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+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。

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。

路径：从主菜单中选择模型 > 边界条件 >设定梁端部刚域...或者从树形菜单的菜单表单中选择模型 > 边界条件 >设定梁端部刚域。

4、分割单元分割选定单元并在分割点处建立节点（即对几何模型进行单元划分，跟sap2000一样，不划分则默认将一个几何对象作为一个单元）。

可以按照等间距、任意间距、被节点分割、分割数量…..进行划分。

路径：a从主菜单中选择模型 > 单元 > 分割...b从树形菜单的菜单表单中选择模型 > 单元 > 分割在图标菜单中单击分割单元快捷键：Alt+75、在交叉位置分割单元在先前输入的线单元(桁架，梁等)的交点处自动分割单元（与sap2000一样，该功能很重要，ansys貌似没有！）。

路径：a从主菜单中选择模型 > 单元 > 在交叉位置分割单元...b从树形菜单的菜单表单中选择几何模型 > 单元 > 交叉分割单元c在图标菜单中单击在交叉位置分割单元d 快捷键Alt+86、释放梁端约束释放梁端部分约束，如：将梁单元由固接转化为铰接。

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。

对于释放的自由度，还可以只释放一部分，例如30%的约束刚度。

选择释放和约束比率：决定选定节点在单元局部坐标系中各自由度方向的约束条件。

选择某个方向自由度时，表示将释放该自由度方向上的约束。

在后面的输入框中可以输入释放后残留的约束能力(按百分比输入）。

例如左图中，i节点(N1端节点)弯矩My系数为，表示My抗弯刚度30%有效。

右侧j节点(N2端节点)弯矩My系数为0，表示My抗弯刚度为0，即成为铰支。

Fx：释放单元局部坐标系x轴方向的约束，并按需要输入部分约束比率。

快捷按钮如下：“铰-铰”：在梁两端释放绕单元局部坐标系y轴和z轴方向的抗弯约束。

“铰-刚接”：在梁I端释放绕单元局部坐标系y轴和z轴方向的弯曲刚度。

“刚接-铰”：在梁J端释放绕单元局部坐标系y轴和z轴方向的弯曲刚度。

“刚接-刚接”：将梁两端的所有释放条件恢复为固定条件。

路径：a从主菜单中选择模型 > 边界条件 > 释放梁端部约束...b从树菜单的表格表中选择几何模型 > 边界条件 > 释放梁端部约束7、刚性连接（即：节点耦合，sap2000中的节点束缚）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（即：节点耦合功能）。

可以选择需要耦合的自由度。

还有简化操作按钮，如“刚体”。

路径：从主菜单中选择模型 > 边界条件 > 刚性连接...从树形菜单的菜单表单中选择几何模型 > 边界条件 > 刚性连接8、单元坐标、局部坐标系（1）对于线单元（受拉、受压、桁架、梁单元)来说，不管单元是竖直还是水平抑或是有倾角，单元局部坐标系xyz都是不变的，其定义方式如下：1）单元轴向，即I-J节点间连线方向是x轴；2）截面高度方向是z轴；3）截面宽度方向是y轴。

如果单元处于水平状态（x在整体XY平面内），则z（截面高度方向）与整体坐标Z一致；如果单元处于垂直状态（x与整体坐标Z一致），则z（截面高度方向）与整体坐标X 一致；y轴根据右手螺旋法则定义。

单元截面方向定义可以通过角定义，具体如下图：一般的，当单元水平时（位于XY 平面内），截面高度z方向就是整体Z方向，此时角为0；当单元垂直时（x与整体坐标Z一致），截面高度z方向为整体X方向，此时角为0，如果需要调整截面高度沿整体Y方向，则设置角为90度。

因此，Midas线单元坐标系与Sap单元坐标系对应关系如下：x(轴向)—1(轴向)，z(截面高度)—2(截面高度)，y(截面宽度)—3(截面宽度)并且二者程序默认的单元截面高度方向设置一致（水平时沿着Z，垂直是沿着X），同时Midas的角与Sap的框架单元坐标角ang也完全一致（包括数值和方向的正负）。

