MIDAS几何非线性理论知识

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midascivil常见问题总结

28、计算自振周期的问题

首先要在主菜单的模型>结构类型中选择将结构的自重转换为X、Y、Z方向，当只要查看竖向自振周期时，选择转换为Z方向。然后在分析>特征值分析控制中填写相应数据。

29、地震反应谱计算中模态数量的选择

规范规定反应谱分析中振型参与质量应达到90%以上，在MIDAS软件中的主菜单>结果>分析结果表格>振型形状中提供振型参与质量信息。在分析结束后，用户应确认振型参与质量是否达到了90%，当没有达到90%时，应在分析>特征值分析控制中增加模态数量。 30、关于屈曲分析

目前MIDAS软件中的屈曲分析是线性屈曲分析，可进行屈曲分析的单元有梁单元、桁架单元、板单元等。首先要在主菜单的模型>结构类型中选择将结构的自重转换为X、Y、Z 方向。然后在分析>特征值分析控制中选择相应荷载工况和模态数量。

31、关于施工阶段分析中自重的输入

首先要定义自重所属的结构组名称(如定义为自重组)。

然后在荷载>自重中定义定义自重(在Z中输入系数-1)，并在荷载组中选项中选择相应荷载组名称(如自重组)，该项必须要选！然后在荷载>施工阶段分析数据>定义施工阶段中

定义第一个施工阶段时，将自重的荷载组激活。以后阶段中每当有新单元组增加时，程序都会自动计算自重。即自重只需在第一个施工阶段激活一次，且必须在第一个施工阶段激活一次。 32、关于支座沉降

MIDAS中有两种方式定义支座沉降，一种是在荷载>支座强制位移中定义，一种是在荷载>支座沉降分析数据中定义。在荷载>支座强制位移中定义时，可以定义沿各方向的沉降量。同时以两个荷载工况定义两个支座的沉降时，这两个工况可以互相组合。当已知某支座的沉降时，可采用此方法定义支座沉降。当仅考虑支座沿整体坐标系Z轴方向的沉降时，推荐在荷载>支座沉降分析数据中定义支座沉降。当不能缺确切知道某支座发生沉降时，既用户欲计算所有支座不同时发生沉降或发生不同沉降量时，可采用此方法。在荷载>支座沉降分析数据中定义沉降例题: 某工程有四个桥墩，每个桥墩都要考虑1cm的沉降量，用户欲计算最不利的沉降组合结果时，a. 在荷载>支座强制位移>支座沉降组中将每个支座的沉降均定义为一沉降组(S1~S4)；b. 然后在荷载>支座沉降荷载工况中随便定义一个支座沉降荷载工况名称(如: SSS)；并将所有支座沉降组(S1~S4)到右侧列表中，然后在Smin中输入1，在Smax中输入3。然后进行分析，程序将自动生成SMax:SSS、SMin:SSS、Small:SSS三个荷载工况。其中SMax:SSS输出的是所有沉降可能组合中，各单元的最大

midas GTS NX的线性和非线性动力分析

法) 07 非线性时程分析+强度折减法
08 振动加速度级的输出
非线性时程分析(直接积分法)
非线性时程分析概要
→ 等效线性分析虽然对线性时程分析进行了改善，但是不能模拟非线性特性较为明显的材料或接近共振的状态
→ 对于非线性特性较为明显的岩土材料，需要使用非线性时程分析方法 → 对于核电/工业设施/建筑/桥梁/地铁/隧道等重要的工程，需要进行上部结构+下部基础+地基的协同分析
动力分析荷载类型
类型反应谱分析地震荷载类型归一化加速度、加速度备注在约束节点沿约束方向作用
归一化加速度、加速度时程分析平动力、弯矩
在约束节点沿约束方向作用
在指定的节点或单元上作用，可定义爆破、列车、夯打等动力荷载
20
线性时程分析 – 模型/结果
线性时程分析图形
[ 天然波数据库 ]
[ 列车振动影响分析 ]
Maximum Accel.(m2/sec) 0 10 GTS NX Flush
[ 输入地层的动力非线性特性 ]
10
20 30
20
地表面加速度(m/sec2)
1.50 1.00
30 40 Depth (m)
40
50 60 70 80 90 GTS NX Flush
0.50 0.00 0 -0.50 -1.00
状态

