Midas桁架分析
midas教学-桁架
关于显示：
约束：所有约束概念上的介绍
荷载：荷载工况，自重，节点荷载，其他荷载概念上介绍
自重
节点荷载
放错工况了，可以这样修改！
讲解质量的相关设定：
（5）计算结果：
反力：
变形：
内力图
梁截面细部分析：
荷载组合：
（6）注意事项：转换为桁架
另外的方法：
出现警告了：
按下面的修改，正确了。
算例：简单的桁架计算，熟悉界面操作
基本数据
L=12高8
型钢
Fy=-2KN–1KN
步骤：
（1）菜单、工具条、工作空间，重点是工作空间
（2）工作开始的时候的初步设置
结构类,Dz,Ry
（3）材料与截面：各种截面的概念，spc在下个问题里讲160*58
（4）建立模型：
建立节点、单元
迈达斯桁架结构坐标
迈达斯桁架结构坐标一、引言迈达斯桁架结构是一种常见的建筑结构，它具有良好的稳定性和承载能力，被广泛应用于各种建筑物中。
在设计和施工过程中，准确的坐标是非常重要的。
本文将介绍迈达斯桁架结构坐标的相关知识。
二、什么是迈达斯桁架结构1. 定义迈达斯桁架结构是由许多杆件和节点组成的三维空间框架结构，它可以承受水平和垂直方向上的荷载。
2. 特点迈达斯桁架结构具有以下特点：（1）刚度大：由于杆件之间通过节点连接，使得整个结构具有较高的刚度。
（2）承载能力强：迈达斯桁架结构可以承受较大的水平和垂直方向上的荷载。
（3）造型美观：由于节点之间可以采用不同形状和颜色的杆件连接，因此可以形成各种美观的造型。
三、迈达斯桁架结构坐标1. 坐标系在设计和施工过程中，需要建立一个坐标系，用来描述迈达斯桁架结构的位置和姿态。
一般情况下，采用笛卡尔坐标系或者极坐标系。
2. 坐标表示在迈达斯桁架结构中，每个节点都有一个唯一的坐标表示。
一般情况下，采用三维直角坐标系表示，即（x,y,z）。
3. 坐标计算在设计和施工过程中，需要计算每个节点的坐标值。
一般情况下，采用三角函数等数学方法进行计算。
四、迈达斯桁架结构坐标的应用1. 设计过程中的应用在设计过程中，需要根据建筑物的实际情况确定迈达斯桁架结构的位置和姿态，并计算每个节点的坐标值。
这些信息将被用于制定详细的设计方案。
2. 施工过程中的应用在施工过程中，需要按照设计方案进行组装和安装迈达斯桁架结构。
准确的坐标信息可以帮助工人们正确地安装杆件和节点，并保证整个结构具有良好的稳定性和承载能力。
五、总结本文介绍了迈达斯桁架结构坐标的相关知识，包括定义、特点、坐标系、坐标表示和坐标计算等内容。
在设计和施工过程中，准确的坐标信息是非常重要的，它可以帮助我们制定详细的设计方案和正确地安装迈达斯桁架结构。
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（对于实体现在还专业文档供参考，如有帮助请下载。
．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。
midas高级分析
图 6 定义时程结果函数
查看时程分析图形：时程分析结果>时程分析图形，如图 7 所示。所得到的加速度时程曲线如图 2.8.8 所示。
图 7 时程分析图形对话框
3 d4 C2 K0 S- i# P! ?
