 2000
·JAPAN(Arch. 2000)
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GETTING STARTED
施工阶段分析
1. 导入分析>施工阶段分析控制对话窗口后指定施工阶段分析中所要考虑 的材料的时间依存特性并指定计算徐变所需的反复计算次数和收敛条 件。
2. 分析模型为PSC建筑物时需指定是否考虑钢束张力的损失效果。 3. 点击分析>运行分析菜单或 运行分析进行分析。 4. 分析成功的完了之后在Result菜单中对各施工阶段的应力、构件内力及
考虑分段浇筑时的施工阶段对话窗口 (定义各施工阶段的单元和边界条件等)
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GETTING STARTED
各施工阶段分析结果的图形 136
分析
特征值分析
使用“模型>质量>将
荷载转换成质量”功能 可将任意荷载条件下的 静荷载数据自动换算成 节点质量数据。进行抗 震分析时利用此功能可 非常有效地将已输入的 固定荷载数据自动输入 为质量数据。
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GETTING STARTED
· 影响线分析 · 影响面分析 热传导分析 (传导、对流、辐射) · 稳态分析 · 瞬态分析 水化热分析 · 热弹性分析 (温度应力) · 强度进展、徐变、收缩、管冷 施工阶段分析 · 时间依存性材料 · 边界条件 · 静力荷载群 其它分析功能 · 使用优化法计算未知荷载的功能 · 自动考虑桥梁支座沉降的分析 · 考虑钢组合桥组合前后截面特性变化的分析
3. 在分析>水化热分析控制中输入是否要对积分系数、初始温度、应力计 算位置以及徐变和干缩进行考虑。
4. 点击分析>运行分析菜单或 运行分析进行分析。 5. 分析结束后使用等值线图、图形、动画对分析结果进行确认。
考虑分段浇筑的PSC Box墩帽的水化热分析模型 134
分析
时间依存性材料特性对话窗口
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