midas第06章-分析

图6.10.2索塔发生最多水平位移时移动荷载布置
图6.10.3MTC命令窗口导入等效移动荷载
6.11如何考虑普通钢筋对收缩徐变的影响？
具体问题
普通钢筋对混凝土的收缩徐变是有影响的，程序默认考虑了普通钢筋对收缩徐变的影响了吗？
相关命令
分析〉施工阶段分析控制选项...
问题解答
程序默认是不考虑普通钢筋对混凝土收缩徐变的影响的，因此如果在模型中设置了截面钢筋，且要求考虑钢筋对收缩徐变的影响时，需要在“施工阶段分析控制选项”中选择在计算混凝土收缩徐变时“考虑钢筋的约束效果”。如下图所示。
相关知识
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。
相关问题
问题5.11。
6.3为什么不能同时执行屈曲分析与移动荷载分析？
具体问题
执行分析时程序提示“错误：不能同时执行屈曲分析和移动荷载分析”，为什么？
相关命令
相关问题
问题5.10，5.12，5.13
6.12定义“施工阶段分析控制”时，体内力与体外力的区别？
具体问题
“施工阶段分析控制选项”中索初拉力类型选择体内力和体外力对结构的分析会产生很大的影响，体内力和体外力有什么区别？
相关命令
分析〉施工阶段分析控制数据...
问题解答

几何非线性分析中应注意的几个问题

1.因为非线性，查看某个单独荷载的作用结果无意义。应将各种荷载放在同一种工况下进行

分析。

2.在做斜拉桥的成桥阶段分析时，如果要对自重+二期荷载+初拉力的荷载组合进行几何非线

性分析，建议在建立索单元时，直接在Lu/L列中选择初拉力后，在右侧输入初拉力值。

3.在做几何非线性分析时，尽量不要使用释放梁端约束功能。建议在需要释放梁端约束的节

点位置建立两个节点，节点间用弹性连接连接，在需要释放约束的方向不输入刚度值即可。

几何非线性分析中不推荐使用释放梁端约束的原因如下：

a.几何非线性分析中的单元几何刚度是使用节点的坐标计算的(不断修正)。

b.释放梁端约束后，因为梁单元的端部节点和另一个单元的节点共享一个节点，单元的

位移和节点的位移会有不一致的问题，从而造成几何非线性分析不容易收敛。

4.几何非线性分析和P-delta分析不能同时进行，几何非线性分析属于大位移分析，P-delta

分析属于小位移分析，做几何非线性分析时不必再做P-delta分析。如果用户这两个分析都要做，建议另存模型后分别分析。

5.几何非线性分析中采用的方法有TL法、UL法、CR法等，MIDAS中采用的是CR法。

6.MIDAS中几何非线性分析中适用的单元有桁架(包括索)、梁单元、平面应力单元、板单元，

如果与其他单元(如实体单元)混合使用时，只能考虑其他单元的刚度效应，不能考虑其他单元的几何非线性效应。

7.在Civil 671版本中，施工阶段分析可同时考虑非线性累加模型和收缩和徐变分析(同时勾

选即可)，即非线性分析的累加模型可以考虑收缩和徐变。

MIDAS边界非线性分析

北京迈达斯技术有限公司

2008年5月

根据我国规范提出的结构抗震设计中“小震不坏、中震可修、大震不倒”三个设防水准，以及弹性阶段承载力设计和弹塑性阶段变形验算的两阶段设计理论，进入到大震状态（罕遇地震）是允许结构部分构件出现塑性发展的，并且需要程序能够进行一定深度的弹塑性分析并给出相关的效应结果。此外，目前很多实际工程中已经开始使用隔振器、阻尼器等复杂的保护装置，这些装置一般需要使用边界非线性连接单元去模拟，而线性时程分析不能够考虑非线性连接单元的非线性属性。综上所述，特定工程需要进行相关条件下结构的非线性动力分析，也就要求程序能够完成这一分析。