图 8 加速度函数图形
三 特征值分析方法
特征值分析是计算结构的固有周期和振型形状的分析方法，是进行反应谱分析和振型分解法时程分析的基础。
Midas 高级分析整理
一 索单元施加预应力的几种方法
索单元为只受拉的三维线性单元，只能传递轴向拉力，不能受压也不能受弯。 可按如下方式定义索材料。
[图 1 自定义索材料
如图 1 所示，设计类型选择“用户定义”，而后分别输入各种参数。泊松比、线 膨胀系数、容重与钢材相同，弹性模量需单独定义。 线性分析时，索单元将被等效为桁架单元，其刚度由弹性刚度和下垂刚度两部分 组成。
结构受冲击作用的响应问题和许多因素有关，比如冲击荷载的类型、冲击延续时间、峰值的大小、峰值的持续时间以及结构本身的性质 等。鉴于大量的参考资料，考虑了峰值的持续时间，故采用梯形脉冲荷载。 步骤一：定义时程荷载工况，如图 3 所示。
图 3 定义时程荷载工况
步骤二：定义时程荷载函数，如 4 所示。
, y* D, s% W: M* ?$ e6 a
特征值分析的方程式为：
" o/ W$ o- M _1 ^% m( F% E( t
结构的周期可通过如下公式进行计算
- n7 C9 L% W. g0 t w
除周期与振型外，振型参与系数，振型参与质量以及方向因子也是我们比较关心的内容。 结果->分析结果表格->周期与振型，如图 1 所示。
: K$ D# r ?( ?: R / } t# n3 j2 o' h$ J
MIDAS常见疑难问题2
MIDAS常见疑难问题21、>动力分析反应谱分析时是要将自重转化为质量的>但稳定分析要不要将自重转化为质量？>稳定分析要用到质量矩阵吗？屈曲分析不需要质量矩阵，所以稳定分析不需要将荷载转化为质量。
前面所述是猜想您的模型中有动力或反应谱分析控制数据而没有删除所致。
2、>我用板单元建了一个单箱四室的连续梁模型。
加自重及二期恒载的时候，是可以从结果－>分析结果表格里得到每个单元每个节点内力值的，但是我把移动荷载和支座沉降的却不能得到，在结果－>内力－>板单元内力里可以看到节点的平均值，但是表格里的值却都是0，不知道为什么？表格里目前提供每延米长的内力，请在表格中查看内力(单位长度)。
另外，因为该功能输出的均为最大值(或最小值)，您不能将他们累加而得截面内力。
由局部方向内力的合力功能获得截面内力时，需要将移动荷载转换为静力荷载。
即先求出不利位置，然后乘以冲击系数后进行加载。
在单箱四室的板单元模型中，由局部方向内力的合力功能获得截面内力时，要注意选取的点应为各端点(上部外挑翼缘端点和底板端点)，注意查看是否选择了所有需要选择的截面。
3、>1 做一座钢管拱桥的稳定分析，为柔性吊杆，用索单元模拟，结果系统提示索单元> 不能用于稳定分析，该怎么模拟好？>2 另外，系统提示移动荷载分析不能与稳定分析同时进行，也就是说我只能手动> 加载汽车车队等活载，如果桥跨大，而车道又多的话，手动加载很费力，不知道有没有方便点的方法？>3 还有，做稳定分析时，要把自重转化到xyz三个方向吗，如果是的话，可以说一下原因吗，别的软件好象没有这一说法的？1.索单元不能做稳定分析，需要将索单元转换为桁架单元。
2.稳定分析是针对某一种荷载工况或荷载组合的，属于静力分析的范畴。
移动荷载是一种动态荷载，荷载的位置是变化的，也就是说每个加载位置的稳定安全系数是不同的。
所以移动荷载的稳定分析只能依靠用户手动决定移动荷载的位置，并针对该位置的荷载做稳定分析。
MIDASCIVIL钢桁梁桥建模及分析
图XN.8 添加完截面后的对话框
3.3.3 建立主桁架
3.3.3.1 建立下弦杆
(1) 在图标菜单中选择视图控制→
在主窗口中显示节点号和单元号。
(2) 在屏幕右侧工具条点击打开自动对其功能。
(3) 选择主菜单
建议使用黑色背景。 (5) 在屏幕右侧工具条点击
正面显示主窗口。 3.3 建立模型 3.3.1 输入构件的材料数据
(1) 在主菜单中选择模型→材料和截面特性→材料或在图标菜单中选择特性→
按
钮调出图XN.6(a)所示对话框。
(2) 点击按钮调出材料数据对话框如图XN.6(b)所示。
(3) 在一般的材料号输入栏中确认“1”。
(4) 在设计类型选择栏确认“钢材”。
(5) 在钢材的规范栏选择“GB(S)”。
(6) 在数据库选择栏选择“16Mnq”。
(7) 点击按钮添加新材料后的材料数据对话框如图XN.6(c)所示。 (a)
(c)
(b) 图XN.6 添加材料
12
下平纵联斜杆 用户 T型截面*1
0.16 0.18 0.01 0.01
13
桥门架上下横撑和短斜撑 用户 双角钢截面*10.08 0.125 0.01 0.01 0.01
14
桥门架长斜撑 用户 双角钢截面*10.1 0.16 0.01 0.01 0.01
击所需镜像平面对应的文本框后在主窗口结
构中挪动鼠标文本框中的数值会随着鼠标处
节点坐标的变化而变化点击对称平面上任一
点的即可得到所需坐标值这样就省去了计算
坐标值的麻烦。 3.3.3.2 建立上弦杆
midas fea 管桁架屈曲-线性屈曲分析
1 9
2
3
4
7 8
管桁架屈曲
5 6
| 管桁管架桁架屈屈曲曲 191
18 Step 分析 > 求解…
操作步骤
1
1 分析 > [求解…] 2 点击[确认] 键 3 结果 > [屈曲荷载系数] 4 点击[确认] 键
3 2
4
Step
管桁架屈曲
192| 管桁架屈曲
管桁架屈曲
操作步骤
1 在工作窗口点击鼠标右键 2 选择[移动工作平面 …] 3 选择[移动和转动] 表单 4 移动 : Dz “100” 5 点击[确认] 键
3 4
5 2
09 Step 几何 > 曲线 > 在工作平面上创建 > 圆… 操作步骤 1 位置 : “(0), (10)” 2 点击[取消] 键
1
管桁架屈曲
操作步骤
1 选择标有[ O ]的管
(参见右图)
1
2 旋转轴 : [Y轴] 2
3 角度 “90”
4 点击[适用] 键
“Enter”是“适用”的快捷键.
