midas Gen混合结构及楼板详细分析
Gen 在多高层项目中的应用
正方形网格
三角形网格
矩形网格
不规则网格
midas Gen在多高层项目中的应用
典型案例
midas Gen在多高层项目中的应用
对比不同网格 尺寸大小发现， 在水平力作用下X 方向位移，划分2 份、3份、5份、 10份的结果中，5 份与10份结果接 近，但2份与3份 与10份结果误差 较大。因此在保 证精度和计算速 度情况下，分割5 份基本就满足要 求，如6m跨度的 板，网格尺寸可 以为0.8-1.5m。
midas Gen在多高层项目中的应用
其他情况异性板导荷
复联通区域
隔墙荷载
楼板开洞
midas Gen在多高层项目中的应用
midas Gen 的适用性——多高层
2. 斜屋面
斜屋面的两种计算方法
楼板荷载分配至梁
楼板荷载按照压 力荷载考虑
midas Gen在多高层项目中的应用
midas Gen 的适用性——多高层
计算长度反算 midas
截面名称 E(N/mm^2) I(mm^4) 初始轴力P(kN)
P 750x30 稳定系数λ 极限承载力 Pcr(kN) 24112.8 两端简支受压极 限承载力 Pcr0(kN) 30954 几何长度l0(m) 17 计算长度l(m) 19.3 计算长度 系数μ 1.13
2.06E+05
midas Gen 的适用性——多高层
3. 其他分析
楼板舒适度分析
第一竖向自振频率2.4432Hz
连廊、天桥等
加速度时程曲线
midas Gen在多高层项目中的应用
3. 其他分析
(总结)midasgen学习总结讲解(可编辑修改word版)
Midas Gen 学习总结一、YJK 导入gen（详见“YJK 模型转midas 模型程序功能与使用”）1.版本选择选择版本V7.30，YJK 中的地震反应谱函数和反应谱工况的相关内容不转换V8.00 则进行转换。
建议取V8.00。
2.质量来源（质量源）同YJK：查看midas 工作树形菜单中“质量”只有节点质量，各节点的质量大小及分布与YJK 完全一致，不需要在gen 中再将荷载和自重转换为质量。
建议取此选项。
Midas 自算：查看midas 工作树形菜单中“质量”有荷载转化为质量，同时“结构类型”中参数“将自重转化为质量”也自动勾选。
转入了在YJK 定义的各种材料重度及密度。
3.墙体转换板：墙与连梁（墙开洞方式）都转换成midas 的板单元，自动网格划分，分析结果较墙单元精确，但不能按规范给出配筋设计。
墙单元：墙转换成墙单元的板类型，连梁转换成梁单元。
分析结果没有板单元精确，但能按规范给出配筋设计。
4.楼板表现楼板分块：导入到midas 楼板为3 节点或4 节点楼板，需要在midas 划分网格。
YJK 网格划分：需要将楼板定义为弹性板，并勾选与梁变形协调，导入midas 网格已划分，同时梁也实现分割，与板边界耦合。
4．楼屋面荷载板上均布荷载：导入midas 楼面荷载同YJK。
导入后查看是否存在整层节点“刚性连接”。
导到周围梁墙：导入midas 楼面荷载分配到周边梁墙。
二、gen 建模、分析1、建模过程：（cad 导入法）① 前期准备：修改模型单位（mm）→ 定义材料、截面和厚度；② 构件建模：从cad 中导入梁→ 单元扩展生成柱墙→ 墙体分割与开洞→ 定义楼板类型（刚性板/弹性板）；③ 施加荷载：定义静力荷载工况（恒、活、X/Y 风）→分配楼面荷载和施加梁荷载→ 定义风荷载→定义反应谱和地震作用（Rx、Ry）→定义自重；④ 补充定义：荷载转化成质量→结构自重转化成质量→定义边界（支承条件、释放约束）→定义结构类型和层数据；⑤ 运行分析：先设定特征值的振型数量，然后点击运行分析。
MIDAS GEN 钢筋混凝土框架结构抗震分析及设计
例题钢筋混凝土结构 抗震分析及设计1例题钢筋混凝土结构抗震分析及设计例题. 钢筋混凝土结构抗震分析及设计 概要本例题介绍使用MIDAS/Gen 的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。
此例题的步骤如下:1.简要2.设定操作环境及定义材料和截面3.利用建模助手建立梁框架4.建立框架柱及剪力墙5.楼层复制及生成层数据文件6.定义边界条件7.输入楼面及梁单元荷载8.输入反应谱分析数据9.定义结构类型10.定义质量11.运行分析12.荷载组合13.查看结果14.配筋设计2例题钢筋混凝土结构抗震分析及设计1.简要本例题介绍使用MIDAS/Gen 的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。
(该例题数据仅供参考)例题模型为六层钢筋混凝土框－剪结构。
基本数据如下：¾轴网尺寸：见平面图¾主梁： 250x450，250x500¾次梁： 250x400¾连梁： 250x1000¾混凝土： C30¾剪力墙： 250¾层高：一层：4.5m 二~六层：3.0m¾设防烈度：7º（0.10g）¾场地：Ⅱ类3例题 钢筋混凝土结构抗震分析及设计2.设定操作环境及定义材料和截面在建立模型之前先设定环境及定义材料和截面1：主菜单选择 文件>新项目文件>保存: 输入文件名并保存 2：主菜单选择 工具>单位体系: 长度 m, 力kN注：也可以通过程序右下角随时更改单位。
