MIdas_Gen_内部教程：施工阶段解读
MIDAS教程
PSC变截面箱梁施工阶段及PSC设计例题北京迈达斯技术有限公司2007年3月19日一、结构描述 (2)二、结构建模 (4)三、分步骤说明 (4)1、定义材料和截面特性 (4)2、建立上部梁单元并赋予单元截面属性 (7)3、定义结构组并赋予结构组单元信息 (11)4、定义边界组并定义边界条件 (12)5、定义荷载工况和荷载组 (13)6、定义施工阶段 (14)7、分阶段定义荷载信息 (14)8、分析及后处理查看 (20)9、按照JTG D62规范的要求对结构进行PSC设计 (21)PSC变截面箱梁施工阶段及PSC设计例题对于常规的PSC连续梁桥我们通常可以参考建模助手建立的模型，对于特殊的桥型或有特殊要求的结构我们需要按照一般方法建立有限元模型，施加边界和荷载进行分析。
这个例题主要说如何使用一般方法建立PSC连续梁桥并定义施工阶段进行施工阶段分析和按照JTG D62规范对结构进行设计验算。
一、结构描述这是一座50+60+50的三跨预应力混凝土连续箱梁桥，这里仅模拟其上部结构。
施工方法采用悬臂浇注，跨中截面和端部截面如图1所示。
图1-1跨中截面示意北京迈达斯技术有限公司技术资料——PSC变截面箱梁施工阶段分析及验算图1-2支座截面示意桥梁立面图如图2所示。
图2连续梁立面图图3钢束布置形状北京迈达斯技术有限公司技术资料——PSC变截面箱梁施工阶段分析及验算二、结构建模对于施工阶段分析模型，通常采用的建模方法是：1、定义材料和截面特性（包括混凝土收缩徐变函数定义）；2、建立上部梁单元并赋予单元截面属性；3、定义结构组并赋予结构组信息；4、建立边界组并定义边界条件；5、定义荷载工况和荷载组；6、定义施工阶段；7、分阶段定义荷载信息（分施工阶段荷载和成桥荷载两部分）；8、分析，分析完成后定义荷载组合进行后处理结果查看；9、定义设计验算参数按照JTG D62对结构进行长短期及承载能力验算。
下面就每个步骤分别详述如下——三、分步骤说明1、定义材料和截面特性本模型中涉及的材料包括混凝土主梁（C40）、预应力钢绞线（Strand1860）。
MIDASgen操作流程介绍
MIDAS/gen操作流程介绍操作流程L在MIDAS中新建一个模型：2.将CAD单线模型转换成DXF格式导入MIDAS（midm不识别曲线模型，并注意尺寸数问题）；3.定义材料及截面属性；4.指定支座节点形式（边界条件）：5.检查结构数据；6.定义荷载工况及荷载组合（DL；LL；WL；TS；TL；RL；SL等）7.荷载加载（坐标轴选取：整体坐标轴且是否选取投影面积；局部坐标轴）；8杆件释放（释放梁端约束）；9.前处理阶段运行；10.查看模态、变形及内力，并判断模型是否准确（如果对模型并不确保准确，可在荷载加载阶段只添加重力荷载，进行简单运行，初步检查模型是否正确）；1L后处理阶段试算:12.根据试算结果，查看应力比及设计细节，调整覆盖项参数（再修改程序默认定义不准确的杆件类型以及杆件长细比）。
王I 导入模型开始就要设置好所需单位噢,荷,周L ；p f =自“娟孟J的隔-■独书才加期出-明荏分G 数糖q萌问我才析算俺h 军法敲忻处据l 水北照才析的is国丰玷性分析硼：i 融工mr 叫忻我造鼓跳2曲卜%直调w三或-m 命令信担心汗福面7捕捉类图标/看这里看这里看这里显不类图标所有功能应有尽有，只有你想不到没有他做不到其他软件一样有一些快捷键,比如F2只显示选中单元、F5前处理阶段运行、F8单元验算、F12删除多余杆件等。
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midasGen钢结构施工阶段分析
④ 混合结构
11.3.3 竖向荷载作用计算时，宜考虑钢柱、型钢混凝土(钢管混凝土)柱与钢筋混凝土核心筒竖 向变形差异引起的结构附加内力，计算竖向变形差异时宜考虑混凝土收缩、徐变、沉降及施工调 整等因素的影响。
• 条文说明：外柱与内筒的竖向变形差异宜根据实际的施工工况进行计算。在施工阶段，宜 考虑施工过程中已对这些差异的逐层进行调整的有利因素，也可考虑采取外伸臂桁架延迟封 闭、楼面梁与外周柱及内筒体采用铰接等措施减小差异变形的影响。在伸臂桁架永久封闭以 后，后期的差异变形会对伸臂桁架或楼面梁产生附加内力，伸臂桁架及楼面梁的设计时应考 虑这些不利影响。
不均匀变形引起的附加应力
需要对结构进行加固处理
W
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12
12
L
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L2