3 4
05 Step 几何 > 转换 > 旋转…
操作步骤
1 选择标有[ O ]的管
(参见右图)1源自2 旋转轴 : [Y轴] 2
3 选项 : [不等间距复制]
1 2 3
4 5
管桁架屈曲
188| 管桁架屈曲
管桁架屈曲
12 Step 几何 > 曲面 > 并集…
操作步骤
1 选择[Face 1] (参见右图) 2 按 [删除] 键 3 点击[确认] 键 4 几何 > 曲面 > [并集…] 5 点击[ ] 选择屏显对象 6 名称 : “Pipe” 7 点击[确认] 键
midas钢结构优化分析及设计
midas钢结构优化分析及设计例题3 钢框架结构分析及优化设计M I D A S/G e n1例题钢框架结构分析及优化设计2 例题2. 钢框架结构分析及优化设计概要本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍MIDAS/Gen的优化设计功能。
MIDAS/Gen提供了强度优化和位移优化两种优化⽅法。
强度优化是指在满⾜在相应规范要求的强度下，求出最⼩构件截⾯，即以结构重量为⽬标函数的优化功能。
位移优化是针对钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的⾃动设计功能。
本⽂主要讲述强度优化设计功能。
此例题的步骤如下:1.简要2.建⽴及分析模型3.设置设计条件4.钢构件截⾯验算及设计5.钢结构优化设计例题钢框架结构分析及优化设计1.简要本例题介绍MIDAS/Gen的优化设计功能。
例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。
(该例题数据仅供参考)基本数据如下：轴⽹尺⼨：见图1柱: HW 200x204x12/12主梁：HM 244x175x7/11次梁：HN 200x100x5.5/8⽀撑：HN 125x60x6/8钢材： Q235层⾼：⼀层 4.5m⼆～六层 3.0m设防烈度：8o（0.20g）场地： II类设计地震分组：1组地⾯粗糙度；A基本风压：0.35KN/m2；荷载条件：1-5层楼⾯，恒荷载 4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2；6层屋⾯，恒荷载 5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2；1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m；6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；分析计算考虑双向风荷载，⽤反应谱分析法来计算双向地震作⽤3例题钢框架结构分析及优化设计4图1. 分析模型图2. 结构平⾯图例题钢框架结构分析及优化设计5图3. ①，③轴线⽴⾯图图4. ①，④轴线⽴⾯图图5. ○B ，○C 轴线⽴⾯图图6. ○A ，○D 轴线⽴⾯图例题钢框架结构分析及优化设计6 2.建⽴及分析模型建⽴模型并进⾏分析运算。
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。
桁架分析
桁架是承重用的結構，為了減輕重量、節省材料，採
用細長桿件以特定方式組合而成。
高壓電塔、衛星接收天線、建築工地的天車、某類橋
樑與簡易型鐵皮屋的屋頂等，都常使用桁架結構。
一般由頭、尾相接的細長形構件所組成。 構件重遠小於所支承的載重。 桁架構件主要用來承受軸向力，而非垂直於軸線的橫 向力或彎曲力矩，為確保此點，外力必須作用在節點上。
T
構件受壓力，力量靠近節點
C C C C
節點法分析步驟
利用整體的平衡來求支撐點的反作用力 。 找出零力桿件。
選擇只有兩個(或一個)未知數的節點分析，以 該節點的平衡求相關構件的作用力。 利用剩餘的節點，核驗答案。
零力桿件
零力桿件
(1) 二根桿件連接於一節點而不共線時，若無任何外力 作用於該節點，則此二根桿件均為零桿件。
(2) 二根桿件連接於一節點而不共線時，若其中一根桿 件與外力共線，則此桿件之內力大小必等於此外力之 大小，且二者方向相反，而另一根桿件則為零桿件。 (3) 三根桿件連接於一節點時，若其中二根桿件共線， 且無任何外力作用於該節點，則共線的二桿件，其內 力必大小相等方向相反，而第三根桿件必為零桿件。 (4) 四根桿件連接在一節點上，當無任何外力作用於該 節點時，共線桿件之內力必大小相等而方向相反。
桁架分析的基本假設
作用在桁架上的外力及桿件之應力在
同一平面，且均作用在節點上。
每一根桿件皆為二力桿件。 節點均視為無摩擦力的插銷接點。 桁架中桿件均為剛體，構件的重量可
忽略。
桁架分析的基本假設
真實接點可能為鉚接、焊接或以螺栓栓接
桁架分析的基本假設