定义单位体系3：主菜单选择 模型>材料和截面特性>材料：添加：定义C30混凝土材料号：1 名称：C30 规范：GB(RC) 混凝土：C30 材料类型：各向同性定义材料4例题钢筋混凝土结构抗震分析及设计4：主菜单选择模型>材料和截面特性>截面：添加：定义梁、柱截面尺寸定义梁、柱截面5：主菜单选择模型>材料和截面特性>厚度：添加：定义剪力墙厚度定义剪力墙厚度5例题 钢筋混凝土结构抗震分析及设计3.用建模助手建立模型1：主菜单选择 模型>结构建模助手>框架:输入：添加x 坐标，距离5，重复2；距离3.9，重复2；距离4.3，重复2； 添加z 坐标，距离5，重复3；编辑： Beta 角，90度；材料，C30；截面，250x450；生成框架； 插入：插入点，0，0，0；Alpha ，－90。
midas gen 结构类型
midas gen 结构类型
MIDAS GEN 是一种结构分析与设计软件，广泛应用于建筑和土木工程领域。
在MIDAS GEN 中，可以进行多种结构类型的分析和设计。
以下是一些常见的结构类型，它们可以通过MIDAS GEN 进行建模和分析：
一、框架结构：包括平面框架和空间框架，是建筑和桥梁等结构常见的类型。
二、楼板结构：用于分析和设计楼板系统，包括悬挑楼板、叠合楼板等。
三、墙体结构：包括竖向墙和横向墙，用于分析和设计建筑物的承重墙体。
四、梁柱结构：用于建模和分析梁和柱的相互作用。
五、基础结构：用于分析和设计建筑物的基础系统，包括承台、隔震基础等。
六、层间连接：用于建模不同楼层之间的结构连接，考虑水平和垂直的连接性。
七、非线性分析：MIDAS GEN 还支持非线性分析，可以考虑材料和几何非线性效应。
八、动力分析：用于分析结构的动态响应，包括自振频率、模态分析等。
这些结构类型可以相互组合，形成复杂的三维结构模型。
MIDAS GEN 提供了直观的建模界面和强大的分析功能，适用于各种不同类
型的工程项目。
具体的结构类型和分析功能可能会在软件的不同版本中有所不同，。
2017年整理】midasgen的建模、分析功能初探
MidasGen的建模、分析功能初探作为结构整体分析软件，在引入国内之后，已全面纳入中国常用规范，计算结果的输出也考虑到国内常用计算软件SATWE的使用习惯，但通过具体操作发现尚有较多区别，二者间的参数对应关系须学习者自行摸索。
以下为笔者在学习该软件过程中，针对SATWE的相关功能在midas/Gen中的实现及其前处理功能的体会，供同行参考。
1模型的建立1.1通过转换软件建模对于已经建立有SATWE模型的工程，可将SATWE模型直接导入到midas/Gen软件中(图1)，需要用到SATWE生成的三个文件：STRU.SAT、LOAD.SAT、WMASS.OUT，转换后生成STRU.mgt，在midas/Gen 选择“导入>midasGenMGT文件”方式，将其导入存为*.mgb格式文件即可。
这是较为简洁的一种方式，仅限于PKPM2008版之前的版本。
图2框架柱偏心图1SATWE模型转midas窗口图3框架梁偏心采用该方法时，需注意以下几点：①从SATWE导入的只有材料、截面、荷载等信息，风荷载、地震力等均需手工补充输入。
②如果在PMCAD中输入框架梁、柱的偏心，在midas/Gen中会在边界条件中，以刚域的形式体现，输入偏心的框架梁，或与偏心布置框架柱相连的框架梁则以折线方式显示（图2，3）。
因偏心造成楼层面积略有改变，视偏心值的大小及总楼层面积的多少，会导致重力荷载代表值出现一定偏差，导致地震力和结构的侧移刚度稍有出入，对结构整体计算略有影响。
③在SATWE中为考虑梁、柱、墙等混凝土构件的表面抹灰层荷载或设计特种混凝土时，需将混凝土容重增大，如取26～28kN/m3，在导入midas/Gen后，程序默认的中国规范中混凝土的容重按25kN/m3取值，如想与SATWE中保持一致，可先选定规范GB（RC），选定混凝土强度等级（如C30），再将规范选项改为“无”，即可修改混凝土的容重(图4)。
图4修改混凝土容重④PMCAD中输入的楼面均布荷载及梁上各种荷载都可正确导入midas/Gen中，但楼面均布荷载是以梁上线荷载的方式导入的，无法再次直观检查楼面荷载，经对比，其数值与PMCAD中楼面荷载导入SATWE后梁上线荷载相符。
(完整word版)(总结)midasgen学习总结讲解
Midas Gen 学习总结一、YJK导入gen（详见“YJK模型转midas模型程序功能与使用”）1．版本选择选择版本V7.30，YJK中的地震反应谱函数和反应谱工况的相关内容不转换V8.00则进行转换。
建议取V8.00。
2．质量来源（质量源）同YJK：查看midas工作树形菜单中“质量”只有节点质量，各节点的质量大小及分布与YJK完全一致，不需要在gen中再将荷载和自重转换为质量。
建议取此选项。
Midas自算：查看midas工作树形菜单中“质量”有荷载转化为质量，同时“结构类型”中参数“将自重转化为质量”也自动勾选。
转入了在YJK定义的各种材料重度及密度。
3．墙体转换板：墙与连梁（墙开洞方式）都转换成midas的板单元，自动网格划分，分析结果较墙单元精确，但不能按规范给出配筋设计。
墙单元：墙转换成墙单元的板类型，连梁转换成梁单元。
分析结果没有板单元精确，但能按规范给出配筋设计。
4. 楼板表现楼板分块：导入到midas楼板为3节点或4节点楼板，需要在midas划分网格。
YJK网格划分：需要将楼板定义为弹性板，并勾选与梁变形协调，导入midas网格已划分，同时梁也实现分割，与板边界耦合。
4．楼屋面荷载板上均布荷载：导入midas楼面荷载同YJK。
