midas支座模拟(1)

对于空间结构而言，墩柱与梁体连接条件，支座刚度的模拟至关重要。

首先“在支座下端建立节点，并将所有的支座节点按固结约束”，这是一种模拟实际情况的建模方法。意思是：在墩顶处结构是全约束的，在各个方向都不可能有位移和转角。

然后“复制支座节点到梁底标高位置生成支座顶部节点，并将支座节点与复制生成的顶部节点用“弹性连接”中的“一般类型”进行连接，并按实际支座刚度定义一般弹性连接的刚度”，这句话的意思是相当于建立一个支座单元，它的三个方向的刚度值则是由实际工程中支座的类型和尺寸来提供。

然后再建立支座顶部节点与主梁节点之间的联系。此时将利用Civil提供的“刚性连接”，以主梁节点作为主节点，支座顶部单元作为从节点，将其连接起来。这样做的意思是：将主梁节点与支座顶部节点形成一个受力的整体，目的也是为了真实模拟其受力情况。

在MIDAS中，在使用“弹性连接”中的一般类型时，会要求输入您说到的SDX，SDY，SDZ这三个值，它们分别是指：SDx：单元局部坐标系x轴方向的刚度。SDy：单元局部坐标系y轴方向的刚度。SDz：单元局部坐标系z轴方向的刚度。另外，在弯桥中需要定义支座节点的局部坐标系和BETA角。

这三个值是由由实际桥梁工程使用的橡胶支座类型决定的，也就是说与支座的刚度系数指标有关。在桥梁工程中，一般使用较多的是板式支座和盆式支座。其中大桥盆式支座使用相对较多，在输入这种类型支座的刚度值时，一般要么很大，要么取0；中小桥多用板式支座，在输入刚度值时可以根据支座橡胶层厚度来计算即可。具体的计算式如下：

板式橡胶支座的刚度计算式：

单元局部坐标系X轴方向刚度:SDx=EA/L

单元局部坐标系y ,z轴方向刚度: SDy =SDz=GA / L

单元局部坐标系x轴方向转动刚度:SRx=GIp/L

单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRy=EIy/L

单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRz=EIz/L

式中:E、G为板式橡胶支座抗压、抗剪弹性模量；A为支座承压面积；Iy , Iz为支座承压面对局部坐标轴y、z的抗弯惯性矩；Ip为支座抗扭惯

性知；L为支座净高。

固定盆式支座以较大的刚度约束板体的位移而放松对转动的约束，因此模拟在墩顶设置一个横、纵、竖二维抗压、抗剪的大值，各方向抗弯的小值.即SDx=SDy=SDz=无穷大，而SRx=SRy=SRz=0的一个弹性连接。

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，只是作一个比较，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，分析模型不包括桩基础。而是假定在基础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。

该功能主要用于在基础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及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。

单元类型一般连接在进行分析过程中，用更新单元刚度矩阵直接反映单元的非线性。

内力类型的一般连接不更新单元刚度矩阵，而是根据非线性的特性计算出来的内力置换成外部荷

载，间接的考虑非线性。

单元类型的一般连接提供的类型有弹簧、线性阻尼器、弹簧和线性阻尼器3种类型的连接单元。

内力类型的一般连接提供的类型有粘弹性消能器(Viscoelastic

Damper)、间隙(Gap)、钩(Hook)、滞后系统(Hysteretic

System)、铅芯橡胶支承隔震装置(Lead

Rubber

Bearing

Isolator)、摩擦摆隔震装置(Friction

Pendulum

System

Isolator)等六种类型的连接单元。

6.一般连接

添加或删除一般连接。由用户定义一般连接及其一般连接的两个节点。

一般连接特性值：选择非线性连接的特性。当需要建立或编辑非线性连接的特性值时，可以点击

右面的，将弹出非线性连接特性值对话框。

7.释放梁端约束

输入梁两端的梁端释放条件(铰接，滑动，滚动，节点和部分固定)，或替换或删除先前输入的梁

端释放条件。

8.设定梁端部刚域

定义GCS或梁单元局部坐标系下梁两端的刚域长度或考虑节点偏心。

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。在主菜单中的模型>边界条件>刚域效果只能考虑梁柱直交时的效

果。

9.刚性连接

强制某些节点(从属节点)的自由度从属于某节点(主节点)。

包括从属节点的刚度分量在内的从属节点的所有属性(节点荷载或节点质量)均将转换为主节点的

等效分量。