真實接點可能為鉚接、焊接或以螺栓栓接
桁架分析的基本假設
大跨度钢结构首榀桁架吊装施工及数值模拟分析
施工人员行走时挂设安全带，确保施工
安全。
4.2 首吊阶段模拟
钢桁架吊装尽量选择有水平支撑的
首榀桁架吊装刚好落位的瞬间，桁
结构单元先吊装。第一榀钢桁架梁吊装
架与钢柱进行临时固定，分析此时结构
到位后，在松钩之前，为防止钢桁架歪
的变形及应力水平。经计算，考虑结构
扭，应拉设临时缆风绳。缆风绳在吊装
础进行组合工况分析。边界条件将 6 根
行连接，固定桁架端部。
设在附近的钢柱柱脚。选用 Ф16mm 的
钢柱柱脚设置为刚结点，施工时屋架跨
缆风绳，并使用 1t 手拉葫芦拉紧。待第
中上下弦系缆风绳位置设置为弹性支
架跨中测量点的偏差，采用缆风绳调整
二榀钢桁架吊装就位后，起重机未完全
座，刚度为 150N/mm。
大跨度钢结构首榀桁架吊装施工及数值模拟分析
武
（安徽富煌钢构股份有限公司，安徽
摘
作者简介：
孙武（1989-），男，安徽六安人，毕业于安徽建
筑大学结构工程专业，硕士，助理工程师。专
业方向：结构工程。
合肥
238076）
要：一直以来，大跨度钢结构厂房建筑的屋面桁架吊装施工都是施工过程中的重难
点环节，不仅精准度要求高，受施工环境扰动也很大，首榀桁架起步单元吊装又是重中
1500 亿元。
渡。同时利用数字化监控、测量设备控
1
引言
近年来，随着国民经济的快速发展，
201A 芯片生产厂房钢结构主要由
制桁架坐标及标高，将首榀桁架安装在
屋面钢桁架、屋面檩条、下挂檩条、钢骨
预定位置，极大地提升了施工效率，同时
各种大型工业和公共建筑采用大跨度钢
钢桁架吊装midas计算书
钢桁架吊装midas计算书钢桁架自重重（约 240T），几何尺寸大，并且由于周边地理条件筑物尺寸限制，不能用大型汽车吊来完成起吊工作。
为确保能安全、万无一失的完成钢桁架整体安装任务，经多次研究，对各种起吊方案进行比较，我们选用 xx 起重机起吊桁架片。
本吊装工程验算分为两部分，一为吊装过程中桁架的整体稳定性验算，二为吊机安装位置钢柱稳定性验算。
一、吊装过程中桁架的整体稳定性验算吊装桁架采用通用有限元分析软件 midas-GEN 进行计算分析，如图 1 所示，吊点标高位于桁架第三层，标高为 78.850,吊点距离轴线 C 及轴线G 的距离为 2.75 米，距离桁架 DFG 为 1.85米，在距离吊点及吊点内侧 2.125 米处设置桁架的竖向临时固定系杆，系杆的截面为HM390X300X10X16(Q345B),系杆与桁架 SXG ZXG XXG 均刚性连接。
边界条件：平台梁、支撑杆铰接模拟荷载工况：恒载（D）—自重作用，由程序自动计算，考虑连廊主体、节点板、提升器、吊具等重量，自重系数取 1.4；连廊在提升过程中有可能出现不同步的情况，为保证提升过程中的安全可靠，现通过软件来模拟这种不同步现象，模拟时考虑不同步差值为 50mm，分两种情况：不同步情况 1：吊点 1、3 与吊点 2、4 不同步；不同步情况 2：吊点 1、2、3 与吊点 4 不同步；不同步情况 3：吊点 1、2 与吊点 3、4 不同步；不同步情况 4：吊点 1 与吊点 2、3、4 不同步；同步情况：吊点 1、2、 3、4 同步；计算模型如以下图 2 ~6 所示下：各模型计算结果：结论：对以上四种情况进行对比可知，对提升平台来讲，情况 2 最为不利，说明单点不同步比两点及三点不同步影响更不利，而同步提升最为安全，对结构本身来讲，情况 2 产生的附加应力较其他情况要大。
二、吊装过程中固定架的整体稳定性验算如图 7 所示桁架吊装吊机位置图，在 DFG 及 GZ1 标高 83.2m 向上1.2m 处设置悬挑梁安装起重机，起重机钢丝绳距 DFG 中心线为 1.85m。
midas有限元理论-8 桁架单元
ε = ε x = du =
where
du df = q = Bq dx dx
(4)
ε
= = =
vector of strains vector of derivative operators the strain-displacement matrix
d B
Hence, the strain-displacement matrix is presented as,
(2)
x u = 1 − L
where
x u1 = fq L u2
(3)
f q
= =
matrix of shape functions vector of nodal displacements
The strain-displacement relationships for the truss element consist of one derivative
X1
u2
2
Z1 Y1
Z Y X
u1
1
Figure 1 Typical 3D Truss Element