导入后查看是否存在整层节点“刚性连接”。
导到周围梁墙：导入midas楼面荷载分配到周边梁墙。
二、gen建模、分析1、建模过程：（cad导入法）①前期准备：修改模型单位（mm）→定义材料、截面和厚度；②构件建模：从cad中导入梁→单元扩展生成柱墙→墙体分割与开洞→定义楼板类型（刚性板/弹性板）；③施加荷载：定义静力荷载工况（恒、活、X/Y风）→分配楼面荷载和施加梁荷载→定义风荷载→定义反应谱和地震作用（Rx、Ry）→定义自重；④补充定义：荷载转化成质量→结构自重转化成质量→定义边界（支承条件、释放约束）→定义结构类型和层数据；⑤运行分析：先设定特征值的振型数量，然后点击运行分析。
1-midas Gen 2016功能介绍及工程应用-
解决了之前版本弹性楼板无法考虑偶然偏心的问题
一般支承
节点 弹性支承
一般 弹性支承
面弹性支承
一般连接 （减隔震支座、阻尼器）
安装Revit Structure插件
安装后Revit Structure界面
说明： 可用于建筑信息模型（BIM）工作流程
midas Gen支持855版本（Gen2016），Revit Structure支持2015、 2016版本。
SAP2000与midas Gen实现双向导入
导入SAP2000文件
PMM--3D屈服面
验算每一组荷载组合效应 是否在3D屈服面内
海外规范
其它国家及地区规范（美国、加拿大、英国、德国、欧洲、韩国、日本、
印度、中国台湾地区…）
立陶宛
RC 设计
Eurocode 2, Eur中oco国de(8北京)
MIDAS IT (首尔) Steel 设计
Eurocode 3
意大利
罗马尼亚 ACI318MIDAS IT
GPU + CPU
CPU 串行计算 + GPU并行计算 可以实现系统计算能力的最大利用
电脑要求： 显卡
NVIDIA（英伟达）公司旗下的产品 中支持双精度浮点运算的显卡（包括Tesla, GeForce GTX Titan, Quadro的高端显卡）
电脑中应包含两个显卡( 图形显示用1 个计算用1个)
分析功能：超高层钢-砼变形协调及施工 仿真分析
2. 高层、超高层混凝土结构
（总结）midasgen学习总结
（总结）midasgen学习总结Midas Gen 学习总结⼀、YJK导⼊gen（详见“YJK模型转midas模型程序功能与使⽤”）1．版本选择选择版本V7.30，YJK中的地震反应谱函数和反应谱⼯况的相关内容不转换V8.00则进⾏转换。
建议取V8.00。
2．质量来源（质量源）同YJK：查看midas⼯作树形菜单中“质量”只有节点质量，各节点的质量⼤⼩及分布与YJK完全⼀致，不需要在gen中再将荷载和⾃重转换为质量。
建议取此选项。
Midas⾃算：查看midas⼯作树形菜单中“质量”有荷载转化为质量，同时“结构类型”中参数“将⾃重转化为质量”也⾃动勾选。
转⼊了在YJK定义的各种材料重度及密度。
3．墙体转换板：墙与连梁（墙开洞⽅式）都转换成midas的板单元，⾃动⽹格划分，分析结果较墙单元精确，但不能按规范给出配筋设计。
墙单元：墙转换成墙单元的板类型，连梁转换成梁单元。
分析结果没有板单元精确，但能按规范给出配筋设计。
4. 楼板表现楼板分块：导⼊到midas楼板为3节点或4节点楼板，需要在midas划分⽹格。
YJK⽹格划分：需要将楼板定义为弹性板，并勾选与梁变形协调，导⼊midas⽹格已划分，同时梁也实现分割，与板边界耦合。
4．楼屋⾯荷载板上均布荷载：导⼊midas楼⾯荷载同YJK。
导⼊后查看是否存在整层节点“刚性连接”。
导到周围梁墙：导⼊midas楼⾯荷载分配到周边梁墙。
⼆、gen建模、分析1、建模过程：（cad导⼊法）①前期准备：修改模型单位（mm）→定义材料、截⾯和厚度；②构件建模：从cad中导⼊梁→单元扩展⽣成柱墙→墙体分割与开洞→定义楼板类型（刚性板/弹性板）；③施加荷载：定义静⼒荷载⼯况（恒、活、X/Y风）→分配楼⾯荷载和施加梁荷载→定义风荷载→定义反应谱和地震作⽤（Rx、Ry）→定义⾃重；④补充定义：荷载转化成质量→结构⾃重转化成质量→定义边界（⽀承条件、释放约束）→定义结构类型和层数据；⑤运⾏分析：先设定特征值的振型数量，然后点击运⾏分析。
midas-gen钢筋混凝土结构静力弹塑性推覆分析解读
7、3 Pushover图形－层间位移角
最大弹塑性层 间位移角，判 断是否满足 《建筑抗震设 计规范》5.5.5 条或高规4.6.5 条要求
7、4 铰状态表格统计
根据出铰情况判断结构的抗震性能
最大弹塑性层 间位移角，判 断是否满足 《建筑抗震设 计规范》5.5.5 条或高规4.6.5 条要求
7、5 塑性铰状态过程显示
最大迭代/增幅步骤数：
在每次荷载增幅中输入最大迭代次数， 以此为满足结构的平衡条件而进行重复的分 析。
收敛标准：
指定一个容许极限收敛值。如果累加误 差在这个收敛值范围内，则迭代及相应的分 析步骤在达到设定的最大值前将停止迭代且 继续进行随后的分析步骤。
4、定义铰特性值
定义梁铰为弯矩－Y，Z（弯矩铰）； 柱铰为P－My－Mz（轴力弯矩铰）； 墙铰为P－My－Mz（轴力弯矩铰）； 相关有限元理论可参考MIDAS技术手册2关于“静力弹塑性分析”内容
MIDAS/Gen 培训资料
静力弹塑性分析
分析目的
---曲线的性能控制点 ---层间剪力 ---大震作用下的弹塑性层间位移角 ---出铰状态
操作步骤
