考虑几何非线性进行施工阶段分析
SAP2000程序中提供了强大的分析功能.
SAP2000程序中提供了强大的分析功能，不仅囊括了土木工程领域几乎所有的分析类型：静力分析、动力分析、模态分析、反应谱分析等，最近还发展了在机械行业常用的频域分析，如稳态分析及PSD 分析。
工程师需要做的是将实际结构简化为合理的计算模型。
对于非线性分析，选择不同的求解器、控制方法或者分析参数，计算结果会明显不同，因此工程师需要对非线性分析过程有一定的了解，并应具备一定的数值计算知识。
下面主要剖析土木工程行业常用的分析工况，并针对工程师遇到的常见问题做必要的解释说明。
1 线性分析与非线性分析在SAP2000中，静力分析与时程分析工况均可根据需要设定为线性或者是非线性分析。
两者的区别见表1。
线性分析与非线性分析的区别表1非线性可能有以下几种情况：1）P-Δ（大应力）效应：当结构中有较大应力（或内力）时，即使变形很小，以初始的和变形后的几何形态写的平衡方程的差别可能很大；2）大变形效应：当结构经历大变形时，变形前后的平衡方程差别很大，即使应力较小时也是如此；3）材料非线性：材料的应力-应变关系不是完全的线性，或者是塑性材料；4）人为指定：如指定了拉压限制，结构中包含粘滞阻尼单元或者其他非线性单元等情况。
在定义分析工况时，如果要考虑第1，2种非线性，可在工况定义时设定。
材料非线性在目前SAP2000版本中主要体现为各种形式的塑性铰，如轴力铰、剪力铰、PMM铰等。
铰的力学属性为刚塑性，出现铰意味着框架进入塑性阶段。
带有铰的框架对象的弹性属性来自于框架单元本身的弹性。
SAP2000更高版本将会融入Perfor m系列程序，届时用户可以更加灵活地定义材料非线性。
2 Pushover分析Pushover分析是一种静力非线性分析，用户定义侧向荷载来模拟地震水平作用，且通过不断增大侧向作用，追踪荷载-位移曲线，将这条曲线（能力曲线）与弹塑性反应谱曲线相结合，进行图解，得到一种对结构抗震性能的快速评估的方法，称为Pushover方法。
7_悬索桥的成桥阶段和施工阶段分析
本例题桥梁为它承重式悬索桥，在本章节中将详细介绍成桥阶段和施工阶段的建模方法和确认结果方法。
模型/特性值/ 材料
名称 >主索
类型 >用户定义
弹性模量(2.0e+7)
比重(8.267)
图5 定义构件材料
参照表1按上述方法输入吊杆、加劲梁、索塔的材料。
表1 构件材料
项 目
主 缆
吊 杆
加劲梁
索 塔
类 型
用户定义
用户定义
用户定义
用户定义
弹性模量
2.0 x 107
1.4 x 107
2.1 x 107
在此
Wd(加劲梁单位长度重量) : 4.235 tonf/m (假设)
Wc(主缆单位长度重量) : 0.3454 tonf/m (假设)
Ld(吊杆纵向间距) : 12.5 m
Lc(吊杆间主索平均长度) : 12.8 m
忽略吊杆自重
如前所述，悬索桥的几何形状尤其是主缆的坐标不能由用户任意输入，而应该通过悬索平衡条件计算。
悬索桥在施工阶段具有很明显的非线性反应，但在给主缆以及吊杆施加了足够的张力的成桥阶段，其它荷载(车辆荷载、风荷载等)作用下的结构效应显示为线性。所以可以将初始平衡状态下的主缆和吊杆的张力转换为几何刚度，对于其它静力荷载可以做线性化的分析。将初始平衡状态下构件的内力转换为几何刚度后做线性化分析的方法称为线性化有限位移法。因为线性化有限位移法在成桥阶段分析中具有足够精确的解，所以在成桥阶段分析中采用线性化有限位移法。
MIDAS软件常见提问与解答
1）问: 在MIDAS软件中施工阶段分析采用何种模型?答: 施工阶段模拟中的模型概念有两种，一种是累加模型概念，一种是独立模型概念。
累加模型的概念就是下一个阶段模型继承了上一个阶段模型的内容(位移、内力等)，累加模型比较容易解决收缩和徐变问题。
但较难解决非线性问题。
举例说，当下一个施工阶段荷载加载时，上一个阶段已发生位移的模型容易发生挠动时(比如悬索桥模型)，上一阶段的荷载也应同时参与该施工阶段的非线性分析中，而此时累加模型很难解决该类问题。
独立模型的概念就是每施工阶段均按当前施工阶段的所有荷载、当前模型进行分析，然后作为当前施工阶段的分析结果，两个施工阶段分析结果的差作为累加结果。
