显示截面特性值
MIDAS截面特性计算器使用说明
例题的截面大小为125×250，可以点击工具里的(GridSetting)图标，
将GridSize设为10。
由于SPC的GridSetting里以所指定的栅格间距为基准进行相关的画图、视图功能，所以即使不直接使用 栅格捕捉功能，适当地指定其栅格间距会更方便一些。
下面绘制Plane截面： 调出Model>Curve>Create>Line菜单，在生成直线对话框 ( 参见图 9) 里的 Point1 处输入 –3.75,0, 选择 Dx,Dy选项，输入0,75之后点击Apply按钮。
的DeltaX,Y的Dx栏输入0,Dy栏输入12.5之后点击Apply按钮。 用同样的方法选择最新建立的点之后,在<图10-(1)>的点移动复制对话框里的DeltaX,Y的 Dx栏输入62.5,Dy栏输入0后点击Apply按钮就会生成像<图11>一样的轮廓线。
9
MIDASIT()
目录菜单
<图11>进行点的移动复制
<图1212-(1)> 线移动复制对话框
<图1212-(2)>移动复制完的线
通过将<图11>所示的线向左侧复制来完成需要加厚的部分。 调出Model>Curve>Translate菜单,选择<图11>里所示的线作为对象。在<图12-(1)>所示的线移动复 制对话框里选择Mode里的Copy。在DeltaX,Y的Dx栏里输入-10，Dy栏里输入0。然后，选定CopyO ption里的ConnectEndsbyLine选项之后点击Apply按钮。如<图12-(2)>所示，将选定的线通过移动复 制生成新的线，然后将两线的末端用直线连接。
迈达斯课件
桥梁工程系 范彩霞
查看分析结构
利用图形查看应力和构件内力
对于MIDAS/Civil施工阶段分析的结果， 可查看到某一施工阶段为止所累积的全部 构件的应力和位移，也可查看某一单元随 施工阶段应力和位移的变化。
例2.利用桥梁内力图查看各施工阶段所发生的 最大、最小应力
桥梁工程系 范彩霞
查看分析结构
利用图形查看应力和 构件内力
对于MIDAS/Civil施工阶段分 析的结果，可查看到某一施工 阶段为止所累积的全部构件的 应力和位移，也可查看某一单 元随施工阶段应力和位移的变 化。
例3.利用桥梁内力图查看徐变收 缩应力
桥梁工程系 范彩霞
定义荷载组合
输入荷载组合
输入荷载组合。既可以由用户输入荷载组合，也可以选择相应 规范，自动生成荷载组合。
桥梁工程系 范彩霞
模型/建立结构模型
建立结构模型
节点和单元构成结构模型。 本例通过建立节点和扩展单元的功能来建立模型
桥梁工程系 范彩霞
模型/修改单元的理论厚度
修改单元依存材料特性值
修改各单元的理论厚度值或者体积与面积比。当不同的单元使用了同 一种时间依存材料，或使用了变截面单元时，需要分别计算各截面的 理论厚度时，此功能特别方便。
•自动生成 •可以同时生成多个子步骤。在"步骤数"中输入将要划分的子步骤数点击 ，将按步 骤数以及均等对数间隔划分施工阶段的持续时间。
桥梁工程系 范彩霞
定义施工阶段
定义施工阶段
定义施工阶段2（CS2）
桥梁工程系 范彩霞
定义施工阶段
定义施工阶段
定义施工阶段3（CS3）
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MIDAS截面特性值计算器
问: 在SPC(截面特性值计算器)中DXF文件的应用
答: 步骤如下：
1.先在Tools>Setting中选择相应的单位体系。
如果在CAD中按米画的则选择米。
2. 然后导入DXF
3. 然后在model>curve>intersect中进行交叉计算，以避免在CAD中有没有被分割的线段。
4. 在Section>Generate中定义截面名称。
5. 然后计算特性值。
(也可直接在第4项中计算)
当截面中有内部空心时，可在进行4项后进行下列操作。
a. 在Section>Domain State中选择各部分是否为“空”，当区域中有红色亮显时，按左键为实心，按右键为空心(请看程序中信息窗口的说明提示)。
当截面有不同材料组成时(可超过2种)，在进行完上面a操作后，进行下列操作。
b. 在Section>Domain Material中选择各区域材料。
需先定义材料名称和特性值。
在赋予各区域材料特性时，应选择某个材料为基本材料，一般选择混凝土。
在计算不同材料组成的截面的特性值时，应选择相应的单元尺寸。
一般来说划分越细越好，但划分的太细计算时间会很长。
一般在钢骨混凝土中选择钢板厚度的一半即可。
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MIDAS计算书整理 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：点击“显示”按钮，“视图”下勾选“说明”，点击按钮，可以选择字体及大小，在文本栏中输入图名，点击按钮“适用”即可。