---静力分析后进行配筋设计，并更新配筋 ---定义铰特性值，并分配铰 ---定义静力弹塑性分析控制 ---定义静力弹塑性分析工况 ---查看静力弹塑性分析结果
分析 模型 柱： 500x500
主梁： 250x600 混凝土： C30 剪力墙： 250 层高： 一层：4.5m
二~九层 ：3.6m 设防烈度：7º（0.10g） 场地： Ⅱ类
六层钢筋混凝土框-剪结构
0、建模及进行静力分 析
步骤同“钢筋混凝土结构抗震分析及设计”
1、更新配筋（方法1：利用程序配筋设计的结果）
2015.3.30-Gen 楼板舒适度分析-MTCjiangxl
析得到。
8
1.3接收者——舒适度评价标准
大跨度竖向振动舒适度规范标准分类
序号 1 2 3 4 5 标准 加拿大标准协会 国际标准化组织 美国钢结构协会 英国混凝土协会 高层民用建筑钢结构技术规程 类别 加速度峰值限值 加速度峰值限值 加速度、频率、有节奏激励
混凝土楼盖标准；加速度反应 系数限制
30
2.3楼板舒适度控制
调谐质量阻尼器（TMD）
31
2.3楼板舒适度控制
调谐质量阻尼器（TMD）
输入自重
无TMD
有TMD
32
2.3楼板舒适度控制
无TMD
有TMD
33
2.3楼板舒适度控制
调谐质量阻尼器（TMD）
输入质量
无TMD
有TMD
34
2.3楼板舒适度控制
无TMD ——amax=68
人员活动环境 住宅、办公室、教堂 商场 室内人行天桥
人员行走作用 力������0 （KN） 0.3 0.3 0.42
结构阻尼比β 0.02~0.05 0.02 0.01~0.02
峰值加速度限值 ������������ /g 0.005 0.015 0.015
室外人行天桥
0.42
0.01
0.05
重叠时间； 傅里叶级数模型 ������ = ������ 1 + ������ (2������������ ������������������������������ ������ + ∅������ ) ������=1 ������������ cos
������：人的重量 ������������ ：荷载动力系数 ������ 、
(总结)midas-gen学习总结
Midas Gen学习总结、YJK导入gen （详见“ YJ K莫型转midas模型程序功能与使用”）YJK.MIDAS 接口程序版本选择口Ver. 730 V^r.300墙休转换。
板t茴醴元楼屋面荷载板上均布荷载□导到周圉梁箱质星来源© 同¥JK ＜： MIDAS自算楼扳克现O楼板分块⑶•刑点）« ¥JK网格划分转换施工欖拟次序□峙掀屈曲分析1. 版本选择选择版本V7.30, YJK中的地震反应谱函数和反应谱工况的相关内容不转换V8.00则进行转换。
建议取V8.00。
2. 质量来源（质量源）同YJK查看midas工作树形菜单中“质量”只有节点质量，各节点的质量大小及分布与YJK完全一致，不需要在gen中再将荷载和自重转换为质量。
建议取此选项。
Midas自算：查看midas工作树形菜单中“质量”有荷载转化为质量，同时“结构类型” 中参数“将自重转化为质量”也自动勾选。
转入了在YJK定义的各种材料重度及密度。
3. 墙体转换板：墙与连梁（墙开洞方式）都转换成midas的板单元，自动网格划分，分析结果较墙单元精确，但不能按规范给出配筋设计。
墙单元：墙转换成墙单元的板类型，连梁转换成梁单元。
分析结果没有板单元精确，但能按规范给出配筋设计。
4. 楼板表现楼板分块：导入到midas楼板为3节点或4节点楼板，需要在midas划分网格。
YJK网格划分：需要将楼板定义为弹性板，并勾选与梁变形协调，导入midas网格已划分，同时梁也实现分割，与板边界耦合。
4.楼屋面荷载板上均布荷载：导入midas楼面荷载同YJK导入后查看是否存在整层节点"刚性连接”。
导到周围梁墙：导入midas楼面荷载分配到周边梁墙。
二、gen建模、分析1建模过程：（cad导入法）①前期准备：修改模型单位（mm 定义材料、截面和厚度；②构件建模：从cad中导入梁T单元扩展生成柱墙T墙体分割与开洞T定义楼板类型（刚性板/弹性板）；③施加荷载：定义静力荷载工况（恒、活、X/Y风）T分配楼面荷载和施加梁荷载T定义风荷载T定义反应谱和地震作用（Rx、Ry）T定义自重；④补充定义：荷载转化成质量T结构自重转化成质量T定义边界（支承条件、释放约束）T定义结构类型和层数据；⑤运行分析：先设定特征值的振型数量，然后点击运行分析。
(完整word版)(总结)midasgen学习总结讲解
Midas Gen 学习总结一、YJK导入gen（详见“YJK模型转midas模型程序功能与使用”）1．版本选择选择版本V7.30，YJK中的地震反应谱函数和反应谱工况的相关内容不转换V8.00则进行转换。
建议取V8.00。
2．质量来源（质量源）同YJK：查看midas工作树形菜单中“质量”只有节点质量，各节点的质量大小及分布与YJK完全一致，不需要在gen中再将荷载和自重转换为质量。
建议取此选项。
Midas自算：查看midas工作树形菜单中“质量”有荷载转化为质量，同时“结构类型”中参数“将自重转化为质量”也自动勾选。
转入了在YJK定义的各种材料重度及密度。
3．墙体转换板：墙与连梁（墙开洞方式）都转换成midas的板单元，自动网格划分，分析结果较墙单元精确，但不能按规范给出配筋设计。
墙单元：墙转换成墙单元的板类型，连梁转换成梁单元。
分析结果没有板单元精确，但能按规范给出配筋设计。