（2）面/板单元坐标系如下：节点顺序为j1~j4(逆时针)，面法线方向z轴，如下图由此可见，Midas和Sap面单元的坐标对应关系如下：x—1，y—2，z(面法线)—3(面法线)（3）PKPM导入MidasGen墙柱梁单元局部坐标PKPM模型导入MidasGen后，墙柱梁单元局部坐标如下：Midas墙单元局部坐标：x向--墙高，z向--墙长，z向--垂直于墙面（平面外）梁柱（梁单元）局部坐标：9、面单元的均布荷载Midas中面单元的均布荷载是通过“压力荷载*PRESSURE”实现的。

10、Midas与Sap2000模型互导由此可知，Midas与Sap2000一样，也是基于对象（几何）建模的。

二者非常相像，方便模型数据互导，直接从几何对象level进行互导，不必像导入ansys那样从单元level 导。

对于“刚域、由荷载组合建立荷载工况、交叉分割、质量源”等特殊指令，可以在模型转换后再在Midas中人工定义。

因此，模型转换主要包括下列内容：节点、单元、单元截面材料属性、释放梁端约束、单个荷载工况（不包含荷载组合及特殊荷载）、节点耦合（如果耦合节点不多，也可转换后人工定义）。

Midas单元截面和单元材料是分别定义的，定义单元时要分别指定截面和材料；但sap2000单元截面和材料是组合的，先定义材料，之后定义截面时要指定该截面对应的材料，所以定义单元时只需指定截面就可以了。

Midas Gen 及以前版本的单元、节点等编号只能是正整数，而Sap2000V11及以后版本编号可以含有字母、字符。

11、Midas中质量的单位（1）对于“节点质量”，采用国际单位制N-m时，Midas中集中质量单位是N/g，即：重量/重力加速度，Midas中转动质量惯性矩的单位N/g*m^2，即：等于质量乘以长度的平方。

因此，Sap转过来的“节点集中质量-按质量”以千克为单位的质量需要乘以；Sap转过来的转动质量惯性矩也需要乘以（Sap中分别是kg,kg*m^2）。

但是，Sap转过来的“节点集中质量-按重量”以N，N*m^2为单位，不需要转换。

12、显示“荷载转换成的质量”Midas通过“模型 > 质量 > 将荷载转换成质量...”可以将荷载转换成质量，而且可以指定系数，如，；这样就可以得到抗震规范需要的重力荷载代表值的一部分（另一部分是结构自重）。

如何将此“质量”得到Midas导出的MGT文件中没有数据，只有有关“荷载转换成的质量”的指定，但没有转换后的结果：; *LOADTOMASS, DIR, bNODAL, bBEAM, bFLOOR, bPRES, GRAV; LCNAME1, FACTOR1, LCNAME2, FACTOR2, ... ; from line 1*LOADTOMASS, XYZ, YES, YES, YES, YES,Seight, 1, wb_DEAD, 1, wb_LIVE, , JC-LIVE, , DB-LIVE,ZT_LIVE, , GJ_LIVE, , JC-DEAD, 1, DB-DEAD, 1, ZT_DEAD, 1, GJ_DEAD, 1（Sap2000导出的s2k及表格文件中也没有转换后的结果数据，也仅是类似的指定）。

但是，Midas提供了获取这些数据的途径：“查询 > 质量统计表格”就能得到转化到每个节点上的质量统计，每个节点对应的质量包括：节点质量（直接定义的节点集中质量）、荷载转化为质量（对应于重力荷载代表值的质量）、结构质量（结构自重转化到节点上的质量）、合计总质量。

因此，在Ansys中进行地震分析时，先通过Midas将荷载工况中对应于重力荷载代表值的荷载转化为质量，然后通过“质量统计”得到数据，拷贝入Excel，将其中“荷载转化为质量”这项定义为节点集中质量，加入Ansys模型！这样在Ansys中体现的重力荷载代表值要比通过加大材料的密度更为准确。

注意，MidasGen中三个方向的质量分三个表显示的，而且单位是N/g，是重量/重力加速度，就等同于kg，这里的g为m/s^2，不是 m/s^2，MIDAS没有专门的质量单位，所有的质量单位都是通过力的单位和重力加速度g进行换算得到的。

简单的记忆就是N/g就是kg，而KN/g就是ton。

另外，Sap2000在分析之后，通过“显示>显示表格”或者“文件>导出Excel表格”也能显示节点质量，它在表格中“分析结果>节点输出>节点质量（TABLE: Assembled Joint Masses）”这一项。