1各层构件编号简图点击单元编号按钮，显示构件的编号。
（注：点击节点编号按钮显示节点编号。
）2各层构件截面尺寸显示简图菜单“视图/显示”，选择“特性”；或者点击“显示”按钮，“特性”下勾选“特征值名称”。
（注：建议用户在给截面命名的时候表示出截面的高宽特性。
）3各层配筋简图、柱轴压比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，也可以让程序进行配筋设计，输出实际配筋的结果。
菜单“设计/钢筋混凝土构件配筋设计”下，进行钢筋混凝土梁、柱、剪力墙构件配筋设计后，在“设计/钢筋混凝土结构设计结果简图”中查看。
显示的单位可以在调整。
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）。
4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。
6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。
（注：也可以查看其它工况下梁的内力图。
psc分析设计
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荷载/输入荷载
输入预应 力荷载
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定义施工阶段
定义施工阶段
定义在各施工阶段需要激活和钝化的结构组、边界 组和荷载组。
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定义施工阶段
定义施工阶段
定义施工阶段1（CS1）
• 施工阶段 •阶段：可选择其它施工阶段 •名称：施工阶段名称。 •持续时间：施工持续时间。 • • 保存结果 •选择保存结果的方法。 •施工阶段：按施工阶段保存 结果。 •施工步骤：按施工步骤保存 结果。
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模型/建立结构模型
建立结构模型
节点和单元构成结构模型。 本例通过建立节点和扩展单元的功能来建立模型
桥梁工程系 范彩霞
模型/修改单元的理论厚度
修改单元依存材料特性值
修改各单元的理论厚度值或者体积与面积比。当不同的单元使用了同 一种时间依存材料，或使用了变截面单元时，需要分别计算各截面的 理论厚度时，此功能特别方便。
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输入移动荷载数据
输入移动荷载分析控制荷载控制选项
计算位置 杆系单元 杆系单元默认输出5点处的构件内力。当在"线单元影响线分析位置"处输 入的数不是5时，程序将按内插法求出5点处的内力。 内力(最大值)：输出每个梁单元5点处的构件的最大最小内力，但不输出 对应的其他内力。该项主要为了提高计算速度和减少输出量。 内力(最大值+其他内力值)：输出每个梁单元5点处的构件内力，并输出各 位置发生最大最小轴力时，其对应的弯矩。同样可以输出各位置处发 生最大和最小弯矩时相应的轴力。 应力：决定是否计算梁单元的应力。
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截面特性值
截面特性值
sax对x轴的面积矩；say对y轴的面积矩
ixx,iyy,ixy分别是对x轴的惯性矩，y轴惯性矩，xy的截面惯性积，对应于材料力学
帮助文件说明如下：
Asy：单元局部坐标系y轴方向的有效抗剪面积(Effective Shear Area)。
Asz：单元局部坐标系z轴方向的有效抗剪面积(Effective Shear Area)。
Ixx：对单元局部坐标系x轴的扭转惯性距(Torsional Resistance)。
Iyy：对单元局部坐标系y轴的惯性距(Moment of Inertia)。
Izz：对单元局部坐标系z轴的惯性距(Moment of Inertia)。
Cyp：沿单元局部坐标系+y轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。
Cym：沿单元局部坐标系-y轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。
Czp：沿单元局部坐标系+z轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。