4. 楼板表现楼板分块：导入到midas楼板为3节点或4节点楼板，需要在midas划分网格。
YJK网格划分：需要将楼板定义为弹性板，并勾选与梁变形协调，导入midas网格已划分，同时梁也实现分割，与板边界耦合。
4．楼屋面荷载板上均布荷载：导入midas楼面荷载同YJK。
导入后查看是否存在整层节点“刚性连接”。
导到周围梁墙：导入midas楼面荷载分配到周边梁墙。
二、gen建模、分析1、建模过程：（cad导入法）①前期准备：修改模型单位（mm）→定义材料、截面和厚度；②构件建模：从cad中导入梁→单元扩展生成柱墙→墙体分割与开洞→定义楼板类型（刚性板/弹性板）；③施加荷载：定义静力荷载工况（恒、活、X/Y风）→分配楼面荷载和施加梁荷载→定义风荷载→定义反应谱和地震作用（Rx、Ry）→定义自重；④补充定义：荷载转化成质量→结构自重转化成质量→定义边界（支承条件、释放约束）→定义结构类型和层数据；⑤运行分析：先设定特征值的振型数量，然后点击运行分析。
midas Gen 钢结构施工阶段分析
11.1.1施施工工中中发生生的的事事故故
1.1施工中发生的事故
1.1施工中发生的事故
1.1施工中发生的事故
1.1施工中发生的事故
1.2为什么要考虑施工阶段模拟？
施工阶段与使用阶段对比
材料强度、刚度
时变力学
施工力学
施工阶段
考虑混凝土的徐变、收缩、强度发展 材料时变
荷载工况 边界条件 安装方法
外伸桁架的上下弦构件和柱的连接
20
拼装工程
① 拼装工程 通过拼装过程的模拟分析，分析构件应力和支座反力的变化。
② 拼装时应考虑的事项 拼装顺序 拼装时的温度变化 位移和支座反力的变化幅度
21
深开挖基坑工程
① 因为对地下空间的使用要求越来越多，建筑物的地下部分的深度也越来越深。为了节省工期以及考虑城 市内施工便利性，采用深开挖工法的实例越来越多。 ② 深开挖过程中，结构的体系、荷载、边界条件都将发生变化，需要通过施工阶段模拟验算整个施工过程 的安全性。
1.2为什么要考虑施工阶段模拟？
① 安全设计的要求 一次性加载时未必所有构件内力都最大 最不利内力有可能发生在中间阶段 应保证拆除脚手架时钢结构的安全、RC结构的强度和刚度
② 经济性设计的要求 一次性加载对有些构件计算过于偏大(尤其是梁)，造成浪费。 框架梁两侧沉降差不真实(过大)造成梁的配筋过大，也可能是造成强梁弱柱的原因之一。 注意：设计的浪费不能保证结构的安全！
Midas-大跨混合结构工程分析
w w w.M i d a s U s e r.c o m大跨混合结构工程分析目录大跨混合结构工程分析 (2)概述 (2)1、工程概况 (2)2、整体分析的重要参数设置 (3)一、带有地下室的结构整体分析 (3)二、多塔的实现 (4)三、组阻尼比的定义及阻尼比计算方法的选择 (4)四、混凝土部分与钢结构部分相接处支座的模拟 (4)五、荷载 (5)3、整体计算结果 (5)一、周期与振型分析结果 (5)二、反应谱分析结果 (6)三、混凝土部分与钢屋盖相接处支座内力结果 (9)四、混凝土部分与钢屋盖相接处支座滑移验算 (10)五、混凝土部分位移角及位移比结果 (11)六、其他计算结果 (12)结语 (13)1大跨混合结构工程分析2大跨混合结构工程分析概述混合结构现在是工程师经常遇到的一种结构类型，它是指由不同材料的构件组成的结构体系，如砖与混凝土混合而成的砖混结构，钢（或其他组合构件）与混凝土组成的钢-混凝土混合结构，如钢筋混凝土筒体与钢框架组成混合结构等。
而本文着重探讨目前比较常见的一种结构类型，即由底部混凝土结构和上部大跨度的钢屋盖组成的大跨度混合结构体系。
这种结构由于目前的一些国内的软件无法整体建模分析，所以工程师往往采用一些简化的计算方法，忽略掉这两种材料混合在一起后的复杂动力特性，而这种计算方法常常对地震作用效应无法准确地模拟。
本文采用一个典型的工程实例，来说明采用MIDAS/Gen进行此类结构分析设计的方法及能够解决的主要技术问题。
1、工程概况图1 某混合结构MIDAS 模型轴测图大跨混合结构工程分析3本工程地下一层，局部地下两层，地上为两个塔楼，分别为6层的钢筋混凝土框架结构，梁的最大外挑长度为5.6m ，由于地下室部分跨度较大，以及上部部分构件外挑长度过大，部分梁采用了预应力结构。
屋盖为双层网架结构，横向跨度为48m ，纵向跨度为66.8m 。
网架与混凝土柱相接部分一端采用弹性铰支座，一端采用弹性滑动支座，考虑到两个塔楼纵向均为单榀框架，在纵向部分混凝土框架间设置了钢筋混凝土交叉支撑，以提供有效的抗侧力刚度。
MidasGen钢筋混凝土结构设计分析.docx
MIDAS/Gen 培训课程（一）—钢筋混凝土结构抗震分析及设计北京市海淀区中关村南大街乙56 号方圆大厦1307 室Phone : 0Fax : 0E-mail目录简要错误 !未定义书签。
设定操作环境及定义材料和截面错误 !未定义书签。
利用建模助手建立梁框架错误 ! 未定义书签。
建立框架柱及剪力墙错误 !未定义书签。
楼层复制及生成层数据文件错误 ! 未定义书签。
定义边界条件错误 ! 未定义书签。
输入楼面及梁单元荷载错误 !未定义书签。
输入风荷载错误 ! 未定义书签。
输入反映谱分析数据错误 !未定义书签。
定义结构类型错误 ! 未定义书签。
定义质量错误 !未定义书签。
运行分析错误 !未定义书签。
荷载组合错误 !未定义书签。
查看反力及内力错误 !未定义书签。
位移错误 !未定义书签。
构件内力与应力图错误 !未定义书签。
