midas详细操作过程-粘弹性人工边界
midas-gts数值分析方法介绍
与sap2000相比较，1）CAD建模型时，不需将曲线分段，因而不 需分小段施加荷载2）弹簧背离结构端可施加强制位移，满足反应位 移法分析要求3）经比较，计算结构内力较sap2000基本一致。
七、具体操作实例
3、水利大坝
二、midas-gts应用领域
4、桥台基础
二、midas-gts应用领域
5、边坡工程
二、midas-gts应用领域
6、基坑开挖
二、midas-gts应用领域
7、地铁隧道
二、midas-gts应用领域
二、midas-gts应用领域
8、铁路移动荷载
移动荷载
9、抗震分析
二、midas-gts应用领域
七-3、抗震分析
3、时程法分析 2）计算方法。 A、考虑水平和竖向地震波的影响，其加速度最大值按照
1（水平X方向）：0.85（水平Y方向）：0.65（竖向）的比例调整。 B、计算模型的侧面人工边界距地下结构为3倍车站水平有效宽度，
底面人工边界距结构为3倍车站竖向有效高度，上表面取至实际地表。 C、模型边界采用粘弹性吸收边界。为了定义粘性边界需要计算相应 的土体x, y, z方向上的阻尼比。计算阻尼的公式如下：
大或在横向有结构连接； B、地质条件沿地下结构纵向
变化较大，软硬不均； C、隧道线路存在急曲线。
七-3、抗震分析
2、反应位移法分析
1）计算荷载及其组合： A、地震作用（土层相对位移、结构惯性力和结构周围剪力作用），
可由一维土层地震反应分析得到；对于进行了工程场地地震安全 性评价工作的，应采用其得到的位移随深度的变化关系；对未进 行工程场地地震安全性评价工作的，可通过计算公式推算。 B、 非地震作用(土压、水压、自重等)取值、分类应按 《地铁设计规范》执行； C、抗震设计荷载组合应按《建筑抗震设计规范》规定执行。
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）。
波动问题中的三维时域粘弹性人工边界
波动问题中的三维时域粘弹性人工边界一、本文概述在波动问题研究中，粘弹性人工边界作为一种重要的数值模拟方法，被广泛应用于地震工程、岩土工程、结构动力学等领域。
本文将重点探讨三维时域粘弹性人工边界在波动问题中的应用。
我们将对粘弹性人工边界的基本理论进行介绍，包括其发展历程、基本原理以及在波动问题中的应用背景。
随后，我们将详细介绍三维时域粘弹性人工边界的建模方法、数值实现过程以及关键参数的选取。
我们还将分析三维时域粘弹性人工边界在波动问题中的优势和局限性，以及在实际应用中可能遇到的问题和解决方法。
我们将通过具体案例来展示三维时域粘弹性人工边界在波动问题中的实际应用效果，并总结其在实际工程中的应用前景。
本文旨在为从事波动问题研究的学者和工程师提供一种有效的数值模拟方法，以更好地理解和解决实际工程中的波动问题。
通过本文的介绍和分析，读者可以深入了解三维时域粘弹性人工边界的基本原理、数值实现方法以及实际应用效果，为相关研究提供有益的参考和借鉴。
二、波动问题基本理论波动问题，作为物理学和工程学中的核心领域，主要研究波在介质中的传播规律。
波的传播受介质特性、波的初始条件和边界条件等多种因素影响。
波动问题涉及弹性力学、动力学、波动方程等多个学科分支，其基本理论为理解和分析复杂波动现象提供了基础。
在波动问题中，波动方程是描述波传播行为的关键。
一维情况下，波动方程可以表示为 (\frac{\partial^2 u}{\partial t^2} = c^2 \frac{\partial^2 u}{\partial x^2})，其中 (u) 是波的位移，(t) 是时间，(x) 是空间坐标，(c) 是波速。
这一方程描述了波在均匀、无阻尼介质中的传播行为。
对于三维情况，波动方程需要考虑三个空间维度，形式更为复杂。
同时，波动方程还需要结合具体的介质特性，如弹性模量、密度等，来求解特定问题的波动行为。
在波动问题中，边界条件对于波的传播具有重要影响。
个人总结-MIdas建模基本操作步骤
目录一定义材料 (2)二时间依存材料特性定义 (2)三截面定义 (3)四建立节点 (3)五建立单元 (4)六定义边界条件 (4)七定义自重荷载 (4)八钢束预应力荷载 (4)九温度荷载定义 (6)十移动荷载定义 (6)十一变截面及变截面组的定义 (9)十二质量数据定义 (10)十三 PSC截面钢筋定义 (11)十四节点荷载 (11)十五梁单元荷载定义 (11)十六组的定义 (11)十七支座沉降分析数据和支座强制位移 (13)十八施工阶段联合截面定义 (13)十九截面特性计算器 (14)二十 PSC设计 (14)一定义材料通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。
1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。
2、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。