Czm：沿单元局部坐标系-z轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。
Qyb：沿单元局部坐标系z轴方向的剪切系数。
Qzb：沿单元局部坐标系y轴方向的剪切系数。
Peri:O ：截面外轮廓周长。
Peri:I ：箱型或管型截面的内轮廓周长。
Cent:y ：从截面最左侧到形心轴的距离。
Cent:z ：从截面最下端到形心轴的距离。
y1、z1：截面左上方最边缘点的y、z坐标。
y2、z2：截面右上方最边缘点的y、z坐标。
y3、z3：截面右下方最边缘点的y、z坐标。
y4、z4：截面左下方最边缘点的y、z坐标。
midas Civil 基本操作
midas Civil 基本操作——by 石头歌一、材料定义三种定义材料的方法：1、导入数据库中的材料性能参数2、用户自定义【材料和截面】对话框——【添加】——【设计类型】选择【用户定义】，输入【名称】和【用户定义】中的材料性能参数，【确认】。
3、导入其它模型中的材料性能参数【材料和截面】对话框——【导入】，打开其它模型，从【选择列表】中选择不导入的材料，输回到【材料列表】，【编号类型】选择【新号码】以避免覆盖已存在的材料，点击【确认】。
二、时间依存材料定义时间依存材料是英文说法的直译，在国内就是指混凝土的收缩徐变特性，在其他国家还包含混凝土抗压强度随时间变化的特性。
1、徐变和收缩在这里，先介绍混凝土收缩徐变特性的定义方法。
三个步骤：（1）定义收缩徐变函数【特性】——【时间依存性材料】——【徐变/收缩】——【时间依存性材料（徐变和收缩）】对话框——【添加】，输入【名称】，选择【设计规范】，例如选择【China (JTG D62-2004)】，输入各参数，【确认】。
注意：【构件理论厚度】可暂时输入一个正数值，以后在利用软件的自动计算功能进行修改；【水泥种类系数】规范中只给出一个值，一般的硅酸盐水泥或快硬水泥取 5 。
国外相关论文对该系数的解释：与水泥种类有关的系数，对于慢硬水泥（SL）取4；对于普通水泥（N）和快硬水泥（R）取5；对于快硬高强水泥（RS）取8。
用户也可以自定义混凝土的收缩徐变函数：【特性】——【时间依存性材料】——【用户定义】。
用户自定义混凝土收缩徐变函数很少使用，所以不再介绍。
（2）将定义好的收缩徐变函数与材料相连接【特性】——【时间依存性材料】——【材料连接】，选择【徐变和收缩】名称，【选择指定的材料】，点击【添加/编辑】。
（3）修改单元依存材料特性【特性】——【时间依存性材料】——【修改特性】，选中要修改的单元，选择要修改的参数，例如，选择【构件的理论厚度】，采用【自动计算】，选择【中国标准】，输入参数【a】，【适用】。
预应力箱型梁截面特性值的计算
预应力箱型梁截面特性值的计算北京迈达斯技术有限公司2004.121. 概要目前许多设计程序在计算预应力箱梁的特性值时，或仅提供部分特性值，或省略加腋承托部分和悬臂部分，按封闭截面的公式计算特性值。
但是对于非对称截面或风荷载容易引起较大扭矩的桥梁结构中，抗扭惯性矩是抵抗扭矩作用的一个比较重要的参数，因此提供准确的抗扭特性值在结构分析中是非常重要的。
同样剪切面积作为抵抗剪切变形的特性值，在预应力箱梁的分析中也是重要的参数之一，而目前许多设计程序不提供预应力箱梁和任意截面的有效剪切面积。
另外，一般的通用的有限元程序，虽然能给出上述截面特性值，并给输出预应力箱梁由轴力、剪力、弯矩引起的应力值，但很少有软件提供扭矩引起的剪应力。
在MIDAS/Civil Ver.6.7.0中，程序采用了新的计算方式，可以提供考虑预应力箱梁加腋承托部分和悬臂部分的较为准确的抗扭惯性矩(Ixx)和有效剪切面积(Asy、Asz)，并提供弯矩、轴力、剪力和扭矩引起的应力。
下面简单介绍程序中提供的截面特性值的四种计算方法，并通过将程序计算的截面特性值与其他两个通用程序结果的比较，以及通过与用实体单元建立的模型精密分析的结果的比较，验证其精确性。
2. MIDAS/Civil中截面刚度计算方法如下图1的①所示，MIDAS/Civil中提供数据库标准截面、用户自定义截面、SRC截面、型钢组合截面、PSC预应力截面、变截面、联合截面等多种样式的截面。
定义截面的特性值可在“显示截面特性值”中查看。
图1中的②显示的是抵抗内力的刚度(Stiffness)值，③中显示的是用于计算中和轴和应力的特性值。
①②图1. 预应力箱梁截面特性值MIDAS/Civil中提供的截面特性值有下列四种。
用户自定义截面的特性值标准截面的特性值任意截面的特性值桥梁结构中的预应力箱型截面的特性值1) 用户自定义截面的特性值图2显示的是有加劲肋的箱型截面的截面特性值，如图所示用户只需输入基本的几何数据，程序就会自动计算其特性值，其中有效剪切面积(Asy、Asz)和抗扭惯性矩(Ixx)是按图6~图11中的公式计算的。