此类模型较容易使用于大位移等非线性分析中。
但不能正确反应收缩和徐变。
目前MIDAS的施工阶段模拟实际上隐含了这两种模型的选择。
在分析>施工阶段分析控制中，当选择"考虑非线性分析"选项时，程序按独立模型计算，当没有选择该项时，按累加模型分析。
至于具体的工程，应选择哪种模型，应由用户判断。
MIDAS软件目前正考虑升级的部分:1. 将施工阶段采用模型，由隐式改为用户选择。
这不是单纯的改文字。
2. 在帮助文件中尽量对各种结构的施工阶段模拟提供分析模式。
2）问: 在MIDAS软件中静力荷载工况定义中的类型中包括了所有的荷载，为什么菜单下面还有移动荷载工况和支座荷载工况等内容呢?答: 静力荷载工况中的荷载类型正如它的名字为"静力"类型。
当用户需要分析移动荷载处于某一个位置时的情况，即手动决定移动荷载位置后，再做静力分析时，需要在此定义相应的移动荷载工况，也为后处理中自动生成荷载组合做准备。
支座沉降分析数据中的支座荷载工况其实与移动荷载的概念差不多。
举例说明，当有9个支座时，每个支座都可能发生沉降时，该功能可以由自动计算所有可能的沉降组合，因此提供的也是相当于"动态"的结果。
斜拉桥悬臂浇注施工中的非线性分析
斜拉桥悬臂浇注施工中的非线性分析摘要：针对斜拉桥悬臂浇注施工中的非线性问题进行分析，并且把悬臂施工中的控制内容进行了图示说明，然后阐述了斜拉桥几何非线性三个影响因素，即垂度效应，弯矩轴力组合效应和大变形效应。
最后，对非线性问题进行了求解。
关键词：斜拉桥；悬臂浇注施工：非线性1 前言斜拉桥施工方法上来讲，一般可以采用支架法、顶推法、转体法、悬臂浇注和悬臂拼装（自架设）方法，预应力钢筋混凝土斜拉桥采用悬臂施工方法，与整体施工方法不同。
悬臂施工方法是一种分阶段施工方法，随着悬臂长度的不断增加，其结构和荷载也在不断变化，结构的受力变形与施工过程密切相关，结构的稳定性往往由施工过程控制。
因此，跟踪结构的施工过程，探讨结构在施工过程中的内力、变形及稳定性尤为显得必要。
2 斜拉桥悬臂施工阶段计算考虑因素2.1斜拉桥悬臂施工阶段计算的内容主梁施工时施工计算荷载除了恒载、人群、施工机具等施工荷载外，还需考虑预应力、斜拉索的张拉力等；大跨径PC斜拉桥还应考虑混凝土的收缩、徐变的影响；温度的影响也应考虑，在施工的每一阶段单独分析温度变化对结构的影响，在接近合拢的施工阶段，做好详细的实地观测，记录温度对结构变形作用随时间变化的规律，以便为下一阶段的施工提供必要的参考；施工过程中还需考虑地震力和风力的作用，应对施工过程中最不利状态进行抗震、抗风的（强度和稳定性）验算。
2.2斜拉桥悬臂施工时索力形成方法一次到位法：在施工过程中每一根斜拉索张拉至设计索力后不再重复张拉，属于预测控制。
其过程是对已完成的主梁标高和索力不予调整，较难控制主梁线形，跨中强迫合拢会扰乱结构理想的恒载内力状态，而且随着斜拉桥跨径的增大，主梁结构相对刚度越来越小，桥面系重量相对较大，采用一次张拉时往往使主梁在施工中承受太高的应力，施工稍有失误就会发生结构破坏，造成严重损失。
分次到位法：分次张拉，逐步到位，也称多次张拉法，属于预测控制与事后调整控制相结合的控制。
MIdas_Gen_内部教程：施工阶段分析
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
Total: Up to +Sub to; 与一般分析结果相同；
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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；
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；
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；
MIDAS中关于荷载设置的常见问题解答