3、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。
无论采用何种方式来定义材料，操作顺序都可以按下列步骤来执行：选择设计材料类型（钢材、混凝土、组合材料、自定义）→选择的规范→选择相应规范数据库中材料。
对于自定义材料，需要输入各种控制参数的数据，包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。
二时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作：1、定义时间依存特性函数（包括收缩徐变函数，强度发展函数）（图1，图2）；2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接（图3）；3、修改时间依存材料特性值（构件理论厚度或体积与表面积比）（图4）；定义混凝土时间依存材料特性时注意事项：1）、定义时间依存特性函数时，混凝土的强度要输入混凝土的标号强度；2）、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数，在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度；3）、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定，加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定（等于单元激活时材龄+荷载施加时间）；4）、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
弹性地基梁分析--midas 迈达斯
例题 弹性地基梁分析1例题弹性地基梁分析2 例题. 弹性地基梁分析概要此例题将介绍利用MIDAS/Gen做弹性地基梁性分析的整个过程，以及查看分析结果的方法。
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柱框架4.弹性地基模拟5.定义边界条件6.输入梁单元荷载7.定义结构类型8.运行分析9.查看结果例题 弹性地基梁分析31.简要本例题介绍使用MIDAS/Gen 进行弹性地基梁的建模分析。
(该例题数据仅供参考)基本数据如下：¾ 轴网尺寸：见平面图 ¾ 柱： 900x1000，800x1000¾ 梁： 500x1000，400x1000，1000x1000 ¾ 混凝土：C30图1 弹性地基梁分析模型例题弹性地基梁分析42.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2.主菜单选择 文件>保存: 输入文件名并保存3.主菜单选择 工具>单位体系: 长度 m, 力 kN图2. 定义单位体系4.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5.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：也可以通过程序右下角随时更改单位。
例题 弹性地基梁分析5图3 定义材料图4 定义梁、柱截面例题弹性地基梁分析6 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8，重复1；距离10，重复2；距离8，重复1；添加z坐标，距离8，重复1；距离6，重复1；编辑： Beta角，0；材料，C30；截面，500x1000；点击；插入：插入点，0，0，0；图5 建立框架例题 弹性地基梁分析72、主菜单选择 模型>单元>修改单元参数分别将梁及柱修改为相应的截面。
20170420-第二讲 midas Building的建模操作指导-(下)
轴向刚度 旋转刚度
适用范围：适用于带有柱下独 立桩基础、桩筏、承台梁的地 上结构模型的受力分析。
midas Building的基本操作入门指导
midas Building 第三代结构设计软件
应用3：模拟地下室的横向约束
考虑步骤：
1. 通过菜单 结构 > 标准层和楼层 > 标准 层和楼层来解除约束地下室的横向位移。
应用4：考虑地下室周端土对结构约束的效果 考虑步骤：
1. 通过菜单 结构 > 标准层和楼层 > 标准层和楼层来解除约束地下室的横向位移； 2. 选择地下室周边节点，定义土弹簧刚度。
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2. 释放约束的定义
a. 主梁和次梁铰接
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midas Building 第三代结构设计软件
边界和荷载定义的主要菜单：
1. 荷载参数定义（荷载控制、风荷载、地震荷载、人防荷载）； 2. 构件荷载定义（楼板、梁、墙、隔墙荷载、线、柱、点、强制位移）； 3. 时程荷载定义 （荷载数据、地震波）； 4. 温度荷载定义； 5. 荷载表格：荷载数据的显示和编辑。