一、MIDAS/CIVIL非线性类型

在使用MIDAS/CIVIL进行非线性时程分析之前需要明确一个概念，即程序中可以考虑结构非线性属性的范围。目前MIDAS/CIVIL程序可以考虑的非线性属性根据性质大致分为四个类型：几何非线性、材料非线性、连接单元的非线性和边界非线性，这些非线性也基本涵盖了结构分析所需要的几种非线性类型。但要注意的是，并不是所有的非线性时程分析类型都可以考虑这些非线性类型，不同的时程类型所能够考虑的非线性的类型是不一样的。

几何非线性主要是指：∆

P效应、几何大变形分析等与结构几何性质相关的非线性。

传统意义上的线性静力和动力分析都是以结构小变形假设为基础的，这对于一般结构体系是适用的，但是对于大跨度或柔性结构体系一般就不适用了。几何非线性的主要任务是在这一假设与实际结构相差比较大的情况下，考虑真实大变形（主要是大位移）的情况。材料非线性主要是指构成结构材料属性所带来的结构非线性，对于土木工程结构常用的钢材和混凝土材料，其应力－应变在一定应力范围内的表现基本是线性的，这是我们常规结构分析和设计的基础，而当应力超过这一范围后则会表现出很强的非线性属性，因此结构材料承载力特性总体上就会表现为非线性属性，结构材料的非线性还包括有些时候在结构分析中考虑的单拉或单压结构材料单元。连接单元的非线性指的是常见的隙缝、钩问题，在MIDAS/CIVIL程序中有专门针对此开发的“钩单元”、“间隙单元”。而边界非线性主要是指结构中考虑附加的阻尼器和隔振器等装置的非线性属性，这类结构单元不仅表现为非线性的属性，而且还可以通过滞回曲线的定义考虑单元往复加载过程中的塑性发展和能量耗损的特性。

MIDAS常见问题解答

11、问：网壳结构做屈曲分析时，在MIDAS软件中如何考虑几何初始缺陷的影响？
答：网壳结构在做弹性屈曲分析时，根据《网规》第 4.3.3节的要求需要考虑初始几何缺陷的影响。在MIDAS 中可以通过修改模型中各节点坐标值来实现，即各节点的初始坐标值减去缺陷值，以达到考虑几何初始缺陷的影响。初始缺陷值可取屈曲分析的低阶模态值，最大计算值可按网壳跨度的1/300取值。建议使用EXCEL电子表格功能方便实现。
MIDAS/Gen常见问题解答
7、问：对于有斜柱的结构个别层的层间位移没有输出的原因？
答：原因可能由于本层的节点与下一层没有对应的节点，一般是指同一杆件的上、下节点。
MIDAS/Gen常见问题解答
8、问：设计时是否需要对所有构件进行指定构件类型操作？
答：不需要。MIDAS中默认的构件类型如下：XY平面构件程序自动默认为梁，与框架柱相连的默认为框架梁，Z向构件程序默认为框架柱，其它斜向构件建议用户指定其类型；另外对于根据规范需要进行内力特殊调整的构件，如角柱、框支梁、框支柱等亦需要人为指定构件类型。
MIDAS/Gen常见问题解答
10、问：转换层结构分析建模时，需要注意那些问题？
答：A、需将转换层的楼板刚性假定解除，否则转换梁分析完不会出现轴力，无法按偏心受拉构件进行配筋设计。 B、转换梁上部的墙单元或板单元需要细分，且转换梁也需要细分，满足位移协调条件。