第五章“荷载〞中的常见问题 (2)5.1 为什么自重要定义为施工阶段荷载？ (2)5.2 “支座沉降组〞与“支座强制位移〞的区别？ (2)5.3 如何定义沿梁全长布置的梯形荷载？ (3)5.4 如何对弯梁定义径向的荷载？ (4)5.5 如何定义侧向水压力荷载？ (5)5.6 如何定义作用在实体外表任意位置的平面荷载？ (6)5.7 如何按照04公路标准定义温度梯度荷载？ (7)5.8 定义“钢束布置形状〞时，直线、曲线、单元的区别？ (8)5.9 如何考虑预应力结构的管道注浆？ (8)5.10 为什么预应力钢束采用“2-D输入〞与“3-D输入〞的计算结果有差异？ (9)5.11 “几何刚度初始荷载〞与“初始单元内力〞的区别？ (10)5.12 定义索单元时输入的初拉力与预应力荷载里的初拉力的区别？ (11)5.13 为什么定义“反响谱荷载工况〞时输入的周期折减系数对自振周期计算结果没有影响？ (11)5.14 定义“反响谱函数〞时，最大值的含义？ (11)5.15 为什么定义“节点动力荷载〞时找不到已定义的时程函数？ (12)5.16 如何考虑移动荷载横向分布系数？ (13)5.17 为什么按照04公路标准自定义人群荷载时，分布宽度不起作用？ (14)5.18 在定义车道时，“桥梁跨度〞的含义？ (15)5.19 如何定义曲线车道？ (15)5.20 定义“移动荷载工况〞时，单独与组合的区别？ (15)5.21 定义移动荷载子荷载工况时，“系数〞的含义？ (16)5.22 为什么定义车道面时，提示“车道面数据错误〞？ (16)5.23 “结构组激活材龄〞与“时间荷载〞的区别？ (17)5.24 施工阶段定义时，边界组激活选择“变形前〞与“变形后〞的区别？ (17)5.25 定义施工阶段联合截面时，截面位置参数“Cz〞和“Cy〞的含义？ (17)第五章“荷载〞中的常见问题5.1为什么自重要定义为施工阶段荷载？具体问题一次落架桥梁，没有施工阶段划分，自重还需定义为施工阶段荷载吗？施工阶段荷载和其他荷载类型有什么区别？相关命令荷载〉静力荷载工况...问题解答如果不进行施工阶段分析，那么自重的荷载类型应选择“恒荷载〞。
几何非线性分析中应注意的几个问题
几何非线性分析中应注意的几个问题
1.因为非线性，查看某个单独荷载的作用结果无意义。
应将各种荷载放在同一种工况下进行
分析。
2.在做斜拉桥的成桥阶段分析时，如果要对自重+二期荷载+初拉力的荷载组合进行几何非线
性分析，建议在建立索单元时，直接在Lu/L列中选择初拉力后，在右侧输入初拉力值。
3.在做几何非线性分析时，尽量不要使用释放梁端约束功能。
建议在需要释放梁端约束的节
点位置建立两个节点，节点间用弹性连接连接，在需要释放约束的方向不输入刚度值即可。
几何非线性分析中不推荐使用释放梁端约束的原因如下：
a.几何非线性分析中的单元几何刚度是使用节点的坐标计算的(不断修正)。
b.释放梁端约束后，因为梁单元的端部节点和另一个单元的节点共享一个节点，单元的
位移和节点的位移会有不一致的问题，从而造成几何非线性分析不容易收敛。
4.几何非线性分析和P-delta分析不能同时进行，几何非线性分析属于大位移分析，P-delta
分析属于小位移分析，做几何非线性分析时不必再做P-delta分析。
如果用户这两个分析都要做，建议另存模型后分别分析。
5.几何非线性分析中采用的方法有TL法、UL法、CR法等，MIDAS中采用的是CR法。
6.MIDAS中几何非线性分析中适用的单元有桁架(包括索)、梁单元、平面应力单元、板单元，
如果与其他单元(如实体单元)混合使用时，只能考虑其他单元的刚度效应，不能考虑其他单元的几何非线性效应。
7.在Civil 671版本中，施工阶段分析可同时考虑非线性累加模型和收缩和徐变分析(同时勾
选即可)，即非线性分析的累加模型可以考虑收缩和徐变。
大跨度空间钢结构施工过程的力学研究
大跨度空间钢结构施工过程的力学研究摘要：大跨度空间钢结构施工过程不仅是大型工程的动态过程，而且工程不是一次就可以完成的，是一个多阶段的动态过程。
结构体系随着施工过程在不断发生变化，前后工程的结构受力状态既相互影响又有着密切的联系，所以，最终的构型与施工过程中的不同方法和顺序直接相关。
空间钢结构的设计与施工完成后，它最终的工作状态可能也会与设计之初有所偏差，因为空间钢结构所具有的三维受力特性会是它产生动态变化，因此，对于结构施工全过程的受力状态的跟踪研究就很有必要了。