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地下室的约束作用
考虑回填土对结构的约束作用，程序自动约束了 地下室各楼层的两个平动自由度和平面内的旋转 自由度。 当室外地面标高处在地下室楼层标高以下时，该 楼层将自动解除回填土的约束。用户也可以指定 解除约束的楼层。
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个人总结MIdas建模基本操作步骤
目录一定义材料 (2)二时间依存材料特性定义 (2)三截面定义 (3)四建立节点 (3)五建立单元 (4)六定义边界条件 (4)七定义自重荷载 (4)八钢束预应力荷载 (4)九温度荷载定义 (6)十移动荷载定义 (6)十一变截面及变截面组的定义 (10)十二质量数据定义 (10)十三 PSC截面钢筋定义 (11)十四节点荷载 (12)十五梁单元荷载定义 (12)十六组的定义 (12)十七支座沉降分析数据和支座强制位移 (14)十八施工阶段联合截面定义 (14)十九截面特性计算器 (15)二十 PSC设计 (15)一定义材料通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。
1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。
2、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。
3、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。
无论采用何种方式来定义材料，操作顺序都可以按下列步骤来执行：选择设计材料类型（钢材、混凝土、组合材料、自定义）→选择的规范→选择相应规范数据库中材料。
对于自定义材料，需要输入各种控制参数的数据，包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。
二时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作：1、定义时间依存特性函数（包括收缩徐变函数，强度发展函数）（图1，图2）；2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接（图3）；3、修改时间依存材料特性值（构件理论厚度或体积与表面积比）（图4）；定义混凝土时间依存材料特性时注意事项：1）、定义时间依存特性函数时，混凝土的强度要输入混凝土的标号强度；2）、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数，在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度；3）、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定，加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定（等于单元激活时材龄+荷载施加时间）；4）、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
midas详细操作过程-粘弹性人工边界
7
风格生成确认
4
http://gts.midasit.co.kr
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5. 荷载/边界条件
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施加模型两边粘弹性人工边界
模型 > 单元 > 建立曲面弹簧…
类型中选择单元线. 单元宽度指定为 1 选择网格左边和右边的单元 线,一共 40个 边界类型选择"点弹簧" 参数如图所示输入. 网格组输入"左右边界" 最大属性数量为"100" 点击适用.
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6. 分析(特征值)
13
分析
分析 > 分析…
在主菜单中依次选择 分析 > 分析… 勾选 特征值分析. 点击确认,开始进行分析.
※ 分析过程的一些信息在输出窗口中显示, 发生Warning时分析结果有可能不正常,因此 要特别注意. ※ 分析结果保存在扩展名为.TA的文件中, 而分析结果信息则以文本形式保存在.OUT文 件中.
17
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�
模型 > 荷载> 压力荷载…
函数对话框
激活建立/修改
名称输入"三角形"
确定选择变量为 X 按图中所示输入数值,点确认 确定基底函数指定为"三角形"
单击
※ 定义曲线的最一行输入完 成后,鼠标单击下一行,以 完成值的输入.