截面特性计算器学习总结
截面特性计算器学习总结（2012-1-7）
1.截面特性计算器的功能
使用截面特性计算器的目的是为了导入在midas中无法直接建立的截面。
2.截面特性计算器的使用标准流程
1）首先在cad中画好所要导入的截面，并另存为dxf格式的文件（一个dxf中可含有多个截面，即可以批量导入截面）。
2）打开截面特性计算器，导入dxf文件。
3）使用”Model-Section-Generate”功能形成截面，在”Name”中输入截面的名称（方便后面导入时截面的识别），并勾选其中的”Calculate Properties Now”，同时完成截面特性的计算。
（此外，可使用”Arrange Section”功能对所有截面进行排序显示。
）4）使用”Model-Section-Export”功能导出sec文件，勾选其中的”MIDAS Sectin File”，命名后即可导出需要的sec文件。
5）然后在”File-Save”中保存spc文件，以便以后查询，或直接退出，程序会提示是否保存。
3.在midas中导入上面形成的截面
打开midas的“模型-材料和截面特性-截面”，点击“添加”，点击PSC选项，在下拉框中选择“PSC-数值”，点击“从SPC中导入截面”，选择相应的sec文件即可。
（若sec中含有多个截面，会弹出对话框，选择所需要的截面即可。
）
注意：根据midas书中说明，还需要输入“设计参数”和“剪切验算”中相应的值。
具体说明见《桥梁工程软件MIDAS Civil常见问题解答》P46。
截面特性计算器-SPC使用说明及实例
SPC使用说明及实例北京迈达斯技术有限公司2013/2/25目录1、SPC使用说明 (2)1.1 总述 (2)1.2 截面形式:Plane和Line (2)1.3 导入spc步骤及注意事项 (3)1.4 SPC功能说明 (4)2、SPC实例演示 (13)2.1 混凝土截面 (13)2.2 钢箱梁截面 (15)2.3 组合截面 (19)附录一MIDAS/Civil和MIDAS/Gen的标准截面数据库中截面抗扭刚度的计算方法 (24)1、SPC使用说明1.1 总述midas civil→工具→截面特性计算器SPC是“截面特性值计算器—Sectional Property Calculator”的缩写。
Civil程序内部提供了很多种截面形式供用户选择，但并非涵盖所有工程截面，同时也为了方便与设计软件CAD的交互操作，可以通过工具中SPC计算截面特性并通过数值截面导入到Civil中，其中数值截面主要有数值>任意截面、设计截面>设计用数值截面、联合截面>组合-一般。
SPC截面操作的一般步骤为：导入的AutoCAD dxf文件或者直接在SPC中绘制图形→生成截面→计算截面特性→导出.sec文件。
导出的sec文件即可导入到Civil中生成相应截面。
1.2 截面形式:Plane和LineSPC中用户可以根据情况选择Plane形式的截面或Line形式的截面来定义截面。
➢Plane形式的截面需要在CAD中画出实际截面形状，导入到SPC中，在Generate section里选择Plane Type，程序会按照截面形状所指定的范围自动生成截面。
计算截面特性值时，程序会通过网格自动生成功能或人为指定网格尺寸在截面的Plane范围内生成网格，之后利用该网格有限元计算截面特性值。
程序默认采用的网格密度比较粗，对于一般的混凝土截面来说可以满足精度要求，但对于用Plane模拟薄壁钢梁截面时，需要通过人为指定网格尺寸的方式来提高薄壁截面特性计算的精度。
截面特性计算器-SPC使用说明及实例
SP（使用说明及实例北京迈达斯技术有限公司2013/2/25目录1、SPC使用说明 (2)1.1 总述 (2)1.2截面形式：Plane和Line (2)1.3导入spc步骤及注意事项 (3)1.4 SPC功能说明 (4)2、SPC实例演示 (13)2.1混凝土截面 (13)2.2钢箱梁截面 (15)2.3组合截面 (19)附录一MIDAS/Civil和MIDAS/Gen的标准截面数据库中截面抗扭刚度的计算方法•••241、SPC使用说明1.1 总述midas civil宀工具宀截面特性计算器SPC是截面特性值计算器一Sectional Property Calculator的缩写。
” Civil程序内部提供了很多种截面形式供用户选择，但并非涵盖所有工程截面，同时也为了方便与设计软件CAD的交互操作，可以通过工具中SPC计算截面特性并通过数值截面导入到Civil中，其中数值截面主要有数值＞任意截面、设计截面＞设计用数值截面、联合截面＞组合-一般。
SPC截面操作的一般步骤为：导入的AutoCAD dxf文件或者直接在SPC中绘制图形宀生成截面T计算截面特性T导出.sec文件。