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L2
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16 /13
有限元软件施工模拟的实现
1.2为什么要考虑施工阶段模拟？
施工模拟 实现方法
3D3S
有专门的施工 模拟模块
SAP2000
有专门的施工 模拟模块
优缺点
主要针对钢结构 后处理不够强大
后处理与中国 规范结合不好
4、施工阶段分析控制
最终施工阶段： 选择用哪个施工阶段的结果与其他荷载工况(如地震、风荷载等)进 行组合。 从施工阶段分析结果的恒荷载中分离出的荷载工况 施工阶段的分析结果，除收缩徐变和预应力松弛外，都保存在CS ：恒荷载下；在此将特定工况结果从CS：恒荷载中分离出来，保 存在CS：活荷载下； 荷载组合时，施工阶段活载采用与使用阶段活载相同的组合系数；
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。
madis gen 施工阶段分析
5.定义荷载及边界条件
自重属于施工阶段恒载的范畴； 施工阶段分析时，自重应定义 在第一个施工阶段的荷载组中， 其他施工阶段程序会自动读取。
6. 定义施工阶段
菜单：荷载->施工阶段分析数据->定义施工阶段 添加子步骤：输入子步骤持续 时间； 同一施工阶段结构和边界条件相 同，但各子步骤加载时间可以不 同。 材龄：施工阶段开始时，结 构组已经具备的材龄。 一般为从混凝土浇筑到拆除脚手 架，结构开始工作的时间。
6. 定义施工阶段
菜单：荷载->施工阶段分析数据->定义施工阶段
支承条件/弹性支撑位置 变形前：边界条件应用到变形前 的位置；若结构已发生变形，相 当于先施加一到初始位置的强制 位移； 变形后：边界条件应用到变形后 的位置；
7. 施工阶段分析控制
最终施工阶段：选择用哪个施 工阶段的结果与其他荷载工况(如 地震、风荷载等)进行组合。
会过高估计竖向构件变形的影响，导致构件内力结果
与实际受力状态相差较大；
施工阶段在PKPM中的实现
• • 一次性加载：不考虑施工阶段； 施工模拟1：假定结构已经存在，只不过是荷载逐层 施加；
••施ຫໍສະໝຸດ 模拟2：施工模拟1 + 竖向构件刚度放大10倍； 削弱竖向荷载按刚度的重分配；
施工模拟3：分层计算刚度后分层施加竖向荷载。
累加模型：
每个施工阶段分析时，均继承上 个施工阶段的内力和位移作为初 始状态，同时激活当前施工阶段 的单元，荷载和边界条件进行分 析； 可以考虑混凝土的收缩徐变； 独立模型： 不考虑之前阶段的结果，应用该 阶段及之前的所有单元，荷载和 边界条件进行分析； 主要用于大变形等几何非线性 分析；
8. 查看结果
MIDAS gen操作流程介绍
2
MIDAS页面简介
捕捉类图标
显示类图标
看这里 看这里 看这里 所有功能应有尽有，只 有你想不到没有他做不 到
跟其他软件一样有一些 快捷键，比如F2只显示选中 单元、F5前处理阶段运行、 F8单元验算、F12删除多余杆 件等。各种命令有待你慢慢 挖掘:-D
视图类图标
导入模型开始就要设置好所需单位噢
MIDAS/gen操作流程介绍
操作流程
1.在MIDAS中新建一个模型；
2.将CAD单线模型转换成DXF格式导入MIDAS(midas不识别曲线模型，并注意尺寸一致问题）； 3.定义材料及截面属性； 4.指定支座节点形式（边界条件）；
5.检查结构数据；
6.定义荷载工况及荷载组合（DL；LL；WL；TS；TL；RL；SL等） 7.荷载加载（坐标轴选取：整体坐标轴且是否选取投影面积；局部坐标轴）； 8.杆件释放（释放梁端约束）； 9.前处理阶段运行； 10.查看模态、变形及内力，并判断模型是否准确（如果对模型并不确保准确，可在荷载加载阶段 只添加重力荷载，进行简单运行，初步检查模型是否正确）； 11.后处理阶段试算 ； 12.根据试算结果，查看应力比及设计细节，调整覆盖项参数（再修改程序默认定义不准确的杆件 类型以及杆件长细比）。
计算模型的建立—线模型的建立
1 方法一： 2 方法二：
4
模型导入
CAD中按截面类型分层， 导入时逐层导入定义， 方便后续操作。
结构类型
检查是否有重复单元F12，并删除多余单元， 同时检查单元局部坐标轴，如有错误进行 修改。
将单元自重转换 为质量，当进行动力 分析（包括地震动力 分析）时，必须要在 结构类型中设定相关 条目。
边界条件
修改边界条 件时需注意
midasgen学习总结讲解
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。
2.板单元应力
在整体坐标系中
Sig-XX:整体坐标系X轴方向的轴向应力。