12
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个人总结-MIdas建模基本操作步骤汇总
目录一定义材料 (2)二时间依存材料特性定义 (2)三截面定义 (3)四建立节点 (3)五建立单元 (4)六定义边界条件 (4)七定义自重荷载 (4)八钢束预应力荷载 (4)九温度荷载定义 (6)十移动荷载定义 (6)十一变截面及变截面组的定义 (9)十二质量数据定义 (10)十三 PSC截面钢筋定义 (11)十四节点荷载 (11)十五梁单元荷载定义 (11)十六组的定义 (11)十七支座沉降分析数据和支座强制位移 (13)十八施工阶段联合截面定义 (13)十九截面特性计算器 (14)二十 PSC设计 (14)一定义材料通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。
1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。
2、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。
3、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。
无论采用何种方式来定义材料，操作顺序都可以按下列步骤来执行：选择设计材料类型（钢材、混凝土、组合材料、自定义）→选择的规范→选择相应规范数据库中材料。
对于自定义材料，需要输入各种控制参数的数据，包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。
二时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作：1、定义时间依存特性函数（包括收缩徐变函数，强度发展函数）（图1，图2）；2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接（图3）；3、修改时间依存材料特性值（构件理论厚度或体积与表面积比）（图4）；定义混凝土时间依存材料特性时注意事项：1）、定义时间依存特性函数时，混凝土的强度要输入混凝土的标号强度；2）、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数，在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度；3）、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定，加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定（等于单元激活时材龄+荷载施加时间）；4）、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
粘弹性人工边界及地震动输入在通用有限元软件中的实现
｛ｆ卺ｏ—＝ｈＫｇｖ二ｒ＝的≮＾簧｝铲＾Ｋ肼＝ｃ３）
【蛳ＪＩｌ页Ｇ·型导％型
式中
Ｋ删、Ｋ朋．为人工边界弹簧法向与切向刚度； ｈ为边界单元的厚度； 孝为等效泊松比，按下式取值：
移一』者各口≥２ 一７。
移一＿２（口一１）
关键词：一致粘弹性人工边界；粘弹性人工边界单元｝地震动输入；土一结构动力相互作用；ＡＮＳＹＳ
中图分类号；ＴＵ３５２
文献标识码：Ａ
文章编号；１６７２—２１３２（２００７）增刊一００３７—０６
Ｏ 引言
模拟无限地基辐射阻尼是进行土一结构动力相 互作用分析的一个关键环节。采用有限元数值方法 求解土一结构动力相互作用问题时一般需要从无限 介质中切取出有限尺寸的计算区域，通过在切取出 的计算区域的边界上引人人工边界来实现无限地基 的模拟。
，结构
所示，由三维单元边界面上的节点１、２、３、４所确定 的平面上均匀分布着法向和切向粘弹性人工边界的 阻尼器和弹簧。
图１人工边界等效弹簧一阻尼器系统
Ｋ删＝口Ⅳ号，ＣＢ．Ⅳ＝ｐｃｐ
（１）
广
Ｋ盯＝奸百ｋＪ＂，Ｃ盯＝ｐｃ，
（２）
式中ＫｓＮ、Ｋ胛分别为法向与切向弹簧刚度； ＧⅣ、Ｃ胛分别为法向与切向阻尼器的阻尼系
震动荷载。
３波动输入在通用有限元软件中的实 现方法
以上介绍了集中粘弹性人工边界和粘弹性人工 边界单元的施加及地震动输入的理论，粘弹性人工 边界和粘弹性人工边界单元模型中地震动输入的实 现，需要在人为切出的区域外侧单元表面施加随深 度、介质材料等变化的应力。在有限元模型中，可以 通过在单元表面直接施加均布荷载来实现。下面以 大型通用有限元软件ＡＮＳＹＳ为例来说明波动输入 的具体实现方法。
MIDAS GTS 工程概况-粘弹性人工边界
K N
G R
A
C ining Course
MIDAS IT Co., Ltd.
实例：
例题： 土体介质剪切模量G＝1 ，泊松比， 0 .2 5 介质密度 1 ，S波和P波波速分别为1和 3 ， 荷载为随时间变化函数，如下图3所示，并以 三角形分布作用于半空间表面。计算时间步 长为0.01。截取宽为4、高为2的平面作为计 算区域，单元大小为0.1 X 0.1，模型周围设 置粘弹性动力人工边界。
MIDAS/ GTS Training Course
We Analyze and MIDAS DesignIT the Co., Future Ltd.
