Midas 粘性边界-曲面弹簧-阻尼比计算
midas-gts数值分析方法介绍
与sap2000相比较，1）CAD建模型时，不需将曲线分段，因而不 需分小段施加荷载2）弹簧背离结构端可施加强制位移，满足反应位 移法分析要求3）经比较，计算结构内力较sap2000基本一致。
七、具体操作实例
3、水利大坝
二、midas-gts应用领域
4、桥台基础
二、midas-gts应用领域
5、边坡工程
二、midas-gts应用领域
6、基坑开挖
二、midas-gts应用领域
7、地铁隧道
二、midas-gts应用领域
二、midas-gts应用领域
8、铁路移动荷载
移动荷载
9、抗震分析
二、midas-gts应用领域
七-3、抗震分析
3、时程法分析 2）计算方法。 A、考虑水平和竖向地震波的影响，其加速度最大值按照
1（水平X方向）：0.85（水平Y方向）：0.65（竖向）的比例调整。 B、计算模型的侧面人工边界距地下结构为3倍车站水平有效宽度，
底面人工边界距结构为3倍车站竖向有效高度，上表面取至实际地表。 C、模型边界采用粘弹性吸收边界。为了定义粘性边界需要计算相应 的土体x, y, z方向上的阻尼比。计算阻尼的公式如下：
大或在横向有结构连接； B、地质条件沿地下结构纵向
变化较大，软硬不均； C、隧道线路存在急曲线。
七-3、抗震分析
2、反应位移法分析
1）计算荷载及其组合： A、地震作用（土层相对位移、结构惯性力和结构周围剪力作用），
可由一维土层地震反应分析得到；对于进行了工程场地地震安全 性评价工作的，应采用其得到的位移随深度的变化关系；对未进 行工程场地地震安全性评价工作的，可通过计算公式推算。 B、 非地震作用(土压、水压、自重等)取值、分类应按 《地铁设计规范》执行； C、抗震设计荷载组合应按《建筑抗震设计规范》规定执行。
Midas Civil桥梁抗震详解(终稿)
Cs 1.0
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2008
3、E1地震反应谱的确定：
c、确定设计基本地震动加速度峰值A：
在设防烈度7度区，A值为0.15g
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2008
3、E1地震反应谱的确定：
d、调整设计加速度反应谱特征周期 Tg
Tg 0.45s 调整后为：
美国采用有效加速度峰值EPA，而我国
采用的是加速度峰值PGA
桥梁抗震培训 JTG/T B02-01-2008
3、设计加速度时程的确定（选用实录波）
3.1、幅值的调整
设计加速度峰值PGA的求法 以设计加速度反应谱最大值Smax除以放大系数 （约2.25）得到。
PGA S max 2.25Ci Cs Cd A Ci Cs Cd A 2.25 2.25
桥抗震培训
JTG/T B02-01-2008
a、自振特性分析：
桥梁参与组合计算的振型阶数的确定
两种方法确定结构自振特性：特征值求解和利兹向量求 解。 为了快速满足规范6.4.3，经常会用利兹向量法来计算参 与组合计算的振型。
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2008
b、振型组合方法的确定
4、空间动力分析模型的建立：
----参见规范6.3
与静力分析模型的区别：不在精细地模拟，而重点是 要真实、准确地反映结构质量、结构及构件刚度、结 构阻尼及边界条件。
质量
(t ) mu (t ) p(t ) 模ku 型 (t ) cu
阻尼 边界条件
桥梁抗震培训 JTG/T B02-01-2008
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2008
迈达斯（midas）计算
迈达斯（midas）计算潇湘路连续梁门洞调整后⽀架计算书1概述原《潇湘路（32+48+32）m连续梁施⼯⽅案》中，门洞条形基础中⼼间距为7.5⽶，现根据征迁⼈员反映，为满⾜门洞内机动车辆通⾏需求，需将条形基础中⼼间距调整⾄8.5⽶。