关键词：大跨度空间钢结构；施工；力学研究1引言空间钢结构是一种具有三维空间形体，三维受力特性的结构，为近年来发展最快的结构形式之一。
凡是在需要大跨度、大空间的体育场馆、会展中心、文化设施、交通应纽乃至工业厂房，无不见到其踪影，比如北京奥运会主体育场、首尔上岩体育场、慕尼黑安联体育场、雅典奥运会主体育场。
建筑所要求的适用性、耐用性以及美观，空间钢结构统统能够满足，足以见得它在建筑行业中的重要作用了。
新兴技术的开发利用，建筑施工领域技术的创新突破，不断完善的理论分析，都给空间钢结构带来蓬勃的发展力。
而在将来空间钢结构也可能会为公众贡献出更多精美作品，在世界建筑的大舞台上展现大跨度空间结构的无限魅力。
2空间钢结构施工力术学与技研究现状施工力学所面临的一个难题就是，怎样才能真实地模拟空间钢结构受力成型的动态过程，从而运用到实际的施工过程中去，提高安全性和经济性，这也是近年来发展起来的一门新兴学科。
通常在在变力学范畴内对施工力学进行分析研究，需要重点研究的对象是几何参数、物理参数、边界参数，它们都是时间的函数。
大跨度空间钢结构的工程复杂，而且规模很庞大，前文已经提到，它的施工安装环节是分阶段进行的，在不同阶段中结构会产生力学状态的变化，这与各阶段系列准结构的几何形态、刚度、材料性能及其荷载和边界条件发生变化有关。
且这些变化并非表现出线性的特征，没有规律可循，所以必须考虑施工过程等对结构最终成型的影响，对结构进行施工全过程非线性分析。
Midas／Civil 在大跨斜拉桥几何非线性分析中的应用
Midas／Civil 在大跨斜拉桥几何非线性分析中的应用赵晓婷【摘要】结合某大跨径混合梁斜拉桥工程，运用Midas／Civil软件建立了其完整有限元模型，阐述了斜拉桥各部件具体简化方法以及斜拉桥合理成桥状态计算方法，对各种典型工况实现方法进行了说明，通过比较线性计算结果与非线性计算结果，论述了该软件在大跨度桥梁几何非线性分析时的应用方法。
%Combining with a large span hybrid girder cable stayed bridge engineering,this paper established its complete finite element model using Midas/Civil,elaborated the specific simplified method of cable stayed bridge each component and reasonable bridge situation calculation method of cable stayedbridge,illustrated the implementation method of various typical working conditions,through comparing the linear calcula-tion results and nonlinear calculation results,discussed the application method of this software in large span bridge geometric nonlinear analysis.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)023【总页数】2页(P153-154)【关键词】Midas/Civil;大跨径斜拉桥;几何非线性分析【作者】赵晓婷【作者单位】东北林业大学，黑龙江哈尔滨 150040【正文语种】中文【中图分类】U448.27计算机仿真分析技术能及时、科学地指导施工，现已逐步应用于大跨度斜拉桥的施工中。
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
桥梁结构几何非线性分析、特殊问题的讨论
问题：非线性分析时可能有许多刚度矩阵表达形式，如何选用？ 思路：对比稳定函数与几何刚度矩阵元素之间的区别和联系。 如图 11.10 所示压杆的 M、Q 和位移为正，其挠曲平衡微分方程为： 如下图所示压杆的M、Q和位移为正，其挠曲平衡微分方程为：