导出的sec文件即可导入到Civil中生成相应截面。
1.2截面形式：Plane和LineSPC中用户可以根据情况选择Plane形式的截面或Line形式的截面来定义截面。
Plane形式的截面需要在CAD中画出实际截面形状，导入到SPC中,在Gen erate section里选择Pla ne Type, 程序会按照截面形状所指定的范围自动生成截面。
计算截面特性值时，程序会通过网格自动生成功能或人为指定网格尺寸在截面的Pla ne范围内生成网格，之后利用该网格有限元计算截面特性值。
程序默认采用的网格密度比较粗, 对于一般的混凝土截面来说可以满足精度要求，但对于用Plane模拟薄壁钢梁截面时，需要通过人为指定网格尺寸的方式来提高薄壁截面特性计算的精度。
截面特性查询
目前，很多门窗软件附带型材截面特性的计算功能，但采用AutoCAD查询型材截面特性操作还是比较方便一、型材惯性矩、抵抗矩的物理参数查询1、从CAD中调出门窗校核对象中主受力构件梃（或组合构件）的截面图（制图比例必须为1：1）；2、在你的CAD中调出“实体”快捷键，其中包括“差集”、“并集”；3、取截面的面域：点击“面域”－>用鼠标选取整个截面轮廓；4、验证选取面域是否成功：点击每个轮廓线时都是连续的、封闭的，说明成功，否则，需要检查截面图，找出不连续位置后修改，再重复选择面域；5. 差集（将实体中的空缺删除，仅保留实体部分）：下图为是4个截面的组合，每个截面中间都有空腔，因此必须作4个截面各自的差集：选择“差集”，先左击第一个截面的外轮廓线，右击确定后，再左击该截面的内轮廓线（有几个内轮廓线，就左击几个），右击完成；再接着作下一个截面的差集；6、验证差集是否成功：点击一个截面上任意一点，显示该截面上所有内外轮廓线；7、并集（将所有实体合并为一个整体）：选择“并集”连续左击每个实体，右击完成。
鼠标左击截面，右击完成。
二、查询1、选择“工具”－>“查询”－>“面域/质量特性”2、点击截面任意处，弹出查询结果。
3、选择惯性矩值Ix：下图是查询结果表，其中的“惯性矩”，是该截面相对于世界坐标“0，0”的惯性矩值，“主力拒与值心的X-Y方向”的两个值才是我们需要的惯性矩，注意两个惯性矩的受力方向：第一个是沿着【1.0000 0.0000】，即x=1.0000，y=0.0000，画一个坐标，显然受力方向是沿x轴的；同理，第二个的受力方向是沿y轴的。
本例中的构件受力方向（风压方向）显然是沿y轴的，因此取惯性矩为：Ix＝387464mm4=38.7464cmm44、计算抵抗矩：由材料力学论证定义：抵抗矩Wx=Ix/YmanxYmanx是材料截面的中性轴距离材料截面轮廓线的最大垂直距离。
计算方法1：在查询表中，已经给出“边界框”的两组坐标和“质心”的坐标，具体位置如右图所示。
迈达斯-截面特性值计算器
。状形面截拟模来面截的式形eniL或面截的式形enalP定 选意任要需据根以可户用中CPS在�状形面截拟模来式形种一ena lP或en iL以能只序程的往以
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。写缩的”rotaluclaC ytreporP lanoitceS—器算计值性特面截“是CPSΒιβλιοθήκη 明 说 用 使 的 C PS
)rotaluclaC ytreporP lanoitceS( CPS/SADIM
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。定设行进 gnitteS>slooT 在 者或 � ) g n i t t e S ( 击点里条具工在可等色颜定设、息信型模藏隐/示显、系体位单定设
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)rotaluclaC ytreporP lanoitceS( CPS/SADIM
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。面截的算计行进未和面截的算计面截行进已别区的然了目一以可色颜此过通 。色颜的线的成构所后算计面截成完定指 noitceS detaluclaC 。色颜的分部度厚的线的度厚有定指 :htdiW 。色颜的廓轮外线是的定指线的度厚有于对。色颜的线定指 :lamroN evruC 。色颜的线曲闭封定指 pooL desolC 。色颜景背的口窗作操定指 :dnuorgkcaB 。色颜的体个择选被定指 :ytitnE detceleS weiV � � �
yalpsiD
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钢波纹板截面特性的数值解法