现对门洞结构体系进⾏计算，调整后门洞横断⾯如图1-1所⽰。
图1-1调整后门洞横断⾯图门洞纵断⾯不作改变如图1-2所⽰。
图1-2门洞总断⾯图门洞从上⾄下依次是：I40⼯字钢、双拼I40⼯字钢、Ф426*6钢管（内部灌C20素混凝⼟），各结构构件纵向布置均与原⽅案相同。
2主要材料⼒学性能（1）钢材为Q235钢，其主要⼒学性能取值如下：抗拉、抗压、抗弯强度:[ =125MpaQ235:[σ]=215Mpa, ]（2）混凝⼟采⽤C35混凝⼟，其主要⼒学性能取值如下：弹性模量：E=3.15×104N/mm2。
抗压强度设计值：f c=14.3N/mm2抗拉强度设计值：f t=1.43N/mm2（3）承台主筋采⽤HRB400级螺纹钢筋，其主要⼒学性能如下：抗拉强度设计值：f y=360N/mm2。
（4）箍筋采⽤HPB300级钢筋，其主要⼒学性能如下：抗拉强度设计值：f y=270N/mm23门洞结构计算3.1midas整体建模及荷载施加Midas整体模型如图3.1-1所⽰。
图3.1-1MIDAS整体模型图midas荷载加载横断⾯图如图3.1-2所⽰。
3.1-2荷载加载横断⾯图荷载加载纵断⾯如图3.1-3所⽰。
图3.1-3荷载加载纵断⾯图3.2整体受⼒分析整体模型受⼒分析如图5.2-1~5.2-3所⽰。
图5.2-1门洞整体位移等值线图5.2-2门洞整体组合应⼒云图图5.2-3门洞整体剪应⼒云图由模型分析可得，模型最⼤位移D=3.2mm＜[l/600]=14.1mm,组⼤组合应⼒σ=144.2Mpa＜[σ]=215Mpa，最⼤剪应⼒σ=21.6Mpa＜[σ]=125Mpa 门洞整体强度、刚度均满⾜要求。
midas时程荷载工况中几个选项的说明
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。
阻尼比的计算
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载阻尼比的计算地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容说明：在下面的数据处理中，如，，，，，：表示第一次实验中第一、幅值、对应幅值时间、变化率、阻尼比、无阻尼固有频率。
第二次和和三次就是把对应的1改成2或3.由于在编缉公式时不注意２，３与平方，三次方会引起误会，请老师见谅！！Ap0308104 陈建帆2006-7-1实验题目：悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试实验要求以下：1. 用振动测试的方法，识别一阻尼结构的（悬臂梁）一阶固有频率和阻尼系数；2. 了解小阻尼结构的衰减自由振动形态；3. 选择传感器，设计测试方案和数据处理方案，测出悬臂梁的一阶固有频率和阻尼根据测试曲线，读取数据，识别悬臂梁的一阶固有频率和阻尼系数。
二、实验内容识别悬臂梁的二阶固有频率和阻尼系数。
三、测试原理概述：1，瞬态信号可以用三种方式产生，有脉冲激振，阶跃激振，快速正弦扫描激振。
2，脉冲激励用脉冲锤敲击试件，产生近似于半正弦的脉冲信号。
信号的有效频率取决于脉冲持续时间τ，τ越小则频率范围越大。
3. 幅值：幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等方法来表示。
频率：不同的频率成分反映系统内不同的振源。
通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小，可以看到共振时的频率，也就可以得到悬臂梁的固有频率4、阻尼比的测定自由衰减法 : 在结构被激起自由振动时，由于存在阻尼，其振幅呈指数衰减波形，可算出阻尼比。
一阶固有频率和阻尼比的理论计算如下：阻尼比计算如下：在这个实验中，我们使用的是自由衰减法，以下是实验应该得到的曲线样本及物理模型。
实验步骤及内容1，按要求，把各实验仪器连接好接入电脑中，然后在悬臂梁上粘紧压电式加速度传感器打开计算机，。
midas计算说明整理正文