Sig-YY:整体坐标系Y轴方向的轴向应力。
Sig-ZZ:整体坐标系Z轴方向的轴向应力。
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。
2、分析结果
1添加荷载组合；
2周期与振型（对应周期比，与YJK对比分析的第一步）；
3稳定验算（对应刚重比）；
4侧向刚度不规则验算（对应侧向刚度比，考虑Ex、Ey）;
5楼层承载力突变验算（对应层剪力比，考虑Ex、Ey）;
6层剪重比（反应谱分析）（对应剪重比，，考虑Ex、Ey）;
厚板考虑了横向剪切变形的影响，与板的实际情况更符合。
3约束平面内旋转自由度：
勾选，板单元与梁单元间的连接为刚接，不勾选则铰接。
4楼板是否建入模型中
楼板即使建入，也不能考虑板对梁翼缘的刚度贡献，即梁刚度还是需手动设放大系数。
迈达斯模拟连续梁悬臂施工阶段分析
偏心 > 中央-上部
图6 变截面的构成 8
使用一般功能做悬臂法桥梁施工阶段分析
结构模
使用MIDAS/CIVIL的一般功能建立悬臂法桥梁模型。 为了做施工阶段分析，在定义了施工阶段之后，MIDAS/CIVIL将在两个作业模式(基 本阶段和施工阶段)内运作。 在基本阶段模式中，用户可以输入所有结构模型数据、荷载条件以及边界条件，但 不在此阶段做结构分析。施工阶段模式是能做结构分析的模式。在施工阶段模式中，除 了各施工阶段的边界条件和荷载之外，用户不能编辑修改结构模型。 施工阶段不是由个别的单元、边界条件或荷载组成的，而是将单元群、边界条件群 以及荷载群经过激活和钝化处理后形成的。在施工阶段模式中可以编辑包含于处于激活 状态的边界群、荷载群内的边界条件和荷载条件。 悬臂法桥梁的施工阶段荷载(钢束的预应力、挂篮荷载、桥梁段自重等)条件非常复 杂，所以一般在基本阶段模式中建立结构模型和边界条件，在施工阶段模式中输入各施 工阶段的荷载。 建模的步骤如下。 1. 建立预应力箱型梁模型 2. 建立桥墩模型 3. 定义时间依存性材料并与材料连接 4. 建立结构群 5. 建立边界群并输入边界条件 6. 建立荷载群
类型 > 混凝土 ; 规范 > KS-Civil(RC) 数据库 > C270
名称 (钢束) ; 类型 > 由用户定义 ; 分析数据
弹性模量 (2.0e7) 线膨胀系数 (1.0e-5)
规范 > None
图2 定义材料特性对话框 4
使用一般功能做悬臂法桥梁施工阶段分析
将桥墩截面定义为用户类型后定义预应力箱型梁截面。使用变截面群功能将变截面 区段定义为群，用户输入两端部的截面后程序会自动生成内部截面。因此用户不需要按 桥梁段输入预应力箱型桥梁截面，只需使用变截面群功能输入支座处和跨中截面，程序 自动会计算出整个桥梁的截面变化。
迈达斯桥梁施工阶段分析
Select Single(Nodes :1)
Boundary Group Name>B-G1
Options>Add
Support Type>Dy, Dz, Rx(on)
Select Single(Nodes :16)
Boundary Group Name>B-G1
张拉后的瞬间损失（程序自动计算）
摩擦损失:
,
锚固装置滑动引起的损失:
弹性收缩引起的损失:损失量
最终损失（程序自动计算）
钢束的松弛（Relaxation）
徐变和收缩引起的损失
徐变和收缩
条件
水泥:普通硅酸盐水泥
长期荷载作用时混凝土的材龄: 5天
混凝土与大气接触时的材龄: 3天
相对湿度:
大气或养护温度:
适用规范:CEB-FIP
Model / Property / Time Dependent Material(Comp. Strength)
Name(Comp.Strength); Type>Code
Development of Strength>Code>CEB-FIP
Concrete Compressive Strength at 28 Days (S28)(4000)
图14.输入静力荷载工况的对话框
输入恒荷载
使用自重功能输入恒荷载。
Load /Self Weight
Load Case Name >恒荷载
Load Group Name >Selfweight
Self Weight Factor > Z (-1)
midas Gen-钢结构安装过程施工阶段分析
w w w.M i d a s U s e r.c o m钢结构安装过程施工阶段分析2钢结构安装过程施工阶段分析1、分析背景 (1)2、实际案例 (1)3、建模要点 (2)4、施工过程分析 (3)5、分析结果 (6)钢结构施工过程施工阶段分析钢结构安装过程施工阶段分析1、分析背景合理的施工方案和科学分析是保证结构安全经济的重要手段。
