midas Gen-组合结构分析

例题组合结构分析分析

例题五.组合结构分析概要

此例题介绍使midas Gen的反应谱分析功能来进行组合结构分析的方法。

此例题的步骤如下：

1.简介

2.建立混凝土框架模型

3.建立网壳模型

4.合并数据文件

5.设定边界条件

6.定义组阻尼比

7.定义荷载

8.输入反应谱数据

9.定义结果类型

10.定义质量

11.运行分析

12.荷载组合

13.查看结果

14.设计验算

例题组合结构分析分析

1.简介

本例题介绍使midas Gen进行组合结构反应谱分析，采用了合并数据文件的建模方法，并使用组阻尼比计算真实的振型阻尼比。本例题是一个混凝土框架-网壳组合结构。（本例题数据仅供参考）

基本数据如下：

混凝土框架

柱 400mm×400 mm

主梁：200 mm×400 mm

次梁：150 mm×300 mm

混凝土：C30

层高：1F 4.0m

网壳

上弦：P165.2×4.5

下弦：P139.8×4.5

腹杆：P76.3×3.2

设防烈度：7°（0.10g）

场地：Ⅱ类

图1 分析模型

例题组合结构分析分析

尺寸示意图如下：

图2 混凝土框架平面示意图

图3 钢网壳立面示意图

图4 整体模型平面示意图

例题组合结构分析分析

2. 建立混凝土框架模型

参

参考Gen用户培训例题1—钢筋混凝土结构的建模部分，建立混凝土框架模型，文件保存为“混凝土.mgb”。

图5 混凝土框架模型

3. 建立网壳

主

参考Gen语音资料-网壳建模，建立网壳模型，文件保存为“网壳.mgb”。

图6 网壳模型

例题组合结构分析分析

4.合并数据文件

1.主菜单选择节点/单元>节点>建立节点

坐标输入（0,0,0），点击适用。

注：

此处亦可以按照鼠

标输入。

图7 混凝土模型原点处建立节点

2.主菜单选择节点/单元>单元>移动复制

点击，选中除原点以外的全部单元，在“复制/移动单元”对话框中，鼠标

点击（dx，dy，dz），在模型中利用鼠标将网架左下角点指向原点（0,0,0），点击适用。

例题组合结构分析分析

图8 混凝土模型移动示意

3.主菜单选择文件>合并数据文件

搜索文件“网壳.mgb”，勾选“建立组”，“原点”则在模型中选中网壳待插入点。

注：

(1)当勾选“建立组”

时，自动将被合并的

集合模型建立一个

结构组。

(2)“原点”用来确

定待合并模型中的

原点在当前模型中

的几何位置。

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图9 合并数据文件

5. 设定边界条件

1. 主菜单选择边界>边界>一般支承

利用平面选择,选择底部节点，固接约束。

图10 输入边界条件

例题 组合结构分析分析

图11 定义边界时选择边界组

6. 定义组阻尼比

1. 主菜单选择 特性>塑性材料>组阻尼>组阻尼：应变能因子

未指定单元和边界的默认值中，组阻尼比：0.05，即输入了混凝土的阻尼比。 已指定单元和边界的默认值中，组类型：结构组 组名称：网壳 阻尼比：0.02，点击添加。

图12 定义组阻尼比

注：

（1）对于需要定义组阻尼比的边界（如一般连接），需要同时定义对应边界组。 （2）一般连接的定义请参考用户培训手册-边界非线性分析。

注：

（1）当使用组阻尼比时，阻尼比计算方法使用应变能因子法或单元质量和刚度因子法。

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7. 定义荷载

1.主菜单荷载>荷载类型：静力荷载>建立静力荷载工况：静力荷载工况

DL：恒荷载

LL：活荷载

Wy：风荷载

图13 定义荷载工况

2.主菜单选择荷载>荷载类型：静力荷载>结构荷载/质量：自重

荷载工况：DL 自重系数：Z=-1

3.主菜单选择荷载>荷载类型：静力荷载>初始荷载/其他：分配楼面荷载>定义楼面荷

载类型

定义楼面荷载：normal

名称：normal 荷载工况DL（LL）

楼面荷载：-5（-2），点击添加。

4.主菜单选择荷载>荷载类型：静力荷载>初始荷载/其他>分配楼面荷载>分配楼面荷

载

选择网壳部分（桁架单元），钝化，再按平面视图查看。

楼面荷载类型：normal 分配模式：双向

荷载方向：整体坐标系Z

在模型窗口指定加载区域节点。

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图14 定义自重系数

图15 定义楼面荷载类型

例题组合结构分析分析

图16 分配楼面荷载

5.主菜单选择荷载>荷载类型：静力荷载>结构荷载/质量：节点荷载

按立面视图，使用多边形选择，选择网架上弦杆，激活，再按平面

视图查看。

荷载工况：DL 荷载方向：整体坐标系Z 荷载大小：FZ=-2KN

荷载工况：LL 荷载方向：整体坐标系Z 荷载大小：FZ=-4KN

图17 网壳部分施加节点荷载

激活网架部分，按平面视图查看，选中上下弦一侧的边缘节点作为风荷载Wy的加载节

点。

荷载工况：Wy 荷载方向：整体坐标系Y 荷载大小：FY=6KN