The formulation procedure for a general truss element will be illustrated on the basis of 2D truss element. The nodal degrees of freedom (DOF’s) in local axes and the positive sign convention are shown in Fig. 2.
D
Thus, the elasticity matrix is
关于midas分析时需要注意的问题
最近将阳光论坛上的几个常见的问题整理了一下，与大家共勉。
1.在midas中横向计算问题.在midas中横向计算时遇到下列几个问题,请教江老师.1.荷载用"用户定义的车辆荷载",DD,FD,BD均取1.3m,P1,P2为计算值,输入时为何提示最后一项的距离必须为0?2.同样在桥博中用特列荷栽作用时,计算连续盖梁中中支点的负弯距相差很大.其他位置相差不多.主要参数:两跨2X7.5m,bXh=1.4X1.2m,P1,P2取100midas结果支点活载负弯矩-264.99kn.m桥博结果支点活载负弯矩-430kn.m通过多次尝试及MIDAS公司的大力支持，现在最终的结果如下：肯定是加载精度的问题，可以通过将每个梁单元的计算的影响线点数改成6，或者，将梁单元长度改成0.1米，就能保证正好加载到这一点上。
由这个精度引起的误差应该可以接受的，如果非要消除，也是有办法的。
2.梁板模拟箱梁问题腹板用梁单元，顶底板用板单元，腹板和顶底板间用什么连接，刚性？用这个模型做顶底板验算是否合适？在《铁道标准》杂志的“铁道桥梁设计年会专辑”上有一篇文章，您可以参考一下：铁四院康小英《组合截面计算浅析》里面讨论组合截面分别用MIDAS施工阶段联合截面与梁+板来实现，最后得出结论是用梁+板的结果是会放大板的内力。
可能与您关心的问题有相似的地方。
建议您可以先按您的想法做一个，再验证一下，一定要验证！c3.midas里面讲质量转换为荷载什么意思！是否为“荷载转为质量”？在线帮助中这么写：将输入的荷载(作用于整体坐标系(-)Z方向)的垂直分量转换为质量并作为集中质量数据。
该功能主要用于计算地震分析时所需的重力荷载代表值。
直观的理解就是将已输入的荷载，转成质量数据，不必第二次输入。
一般用得比较多的是将二期恒载转成质量。
另外，这里要注意的是，自重不能在这里转换，应该在模型--结构类型中转换。
准确来讲，是算自振频率时（特征值分析）时用的，地震计算时需要各振形，所以间接需要输入质量。
midas教程—框架结构分析计算
○1
图8. 建立中间层主梁
12
厂房结构
建立三维框架
利用所完成的二维框架，在GCS的Y方向以8m间距复制2个框架。
首先将画面转换为3维状态。为操作方便，在选择被复制单元时先将中间层的2个主梁 排除，对其另行复制。
当输入结果和图6不同 时，可点击撤销 后在 桁架建模助手中重新输入。
1. 选择插入表单
2. 在插入点输入栏内输入UCS坐标‘0, 9, 0’，或者用鼠标单击输入栏后指
定单元1的上部节点2。
3. 在原点输入栏内输入‘1 (0, 0, 0)’
4. 点击
键
5. 点击 对齐
6. 点击桁架建模助手对话窗口的
键
概要
此例题将介绍利用MIDAS/Gen建立厂房结构模型的步骤，以及进行分析和查看分析结 果的方法。
“例题1”介绍了MIDAS/Gen的一些基本的功能。在“例题2”中除了可以复习“例题 1”中所介绍的功能外，还可以接触到一些其它的十分有用的功能。
在安装盘中有该例题的建模、分析和查看分析结果的动画及解说。用户可以通过动画 和解说对整个过程有了初步的了解后，再根据本例题的说明进行实际操作，将会起到 事半功倍的效果。
例题2 厂房结构
MIDAS/Gen
例题 2. 厂房结构
概要
1
分析模型和荷载工况 / 2
打开文件与设定基本操作环境
3
单位系 / 3
设定栅格 / 3
设定用户坐标系 / 4
输入构件材料及截面数据
5
使用节点和单元进行建模
6
输入结构的支承条件
22
输入各种荷载
24
设定荷载工况 / 24
输入自重 / 25
输入楼面荷载 / 26
MIDAS CIVIL 钢桁梁桥建模及分析
第三章 MIDAS/CIVIL钢桁梁桥建模及分析3.1概述易学易用，能够迅速、准确地完成类似结构的分析和设计是MIDAS的独到之处。
MIDAS/Civil是针对土木结构，特别是分析预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等特殊的桥梁结构形式，同时可以做非线性边界分析、水化热分析、材料非线性分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析。