空间结构在世界范围内得到广泛应用的同时，其体系越来越新颖、形式越来越复杂，跨度也越来越大，对施工技术相应提出了越来越高的要求。
空间结构的施工过程是一个伴随结构形态和受力状态不断变化的动态过程，会出现体系转换、施工荷载加载和卸载等情况，这些都会大大影响结构内力，因此结构的最危险状态往往出现在施工过程中，传统的分析设计方法以使用阶段的结构作为研究对象，不考虑施工过程的影响，不能反映施工阶段真实的受力特点。
《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91第5.1.7条规定：“安装方法选定后，应分别对网架施工阶段的吊点反力、挠度、杆件内力、提升或顶升时支承柱的稳定性和风载下网架的水平推力等项进行验算，必要时应采取加固措施。
”因此，在实际施工过程，我们对结构施工过程中的内力、挠度进行观测，将实测值与理论仿真分析的结果作比较，如果发现较大偏差可采取有效措施进行调整。
这样才能保证结构施工的安全性，保证结构施工满足设计的要求。
2、实际案例本例中，钢结构大屋盖施工安装采用高空拼装、等标高直线累计滑移技术，其中桁架下弦面设置滑移通道。
工程分6榀桁架逐一拼装，顺次滑移进行安装，主要荷载为自重。
同时考虑千斤顶临时支点的布置和释放对钢结构安装过程进行模拟计算。
1钢结构安装过程施工阶段分析2图1 基本模型3、建模要点：（1）定义结构组图2 施工组1 图3 施工组2图2：第一榀桁架单元赋给一个结构组“施工组1”（自命名）； 图3：第二榀桁架单元赋给另一个结构组“施工组2”； 以此类推，6榀桁架单元分别赋给6个结构组；变壁厚水池分析与设计3（2）定义边界组图4 滑移步1 图5 滑移步2图4：第一榀桁架架设在滑道上，将边界约束赋给一个边界组“滑移步1”（一端约束X 、Y 、Z 向位移，另一端约束Z 向位移）；图5：第二榀桁架与第一榀桁架对接时，对接节点由千斤顶顶起至设计标高，相应支点约束采用结构变形前的支承位置，约束Z 向位移；以此类推，千斤顶的布置与释放通过边界约束来实现，同时分别赋给不同的边界组。
Gen用户培训手册三 钢混施工阶段分析
—钢筋混凝土结构施工阶段分析北京市海淀区中关村南大街乙56号方圆大厦1402室Phone : 010-8802-6170 Fax : 010-8802-6171E-mail : Beijing@M odeling, I ntegrated D esign & A nalysis S oftware目录简要 (1)设定操作环境及定义材料和截面 (2)用建模助手建立模型 (6)建立框架柱及剪力墙 (9)楼层复制及生成层数据文件 (11)定义楼面荷载 (12)定义结构组、边界组、荷载组 (13)分配结构组 (14)定义边界条件 (15)输入施工阶段楼面荷载 (15)输入使用阶段楼面活荷载 (17)定义自重 (18)输入施工阶段分析数据 (19)定义结构类型 (20)运行施工阶段分析 (21)查看分析结果 (22)荷载组合 (23)查看使用阶段分析结果 (24)施工阶段柱弹性收缩结果 (24)简要本例题介绍MIDAS/Gen 的施工阶段分析和设计的方法。
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：各向同性定义材料注：也可以通过程序右下角随时更改单位。
4：主菜单选择模型>材料和截面特性>时间依存性材料（徐变/温度收缩）：添加名称：creep 设计标准：中国规范28天材龄抗压强度（标准值）：20100kN/m2相对湿度：70% 构件理论厚度：1m（先假定此值，程序可以自动计算）开始收缩时混凝土的材龄：3天定义时间依存性材料5：主菜单选择模型>材料和截面特性>时间依存性材料（抗压强度）：添加函数名称：C300 类型：设计规范规范：CEB-FIP（欧洲）混凝土28天抗压强度（S28）：20100kN/m2水泥种类：N.R:0.25（普通水泥）定义时间依存性材料抗压强度6：主菜单选择模型>材料和截面特性>时间依存性材料连接：将时间依存材料特性与定义的一般材料连接起来徐变和收缩：CREEP 强度进展：C300选择指定的材料：C30 操作：添加/编辑时间依存性材料连接7：主菜单选择模型>材料和截面特性：添加：定义梁、柱截面尺寸定义梁、柱截面8：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y坐标，距离5，重复3；编辑：Beta角，90度，生成框架；插入：插入点，0，0，0；Alpha，-90。
midas施工阶段分析