1.4.1 稳定函数与几何刚度矩阵
(11－59)
5.桥梁结构几何非线性分析特殊问题的讨论(续)
5.2 稳定函数与几何刚度矩阵
或：
2C 2 S 2 C S (2C 2 S 2 ) CS u 2 2 Q i l l l l i M CS i EI i C S l u (11－60) Qj l 2C 2S 2 (C S ) j j M 2 J l l Sym m C c s ,S 2 其中, C 2 2 2 是轴力 N 的函数，称为稳定函数，其值随的变化而 c s c s
方程的解为：
Mj x Mi x y C1 sin C 2 cos (1 ) x l l N l N l N 其中： l EI y | x 0 0, y | x l l 引入边界条件：
得：
x
x
(11－51) (11－52)
C1
M j M i cos N sin
对比表明，几何刚度阵系数就是稳定函数忽略高阶项的轴力影响 l 也增大。但由于 与 成正比，有限元分析中，只要减小单元长度，就可避免 系数。 从以上讨论可以看到：当 >3时，随着的增大，几何刚度矩阵的 使用几何刚度阵产生的这种误差。 误差也增大。但由于与l成正比，有限元分析中，只要减小单元长 度，就可避免使用几何刚度阵产生的这种误差。
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软件常见问题与解答2
问：转换梁上支撑两道剪力墙怎么建模？答：可以在转换梁两侧设两个结点，在结点上再建立两道剪力墙，同时将此两节点与对应的转换梁节点采用刚性连接（刚臂）。
问：一个柱子上设置两道平行的框架梁怎么建模？答：可以将一根梁设置在柱节点上，然后再设置一新节点，利用刚性连接功能，将此节点与柱节点做刚性连接，再在此节点上建立另外一个框架梁。
问：跨层转换梁的建模问题，即一根转换梁连接上下层楼板？答：可将转换梁用板单元来建模即可。
问：对于有斜柱的结构个别层的层间位移没有输出的原因？答：原因可能由于本层的节点与下一层没有对应的节点，一般是指同一杆件的上、下节点。
问：转换层结构分析建模时，需要注意那些问题？答：需要注意：1、需将转换层的楼板刚性假定解除，否则转换梁分析完不会出现轴力，无法按偏心受拉构件进行配进设计。
2、转换梁上部的墙单元或板单元需要细分，且转换梁也需要细分，满足位移协调条件。
问：MIDAS/Gen能否计算箱基？答：使用MIDAS/Gen计算箱基的步骤如下：1、用板单元建立侧墙和底板、顶板，用梁单元模拟梁、柱。
2、将土压力、核爆等荷载按压力荷载或流体压力荷载输入。
3、如果考虑为弹性地基板，可在底板处加单向受压弹簧。
4、分析后，使用“结果/局部方向内力的合力”功能或查看板单元内力时候使用“剖断面”功能，求出板单元的内力。
问：PKPM中刚性板及弹性楼板在MIDAS/Gen中如何实现？答：一、PKPM中的“刚性楼板”即楼板面内无限刚，面外刚度为零。
MIDAS/Gen中只需在定义层数据时选择考虑刚性板即可。
二、PKPM中的“弹性板6”即采用壳元真实计算楼板平面内和平面外的刚度。
MIDAS/Gen中用板单元建立楼板，在定义板厚时真实输入板的面内和面外厚度。
注意在定义层数据时应该选择不考虑刚性板。
三、PKPM中的“弹性板3”即假定楼板平面内无限刚，楼板平面外刚度是真实的。
MIDAS/Gen中用板单元建立楼板，在定义板厚时，输入平面内厚度为0，平面外厚度为楼板真实厚度。
MIDASCIVIL软件简介
MIDAS CIVIL软件简介MIDAS可以做施工阶段分析、水化热分析，静力弹塑性分析、支座沉降分析、大位移分析，是强有力的土木工程分析与优化设计系统。