Midas／Civil 在大跨斜拉桥几何非线性分析中的应用

赵晓婷

【摘要】结合某大跨径混合梁斜拉桥工程，运用Midas／Civil软件建立了其完整有限元模型，阐述了斜拉桥各部件具体简化方法以及斜拉桥合理成桥状态计算方法，对各种典型工况实现方法进行了说明，通过比较线性计算结果与非线性计算结果，论述了该软件在大跨度桥梁几何非线性分析时的应用方法。%Combining with a large span hybrid girder cable stayed bridge engineering,this paper established its complete finite element model using Midas/Civil,elaborated the specific simplified method of cable stayed bridge each component and reasonable bridge situation calculation method of cable stayed

bridge,illustrated the implementation method of various typical working conditions,through comparing the linear calcula-tion results and nonlinear calculation results,discussed the application method of this software in large span bridge geometric nonlinear analysis.

MIDAS几何非线性理论知识

当结构的变形相对杆件长度已不能忽略时，为了在结构变形后的形状上建立平衡，并考虑初始缺陷对结构屈曲承载力的影响，必须对结构进行基于大挠度理论的非线性屈曲分析。

在midas中可以这样处理:

对于索结构或张悬梁结构中，定义的只受拉索单元并不能进行特征值分析，因

为其只能定义在几何非线性分析中。如要进行特征值分析，那么要将只受拉索单元转换为只受拉桁架单元。先对该结构进行几何非线性，得出自重作用下的初始索力，然后将索单元定义为只受拉桁架单元，将计算所得的索力按初始荷载加到单元中:荷载,>初始荷载,>小位移,>初始单元内力加入张力。

1、问:在MIDAS 中如何计算自重作用下活荷载的稳定系数(屈曲分析安全系数)? 答:稳定分析又叫屈曲分析，所谓的荷载安全系数(临界荷载系数)均是对应于某种

荷载工况

或荷载组合的。例如:当有自重W 和集中活荷载P 作用时，屈曲分析结果临界

荷载系数为

10 的话，表示在10*(W+P)大小的荷载作用下结构可能发生屈曲。但这也许并

不是我们想要

的结果。我们想知道的是在自重(或自重+二期恒载)存在的情况下，多大的活

荷载作用下会

发生失稳，即想知道W+Scale*P 中的Scale 值。我们推荐下列反复计算的方法。

步骤一:先按W+P 计算屈曲分析，如果得到临街荷载系数S1。

步骤二:按W+S1*P 计算屈曲，得临界荷载系数S2。

步骤二:按W+S1*S2*P 计算屈曲，得临界荷载系数S3。

重复上述步骤，直到临街荷载系数接近于1.0，此时的S1*S2*S3*Sn 即为活荷载的最终临界

midas原理

X’: 通过节点 N1 平形于全局坐标系 X 轴的轴 Y’: 通过节点 N1 平形于全局坐标系 Y 轴的轴 Z’: 通过节点 N1 平形于全局坐标系 Z 轴的轴
GCS- 全局坐标系 (a) 竖直构件（单元坐标系的 x 轴平行于全局坐标系的 Z 轴）
GCS- 全局坐标系 (b) 水平或倾斜构件（单元坐标系的 x 轴与全局坐标系的 Z 轴不相互平行)
所谓的结构分析就是为了研究结构的力学性能，建立结构的数值分析模型，利用假定的外部环境作用，对数学模型作理论性的实验分析的总过程。
在结构分析时，需要准确的表现结构的特性和结构所处的外部环境。其中外部环境主要就是指荷载因素。可通过规范或者一些现有的统计资料得到。但是，要想把握好结构的特性，充分地了解结构的受力性能，则不是一件非常简单的事情。它将直接影响到结构的受力分析结果。
10
单元种类及主要考虑事项
图 1.7 弹性悬索单元(Cable Element)的切线刚度概念图
在全局坐标系里，悬索上的每一点沿坐标长度方向的微分值如下。如果把这些值整理成荷载和变形的关系，就可已得到柔度矩阵 ([F])，而柔度矩阵的倒数就是刚度矩阵([K])。悬索结构的刚度并不是一次性计算就可得到的，它是通过多次重复计算后，使方程式达到平衡状态时才能得到精确的刚度值。
因此，进行结构分析时，在不破坏整体结构特征的前提下，必须做到简化、调整计算结构的数学模型，使得用最少的投入，得到最佳的结果。