梁单元细部分析错误 !未定义书签。
振型形状及各振型所对应的周期错误 !未定义书签。
稳定验算错误 !未定义书签。
周期错误 !未定义书签。
层间位移错误 !未定义书签。
层位移错误 !未定义书签。
层剪重比错误 !未定义书签。
层构件剪力比错误 ! 未定义书签。
倾覆弯矩错误 !未定义书签。
侧向刚度不规则验算错误 !未定义书签。
扭转不规则验算错误 !未定义书签。
薄弱层验算错误 ! 未定义书签。
一般设计参数错误 ! 未定义书签。
钢筋混凝土构件设计参数错误 ! 未定义书签。
钢筋混凝土构件设计错误 !未定义书签。
平面输出设计结果错误 !未定义书签。
简要本例题介绍使用Midas/Gen 的反映谱分析功能来进行抗震设计的方法。
例题模型为六层钢筋混凝土框-剪结构。
基本数据如下：轴网尺寸：见平面图柱:500x500主梁：250x450 ， 250x500次梁：250x400连梁：250x1000混凝土：C30剪力墙：250层高：一层： 4.5m二 ~六层： 3.0m设防烈度： 7o（ 0.10g）场地：Ⅱ类设定操作环境及定义材料和截面1：主菜单选择文件 >新项目文件 >保存 :输入文件名并保存2：主菜单选择工具 >单位体系 :长度m,力kN注：也可以通过程序右下角随时更改单位。
MIDAS培训资料：混合结构分析
[C]=Alpha*[M]+Beta*[K] Rayleigh系数——Alpha和Bet a，可以通过两个模态的频率 和阻尼比进行求解，多用于弹 塑性时程分析。
四 重点步骤及参数讲解
荷载组合及规范选取：
✓ 荷载组合，混凝土设计、钢结构设计、 SRC设计中自动生成荷载组合。
MIDAS/Gen 培训资料
组合结构分析
分析目的
---介绍MIDAS/Gen中组阻尼比的应用 ---求解各振型真实阻尼比 ---真实的模拟地震作用并进行动力分析 ---对钢结构、钢筋砼、钢骨混凝土的组合结构提供设计功能
操作步骤
---建立框架模型和网壳模型 ---合并数据文件 ---定义组阻尼比 ---输入反应谱数据 ---查看振型阻尼比和其他结果 ---设计验算
三 基于应变能的振型阻尼比计算方法
两个假定：
① 单元的阻尼与单元的刚度成比例。
Cn
2hn
i
Kn
② 结构的变形与振型形状成比例 。
计算原理：
ui,n φi,n sin it i ui,n iφi,n cos it i
程序内部根据在“组阻尼比”中输入的各单元和边界的阻尼比计算 各振型的阻尼比，然后构建整个结构的阻尼矩阵。
全体结构的第i阶振型的阻尼比可以使用所有单元的第i阶振型的能 量的和来计算。
四 重点步骤及参数讲解
合并数据文件示意：
四 重点步骤及参数讲解
合并数据文件注意事项： ✓ 当勾选“建立组”时，被合并的几何模型将建立一个结构组。 ✓ “原点”用来确定待合并模型中的原点在在当前模型中的几何位置。 ✓ 当勾选“用交叉点分割单元”，合并后在交叉点处自动分割线单元。
midas gen -组合结构分析
例题组合结构分析2例题. 组合结构分析14.设计验算例题 组合结构分析31.简要本例题介绍使用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。
例题模型是一个混凝土框架—网壳组合结构。
(该例题数据仅供参考)基本数据如下： 混凝土框架：柱： 400x400 主梁： 200x400 次梁： 150x300 混凝土： C30层高： 4.0m 层数：1网壳：上弦： P 165.2x4.5 下弦： P 139.8x4.5 腹杆： P 76.3x3.2 设防烈度：7º（0.10g ） 场地： Ⅱ类图1 分析模型例题组合结构分析4 尺寸示意如下：图4 整体平面示意例题 组合结构分析52.建立混凝土框架模型参考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 混凝土框架模型例题组合结构分析6 3.建立网壳参考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74.合并数据文件1 主菜单选择 模型>节点>建立坐标中输入“0，0，0”，适用。
图7 网壳模型原点处建立节点2 主菜单选择模型>单元>复制和移动点击全部选中，在“移动/复制单元”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），适用。
注： 该步骤是为了在混凝土模型中合并网壳模型时， 能方便寻找到插入原点。
例题组合结构分析8点。
（0，0）例题 组合结构分析9图9 合并数据文件注：例题组合结构分析10 5.设定边界条件主菜单选择模型>边界条件>一般支撑利用选择底部节点，固结约束。
图11 定义边界时选择边界组例题 组合结构分析116.定义组阻尼比主菜单选择 模型>材料与截面数据>组阻尼比图12 定义组阻尼比12例题组合结构分析12 7.定义荷载1 主菜单选择荷载>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>自重荷载工况：dl 自重系数：Z=-1例题 组合结构分析13图14 定义自重3 菜单选择 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），添加。
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《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