其基本特点如下:广泛的适用领域钢筋混凝土桥梁:板型桥梁、刚架桥梁、预应力桥梁联合桥梁:钢箱型桥梁、梁板桥梁预应力钢筋混凝土箱型桥梁:悬臂法、顶推法、移动支架法、满堂支架法大跨度桥梁:悬索桥、斜拉桥、拱桥大体积混凝土的水化热分析:预应力钢筋混凝土箱型桥梁、桥台、桥脚、防波堤地下结构:地铁、通信电缆管道、上下水处理设施、隧道工业建筑:水塔、压力容器、电力输送塔、发电厂国家基础建设:飞机场、大坝、港口材料公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵及设计规范(JTJ023-85)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)钢结构设计规范(GBJ17-88)高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ99-98)其他国家和地区规范(美国、加拿大、德国、英国、欧洲、日本、韩国等)截面型钢:角钢、槽钢、H型钢、T型钢、方形钢管、圆形钢管、圆形钢棒、方形钢棒组合截面:角钢-组合截面、槽钢-组合截面焊接组合截面:角钢、槽钢、H形钢、T形钢、方形钢管、圆形钢管其他国家标准截面(美国、德国、英国、日本、韩国等)车辆荷载公路桥涵设计通用规范(JTJ021-89)的汽车荷载、平板挂车和履带车荷载城市桥梁设计荷载标准(CJJ77-89)的城-A级、城-B级车辆荷载和车道荷载铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-99)的“中-活载”的普通活载、特种活载地震设计反应谱公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)铁路工程抗震设计规范(GBJ111-87)抗震设计规范(GB50011-2001)收缩和徐变、弹性模量的变化公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵及设计规范(JTJ023-85)其他国家规范(美国、欧洲、日本、韩国等)钢筋混凝土构件设计公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ025-86)其他国家规范(美国、日本等)钢结构构件设计公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)其他国家规范(美国、韩国)钢骨混凝土构件设计型钢混凝土组合结构技术规程(JGJ138-2001)使用钢管混凝土截面时，适用“钢管混凝土结构设计与施工规程”(CECS28:90)其他国家规范(美国、韩国)通过了国际认证机关ISC(InternationalStandardsCertification)Pty.Ltd的ISO9001:2000(质量管理体系)和ISO14001:1996(环境管理体系)的认证。
地下建筑结构实用抗震分析方法研究
地下建筑结构实用抗震分析方法研究随着城市化进程的加快，地下建筑结构在城市基础设施中的地位日益重要。
由于地下建筑结构在地震作用下的破坏机制和影响因素比地上结构更为复杂，因此开展地下建筑结构的实用抗震分析方法研究具有重要意义。
本文将围绕地下建筑结构的实用抗震分析方法展开研究，旨在为提高地下建筑结构的抗震性能提供理论支持和实践指导。
在过去的几十年中，国内外学者对地下建筑结构的抗震分析进行了大量研究。
这些研究主要集中在地震动反应分析、随机振动分析、屈曲分析及稳定性分析等方面。
虽然这些方法在不同程度上取得了成功，但仍存在一些问题和不足之处，如计算精度不高、实用性不强等。
针对现有研究的不足，本文提出了一种基于地震动反应谱和随机振动分析的实用抗震分析方法。
该方法首先利用地震动反应谱对地震动作用下的结构进行静力分析，得到结构的地震反应，然后利用随机振动分析方法对结构进行动力分析，得到结构在地震作用下的动态响应。
为了验证该方法的正确性和可行性，本文设计了一系列地下建筑结构抗震实验。
实验过程中，通过加速度传感器、位移传感器等仪器对结构的地震响应进行采集和处理，得到结构在不同地震动作用下的反应数据。
结合实验数据，对本文提出的方法进行验证和修正。
实验结果表明，本文提出的基于地震动反应谱和随机振动分析的实用抗震分析方法能够较为准确地预测地下建筑结构在地震作用下的动态响应和稳定性。
同时，该方法具有较好的实用性和可操作性，可为地下建筑结构的抗震设计和评估提供有力支持。