本教程手把手教你如何使用MIDAS/Civil，以64m下承式铁路简支钢桁梁桥为例，详细介绍设定操作环境、建立模型、定制分析选项和查找计算结果的完整过程，旨在引导初学者快速熟悉和掌握MIDAS/Civil的基本操作和使用注意事项。
本教程使用软件版本为2006，为了适应不同习惯的读者，该教程在尽可能多的地方给出了菜单和工具栏两种操作方式；为了使读者快速全面地掌握MIDAS的实际操作，本教程对同样的操作功能在不同的地方给出了尽可能多的实现方法，如对不同选择方式的操作。
本教程中64m下承式铁路简支钢桁梁桥共8个节间，节间长度8m，主桁高11m，基本尺寸如图3. 1所示。
图3. 1 64m下承式铁路简支钢桁梁桥结构的基本尺寸3.2 设定操作环境3.2.1 启动MIDAS/Civil安装完成后，双击桌面上或相应目录中的MIDAS/Civil的图标打开程序，启动界面如图3.2所示，分为主菜单、图标菜单、树形菜单、工具条、主窗口、信息窗口、状态条等部分。
图3.2 MIDAS/Civil的启动界面3.2.2 创建新项目通过选择主菜单的文件→新项目(或者点击工具条按钮)创建新项目，之后选择文件→保存菜单(或者)设置路径保存项目。
3.2.3 定制工具条图3.3 定制菜单对话框选择主菜单的工具→用户定制→用户定制…调出如图 3.3所示定制工具条对话框，在Toolbars选项卡下，通过勾选复选框可以定制符合自己风格的工具条，该教程采用默认选项，点击按钮，关闭对话框。
3.2.4 设置单位体系(1) 在主菜单中选择工具→单位体系，打开单位体系设置对话框，如图XN.4所示。
MIDAS分析
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
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
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。
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
某门头桁架YJK 和midas 整体分析及简化设计法的适用性探讨
某门头桁架YJK和midas整体分析及简化设计法的适用性探讨沈航丁高行谢军君（同创工程设计有限公司浙江绍兴312000）摘要：对于传统的钢屋盖和下部混凝土的结构形式，以各部分分算为主，大跨度、特别重要的建筑会要求整体计算。
本文屋顶桁架结构，下部为双塔结构，且屋盖刚度对整体结构影响较大，采用YJK和midas两种有限元软件进行整体合模计算，对整体指标、配筋、弯矩和剪力进行对比分析，总体差异较小，可以互相作为补充验算。
同时对钢桁架采用钢梁等代来进行整体建模分析，结果差异较大，不能够利用钢梁来替代钢桁架。
关键词：YJK midas双塔整体分析等代模型中图分类号：TU311.3文献标识码：A文章编号：1674-098X(2021)11(a)-0090-04The Overall Analysis of a CertainA Door Head Truss YJK andMidas and the Applicability of the Simplified Design MethodSHEN Hang DING Gaoxing XIE Junjun(Tongchuang Engineering Design Co.,Ltd.,Shaoxing,Zhejiang Province,312000China) Abstract:For the traditional structural form of steel roof and lower concrete,each part is mainly calculated rge-span,especially important buildings will require overall calculation.In this paper,the roof truss structure,the lower part is a double-tower structure,and the roof stiffness has a greater impact on the overall structure.Two finite element softwares,YJK and midas,are used to calculate the overall mold clamping,and the overall index,reinforcement,bending moment and shear force are parative analysis,the overall difference is small and can be