设计常用图形结果在MIDAS中的输出MIDAS/Gen可以较全面地提供分析和设计的图形及文本结果，对于设计中常用的一些图形结果，用户可以通过本文介绍的方式进行查看和输出。
MIDAS/Gen中图名的标注方法：点，点击按钮，可以选择字体及大小，”，“视图”下勾选“说明击“显示”按钮在文本栏中输入图名，点击按钮“适用”即可。
1各层构件编号简图显示节点编号。
）（注：，点击单元编号按钮显示构件的编号。
点击节点编号按钮12各层构件截面尺寸显示简图，“特性显示”“特性”；或者点击“按钮”下勾选“特，选择显示视图菜单“/”征值名称”。
（注：建议用户在给截面命名的时候表示出截面的高宽特性。
）2各层配筋简图、柱轴压比3程序可以提供各层梁、柱、剪力墙的配筋简图，用户可以查看所需的配筋面积，也可以让”下，进行/钢筋混凝土构件配筋设计程序进行配筋设计，输出实际配筋的结果。
菜单“设计”中查钢筋混凝土结构设计结果简图设计钢筋混凝土梁、柱、剪力墙构件配筋设计后，在“/调整。
看。
显示的单位可以在对于柱和剪力墙构件，程序在输出所需配筋面积的同时，输出柱的轴压比（图中括号内。
的数值）轴压比34梁弹性挠度菜单“结果/位移”，MIDAS提供的是梁端节点的变形图（绝对位移）。
（注：可使用菜单“结果/梁单元细部分析”查看任意梁单元任意位置的变形、内力、应力；或者需要对梁单元进行划分，显示梁中部的位移。
）5各荷载工况下构件标准内力简图菜单“结果/内力”下，选择需要查看的构件类型，“荷载工况/荷载组合”里可选择各种荷载工况或荷载组合，查看各种构件在不同工况下的内力值和内力图。
下图显示的是恒载作用下的框架弯矩图。
46梁截面设计内力包络图除了选取某一榀框架，查看其内力图之外，MIDAS还提供平面显示的功能，特别是对于梁单元，该功能适用范围较广。
使用菜单“结果/内力/构件内力图”，在“荷载工况/荷载组合”里选择包络组合，可以查看各层梁截面设计内力包络图。
Midas各种边界条件比较
Midas各种边界条件比拟Midas的提供的边界条件非常多，而且各有用途，初学Midas的朋友们都想看看到底不同边界条件之间有什么区别，下面在Midas帮助文件选取下来的，只是作一个比拟，各种边界条件的具体使用参照MIDAS帮助文件。
1.定义一般弹性支承类型SDx-SDy整体坐标系X轴方向和Y轴方向(或已定义的节点局部坐标系x方向和y方向)的相关弹性支承刚度。
注一般弹性支承通常用于反映桩的支承刚度，结构分析时可以考虑与各个自由度有关的桩支承刚度。
在典型的建筑结构中，分析模型不包括桩根底。
而是假定在根底底面或桩帽处存在弹性边界。
下面的通用刚度给出了桩单元的实际刚度。
对斜桩，用节点局部坐标轴计算斜向的刚度。
2.一般弹性支承分配定义的一般弹性支撑类型，或输入节点通用刚度矩阵(6×6)。
其中包括选定的节点在整体坐标系或节点局部坐标系内各自由度之间相关的刚度，也可以替换或删除先前定义的弹性支承刚度SDxSDySDzSRxSRySRz注在一般弹性支承类型对话框中，上述6个弹性支承刚度值只表示6 x 6阶刚度矩阵中的6个对角线刚度值。
实际分配给节点的刚度值为6 x 6阶刚度。
3.面弹性支承输入平面或实体单元单位支承面上的弹簧刚度形成弹性支承。
并可同时形成弹性连接的单元。
该功能主要用于在根底或地下结构分析中考虑地基的弹性支承条件。
弹性连接长度：弹性连接单元的长度。
该数据对分析结果没有影响，只是为在分析中定义一个内部矢量。
只受拉，只受压：选中选项指定弹性连接为只受拉或只受压单元。
4.弹性连接形成或删除弹性连接。
由用户定义弹性连接与其弹性连接的两个节点。
SDxSDySDzSRxSRySRz。
5.一般连接特性值建立、修改或删除非线性连接的特性值。
一般连接功能应用于建立减隔振装置、只受拉/受压单元、塑性铰、弹性支撑等模型。
一般连接可利用弹簧的特性，赋予线性或非线性的特性。
一般连接的作用类型分为单元类型和内力类型。
阻尼器阻尼比计算公式
阻尼器阻尼比计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：阻尼器是一种用来减少系统振动幅度并使系统达到稳定状态的装置。