本文的研究成果虽然在一定程度上解决了地下建筑结构抗震分析中的一些问题，但仍存在一些局限性。
例如，本文提出的抗震分析方法在应用中需要输入地震动作用参数，而这些参数的准确获取和处理仍存在一定难度。
本文的方法主要针对常见的地下建筑结构形式，对于一些特殊结构和复杂地形条件下的地下建筑结构的抗震分析仍需进一步探讨。
未来研究方向方面，我们提出以下几点：需要深入研究地震动作用参数的获取和处理方法，提高抗震分析的精度和可靠性；针对不同类型和规模的地下建筑结构，需要研发更为高效和精确的抗震分析方法和计算模型；结合先进的数值模拟技术和人工智能算法，建立基于大数据和云计算的地下建筑结构抗震分析平台，实现地震灾害的有效预测和评估。
施工阶段分析关于“独立模型”和“累加模型”区别
施工阶段分析关于“独立模型”和“累加模型”区别具体问题：在gen施工阶段分析时，独立模型和累加模型有何区别？如何进行考虑和设置？具体解答：工程师在做施工阶段分析时，模型考虑“独立模型”还是“累计模型”的概念和效果不是很清晰，这里统一给大家举例说明。
施工阶段分析控制数据（主菜单：分析->分析控制->施工阶段分析控制数据）如图1所示。
对于“分析选项”中，如果两者都不勾选，表示程序进行线性的独立模型分析。
勾选“考虑非线性分析”中的“独立模型”，表示在各个施工阶段形成独立模型来进行分析。
“累计模型”表示累加各个施工阶段的结果进行非线性分析。
这里的累加效果是针对计算过程中的内力位移而言的。
“考虑时间依存效果”表示考虑材料的徐变和收缩及抗压强度的变化。
独立模型的几何非线性分析和考虑时间依存性的分析不能同时进行，而进行累加模型的几何非线性分析才可以和时间依存效果及索初拉力同时考虑。
图1 施工阶段分析控制数据首先，对比勾选“考虑非线性分析”的“独立模型”和“累计模型”的区别。
如图2为某一钢结构的施工安装过程中的某些阶段，我们以这个例子为例说明问题。
图2 钢结构施工阶段分析模型施工阶段分析分为3个阶段，三个阶段分别如图3所示。
每个阶段荷载只考虑自重。
第一阶段为钢梁安装，考虑底部及梁周围的边界约束，具体见图3（a）所示。
图3 （a）第一阶段-钢梁安装第二阶段为台架安装，边界条件为释放钢梁的梁端约束，台架底部与第一阶段钢梁的连接考虑了刚性连接，如图3（b）所示。
图3 （b）第二阶段-台架安装第三阶段再次安装钢梁，边界添加了钢梁四周的约束和台架支撑与钢梁部分连接的弯矩释放，如图3（c）所示。
图3 （c）第三阶段-钢梁安装分别勾选“考虑非线性分析”的“独立模型”和“累加模型”，如图4所示。
图4 分析控制设置查看第三阶段后的位移情况，如图5（a）和（b）所示。
图5（a）非线性独立模型结果图5（b）非线性累计模型结果从图5总对比，可以看出，考虑“累加模型”后，第二三施工段的台架和钢梁在竖向方向的位移明显比“独立模型”大。
网架结构整体吊装的几何非线性问题
计软件一般不考虑结 构的非 线性 问题 。然而 ， 网架 在 整体 吊装施工时 ， 事实上存 在着不 同程度 的各 吊点起 吊不 同步 问题 ， 有时这种 情况 还相 当严重 。这种 变形
少了高 空安装 作业量 ， 吊装 的操作工艺简单方便 ， 机械 化施工 作业大大提高 了工作 效率 ， 缩短 了工期 ， 大限 最 度地减 少 了脚 手架 的用量 ， 使施 工成 本大 Ｉ 下 降。 晤度 整体吊装施工 方 法无 论从 技 术上 还 是经 济上 都 显示
内力验算 ， 而对整体 结构在 吊装 中可能遇 到的 内力 变 化、 工变位 和施工 中的稳定 问题不够重视 ， 施 特别是对
由于历史 的原 因 ， 目前 我国网架设计 、 网架施 工是
大跨度 空间网架结 构整体 吊装技术 在 多点抬 吊时， 不
可避免 要遇 到 的多 吊点 不 同步可 能 造成 的危 害性 知 之甚少 。在实 际施工 的很多情况下这个 问题 已不是结
出其它施工方法无可 比拟的优越性 。 １２ 网架整体 吊装技术运用 中存在 的问题 ． 尽管 网架整体 吊装施工 技术 的优点 很： 但 我们 多， 也应看到使用这种 施工 方法 的危险性 ， 由于大跨 度 空 间 网架结构整 体已经全 部在地 面组装连 接完 毕 ， 体 整