目录Q1、施工阶段荷载为什么要定义为施工阶段荷载类型 (2)Q2、 POSTCS阶段的意义 (2)Q3、施工阶段定义时结构组激活材龄的意义 (2)Q4、施工阶段分析独立模型和累加模型的关系 (2)Q5、施工阶段接续分析的用途及使用注意事项 (2)Q6、边界激活选择变形前变形后的区别 (3)Q7、体内力体外力的特点及其影响 (4)Q8、如何考虑对最大悬臂状态的屈曲分析 (4)Q9、需要查看当前步骤结果时的注意事项 (5)Q10、普通钢筋对收缩徐变的影响 (5)Q11、如何考虑混凝土强度发展 (5)Q12、从施工阶段分析荷载工况的含义 (5)Q13、转换最终阶段内力为POSTCS阶段初始内力的意义 (6)Q14、赋予各构件初始切向位移的意义 (6)Q15、如何得到阶段步骤分析结果图形 (6)Q16、施工阶段联合截面分析的注意事项 (6)Q17、如何考虑在发生变形后的钢梁上浇注混凝土板 (7)Q1、施工阶段荷载为什么要定义为施工阶段荷载类型A1．“施工阶段荷载”类型仅用于施工阶段荷载分析，在POSTCS阶段不能进行分析。
如果将在施工阶段作用的荷载定义为其他荷载类型，则该荷载既在施工阶段作用，也在成桥状态作用。
在施工阶段作用的效应累加在CS合计中，在成桥状态作用的荷载效应以“ST荷载工况名称”的形式体现。
因此为了避免相同的荷载重复作用，对于在施工阶段作用的荷载，其荷载类型最好定义为施工阶段荷载。
注：荷载类型“施工荷载”和“恒荷载”一样，都属于既可以在施工阶段作用也可以在POSTCS阶段独立作用的荷载类型。
Q2、P OSTCS阶段的意义A2．POSTCS是以最终分析阶段模型为基础，考虑其他非施工阶段荷载作用的状态。
通常是成桥状态，但如果在施工阶段分析控制数据中定义了分析截止的施工阶段，则那个施工阶段的模型就是POSTCS阶段的基本模型。
沉降、移动荷载、动力荷载（反应谱、时程）都是只能在POSTCS阶段进行分析的荷载类型。
MIdas_Gen_内部教程：施工阶段分析
北京迈达斯技术有限公司 市场部
主要内容
---施工阶段分析的意义； ---施工阶段在PKPM中的实现； ---Midas Gen中施工阶段分析的特点； ---Midas Gen中施工阶段分析的步骤；
施工阶段分析的意义
不做施工阶段分析，即先假定结构已经完成，然后将 荷载一次性加载到结构上； 不能考虑找平和逐层施工的影响： *下层变形对以上楼层基本无影响； *本层加载对未施工楼层无影响； 会过高估计竖向构件变形的影响，导致构件内力结果 与实际受力状态相差较大；
支承条件/弹性支撑位置
变形前：边界条件应用到变形前 的位置；若结构已发生变形，相 当于先施加一到初始位置的强制 位移； 变形后：边界条件应用到变形后 的位置；
7. 施工阶段分析控制
最终施工阶段：选择用哪个施 工阶段的结果与其他荷载工况(如 地震、风荷载等)进行组合。 从施工阶段分析结果的恒荷载 中分离出的荷载工况 施工阶段的分析结果，除收缩徐 变和预应力松弛外，都保存在C S：恒荷载下；
1.时间依存性材料的定义
• 定义徐变数据 柔度函数：在不变的单位应力作用下的应变 （包含瞬时弹性应变)。
徐变度：在不变的单位应力作用下的应变(不 包含瞬时弹性应变)。
徐变系数：徐变度与弹性模量之比。
1.时间依存性材料的定义 • 混凝土材料抗压强度发展曲线
注：目前还没加入中国规范，包括美国，欧洲， 日本，韩国等规范。
8. 查看结果
CS1~CS6：可查看各施工阶段下结构分析结果； Min/Max：各施工阶段的最大值和最小值； PostCS： 后施工阶段，可查看阶段荷载以外的其 它荷载工况及荷载组合的结果；
8.查看结果
结果->施工阶段柱弹性收缩图形
midasgen操作思路说课讲解
段分析结果为初始工况）
动力弹塑性：大跨结构、组合结构，目前不能考虑剪力墙
➢ 水化热分析
➢ 预应力分析
➢ 屈曲分析 几何非线性
计算分析功能强大，定位和SAP2000一个层次， 施工图——building、gen design
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 模型建立
➢ 5种主要的操作方法
主菜单、模型窗口右键、快捷图标、树形菜单、快捷命令
建筑结构通用有限元分析与设计软件
北京迈达斯技术有限公司
Gen 应用范围—工程项目
➢ 施工阶段 收缩徐变（超高层-施工周期长）
不以层为依托，考虑结构组、荷载组、边界组
考虑边界条件的变化（钢结构-安装方法的多样性）
➢ 非线性
几何非线性、材料非线性、边界非线性
➢ 弹塑性
静力弹塑性：铰模型（包括墙铰）、初始荷载工况（施工阶
➢ 建模思路
点->线->面
➢ Gen中虚梁虚面
1、所谓虚梁和虚面，是指在模型中仅起到导荷作用，其自重及刚度均可忽 略不计的构件。 2、与自重和刚度有关的参数定义为较小值即可。 3、对于虚面，厚度定义为1mm，或更小。 4、对于虚梁，与PKPM相同，定义100x100mm的截面即可，材料一般不需 要再特殊处理。