在工程领域中，阻尼器广泛应用于减振和减震系统中，起到了至关重要的作用。
在设计阻尼器时，阻尼比是一个非常重要的参数，它能够影响系统的振动特性和稳定性。
本文将介绍阻尼器阻尼比的计算公式，帮助读者更好地理解并设计阻尼器。
阻尼比通常用ζ来表示，它是一个无量纲的参数，反映了实际阻尼器的阻尼效果相对于临界阻尼效果的大小。
阻尼比越大，阻尼效果越强，系统的振动幅度会更快地减小，系统也会更快地达到稳定状态。
而阻尼比越小，系统的振动幅度会越大，系统达到稳定状态的时间也会更长。
对于线性阻尼器，阻尼比可以通过以下公式进行计算：ζ = c / (2 * √(mk))ζ表示阻尼比，c表示阻尼器的阻尼系数，m表示系统的质量，k 表示系统的刚度。
这个公式描述了阻尼比和阻尼器的特性、系统的质量和刚度之间的关系。
在实际设计中，需要根据实际工程需求和系统参数来确定阻尼比的大小，以确保系统具有良好的稳定性和减振效果。
值得注意的是，阻尼比并不是越大越好，也不是越小越好。
在设计阻尼器时，需要根据系统的振动特性和工作环境来确定合适的阻尼比。
过大的阻尼比可能导致系统反应迟钝，振动幅度较小，但系统稳定性差；而过小的阻尼比可能导致系统振动幅度过大，在系统达到稳定状态前会经历长时间的振荡。
在实际的工程设计中，经常需要通过试验和模拟来确定阻尼比的大小。
通过对系统进行振动分析和实验测试，可以获得系统的振动特性，从而确定合适的阻尼比。
工程师需要综合考虑系统的质量、刚度、工作环境等因素，来确定阻尼比的大小，以实现系统的稳定和减振效果。
阻尼器阻尼比的计算公式为ζ = c / (2 * √(mk))，其中阻尼比反映了阻尼器的阻尼效果相对于临界阻尼效果的大小。
在设计阻尼器时，需要根据系统的振动特性和工作环境来确定合适的阻尼比，以实现系统的稳定和减振效果。
midas桥梁抗震分析与设计例题
桥梁抗震分析与设计北京迈达斯技术有限公司2007年8月前言为贯彻《中华人民共和国防震减灾法》，统一铁路工程抗震设计标准，满足铁路工程抗震设防的性能要求，中华人民共和国建设部发布了新的《铁路工程抗震设计规范》，自2006年12月1日起实施。
新规范规定了按“地震动峰值加速度”和“地震动反应谱特征周期”进行抗震设计的要求，明确了铁路构筑物应达到的抗震性能标准、设防目标及分析方法，增加了钢筋混凝土桥墩进行延性设计的要求及计算方法。
从1999年开始，中华人民共和国交通部也在积极制定新的《公路工程抗震设计规范》、《城市桥梁抗震设计规范》。
从以上规范的征求意见稿中可以看出，新规范中桥梁抗震安全设置标准采用多级设防的思想，增加了延性设计和减隔震设计的相应规定，对于结构的计算模型、计算方法、以及计算结果的使用有更加具体的规定。
随着新规范的推出，工程师急迫需要具备桥梁抗震分析与设计的能力。
Midas/Civil具备强大的桥梁抗震分析功能，包括振型分析、反应谱分析、时程分析、静力弹塑性分析以及动力弹塑性分析，可以很好地辅助工程师进行桥梁抗震设计。
目录一桥梁抗震分析与设计注意事项 (1)1. 动力分析模型刚度的模拟 (1)2. 动力分析模型质量的模拟 (1)3. 动力分析模型阻尼的模拟 (1)4. 动力分析模型边界的模拟 (2)5.特征值分析方法 (2)6.反应谱的概念 (3)7.反应谱荷载工况的定义 (4)8.反应谱分析振型组合的方法 (4)9.选取地震加速度时程曲线 (5)10.时程分析的计算方法 (5)二桥梁抗震分析与设计例题 (7)1. 概要 (7)2. 输入质量 (8)3. 输入反应谱数据 (10)4. 特征值分析 (12)5. 查看振型分析与反应谱分析结果 (13)6. 输入时程分析数据 (18)7. 查看时程分析结果 (20)8. 抗震设计 (22)一 桥梁抗震分析与设计注意事项1．动力分析模型刚度的模拟建立桥梁动力分析模型时，结构类型需要采用3D ，主梁、桥墩、支座（边界连接）都需要模拟出来。
midas 曲面弹簧 单元宽度 长度
MIDAS曲面弹簧的单元宽度与长度研究1.概述曲面弹簧是一种非常重要的机械零件，在工业生产中被广泛应用。