图 中 ，ＡＢ＝ｄ＝（Ｒ ＋ｔ／２）一ｈ／２，ＢＤ ＝Ｒ＋ ／ ２，ＡＣ＝Ｌ／４得 ：
ＡＢＣ＝ａｒｃｔａｎ（ＡＣ／ ）、 ＝√ （ ＋４（７ ）
ＣＤ＝Ｔ／２＝√ （ 一ＢＤ。）、ＤＢＣ ＝ａｒｃｔａｎ（ＣＤ ／
ＢＤ ）
＝ａｒｃｔａｎ［Ｌ／（４Ｒ＋２１—２ ）］ ￡ Ｃ＝ａ ｒｏｔａｎ｛Ｅ８（２Ｒ＋ｆ）ｈ＋４ｈ ＋Ｌ ］／（８Ｒ ＋
Ａｂｓｔｔａｃｔ￣Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐｌａｎｅ ａｎａｌｙｔｉｃ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｅｒｉｖｅｄ ｔｈｅ ｃａ ｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒｍｕｌａ ｆｏｒ ａｌｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ，ｔｈｅ ｒｅｂｙ ｐｒｏ ｖｉｄｉｎｇ ｔｈｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ＝Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ￣Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒｍｕｌａ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
直
同弧 段 圆心 角 ２口
Ｘ
圆 弧 段 圆 心 角２
图 ２ 一个 波长 各 板块 组 成 图
图 ３ 几何参数 ｄ、切线长 丁、圆心角 计算图
图 １ 钢波纹板参数示意图
１ 截面相关几何参数计算
为便于分析 和计算 ，可 将一个 完整 波长 的钢波 纹板 进行 划分 （见 图 ２），并利 用图 ３简 图进 行相 关 参数 计算 。
3D3S培训资料
3D3S培训讲稿一、模块切换/帮助如图：包含轻型门式刚架、多高层建筑结构本次已空间任意结构为例做讲解。
二：结构编辑：2.1.2、添加杆件：该命令用于直接添加杆件，点击该命令后，弹出如下对话框：１对话框内左边为将要添加杆件的默认属性，可以双击属性框内各项来更改这里提供了两种添加杆件的方式：1、选择线定义为杆件按下该钮，进入屏幕选择状态，可以选择一根或几根Line、Circle、Arc定义为杆件，若选择的都是直线，软件直接将直线转为杆件，若选择的线中包含曲线，软件将会提示将曲线分段为直线段，再转为杆件，出现的提示对话框如下：2直接画杆件按下该按钮，进入屏幕绘制状态，输入两个点定义一根杆件，操作步骤同AutoCAD中绘直线。
对话框上“选择杆件查询”按钮用于查询杆件属性，按下该按钮后，进入屏幕选择状态，用户可以选择一根杆件查询其属性，该杆件属性显示于对话框左边“属性”框内，可以作为下次要添加杆件的默认属性。
2.1.2、２1、打断杆件：该命令用于生成打断杆件，选择了一根或几根杆件后弹出如下对话框：用户选择了打断方式后软件自动按选定方式打断选择的杆件2、构件两两相交打断：该命令用于将选择的杆件两两相交打断3、直线两两相交打断：该命令用于将选择的直线两两相交打断2.1.3：楔形单元多段拟合：用于多段变截面工字钢的截面自动拟合，可以方便的把多根变截面构件拟合成一个连续截面的构件2.1.4 杆件延长：用于对杆件做指定长度的延伸，延伸时候可以选择相邻杆件的端点随延伸杆件移动或者不移动2.1.5起坡：该命令用于将选中的节点按指定方向起坡按下该命令后，选择要起坡的节点，然后输入两点来表示起坡的基点和方向即可，命令完成后，节点的X、Y坐标不变，Z坐标按起坡的基点和方向改变举例操作：2.1.6移动节点到直线或曲线上：该命令用于将选中的节点按指定方向移动到指定直线或者曲线所代表的视平面上，按了该命令后，首先选择一直线，圆、椭圆、圆弧，然后选择要移动的节点，最后通过输入两个点来指定移动的方向，命令完成后，节点移动到所选择到的直线或曲线与屏幕视图法线所定的平面上2.1.7沿径向移动节点到圆、椭圆上：该命令用于将选中的节点沿所选择圆或椭圆的径向移动到该圆或椭圆所代表的圆柱体或椭圆柱体上按了该命令后，首先选择圆或椭圆，然后选择要移动的节点即可2.1.8删除重复单元节点：该命令用于将重复的单元或节点删除，删除的精度有显示参数中的“建模允许误差值”控制，若两节点间距小于建模允许误差值，则认为是重复节点。
使用ANSYS计算截面特性
使用ANSYS计算截面特性ANSYS提供了定义梁截面的两种方式：普通截面和用户自定义截面。
工字形、箱形、T 形等12种截面属于普通截面，存储在ANSYS参数截面库中；除此之外，均属于用户自定义截面。
ANSYS将截面视为多区格的有限元模型，迭代求解几何特性。