➢ Gen中楼面荷载加载需要技巧，原则如下：
1、注意荷载方向 2、加载范围内必须封闭 3、不可以出现桁架单元等不允许受弯的单元 4、俯视图加载有可能造成点不足不准确 5、边界为直线时，可紧点击角点；边界为曲线时，须顺次点击所有点。 6、单向板加载方向无法自动识别，需要自行测试。 7、转换为梁单元荷载，有利有弊。 8、各勾选项的使用方法。 9、删除的方法有二，表格及反向加载。
midasgen操作思路
北京迈达斯技术有限公司
Gen 应用范围—工程项目
施工阶段
收缩徐变（超高层-施工周期长） 不以层为依托，考虑结构组、荷载组、边界组 考虑边界条件的变化（钢结构-安装方法的多样性） 非线性 几何非线性、材料非线性、边界非线性 弹塑性 静力弹塑性：铰模型（包括墙铰）、初始荷载工况（施工阶 段分析结果为初始工况） 动力弹塑性：大跨结构、组合结构，目前不能考虑剪力墙
Gen中楼面荷载加载需要技巧，原则如下：
1、注意荷载方向 2、加载范围内必须封闭
3、不可以出现桁架单元等成点不足不准确 5、边界为直线时，可紧点击角点；边界为曲线时，须顺次点击所有点。
6、单向板加载方向无法自动识别，需要自行测试。
7、转换为梁单元荷载，有利有弊。 8、各勾选项的使用方法。
水化热分析 预应力分析 屈曲分析 几何非线性
计算分析功能强大，定位和SAP2000一个层次， 施工图——building、gen design
模型建立
5种主要的操作方法
主菜单、模型窗口右键、快捷图标、树形菜单、快捷命令
建模思路
点->线->面
Gen中虚梁虚面
1、所谓虚梁和虚面，是指在模型中仅起到导荷作用，其自重及刚度均可忽 略不计的构件。 2、与自重和刚度有关的参数定义为较小值即可。 3、对于虚面，厚度定义为1mm，或更小。 4、对于虚梁，与PKPM相同，定义100x100mm的截面即可，材料一般不需 要再特殊处理。
9、删除的方法有二，表格及反向加载。
内部教程施工阶段分析ppt课件
➢ 会过高估计竖向构件变形的影响，导致构件内力结果 与实际受力状态相差较大；
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施工阶段在PKPM中的实现
• 一次性加载：不考虑施工阶段； • 施工模拟1：假定结构已经存在，只不过是荷载逐层
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2. 定义荷载工况和楼面荷载
DC：施工阶段恒荷载； LC: 施工阶段活荷载； LL: 使用阶段活荷载;
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2. 定义荷载工况和楼面荷载
➢ OFFICE1: 施工阶段楼面荷载；
段结束后楼面活荷载；
ppt课件L.L=-2.0
➢中国规范：公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （ JTJ 023-85 及JTG D62-2004 ）； ➢构件的理论厚度可先假定此值，程序会自动计算； ➢ 开始收缩时pp的t课件混. 凝土材龄：浇筑后混凝土开始收缩的8 时间。
1.时间依存性材料的定义 • 定义徐变数据
柔度函数：在不变的单位应力作用下的应变 （包含瞬时弹性应变)。 徐变度：在不变的单位应力作用下的应变(不 包含瞬时弹性应变)。
施工阶段分析
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主要内容
---施工阶段分析的意义； ---施工阶段在PKPM中的实现； ---Midas Gen中施工阶段分析的特点； ---Midas Gen中施工阶段分析的步骤；
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施工阶段分析的意义
➢ 不做施工阶段分析，即先假定结构已经完成，然后将 荷载一次性加载到结构上；
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6. 定义施工阶段
菜单：荷载->施工阶段分析数据->定义施工阶段
MIDAS_Gen软件常见问题与解答
MIDAS/Gen软件常见问题与解答目录一、建模 (1)二、加荷载 (8)三、分析 (11)四、查看结果 (18)五、设计 (21)六、工具、视图、其它 (25)一、建模问：我想在程序中通过修改数据库中的材料特性值来定义一种材料，能否实现？答：例如想修改C30混凝土的部分参数，可先选择一个规范，再选择C30，然后将规范改为“无”，就可以对C30混凝土的参数进行修改，而不用用户自己输入材料的每一个特性值参数了。