曲面弹簧的性能直接影响到整个机械系统的工作效果和稳定性。
在曲面弹簧的设计和制造过程中，单元宽度和长度是两个至关重要的参数，它们直接影响着曲面弹簧的弹性特性和受力性能。
本文将对MIDAS曲面弹簧的单元宽度和长度进行研究，探讨其对曲面弹簧性能的影响。
2.曲面弹簧的单元宽度单元宽度是指曲面弹簧中相邻两个卷曲圈的宽度。
单元宽度的大小直接影响着曲面弹簧的刚度和承载能力。
一般来说，单元宽度越宽，曲面弹簧的刚度越大，承载能力也越强。
然而，单元宽度过大也会使得曲面弹簧的变形能力变差，容易出现局部应力集中现象。
确定合适的单元宽度是曲面弹簧设计中的关键问题。
3.曲面弹簧的长度曲面弹簧的长度指的是整个弹簧的长度，包括了全部的卷曲圈数。
长度是决定曲面弹簧弹性特性的重要参数之一。
长度越长，曲面弹簧的变形能力越大，弹性范围也越宽。
然而，长度过长会导致曲面弹簧容易产生疲劳破坏，并且制造成本较高。
确定合适的长度对于曲面弹簧的设计和制造至关重要。
4.MIDAS曲面弹簧的单元宽度与长度研究MIDAS曲面弹簧作为曲面弹簧的一种典型代表，其单元宽度与长度的研究具有重要的实际意义。
通过对MIDAS曲面弹簧的单元宽度和长度进行研究，可以为曲面弹簧的设计和制造提供重要的参考依据。
5.结论通过对MIDAS曲面弹簧的单元宽度和长度进行研究，可以得出以下结论：- 单元宽度和长度是决定曲面弹簧性能的重要参数，需要在设计和制造中给予充分重视；- 合适的单元宽度和长度可以有效地提高曲面弹簧的性能，并且延长其使用寿命；- 未来的研究可以进一步深入探讨单元宽度和长度对曲面弹簧动态特性的影响，为曲面弹簧的优化设计提供更多的理论支持。
经过对MIDAS 曲面弹簧的单元宽度和长度研究，我们对曲面弹簧参数设计和制造提出了一些重要的见解。
然而，随着现代工业技术的不断发展，对曲面弹簧性能的要求也在不断提高，因此需要进一步深入研究单元宽度和长度对曲面弹簧性能的影响。
Midas自己使用问题总结
Midas自己使用问题总结Midas Gen自己使用问题总结注意：Midas Gen使用操作内容绝大部分都可以在“程序主菜单-帮助”系统中查到，非常方便。
一、零散问题总结1、Midas中的质量MIDAS中转换“质量”分两种，一种是“自重”，一种是“其他荷载”，前者在“模型－〉结构类型”中，后者在“模型－〉质量－〉将荷载转换成质量”中。
在MIDAS/Gen中，“模型> 质量> 将荷载转换成质量...”中不能将单元的自重转换为质量。
如果要做动力分析(包括地震动力分析)，将结构的自重转化为质量，必须要在结构类型中设定相关条目。
即：可以通过“模型－〉结构类型－〉将结构的自重转换为质量”将模型中的单元质量自动转换为动力分析或计算静力等效地震荷载所需的集中质量。
2、Midas“由荷载组合建立荷载工况”该项目将荷载组合中的各荷载工况的组合建立为新的荷载工况。
对非线性单元(如索、只受拉或只受压单元)由于其非线性特性，单纯将各荷载工况的分析结果进行线性组合(荷载组合)是错误的，此时应该使用该功能将荷载组合(如 1.2D+1.4L)定义为一个荷载工况作用于结构上，方能得到正确的分析结果。
路径：从主菜单中选择荷载> 由荷载组合建立荷载工况...或者….从树形菜单中选择静力荷载> 由荷载组合建立荷载工况...3、“刚域效果”与“设定梁端部刚域”刚域效果：自动考虑杆系结构中柱构件和梁构件(与柱连接的水平单元)连接节点区的刚域效应，刚域效应反映在梁单元中，平行于整体坐标系Z轴的梁单元将被视为柱构件，整体坐标系X-Y平面内的梁单元将被视为梁构件。
路径：从主菜单中选择模型> 边界条件> 刚域效果...或者从树形菜单的菜单表单中选择模型> 边界条件> 刚域效果设定梁端部刚域：该功能主要适用于梁单元(梁、柱)间的偏心设定。
当梁单元间倾斜相交，用户要考虑节点刚域效果时，需使用该功能进行设定。
midas-弹簧分析
单选 ( 节点 : 12 ) 选择 > 添加 节点弹性支承(局部方向) > SDz ( 10000 ) ↵
图 7.9 输入弹性支承条件
115
MIDAS/CIVIL 基本操作
输入荷载 定义荷载工况