粘弹性边界在GTS中的应用
Material Version 2.6.0, 2008
MIDAS Information Technology Co., Ltd.
•
图2 人工边界等效物理系统
4
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MIDAS IT Co., Ltd.
知识要点：
人工边界参数的计算：
• 法向（垂直于边界的方向）弹 簧系数与阻尼系数的计算：
K T G R A
T 和 N 是两个系数，取值范围分别是：
四边形平面应变单元 见图 1
3
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知识要点：
粘弹性人工边界：
• 模型土体与模型外侧土体之间 相互作用关系与图二所示。在 节点的法向及切向都加上一个 弹簧阻尼系统。 对于二维问题，弹簧刚度及阻 尼系数与网格的边长有关。
[0.35，0.65]和[0.8，1]； 为介质密度， c p 分别为S波和P波波速， cs 、 A有限元网格的面积，对于二维问题就是网 格的边长。
迈达斯操作手册
迈达斯操作手册MIDAS/Civil提供了实际设计需要的各种精确度极高的有限单元模型。
只受压单元只受拉单元间隙单元钩单元索单元(悬索单元)桁架杆单元一般梁单元变截面梁单元平面应力单元平面应变单元加劲肋板单元轴对称单元板单元(厚板/薄板、平面内/平面外厚度、正交异性)实体块单元(六面体、四面体、楔形)非线性连接单元(粘弹性消能器、铅芯橡胶支座、摩擦摆隔震装置、滞后系统)MIDAS/Civil不仅没有节点数和单元数的限制，对荷载数量和荷载组合数量也没有限制，并且提供批量处理多个模型的Batch analysis 功能。
静力分析热应力分析动力分析反应谱分析(SRSS、CQC、ABS)时程分析几何非线性分析大位移分析屈曲分析移动荷载分析影响面分析施工阶段分析支座沉降分析水化热分析热对流热辐射动力非线性边界分析弹塑性阻尼单元铅芯橡胶支座隔震单元摩擦摆隔震单元考虑材料时间依存特性的分析弹性模量的变化徐变收缩钢筋混凝土预应力分析预应力钢束的布置钢束预应力损失联合梁桥考虑联合前后刚度变化的分析建模助手梁、柱、拱、框架、桁架、板、壳板型桥梁、钢筋混凝土刚架桥、暗渠悬索桥斜拉桥预应力箱型桥梁(顶推法、悬臂法、移动支架法) 设计功能钢筋混凝土钢材组合结构工具箱有限元网格划分及建模器任意截面的特性值计算器文本编辑器图形编辑器地震波生成器材料统计表永宗大桥成桥阶段特征值分析模型(第一竖向振型：0.485 Hz)使用悬臂法桥梁建模助手建立预应力箱型截面并布置钢束图中显示的是生成的施工阶段模型西海大桥的某施工阶段模型分层浇筑的矮塔斜拉桥桥墩顶部水化热分析应力结果使用非线性边界单元的桥梁动力非线性分析结果使用MIDAS/Civil的施工阶段分析功能，可以考虑结构弹性模量的变化、徐变和收缩的影响、可以考虑结构模型的变化、荷载的变化、边界条件的变化。
另外，对悬索桥和斜拉桥可以做施工阶段分析。
特别是对预应力箱型桥梁，提供了悬臂法、顶推法、移动支架法的建模助手，用户只需输入简单的数据，即可自动生成施工阶段模型。
midas软件初级使用教程
midas软件初级使⽤教程⽬录建⽴模型①设定操作环境 .....................................................................................................................................................定义材料 .............................................................................................................................................................输⼊节点和单元 .................................................................................................................................................输⼊边界条件 .....................................................................................................................................................输⼊荷载 .............................................................................................................................................................运⾏结构分析 .....................................................................................................................................................查看反⼒ .............................................................................................................................................................查看变形和位移 .................................................................................................................................................查看内⼒ .............................................................................................................................................................