10.2.8 屋盖钢结构和下部支承结构协同分析时，阻尼比应符合下列规定：
当下部支承结构为钢结构或屋盖直接支承在地面时，阻尼比可取0.02。
2015/1/22 当下部支承结构为混凝土结构时，阻尼比可取0.025～0.035。
真实的模拟地震效应（反应谱荷载工程和时程荷载工况）
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混合结构分析
二. 阻尼比确定
midas Gen应变能因子 两个假定： ① 单元的阻尼与单元的刚度成比例。
② 结构的变形与振型形状成比例。
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混合结构分析
二. 阻尼比确定
midas Gen应变能因子 结构的第i阶振型的阻尼比可以使用所有单元的第i阶振型的能量的和来计算。
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2014年迈达斯建筑大事件
2014.4.23 midas Building 2014 64位版发布（上一次2010年） 2014.7.12 提供更专业的技术服务（11个分公司、7个事业部）
2014.9.28 midas Gen 2014 64位版发布（近5年来最大版本升级）
2015/1/22
弹性连接与刚性连接区别？ 主要区别如下：1. 弹性连接可以各方向设置刚度，而刚性连接无各方向刚度设定；2. 弹性连
接刚度方向沿着单元坐标系，刚性连接方向沿着整体坐标系；3. 刚性连接可以设置多个从属节点 （主从关系），弹性连接只可设置两个节点；4. 弹性连接可以任意激活钝化，刚性连接只能激活 不能钝化。
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混合结构分析
二. 阻尼比确定
阻尼比的计算方法 2、统一阻尼比法
依然采用方法一的公式，但并不针对各振型i分别计算单元变形能Wsi，而 是取各单元在重力荷载代表值作用下的变形能Wsi，这样便求得对应于整体结构 的一个阻尼比。
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与规范一致
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混合结构分析
三. 支座模拟
常用的支座类型 固定铰支座、单向滑动支座、多向滑动支座、橡胶支座、限制位移支座等
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混合结构分析
三. 支座模拟
常用的支座类型 固定铰支座 单向滑动支座 多向滑动支座 橡胶支座 限制位移支座
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混合结构分析
一. 常见问题
网壳结构建模方法，及其他注意事项。
对于空间结构建模建议结合自己长处来进行建模，如混凝土结构可导入PKP M模型，网壳结构可导入CAD模型。之后利用模型合并建立整体模型。最后边 界条件、支座、组阻尼、荷载等信息，进行分析设计。
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谱分析控制里面可以设定。
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混合结构分析
四. midas Gen操作
阻尼比参数设置 3. 查看各阵型阻尼比
表格中给出每个振型的频率、 周期、振型参与质量，其中振型 阻尼比即反应谱荷载工况中所取 用的。
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混合结构分析
一. 常见问题
对于网壳结构，其与混凝土支座模型如何模拟？
对于大跨网壳结构，有时为了减少由于如温度作用等对下不混凝土产生较大的水平推力，此时 会设置滑动支座或弹性支座。对于这类支座可利用弹性连接（弹性、仅受压、多折线等）、刚性 连接模拟。对于采用什么方式模拟，需要根据实际情况采用合适的方法。
需要注意混凝土结构楼板的处理，相应注意事项请见楼板详细分析培训。
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混合结构分析
一. 常见问题
钢结构模型往混凝土结构模型合并还是相反混凝土模型往钢结构模型合并？
对于哪个模型进行合并需根据工作量来判定。当采用midas Gen空间结构风 荷载自动计算时，需根据其空间结构风荷载是否施加方便，如果方便推荐将混 凝土模型合并至钢结构模型里。若采用midas Gen空间结构风荷载自动计算方 便或者不利用该功能添加风荷载时，可将钢结构模型合并至混凝土模型里。
2015恭贺新年网络培训
midas Gen混合结构及楼板详细分析
北京迈达斯技术有限公司 技术中心 建筑技术部 郭文达（西南）
HAPPY NEW YEAR 2015
新一年的第一天或若干天，为世界多数国家通行的节日。世界各国，特别是古代都有不同的日期，现代世界多 数国家为公元制纪年的1月1日。在中国古代，也称元旦，现代将“元旦”称为公历新年，将“春节”称为农历 新年。当日，人们会以各种不同的方式庆祝新年的到来。
混合结构分析