为输入荷载定义荷载工况。 荷载/ 静力荷载工况 名称 ( 荷载1 ) ; 类型>用户定义的荷载 ↵
荷载传达到右侧构件。 模型 3 : 支座的刚度和弹性连接刚度同时增大时,可以得出与两端固定
且内部铰接的模型 4相同的结果。
结果 / 反力 / 反力/弯矩 单元号(关)
荷载工况/荷载组合 > ST: 荷载1 反力 > FZ 显示类型>数值 (开)
数值 小数点以下位数 (2) ; 指数型(关) ; 适用于选
复制模型 1来建立模型 2~4。同时复制输入在模型 1的节点荷载和边界条件。
模型 / 单元 / 移动和复制 单元 全选
形式 > 复制; 移动和复制 > 等间距 dx, dy, dz ( 0, 0, -2 ) ; 复制次数
复制节点属性 (开) ; 复制单元属性 (开) ↵
(3)
模型 1 模型 2 模型 3 模型 4
截面惯性矩(Iyy) : 8.333 x 10-6 m2
¾ 荷载
节点集中荷载: 10.0 tonf
¾ 弹簧系数
k1 (tonf·m/radian)
100,000 10
100,000
k2 (tonf/m)
1 10,000 10,000
k3 (tonf/m)
10,000 10,000 10,000
MIDAS CIVIL边界非线性分析
MIDAS/Civil的边界非线性分析北京迈达斯技术有限公司2008年7月目录1. 概要 (9)2. MIDAS/Civil中结构耗能减震装置的模拟 (9)1) 铅芯橡胶支座 (9)2) 摩擦摆隔震支座 (10)3) 液体粘弹性阻尼器 (14)4) 固体粘弹性阻尼器 (15)3. MIDAS/Civil边界非线性分析功能及工程实例应用 (15)1) 非线性－直接积分法 (16)2) 非线性－振型叠加法 (19)1. 概要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进入塑性的，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效应的结果。
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。
因此，这些工程需要进行相关条件下结构的非线性动力分析。
2. MIDAS/Civil中结构耗能减震装置的模拟结构耗能减震装置的效果已经得到了工程实践的验证，目前采用阻尼器、隔震器装置的结构也越来越多。
我国2001年新的《建筑结构抗震设计规范》首次将隔震和减震设计作为独立的一章写进规范（见规范第12章），并规定了设计要点和相关设计细节，这也说明了这类结构装置的计算理论和应用逐步成熟。
根据是否存在闭环控制系统，结构耗能减震装置作用于结构的方式可以分为被动控制系统和主动控制系统。
MIDAS/Civil程序可以进行结构被动控制系统的分析与设计，隔震器和阻尼器在程序中是以边界非线性连接单元的方式实现的，MIDAS/Civil程序涵盖了目前结构设计中大部分的隔震器和阻尼器，这些单元的基本特征与规范所要求的是基本对应的，下面将介绍几种常用的边界非线性连接单元。
1) 铅芯橡胶支座(Lead Rubber Bearing，LRB)图1. 铅芯橡胶支座滞回曲线铅芯橡胶支座是目前桥梁隔震设计中应用的比较多的一种减震支座，对大量的实验结果进行统计分析后得到，其滞回曲线一般为梭形，图形呈反对称，如图1所示。
跟MIDAS学结构力学弹簧分析
7.弹簧分析概述在本例题比较和验算结构的支承条件和弹簧刚度不同时产生的结构的反力、位移和内力。
P= 100 tonf5.0 m 十 5.0 m忙朗:内部铰连接图7.1 分析模型材料钢材：Grade3弹性模量(E) : 2.1 x 10 6 kgf/cm 2截面截面面积(Area) : 1.0 x 10-2 m2截面惯性矩(I yy) : 8.333 x 10 -6m2荷载节点集中荷载：10.0 tonf弹簧系数设定基本环境打开新文件以’Support.mgb '为名保存。