问：不大明白“模型/材料和截面特征/截面特征系数”中设定参数，比如在“连梁刚度折减系数”和“梁设计弯矩增大系数”等应该怎么设定？答：在“模型/材料和截面特征/截面特征值系数”中一般使用得较多的是设定梁的刚度放大或者折减系数，这时候对于需要放大或者折减的梁，要单独定义一个截面号，然后修改Iyy（抗弯刚度），抗扭刚度则修改Ixx。
设计中，需要对一些梁的弯矩进行调幅的时候，选择要定义的梁，在“设计/钢筋混凝土构件设计参数/编辑梁端负弯矩调幅系数”里面进行设定。
问：在建模中，设计的截面在MIDAS截面库中没有，请问对于不规则的截面输入有什么方法？答：在“工具>截面特性值计算器”中计算截面的特性值后再导入到程序中。
问：在删除部分截面号后，如何对截面的号数进行重新编号，使其连续？答：点击菜单“模型/材料和截面特性/截面”，点击“重新编号”按钮，选择需要重新编号的截面，定义好“开始号”及“增幅”，注意勾选上“修改单元截面号”，点击“重新编号”即可。
问：施工阶段分析时需要定义构件的初始材龄，其初始材龄的定义是什么，和材龄有何联系？再请问，混凝土湿重指的是浇筑时的重量，还是与自重的差值呢？答：初始材龄就是该单元被激活参与工作时的材龄. 材龄则意义更广泛(初始材龄+激活后的经过时间)。
混凝土湿重是指混凝土凝浇注时的重量。
问：计算时，一定需输入时间依存材料（徐变/收缩）和时间依存材料（抗压强度），程序才会考虑混凝土的收缩徐变吗？若此项数据不填写，只定义施工阶段，程序是否计算收缩徐变及强度随时间的变化？答：计算收缩和徐变至少要定义一个施工阶段。
MIDAS—GEN施工阶段分析例题
例题 钢筋混凝土结构施工阶段分析
6.定义边界条件
主菜单选择 模型>边界条件>一般支承: 在模型窗口中选择柱底及墙底嵌固点
注：可以利用面选 的功能对下
部节点进行选择。
图9 输入边界条件
7. 输入施工阶段楼面荷载
1： 主菜单选择 视图>激活>按属性激活: 选择加载楼层 点选按层激活 选择2F层 点选楼板 按
2：主菜单选择 工具>单位体系: 长度 m, 力 kN
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
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
注：根据混凝土的 收缩及徐变特性， 定义相关参数
1： 主菜单选择 模型>材料和截面特性>时间依存性材料（徐变/温度收缩）： 点添加 名称：creep 设计标准：中国规范 28天材龄抗压强度（标准值）：30000kN/m2 相对湿度：70% 构件理论厚度：1m（先假定此值，程序可以自动计算） 开始收缩时混凝土的材龄：3天
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
图5 定义荷载工况
2：菜单选择 荷载>定义楼面荷载类型： 定义施工阶段楼面荷载 其中OFFICE1为作用在楼面上的施工阶段荷载， OFFICE2为作用在楼面上的使用阶段活荷载 名称 ： OFFICE1 荷载工况 ： DC （ LC ） 楼面荷载 ： -4.3 （ -1.0 ） 按 名称：OFFICE2 荷载工况：LL 楼面荷载：-2.0 按
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北京迈达斯技术有限公司 市场部
主要内容
---施工阶段分析的意义； ---施工阶段在PKPM中的实现； ---Midas Gen中施工阶段分析的特点； ---Midas Gen中施工阶段分析的步骤；
施工阶段分析的意义
不做施工阶段分析，即先假定结构已经完成，然后将 荷载一次性加载到结构上； 不能考虑找平和逐层施工的影响： *下层变形对以上楼层基本无影响； *本层加载对未施工楼层无影响； 会过高估计竖向构件变形的影响，导致构件内力结果 与实际受力状态相差较大；
3.结构组、边界组、荷载组的定义
根据施工阶段定义相应的结构组、边界组和荷载组；
除用于施工阶段分析以外，在一般分析中也可以定义结 构组，方便对多个构件的统一编辑以及结果查看。
在定义组阻尼比时也会用到结构组和边界组；
4.分配结构组
可利用拖放功能分配结构组；
充分利用各种选择功能； 按属性激活（ctrl+D），方向选择过滤器等；
1.时间依存性材料的定义 • 将时间依存性材料特性赋 给之前定义的一般材料
选择之前定义的收缩徐变特性 及强度进展特性；
选择要赋予的材料； 点击“添加”
2. 定义荷载工况和楼面荷载
DC：施工阶段恒荷载； LC: 施工阶段活荷载；