二. 阻尼比确定
阻尼比的引入 结构中使用不同的材料或者设置了阻尼器
各单元的阻尼特性可能会不一样
阻尼矩阵为非古典阻尼矩阵，不能按常规方法分离各模态
������������ + ������������ + ������������ = −������������ ������ + ������
反应谱阻尼系数的上下限。
“根据阻尼比修改反应谱”勾选，则之前反应
谱函数中输入的综合阻尼比将被上述求出的各 振型阻尼比替代。
修正公式：
注2：振型组合时，如果选 择CQC（Complete Quadratic Combinaton）方
法，则不需要使用修正公
式也能计算各个模态的阻
尼系数。组合方法在反应
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几何可变体系
瞬变体系（平面外）
梁释放约束
一根梁不释放约束 释放约束数值不为0
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（桁架单元）
（桁架单元）
（梁单元）
混合结构分析
一. 常见问题
混合结构分析设计流程
混凝土
（PKPM等）
混
合
整体分析
结
（midas、SAP2000等）
Байду номын сангаас
构
钢
（3D3S等）
整体设计 （midas GDN等）
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混合结构分析
一. 常见问题
单独分析与整体分析结果差别多大（如何指导设计）？
通常，混合结构采用单独模型进行设计。如何由整体计算结果指导设计，此时 可通过对比整体结果阵型与单独模型阵型对比来进行。如对于混凝土结构模型，上 部网壳的刚度及荷载进行简化后使得单独模型的阵型都能在整体模型中找到，或者 单独模型与整体模型地震作用相当时，可利用单独模型设计。
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混合结构分析
四. midas Gen操作
阻尼比参数设置
1. 组阻尼比定义
对于没有定义组的结构使用的阻尼比
定义组阻尼比时，阻尼比计算方法提 供应变能因子法或单元质量和刚度因 子法
勾选时，表示当进行反应谱或时程分析 时，选择阻尼比计算方法为“应变能因子” 时，程序才进行组阻尼比计算，否则不予 计算。
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混合结构分析
二. 阻尼比确定
规范规定
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010 11.3.5 组合结构在多遇地震作用下的阻尼比可取为0.04。风荷载作用下楼层位移
验算和构件设计时，阻尼比可取为0.02～0.04。 《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001 4.2.3 当全部结构构件均采用型钢混凝土结构，包括型钢混凝土框 架和钢筋混
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混合结构分析
二. 阻尼比确定
阻尼比的计算方法 1、振型阻尼比法
振型阻尼比是指针对于各阶振型所定义的阻尼比。组合结构中，不同材料的能量耗散机 理不同，因此相应构件的阻尼比也不相同，一般钢构件取0.02，混凝土构件取0.05。对于 每一阶振型，不同构件单元对于振型阻尼比的贡献认为与单元变形能有关，变形能大的单 元对该振型阻尼比的贡献较大，反之则较小。所以，可根据该阶振型下的单元变形能，采 用加权平均的方法计算出振型阻尼比ζi
对于网壳结构，单独模型与整体模型结果差异较大，因此需特别处理。midas Gen推出专门做设计的midas GDN模块，即可以避免刚度等代等人为控制，又可 以得到符合规范及大家习惯的设计结果。
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混合结构分析
一. 常见问题
大跨网壳结构需要做哪些分析，midas Gen怎么实现？
对于大跨网壳结构除进行常规分析及整体分析外，常需做温度应力补充分析、 屈曲分析、线弹性时程分析。当项目较大时需进行弹塑性分析、多点激励分析、 双非线性分析、抗连续倒塌分析、施工模拟分析、节点细部分析等。以上分析 中除双非线性分析外，midas Gen都可实现，且可以说是完美实现，但对于节 点细部分析推荐采用midas FEA或者midas FX+辅助建模。
单独设计 （PKPM、3D3S等）
补充分析 （施工阶段分析、超长结构温度分析、屈曲分析、弹塑性分析等）
优化设计
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施工图
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混合结构分析
二. 阻尼比确定
砼---0.05
钢结构---0.01~0.04
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混合结构分析
二. 阻尼比确定
真实的模拟地震作用及其他动力作用
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混合结构分析