查看应⼒ .............................................................................................................................................................梁单元细部分析 .................................................................................................................................................表格查看结果 ..................................................................................................................................................... 建⽴模型②设定操作环境 .....................................................................................................................................................建⽴悬臂梁 .........................................................................................................................................................输⼊边界条件 .....................................................................................................................................................输⼊荷载 ............................................................................................................................................................. 建⽴模型③建模 .....................................................................................................................................................................输⼊边界条件 .....................................................................................................................................................输⼊荷载 ............................................................................................................................................................. 建⽴模型④建⽴两端固定梁 .................................................................................................................................................输⼊边界条件 .....................................................................................................................................................输⼊荷载 ............................................................................................................................................................. 建⽴模型⑤⑥⑦⑧摘要本课程针对初次使⽤MIDAS/Civil 的技术⼈员，通过悬臂梁、简⽀梁等简单的例题，介绍了MIDAS/Civil 的基本使⽤⽅法和功能。
midas软件初级使用教程
北京迈达斯技术有限公司目录建立模型①设定操作环境 (2)定义材料 (4)输入节点和单元 (5)输入边界条件 (8)输入荷载 (9)运行结构分析 (10)查看反力 (11)查看变形和位移 (11)查看内力 (12)查看应力 (14)梁单元细部分析 (15)表格查看结果 (16)建立模型②设定操作环境 (19)建立悬臂梁 (20)输入边界条件 (21)输入荷载 (21)建立模型③建模 (23)输入边界条件 (24)输入荷载 (24)建立模型④建立两端固定梁 (26)输入边界条件 (27)输入荷载 (28)建立模型⑤⑥⑦⑧摘要本课程针对初次使用MIDAS/Civil 的技术人员，通过悬臂梁、简支梁等简单的例题，介绍了MIDAS/Civil 的基本使用方法和功能。
包含的主要内容如下。
1. MIDAS/Civil 的构成及运行模式2. 视图(View Point)和选择(Select)功能3. 关于进行结构分析和查看结果的一些基本知识(GCS, UCS, ECS 等)4. 建模和分析步骤(输入材料和截面特性、建模、输入边界条件、输入荷载、结构分析、查看结果)使用的模型如图1所示包含8种类型，为了了解各种功能分别使用不同的方法输入。