LL: 使用阶段活荷载;
2. 定义荷载工况和楼面荷载
OFFICE1: 施工阶段楼面荷载； DC=-4.3， LC=-1.0 OFFICE2: 施工阶段结束后楼面活荷载； LL=-2.0
Midas Gen中施工阶段分析的步骤 1. 时间依存性材料的定义 2. 定义荷载工况和楼面荷载 3. 结构组、边界组、荷载组的定义 4. 分配结构组 5. 定义荷载及边界条件 6. 定义施工阶段
7. 施工阶段分析控制
8. 查看结果
1.时间依存性材料的定义
• 材料收缩和徐变的定义
中国规范：公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （ JTJ 023-85 及JTG D62-2004 ）； 构件的理论厚度可先假定此值，程序会自动计算； 开始收缩时的混凝土材龄：浇筑后混凝土开始收缩的时间。
8. 查看结果
CS1~CS6：可查看各施工阶段下结构分析结果； Min/Max：各施工阶段的最大值和最小值； PostCS： 后施工阶段，可查看阶段荷载以外的其 它荷载工况及荷载组合的结果；
8.查看结果
结果->施工阶段柱弹性收缩图形
Elastic: 弹性变形； Creep: 因为徐变引起的变形； Shrinkage: 因为收缩引起的变形； Total: 弹性收缩+徐变+收缩变形之和； Up to casting: 下层荷载引起的本层竖向位移； 用于施工中抄平； Sub to casting: 本层+以上层荷载引起的本层 竖向位移； 施工阶段的真实结果，可用于确定预留高度；
在此将特定工况结果从CS：恒 荷载中分离出来，保存在CS： 活荷载下；
荷载组合时，施工阶段活载采用 与使用阶段活载相同的组合系数；
7. 施工阶段分析控制
结果->荷载组合
7. 施工阶段分析控制
累加模型：
每个施工阶段分析时，均继承上 个施工阶段的内力和位移作为初 始状态，同时激活当前施工阶段 的单元，荷载和边界条件进行分 析； 可以考虑混凝土的收缩徐变； 独立模型： 不考虑之前阶段的结果，应用该 阶段及之前的所有单元，荷载和 边界条件进行分析； 主要用于大变形等几何非线性 分析；
1.时间依存性材料的定义
• 定义徐变数据 柔度函数：在不变的单位应力作用下的应变 （包含瞬时弹性应变)。
徐变度：在不变的单位应力作用下的应变(不 包含瞬时弹性应变)。
徐变系数：徐变度与弹性模量之比。
1.时间依存性材料的定义 • 混凝土材料抗压强度发展曲线
注：目前还没加入中国规范，包括美国，欧洲， 日本，韩国等规范。
支承条件/弹性支撑位置
变形前：边界条件应用到变形前 的位置；若结构已发生变形，相 当于先施加一到初始位置的强制 位移； 变形后：边界条件应用到变形后 的位置；
7. 施工阶段分析控制
最终施工阶段：选择用哪个施 工阶段的结果与其他荷载工况(如 地震、风荷载等)进行组合。 从施工阶段分析结果的恒荷载 中分离出的荷载工况 施工阶段的分析结果，除收缩徐 变和预应力松弛外，都保存在C S：恒荷载下；
5.定义荷载及边界条件
定义方法同一般分析，唯一不同是需要选择荷载组 名称或边界组名称；
若选择了默认组，则在施工阶段分析中不能被激活； 只能作为施工阶段结束之后的荷载或边界条件；
5.定义荷载及边界条件
自重属于施工阶段恒载的范畴； 施工阶段分析时，自重应定义 在第一个施工阶段的荷载组中， 其他施工阶段程序会自动读取。
6. 定义施工阶段
菜单：荷载->施工阶段分析数据->定义施工阶段 添加子步骤：输入子步骤持续 时间； 同一施工阶段结构和边界条件相 同，但各子步骤加载时间可以不 同。
材龄：施工阶段开始时，结 构组已经具备的材龄。
一般为从混凝土浇筑到拆除脚手 架，结构开始工作的时间。
6. 定义施工阶段
菜单：荷载->施工阶段分析数据->定义施工阶段
结构类型 框架-剪力墙结构 层数 高度 材料 地下4层，地上51层； 188.57m 混凝土剪力墙 型钢混凝土柱 钢梁
地面以上先施工框架， 施工特点 全部框架结束后施工 剪力墙
Midas Gen中施工阶段分析的特点
弹性变形：混凝土在龄期（t0）时施加荷载后引起的 瞬时变形； 收缩：混凝土在空气中硬化时由于水分散发而引起的 收缩变形； 徐变：无附加应力情况下产生的变形；
施工阶段在PKPM中的实现
•
•
一次性加载：不考虑施工阶段；
施工模拟1：假定结构已经存在，只不过是荷载逐层 施加；
• •
施工模拟2：施工模拟1 + 竖向构件刚度放大10倍； 削弱竖向荷载按刚度的重分配； 施工模拟3：分层计算刚度后分层施加竖向荷载。
Midas Gen中施工阶段分析的特点
• • • 考虑混凝土材料的收缩徐变影响； 施工阶段的定义以结构组为基础，摆脱层的限制； 考虑边界条件的变化；