定义单位体系为‘ m和’tonf '文件/ 新文件文件/・保存（Support ）工具/单位体系长度＞ m ; 力＞ tonf图7.2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.定义材料以及截面选择材料为钢模型模型/材料和截面特性/数值截面号:（用石;—名称创面截面特性值H0. 0000H Lr引0. 0000tv0. 0000n「tfi0. 0000HlI B20. 0000mtfl0. 0000ih截面持性值计草戡面特性值面积0.01Asy0-Ass0於2L XK0. 0000e+000iyy8.33300-006III0.OOOOe+OOO帥0mMnn0T HCap u mC7in0H L.料截面> 面积(0.01 ) ; Iyy ( 8.333e-6 )图7.3 定义材料苗18*，'用户购41 iHJ- u j—IEO[fZ £1对一!B Ok DODO NBL(kDODOOr DODO Htfl.Or 0000 nB2OrOUKinm Ik ODDO ftrWOWll-D. 01»'2Arr0>2 -An0»'2Ill Q. DKflfltOKihr 3. 333tlfl-0M0. DKflfi+OWCyp0胃'"yw QO Mg0耳P 4Ji££S而图7.4 定义截面建立节点和截面为建立模型1的梁单元，先输入节点兰］正面， 鱼捕捉点（关）, 二I 捕捉轴线（关）2_捕捉节点（开）, _1捕捉单元（开）， 也 自动对齐（开）模型/节点/ J 建立节点坐标（x, y, z ）（ 0, 0, 0 ）图7.5 建立节点iJ3 A Hlkll I /土 ：」：”帚：!/业*屮：m g tti x s A d 松U啟曳曰E EJEIT Tl±亍@□1□帘T&Tsti T ■怡验 IJL1I ■口啪呱烁丄席来从£ 叫直M>« A AUQ杓河国厚因牛氐％ 2 : W H 甘浊->口耳 \n ffiff#!* «t需匕:吋护立恤 M LI Millry flbui 蛋・JU 出fi 售 n-K^ *i/h_0 [|DS?U X恰一3sn用扩展单元功能建立模型1的左侧的梁单元模型/单元/ □扩展单元—d全选扩展类型> 节点线单元单元属性> 单元类型> 梁单元材料> 1:Grade3 ; 截面> 1:截面；Beta 角（0 ）一般类型> 移动和复制；移动和复制> 等间距dx, dy, dz ( 1,0, 0 ) ; 复制次数(5 )护立啊Mu Millry «3>K< SftfJ iHFlA? M L ： <L-hE- «12.1 ■剋普工山习■口底怖炉D tf U a 沁* , :r* /V a a 1.0*：：mis WB» t ，卫岭肛Z1Fl 弓盘1 b匕仝馬因曲河和忸#氐吐•禹霰VHP舶步=占巳I■玄站(is*THD~a Ip2L_I r~也pgf—U im ：=r 醉r fl®a .r mMfe图7.6 建立梁单元£1 U:&QD 1L1JJF^rn-- 」胡百E PF丿厂^卜复制模型1的左侧梁单元来建立右侧梁单元。
Midas静力弹塑性分析
■ 简介Pushover 分析是考虑构件的材料非线性特点，分析构件进入弹塑性状态直至到达极限状态时结构响应的方法。
Pushover 分析是最近在地震研究及耐震设计中经常采用的基于性能的耐震设计(Performance-Based Seismic Design, PBSD)方法中最具代表性的分析方法。
所谓基于性能的耐震设计就是由用户及设计人员设定结构的目标性能(target performance)，并使结构设计能满足该目标性能的方法。
Pushover 分析前要经过一般设计方法先进行耐震设计使结构满足小震不坏、中震可修的规范要求，然后再通过pushover 分析评价结构在大震作用下是否能满足预先设定的目标性能。
计算等效地震静力荷载一般采用如图所示的方法。
该方法是通过反应修正系数(R)将设计荷载降低并使结构能承受该荷载的方法。
在这里使用反应修正系数的原因是为了考虑结构进入弹塑性阶段时吸收地震能量的能力，即考虑结构具有的延性使结构超过弹性极限后还可以承受较大的塑性变形，所以设计时的地震作用就可以比对应的弹性结构折减很多，设计将会更经济。