ANSYS求解截面特性的步骤为：(1) 创建截面的几何模型。
描述截面几何形状的面域可以在ANSYS中通过点一线一面的方式直接生成；也可以由外部文件导人。
一般通过AUTO CAD来建立几何模型。
在AUTO CAD 中可将面域分别绘制在不同的图层上，赋予不同的颜色，通过图层开关和颜色等方式进行区分和编辑。
有限元分析中，控制网格尺寸和密度对结果的分析有重要影响。
在AUTOCAD中，先绘出截面的内外框线，可以用Pedit命令将多段线连成一条多义线(Polyline)，然后用region命令围成面域，也可以导人ANSYS后再形成面(AREA)。
(2) 将AUTOCAD中建立的面域另存为Sat文件，然后在ANSYS中用File—Import—sat 方式导人。
这种转换方式较方便，模型不会失真变形。
(3) 用Sections--->Beam--->Custom Sections--->write From Areas读取截面，然后在相同目录下用Read Sect Mesh对截面进行网格划分。
面进行网格划分。
(4)sections--->Beam--->Plot Sections 即可输出截面特性。
ANSYS默认的单位系是与导人的模型一致的。
在图形输出框中的坐标系是Y-Z坐标系。
也可以直接在ANSYS去建立模型去计算截面特性.(下面是我在ANSYS中计算斜拉桥的多箱截面主梁的截面特性命令流)(5)导入截面文件，构件一个新的自定义截面，PLOT它，Torsion Constant就是抗扭刚度。
/prep7et,1,plane82H=2.8 !主高S=0.02 !梁横向坡度k,1,0,2.8 !建立主跨侧主梁k,2,-7.85,H-7.85*Sk,3,-9.85,H-9.85*Sk,4,-12.15,H-12.15*Sk,5,-15,H-15*Sk,6,-15,H-15*S-0.15k,7,-12.15,H-12.15*S-0.45K,8,-12.15,0k,9,-9.85,0k,10,-9.85,H-9.85*S-0.6k,11,-7.85,H-7.85*S-0.25k,12,0,H-0.25ksymm,x,2,11,1,100A,5,6,7,8,9,10,11,12,111,110,109,108,107,106,105,104,103,102,1,2,3,4,5 Aplotfinishsmrtsize,5amesh,allsecwrite,jm2,sect,,1sectype,2,beam,meshsecoffset,cent,,,secread,'jm2','sect','',meshsecplot,1,1正在打开AutoCAD 2004 格式的文件。
Midas截面特性计算器的使用详细说明
midas允许用户自定义截面形式，不管那种形式的截面，都要先绘制然后在section的generate 里面用plane形式或line形式进行截面特性的计算。
绘制截面前事先根据单位和截面大小设置grid size大小，auto fit选择开，这点非常重要，有时需要关闭坐标系和线宽的显示。
方式一1. point绘制,在point设定起始点，让后tanslate里面的copy,connect by line这样可以实现线的绘制. 2. 绘制完成截面后使用而且必须使用section的generate里面用plane形式完成截面网格划分和特性的计算.注意：此时线宽width是无效的方式二：1.curve方式绘制在line里绘制，用线宽选项生成有宽度的线条，程序根据这个宽度计算截面特性,对于薄壁截面几乎可以准确计算其抗扭刚度，所以不是薄壁界面的闭合截面，应尽量不使用line 方式计算其特性.2. 绘制完成截面后使用而且必须使用section的generate里面用plane形式完成截面网格划分和特性的计算.注意：此时线宽width是必须的.使用镜像功能时，可能要指定其对齐方式，此时需要用到model，curve里面的change width。
curve方式绘制的截面必须闭合，(model---curve--closed loop--regester),选择要闭合的线条（此时可能要关闭线宽显示以方便选中该线）之后才能进行section--line方式生成截面。
注：1. SPC可以在一个窗口里任意的建立很多个截面，使用钝化、和激活可以分别绘制不同截面，并分别进行分析，且可根据名称、位置、截面特性值等可以很方便地对截面进行搜索及排列。
2. AutoCAD DXF 文件在SPC里建立的截面形状可以输出DXF格式的文件。
在截面的形心位置会自动生成点。
3. 欲将AutoCAD DXF 文件正常的导入（Import），DXF的截面必须是在x-y平面内，也就是说所有点的坐标在z轴上的值必须都为0。