结构的重量 巨大 ， 少则几 百 吨， 多则几 千 吨， 以在 施 所
吴建挺等 ： 网架结构整体吊装的几何非线性 问题
网架 结构 整体 吊装 的几 何 非 线性 问题
吴建挺 陆其荣 卓 ， ，
（ ．浙江展诚建设集团有限公 司 。 杭州 １
新
３ ０ ８） １ ５ ０
３ ０ ５； ２ １ ０ ０ ．浙江大学建筑２ 程学院 ． 杭州 １ ２
MIDAS Gen软件常见问题与解答 200710
MIDAS/Gen软件常见问题与解答目录MIDAS/Gen软件常见问题与解答 (1)一、建模 (9)问：对于satwe模型转换这块，需要注意的那些问题？ (9)问：DXF文件导入时，需要注意什么问题？ (9)问：程序如何实现相似层，相同的楼层是否能修改一个就可以了？ (9)问：如果要考虑地下室的地基土与结构的相互作用，请问弹簧刚度怎样确定？ (10)问：一柱托双梁时，采用主从节点约束时，在从节点上加荷载，程序能否自动考虑扭转？ (10)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？. 10 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？ (10)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？ (10)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？ (10)问：如何施加偏心？ (10)问：剪力墙开洞后，定义的层是不是必须重新生成，且重新生成的层必须包含剪力墙开洞节点，否则不计算？ (11)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？ (11)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？ (11)问：时间依存材料（抗压强度）输入时为何没有中国规范？ (11)问：平面内刚度和平面外刚度区别？ (11)问：定义板厚时，面内厚度与面外厚度是什么意思？程序计算自重时如何取值？. 11 问：Pushover的模型，在修改保存后，再次打开的时候报错，无法打开模型，原因是什么？ (11)问：单向板导荷时，发现荷载导到短边上了，为什么？ (12)问：弹性连接、节点弹性支承和一般弹性支承的区别是什么？ (12)问：如何定义非X,Y,Z轴方向的约束，比如在X-Z平面内，结点所受约束与X轴成45度？ (12)问：模型的第二个施工阶段想要模拟X向滑动铰支座，但是出来的位移特别大，感觉支座没有起作用。
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考虑非线性分析（独立模型）：考虑几何非线性进行施工阶段分析。
独立模型阶段：在各个施工阶段形成独立模型来进行分析。
独
立模型的几何非线性分析和考虑时间依存特性的分析不能同时
进行。
此时，除了非线性分析控制选项之外的其它选项不能设
定。
累加模型阶段：累加各个施工阶段的结果来进行非线性分析。
进行累加模型的几何非线性分析时，可以考虑时间依存特性的
效果和索初拉力类型，还可以考虑施工阶段新激活构件的初始
切向位移（包括未闭合配合力）。
考虑平衡构件内力：考虑平衡力进行非线性分析。
只考虑P-Delta效应：考虑P-Delta效应进行施工阶段分析。
能够考虑轴力对
考虑时间依存效果(累加模型)：考虑材料的徐变和收缩、抗压强度的变化。
注：
1.累加模型阶段的几何非线性分析必须是以实际位移
为基准进行的，所以必须要勾选“赋予施工阶段中新
激活构件初始切向位移”选项。
就算用户不选择此项，
程序内部自动选择。
2.进行斜拉桥的几何非线性分析时，在激活拉索的阶段，
不能同时激活其它单元、除索张力以外其它荷载、其
它边界条件。
3.施工阶段中激活支撑（或连接、弹簧等）边界条件时，
要在相应构件激活之前一个施工阶段激活。
如果构件
和边界条件同时激活，边界条件被激活时考虑了前一
个施工阶段引起的变形，结果会有很大的误差。
所以
先激活构件的情况，在激活边界条件时要选择“变形
前”选项。