目前我国的抗震规范中的反应谱分析方法中的小震影响系数曲线就是反应了这种设计思想。
这样的设计方法可以说是基于荷载的设计(force-based design)方法。
一般来说结构刚度越大采用的修正系数R 越大，一般在1~10之间。
但是这种基于荷载与抗力的比较进行的设计无法预测结构实际的地震响应，也无法从各构件的抗力推测出整体结构的耐震能力，设计人员在设计完成后对结构的耐震性能的把握也是模糊的。
基于性能的耐震设计中可由开发商或设计人员预先设定目标性能，即在预想的地震作用下事先设定结构的破坏程度或者耗能能力，并使结构设计满足该性能目标。
结构的耗能能力与结构的变形能力相关，所以要预测到结构的变形发展情况。
所以基于性能的耐震设计经常通过评价结构的变形来实现，所以也可称为基于位移的设计(displacement-based design)。
20170629- midas Gen减震和隔振的分析设计原理
常用：软钢阻尼器、铅阻尼器、合金阻尼器
模拟方法：滞后系统
减震设计
减震设计边界条件
金属屈服型阻尼器-滞后系统
1. + =1.0
2.滞回环面积越大，耗能能力越强
减震设计
减震设计边界条件
金属屈服型阻尼器-滞后系统
S值决定弹性与弹塑性之间区段形状，S一般小于30
减震设计
但由此引起的误差，不再考虑），进而,可利用消能减震技术规程3.3.5条条文说明
(p76)所提供的公式:
Wc＝4(FdyΔudmax－FdmaxΔudy)(Δudmax≥Δudy)
Fdy——消能器屈服(起滑)荷载(kN)
Δudy——沿消能方向消能器屈服(起滑)位移(m)
Fdmax——消能器最大荷载(kN)
减震设计边界条件
粘滞阻尼器：
粘弹性消能器-Maxwell模型
只提供阻尼，不提供刚度；
连接弹簧刚度：如无，输入较小值
阻尼指数s：s=1：线性，s < 1：非线性
减震设计
减震设计边界条件
消能减震装置的非线性参数
粘弹性阻尼器非线性特性值
厂家提供的参数：
消能器刚度Kd
消能器阻尼Cd
阻尼指数：s（0.2~1/0），越小越好，s=1
有效阻尼比
12．3．4 消能部件附加给结构的有效阻尼比和有效刚度，可按下列方法确定：
1 位移相关型消能部件和非线性速度相关型消能部件附加给结构的有效刚度
应采用等效线性化方法确定。
2 消能部件附加给结构的有效阻尼比可按下式估算：
减震设计
有效阻尼比
1.根据经验，预估阻尼器的性能参数，并按实际情况建立模型，进行小震时称分
midas详细操作过程-粘弹性人工边界
程分析中使用.
退出,回到工作平面,点击
回到前处理.
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8. 荷载
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施加三角形荷载
荷载组输入"三角形荷载" 类型指定为"线压力" 对象 类型指定为"曲线" 选定上图所示的曲线. 确认方向为"法向" 确定勾选了"均布荷载". P或P1输入" 1" 点击右侧的图标
模型 > 荷载> 压力荷载…
函数对话框
激活建立/修改
名称输入"三角形"
确定选择变量为 X 按图中所示输入数值,点确认 确定基底函数指定为"三角形"
单击
※ 定义曲线的最一行输入完 成后,鼠标单击下一行,以 完成值的输入.
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网格尺寸按单元尺寸方式定义为 0.1. 属性选择为 土. 网格组输入为 土. 点击
预览确认网格尺寸.
点击 适用 生成网格.
右侧的两个矩形也采用同样的方法.
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确认单元类型为"平面应变".
添加 岩土材料
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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。