used as supplementary check calculations.At the same time,the steel truss adopts steel beams and other generations to carry out the overall modeling analysis,the results are quite different,and steel beams cannot be used to replace steel trusses.Key Words:YJK;Midas;Twin towers;Overall analysis;Equivalent model钢结构屋盖因其具有轻便、形式多样等特点，常用于大型建筑中。
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。
内部1次超静制作误差5mm内、外部1次超静定制作误差5mm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 tonf2. 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/ 单位体系长度> m; 力> tonf图2.2 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）图2.3 定义材料图2.4 定义截面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XZ 用扩展单元功能建立桁架下弦。
单元类型为桁架单元。
模型 / 单元 /扩展单元全选扩展类型 > 节点线单元单元属性 > 单元类型 > 桁架单元材料>1: Grade3 ; 截面>1: 300x300x12 ; Beta 角 ( 0 ) 一般类型 > 复制和移动 ; 复制和移动 > 等距离dx, dy, dz ( 6, 0, 0 ) ; 复制次数( 3 )图 2.6 建立下弦参考在线用户手册的“单元类型”的 “框架单元” 部分复制下弦建立桁架上弦。
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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。
内部1次超静
制作误差5mm
内、外部1次超静定
制作误差5mm
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 = Kδ = EA/L x δ = 2.1 x 107 x 0.0135 / 10 x 0.005 = 141.75 to
nf
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
长度 > m ; 力> tonf↵
图 2.2 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↵
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）↵
图2.3 定义材料图 2.4 定义截面
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
用扩展单元功能建立桁架下弦。
单元类型为桁架单元。
模型 / 单元 / 扩展单元
全选
扩展类型 > 节点 线单元
单元属性 > 单元类型 > 桁架单元
材料>1: Grade3 ; 截面>1: 300x300x12 ; Beta 角( 0 )一般类型 > 复制和移动 ; 复制和移动 > 等距离
dx, dy, dz ( 6, 0, 0 ) ; 复制次数( 3 )
图 2.6 建立下弦
X Z
参考在线用户手册的“单元类型”的
“框架单元”部分
复制下弦建立桁架上弦。
模型 / 单元 / 复制和移动单元
单元号(开)
单选(单元: 2 )
形式 > 复制; 移动和复制> 等距离
dx, dy, dz ( 0, 0, 8 ) ; 复制次数( 1 )
图 2.7 建立上弦
输入倾斜杆和竖向杆件。
模型 / 单元 / 建立单元
单元号(关), 节点号 (开)
单元类型 >桁架单元
材料>1: Grade3 ; 截面>1: 300x300x12
交叉分割 > 单元 (关)
节点连接(1, 5) (5, 2) (2, 6) (5, 3) (6, 3) (6, 4)
图 2.8 输入斜杆以及竖向杆件
输入边界条件
3维空间里节点有6个自由度(Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)。
但结构类型为 X-Z平面，所以
只剩3个自由度 (Dx, Dz, Ry)。
