MIDAS细部分析

细 部 分 析

目 录

简要 (1)

设计操作环境及定义材料/截面/厚度 (2)

定义材料 (2)

定义截面 (3)

定义厚度 (3)

用板单元建立细部部分 (5)

输入细部模型 (8)

输入边界条件 (11)

输入刚性连接 (11)

输入荷载 (13)

设定荷载工况 (13)

输入自重 (13)

运行分析 (14)

查看结果 (14)

查看反力 (14)

建立模型3 (16)

输入刚性连接 (17)

输入强制位移 (19)

运行分析 (20)

查看结果 (20)

查看模型3的位移和变形图 (20)

查看应力 (21)

查看模型1的应力图 (21)

查看模型2的应力 (23)

查看模型3的应力 (25)

简要

本例题的主要目的是针对了解MIDAS/Civil基本操作的技术人员，进一步介绍如何利用MIDAS/Civil进行细部分析的方法。

通常情况下，细部分析是在对建筑物进行完整体分析之后，针对有可能发生应力集中的部分，根据需要而进行的。

进行细部分析主要包括以下两种方法。

1. 通过将细部模型插入整体模型而进行分析的方法。

2. 将整体分析的变形结果以强制位移输入到细部模型的方法。

为了熟练掌握上述两种方法，在这里用以下三种方法分别建立30米长的简支梁，并通过查看结果进行比较。

模型1：使用梁单元建立整体模型

模型2：将简支梁的中间部分（6米）用板单元建模后插入到梁单元

的整体模型

模型3：用板单元建立细部模型后，在边界输入强制位移

首先建立模型1和模型2之后比较其结果。然后，将模型1中与细部模型的边界位置相对应的变形值以强制位移的形式输入到模型3中，并比较其分析结果。简支梁的模型如下图所示。

图 1. 分析模型及剖面图

Section : B 1040×1040×40×40 B=1040

H=1040t=40[单位 : mm]模型 1 模型 2

模型 3 Material : Grade3

设定操作环境并定义材料/截面/厚度

打开新文件(新项目), 以‘Detail. mcb’为名保存(保存)。

文件 / 新项目

文件 / 保存 ( Detail )

在本例题中将单位体系设定为 tonf(力), m(长度)。

工具 / 单位体系

长度>m ; 力>tonf ↵

定义材料

材料使用中国型钢数据库的钢材 Grade3。

模型 / 材料和截面特性 / 材料

类型>钢材 ; 规范>GB(S)

数据库>Grade3 ↵

图 2. 定义材料

定义截面

通过用户定义来定义梁单元的截面(B 1040×1040×40×40)。

模型 / 材料和截面特性 / 截面

数据库/用户

名称>Box ; 截面形状>箱型 ; 用户

偏心>中-中心

H ( 1.04 ) ; B ( 1.04 ) ; tw ( 0.04 ) ; tf1

( 0.04 ) ↵

图 3. 定义截面

定义厚度

定义细部模型中板单元的厚度。

模型 / 材料和截面特性 / 厚度

厚度>面内和面外 ( 0.04 ) ↵

图 4. 定义厚度

建立模型1和模型2

建立模型1

使用建立节点 在原点建立节点，通过扩展单元 功能在x轴方向将节点按 10@3m 扩展成梁单元来建立简支梁。

标准视图, 捕捉节点(on), 捕捉单元 (on)

节点号(on), 自动对齐 (on)

模型 / 节点 / 建立节点

坐标 ( 0, 0, 0 ) ↵

模型 / 单元 / 扩展单元

全选

扩展类型>节点Æ 线单元

单元属性>单元类型>梁单元

材料>1:Grade3 ; 截面>1:Box ; Beta 角 ( 0 )

生成形式>复制和移动

复制和移动>等间距

dx, dy, dz ( 3, 0, 0) ; 复制次数 ( 10 ) ↵

图5. 模型1的梁单元

用板单元建立细部分析模型

用板单元建立插在简支梁中间的宽x高为1m的箱型截面(参照图6)。

(0, 0.5, -3)

6m

图6. 用板单元建立的细部分析模型

这里使用 扩展单元的功能建立板单元。首先建立一根临时梁，之后将其扩展成板单元来形成箱型截面的翼缘部分。

模型 / 节点 / 建立节点

坐标 ( 0, 0.5, -3 )

复制>复制次数 (1) ; 间距 (0, 0, -1) ↵

模型 / 单元 / 扩展单元

选择最新建立的个体

扩展类型>节点Æ线单元

单元属性>单元类型>梁单元

材料>1:Grade3 ; 截面>1 : Box

Beta 角 ( 0 ) ; 生成形式>复制和移动

复制和移动>等间距

dx, dy, dz ( 0, -0.1, 0 ) ; 复制次数 ( 10 ) ↵

窗口缩放 (临时梁部分)

单选 ( 节点 : 12, 32 )

扩展类型>节点Æ线单元

单元属性>单元类型>梁单元

材料>1:Grade3 ; 截面>1 : Box

Beta 角 ( 0 ) ; 生成形式>复制和移动

复制和移动>等间距

dx, dy, dz ( 0, 0, -0.1 ) ; 复制次数( 10 ) ↵

图 7. 扩展成板单元所需输入的临时梁