Midas FEA操作例题

1
二. 建立基本模型
1. 打开结构模型
2. 分析步骤
本例题将介绍midas FEA的材料非线性分析的步骤和方法。例题中除了介绍钢结构的材料非线性分析功能，还会介绍分析过程中应注意的事项。 midas FEA中钢结构的材料非线性分析步骤如下：
-σ 1
hy
dro
操作步骤
文件 >
-σ 3
sta
tic
ax
midas FEA Training Series
钢桥的材料非线性分析
一. 概要
1. 分析概要
很多研究人员对钢结构的非线性特性提出了各种分析方法，以此为基础形成了明确的钢结构塑性理论。目前即便不做试验，以塑性理论为基础的材料非线性分析也能相对准确的反应钢结构的非线性特性，既节省了时间也节省了费用。另外，通过不断变换各种结构参数进行分析，可以确定结构在不同参数状态下的响应，这也为结构方案的优化提供了依据。
2) 应力结果分析结果 – 应力应力种类 midas FEA提供多种应力结果，输出的应力内容是用户分析前在分析输出控制对话框中选定的。如下图所示，各方向的应力(例如：LO-PLATE, BOT, 面-SPXX) 对应的是分析输出控制对话框中的“Piola-Kirchhoff 应力”，该应力结果为各方向上的法向应力和剪切应力。范梅塞斯及剪切应力(EX. LO-PLATE, BOT, 面-范梅塞斯)对应的是分析输出控制对话框中的“等效应力”。主应力(例如：LO-PLATE, BOT, 面-SPP1(V))对应的是分析输出控制对话框中的“主应力”。

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。

MIDAS几何非线性理论知识

在midas中可以这样处理:

对于索结构或张悬梁结构中，定义的只受拉索单元并不能进行特征值分析，因

荷载工况

或荷载组合的。例如:当有自重W 和集中活荷载P 作用时，屈曲分析结果临界

荷载系数为

10 的话，表示在10*(W+P)大小的荷载作用下结构可能发生屈曲。但这也许并

不是我们想要

的结果。我们想知道的是在自重(或自重+二期恒载)存在的情况下，多大的活

荷载作用下会

发生失稳，即想知道W+Scale*P 中的Scale 值。我们推荐下列反复计算的方法。

步骤一:先按W+P 计算屈曲分析，如果得到临街荷载系数S1。

步骤二:按W+S1*P 计算屈曲，得临界荷载系数S2。

步骤二:按W+S1*S2*P 计算屈曲，得临界荷载系数S3。

重复上述步骤，直到临街荷载系数接近于1.0，此时的S1*S2*S3*Sn 即为活荷载的最终临界

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

midasgen操作思路说课讲解

段分析结果为初始工况）
动力弹塑性：大跨结构、组合结构，目前不能考虑剪力墙
➢ 水化热分析
➢ 预应力分析
➢ 屈曲分析几何非线性
Fra Baidu bibliotek
计算分析功能强大，定位和SAP2000一个层次，施工图——building、gen design
模型建立
➢ 5种主要的操作方法
主菜单、模型窗口右键、快捷图标、树形菜单、快捷命令
➢ Gen中楼面荷载加载需要技巧，原则如下：
1、注意荷载方向 2、加载范围内必须封闭 3、不可以出现桁架单元等不允许受弯的单元 4、俯视图加载有可能造成点不足不准确 5、边界为直线时，可紧点击角点；边界为曲线时，须顺次点击所有点。 6、单向板加载方向无法自动识别，需要自行测试。 7、转换为梁单元荷载，有利有弊。 8、各勾选项的使用方法。 9、删除的方法有二，表格及反向加载。
建筑结构通用有限元分析与设计软件
北京迈达斯技术有限公司
Gen 应用范围—工程项目
➢ 施工阶段收缩徐变（超高层-施工周期长）
不以层为依托，考虑结构组、荷载组、边界组
考虑边界条件的变化（钢结构-安装方法的多样性）
➢ 非线性
几何非线性、材料非线性、边界非线性
➢ 弹塑性
静力弹塑性：铰模型（包括墙铰）、初始荷载工况（施工阶
➢ 建模思路
点->线->面