铰支座约束自由度Dx, Dz, 滚动支座约束自由度Dz。
模型 / 边界条件 / 一般支承
单选( 节点 : 1 )
选择 > 添加; 支承条件类型 > Dx, Dz (开) ↵
单选( 节点 : 4 ) ;支承条件类型 > Dz (开) ↵
图 2.9 输入支撑条件
关于支座条件的
详细事项参照在线
帮助手册的“自由
度约束条件”部分
输入荷载
定义荷载工况
荷载 / 静力荷载工况
名称 ( 节点荷载 ) ; 类型 > 用户定义的荷载（USER）
名称 ( 制作误差 ) ; 类型 > 用户定义的荷载（USER）
图 2.10 输入荷载工况
输入节点荷载
在节点2输入集中荷载50 tonf。
荷载 / 节点荷载s
单选 ( 节点 : 2 )
荷载工况名称> 节点荷载 ; 选择 > 添加
节点荷载 > FZ ( -50 )
图 2.11 输入节点荷载
输入制作误差
长度小了 5 mm 的构件在实际施工时会产生拉力。
为了把这个反映在模型当中,把制作误差换算为初拉力荷载输入到对应的杆件中。
P = Kδ = EA/L x δ = (2.1 x 107 x 0.0135 / 10) x 0.005 = 141.75 tonf
荷载 /预应力荷载/初拉力荷载
单选(单元: 8 )
荷载工况名称> 制作误差
选择 > 添加; 初拉力荷载( 141.75 )↵
8
图 2.12 输入初拉力荷载
复制单元
复制模型 1来建立模型 2. 为了同时复制输入在模型 1的节点荷载、初拉力荷载和边界条件，利用复制节点属性和复制单元属性功能来完成。
模型 / 单元 / 复制和移动单元
全选
形式 > 复制; 复制和移动 > 等距离
dx, dy, dz ( 0, 0, -14 ) ; 复制次数( 1 )
复制节点属性 (开),复制单元属性 (开)
模型1
模型2
图 2.13 复制单元
更改边界条件
为了把模型 2改为外部1次超静定的结构，定义为滑动铰支座的节点的支撑条件修改为限
制X方向移动的铰接条件。
显示
边界条件 >一般支承 (开) ↵
模型 /边界条件/ 一般支承
单选( 节点 :10 )
选择 > 添加
支承条件类型> Dx (开) ↵
图 2.14 变更支座条件
运行结构分析
运行结构分析.
分析/ 运行分析
查看分析结果
反力
比较外部静定结构（模型1）和外部超静定（模型2）的外部节点荷载引起的反力。
可以看出模型 1发生水平 (X축)方向反力。
节点号 (关)
显示
边界条件 > 一般支承 (关) ↵
结果 / 反力 / 反力
荷载工况/荷载组合> ST:节点荷载 ; 反力 > FXYZ
显示类型> 数值 (开),图例(开) ↵
数值
小数点以下位数( 3 ) ; 指数型(关) ; 适用于选择确认(开↵
模型1
模型2
图 2.15 对节点荷载的反力
内部初拉力荷载在外部静定的模型 1的情况不产生反力，但模型 2的情况的X方向的位移自由度被约束而会产生水平方向的反力(FX)。
结果 / 反力 / 反力/弯矩
荷载工况/荷载组合> ST:制作误差 ; 反力 > FXYZ
显示类型 > 数值 (开),图例(开)
模型1
模型2
图 2.16 初拉力荷载下的反力
查看变形图
查看节点荷载的引起的变形图。
DXZ=22DZ DX +.
结果 /位移/ 位移形状
消隐 (开)
荷载工况/荷载组合> ST:节点荷载 ; 成分> DXZ
显示类型 > 变形前 (开), 数值 (开), 图例 (开)
数值
小数点以下位数 ( 1 ) ; 指数型(开) ; 适用于选择确认时(开) ↵
图 2.17 节点荷载引起的变形图
模型1
模型2
查看内力
首先查看节点荷载产生的轴力（axial force）。
查看相同荷载作用下的模型1和模型2的内力之差。
结果 / 内力 / 桁架单元内力
荷载工况/荷载组合> ST:节点荷载; 选择内力 > 受拉
显示类型 > 变形 (开), 数值 (开),图例 (开)
数值
小数点以下位数( 1 ) ; 指数型(关) ; 显示角度 (关)
适用于选择确认时 (关) ↵
数值的输出位置> 最大值↵
选择内力选择“受
拉”则只输出受拉构件
的轴力, 选择“受压”则
只输出受压构件轴力，
选择“全部”则输出全部
构件的轴力。
图 2.18 节点荷载产生的轴力
在初拉力荷载下模型1的支座处不产生反力, 所以连接在支座处的构件不产生轴力。
结果 / 内力/ 桁架单元内力
荷载工况/荷载组合> ST:制作误差
选择内力> 全部
显示类型 > 变形 (开), 数值 (开), 图例 (开)
数值的输出位置 > 最大值
模型1
模型2
图 2.19 初拉力荷载下的轴力
习题
1.比较下面结构物产生的压力以及拉力情况。
（材料和截面与例题相同）
2.求下面结构在节点荷载和制作误差作用下的各个构件的轴力。
（材料和截面与例题相
同）
制作误差。