港航工程CAD与数值分析：利用Ansys进行简支梁受力分析(Beam188)
N
UX, UY, UZ
K
J
2.2 选择单元类型
帮助文件-单元库中，Beam188的说明
Beam188单元特点： A. 2结点3 维线性有限应变梁单元，第三点仅仅用于定义
截面Z轴方向； B. 适合于分析从细长到中等粗短的梁结构，该单元基于
铁木辛哥梁结构理论，并考虑了剪切变形的影响； C. 有6个或者7个自由度； D. 可考虑自由扭转或约束扭转 E. 可考虑plasticity and creep
！将单元数据填充到一个表格中以便进行进一步的分析
ETABLE, Lab, Item, Comp, Option
!沿线单元长度显示等值面云图
PLLS, LabI, LabJ, Fact, KUND
1 创建工作目录与数据库文件
利用Mechanical APDL Product Launcher启动时可以直接输 入工作目录与数据库文件名：
工作目录 文件名
1 创建工作目录与数据库文件
利用Mechanical APDL 直接启动时，在主界面下修改：
2 选择单元类型
2.1 关于结点与单元 2.2 为简支梁分析选择单元类型
！定义单元
EN, IEL, I, J, K, L, M, N, O, P
IEL：单元编号
！定义单元还有另外一个命令E，不需要
输入单元编号E, I, J, K, L, M, N, O, P
!对结点1 5 施加约束 D,1, ,,, , ,UX,UY,UZ,ROTX,ROTZ D,5, ,,, , ,UY,UZ !施加荷载 f,3,FZ,-20 !工况1 !SFBEAM,2,1,PRES,10,10!工况2 !SFBEAM,3,1,PRES,10,10!工况2 !SFBEAM,2,1,PRES,5,10!工况3 !SFBEAM,3,1,PRES,10,15!工况3
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显示截面特性值
截面惯性矩(Iyy、Izz: Moment of Inertia)
面积:横截面面积。
Asy:单元局部坐标系y轴方向的有效抗剪面积(Effective Shear Area)。
Asz:单元局部坐标系z轴方向的有效抗剪面积(Effective Shear Area)。
Ixx:对单元局部坐标系x轴的扭转惯性距(Torsional Resistance)。
Iyy:对单元局部坐标系
y轴的惯性距(Moment of Inertia)。
Izz:对单元局部坐标系z轴的惯性距(Moment of Inertia)。
Cyp:沿单元局部坐标系+y轴方向，单元截面中和轴到边
缘纤维的距离。
Cym:沿单元局部坐标系-y轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。
Czp:沿单元局部坐标系+z轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。
Czm:沿单元局部坐标系-z轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。
Zyy:对y 轴的截面塑性模量。
Zzz:对z轴的截面塑性模量。
Qyb:沿单元局部坐标系z轴方向的剪切系数。
Qzb:沿单元局部坐标系y轴方向的剪切系数。
Peri:O :截面外轮廓周长。
Peri:I :箱型或管型截面的内轮廓周长。
注
象H型钢那样没有内部轮廓的截面的Peri:1值为'0'。
Cent:y :从截面最左
侧到质心距离。
Cent:z :从截面最下端到质心的距离。
y1、z1:截面左上方最边缘点的y、z坐标。
y2、z2:截面右上方最边缘点的y、z坐标。
y3、z3:截面右下方最边缘点的y、z坐标。
y4、z4:截面左下方最边缘点的y、z坐标。
注1
除面积和周长外，以上输入的所有数据仅使用于梁单元。
注2
不指定有效抗剪面积时，程序将忽略剪切变形。
Cyp, Cym, Czp和Czm仅用于计算弯曲应力。
Qyb和Qzb用于计算剪应力。
周长(Peri)用于计算着色面积。
注3
Zyy/Zzz:使用设计 > 静力弹塑性(Pushover)分析 > 定义铰特性值功能进行静力弹塑性分析时，计算数值类型钢截面的刚度所需的截面塑性模量。
注4
输入截面刚性数据
截面面积(Area:Cross Section Area)
利用截面惯性矩(Moment of Inertia)可以计算弯矩(Bending Moment)作用下的截面的抗弯刚度(Flexual Stiffness)。
对截面的中和轴的截面惯性矩的大小可按下式计算。
对单元坐标系y轴的截面惯性矩
对单元坐标系z轴的截面惯性矩。