midascivil实例6悬索桥的成桥阶段和施工阶段分析

模型 / 结构类型结构类型 > 3-D 将模型重量转换为质量 > 转换方向 X, Y, Z 重力加速度 (9.806) ↵
图4 指定分析条件 4
悬索桥的成桥阶段和施工阶段分析
定义构件材料
定义主缆(cable), 吊杆(hanger), 加劲梁(deck), 索塔(tower)的材料。
模型 / 特性值 / 材料名称 > 主索类型 > 用户定义弹性模量 (2.0e+7) 比重 (8.267) ↵
图5 定义构件材料参照表1按上述方法输入吊杆、加劲梁、索塔的材料。
表1 构件材料
项目类型弹性模量比重
主缆用户定义 2.0 x 107
8.267
吊杆用户定义 1.4 x 107
7.85
加劲梁用户定义 2.1 x 107
7.85
[单位 : tonf, m]
索塔用户定义 2.1 x 107
悬索桥的成桥阶段和施工阶段分析
图7 输入截面特性值(吊杆、加劲梁)
图8 输入截面特性值(索塔、索塔水平构件) 7
高级应用例题
初始平衡状态分析
悬索桥的成桥阶段在加劲梁自重作用下发生位移后，处于平衡状态。初始平衡状态下的主索坐标和张力不能由用户任意输入，需要通过力的平衡状态计算。
用户在悬索桥建模助手中只需输入悬索桥的垂度、吊杆间距等基本数据以及各吊杆上作用的荷载，程序将自动计算出初始平衡状态下主缆的坐标和主索、吊杆的初拉力。然后将计算出的主缆和吊杆的张力转换为几何钢度初始荷载，并用其自动构成几何刚度。

midas,civil可以分析材料非线性与几何非线性

篇一：midaS几何非线性理论知识

在midas中可以这样处理：

对于索结构或张悬梁结构中，定义的只受拉索单元并不能进行特征值分析，因为其只能定义在几何非线性分析中。如要进行特征值分析，那么要将只受拉索单元转换为只受拉桁架单元。

先对该结构进行几何非线性，得出自重作用下的初始索力，然后将索单元定义为只受拉桁架单元，将计算所得的索力按初始荷载加到单元中：荷载－>初始荷载－>小位移－>初始单元内力加入张力。

1、问：在midaS中如何计算自重作用下活荷载的稳定系数(屈曲分析安全系数)?

答：稳定分析又叫屈曲分析，所谓的荷载安全系数(临界荷载系数)均是对应于某种荷载工况

或荷载组合的。例如：当有自重w和集中活荷载P作用时，屈曲分析结果临界荷载系数为

10的话，表示在10*(w+P)大小的荷载作用下结构可能发生屈曲。但这也许并不是我们想要

的结果。我们想知道的是在自重(或自重+二期恒载)存在的情况下，多大的活荷载作用下会

发生失稳，即想知道w+Scale*P中的Scale值。我们推荐下列反复计算的方法。

步骤一：先按w+P计算屈曲分析，如果得到临街荷载系数S1。

步骤二：按w+S1*P计算屈曲，得临界荷载系数S2。

步骤二：按w+S1*S2*P计算屈曲，得临界荷载系数S3。

重复上述步骤，直到临街荷载系数接近于1.0，此时的S1*S2*S3*Sn 即为活荷载的最终临界