图1. 分析模型悬臂梁、两端固定梁简支梁○1 ○2 ○3 ○4 ○5 ○6 ○7 ○8 6@2 = 12 m截面 : HM 440×300×11/18 材料 : Grade3建立模型①设定操作环境首先建立新项目( 新项目)，以‘Cantilever_Simple.mcb ’ 为名保存( 保存)。
文件 / 新项目文件 / 保存( Cantilever_Simple )单位体系是使用tonf(力), m(长度)。
1. 在新项目选择工具>单位体系2. 长度 选择‘m ’, 力(质量) 选择‘tonf(ton)’3. 点击工具 / 单位体系长度>m ; 力>tonf本例题将主要使用图标菜单。
粘弹性边界-刘晶波-ansys中实现
粘弹性人工边界在ANSYS中的实现作者：河海水妖 2007-11-07 00:25:58标签：知识/探索ansys粘弹性人工边界动力边界条件粘弹性人工边界在ANSYS中的实现从半空间无限域取一4X2的矩形平面结构，顶部中间一定范围内受随时间变化的均布荷载，荷载如下p(t)=t 当0< DIV>p(t)=2-t 当1<=t<=2时p(t)=0 当t>2时材料弹性模量E=2.5，泊松比0.25，密度1网格尺寸0.1X0.1，在网格边界上所有结点加法向和切向combin14号单元用以模拟粘弹性人工边界（有关理论可参考刘晶波老师的相关文章）。
combine14单元的两个结点，其中一个与实体单元相连，另一个结点固定。
网格图如图1所示时程分析的时间步长为0.02秒，共计算16秒。
计算得到四个控制点位移时程图如图2所示，控制点坐标A(0,2)、B(0,1)、C(0,0)、D(2,2).计算所用命令流如下：/PREP7L=4 !水平长度H=2 !竖起深度E=2.5 !弹性模量density=1 !密度nu=0.25 !泊松比dxyz=0.1 !网格尺寸G = E/(2.*(1.+nu)) !剪切模量alfa = E*(1-nu)/((1.+nu)*(1.-2.*nu)) !若计算平面应力，此式需要修改 Cp=sqrt(alfa/density) !压缩波速Cs=sqrt(g/density) !剪切波速R=sqrt(L*L/4.+H*H/4.) !波源到边界点等效长度KbT=0.5*G/R*dxyzKbN=1.0*G/R*dxyzCbT=density*Cs*dxyzCbN=density*Cp*dxyzET, 1, plane42,,,2 !按平面应变计算et, 2, combin14, ,, 2 !切向et, 3, combin14, ,, 2 !法向r, 2, KbT, CbTr, 3, KbN, CbNMP, EX, 1, EMP, PRXY, 1, nuMP, DENS, 1, densityrectng,-L/2.,L/2,0.,Hasel, allaesize, all, dxyzmshape,0,2Dmshkey,1amesh, all!以下建立底边界法向和切向弹簧阻尼单元nsel,s,loc,y,0.*get,np,node,,count !得到选中的结点数，存入np*get,npmax,node,,num,maxd !得到已经定义的最大结点数，存入npmax*do,ip,1,npnpnum=node((ip-1)*dxyz-L/2.,0.,0.)x=nx(npnum)y=ny(npnum)z=nz(npnum)npmax=npmax+1n,npmax,x.,y-dxyz/2,z !定义底边界法向结点以便与边界点形成法向单元 type,3real,3e,npnum,npmaxd,npmax,all,0. !约束新生成的点npmax=npmax+1n,npmax,x-dxyz/2.,y,z !定义底边界切向结点以便与边界点形成切向单元 type,2real,2e,npnum,npmaxd,npmax,all,0. !约束新生成的点*enddo!以下建立左边界法向和切向弹簧阻尼单元nsel,s,loc,x,-L/2*get,np,node,,count !得到选中的结点数，存入np*get,npmax,node,,num,maxd !得到已经定义的最大结点数，存入npmax*do,ip,2,np !侧边界最下面一个点按底边界上处理npnum=node(-L/2,(ip-1)*dxyz,0.)x=nx(npnum)y=ny(npnum)z=nz(npnum)npmax=npmax+1n,npmax,x-dxyz/2.,y,z !定义左边界法向结点以便与边界点形成法向单元 type,3real,3e,npnum,npmaxd,npmax,all,0. !约束新生成的点npmax=npmax+1n,npmax,x,y-dxyz/2.,z !定义左边界切向结点以便与边界点形成切向单元 type,2real,2e,npnum,npmaxd,npmax,all,0. !约束新生成的点*enddo!以下建立右边界法向和切向弹簧阻尼单元nsel,s,loc,x,L/2*get,np,node,,count !得到选中的结点数，存入np*get,npmax,node,,num,maxd !得到已经定义的最大结点数，存入npmax*do,ip,2,np !侧边界最下面一个点按底边界上处理npnum=node(L/2,(ip-1)*dxyz,0.)x=nx(npnum)y=ny(npnum)z=nz(npnum)npmax=npmax+1n,npmax,x+dxyz/2.,y,z !定义右边界法向结点以便与边界点形成法向单元 type,3real,3e,npnum,npmaxd,npmax,all,0. !约束新生成的点npmax=npmax+1n,npmax,x,y-dxyz/2.,z !定义右边界切向结点以便与边界点形成切向单元 type,2real,2e,npnum,npmaxd,npmax,all,0. !约束新生成的点*enddoallsel,all/pnum,type,1/number,1eplotfinish/soluANTYPE,trans!*TRNOPT,FULLLUMPM,0btime=0.02etime=16.00dtime=0.02*DO,itime,btime,etime,dtimeTIME,itimensel,s,loc,y,H !选中需要加荷载的点nsel,r,loc,x,-L/4,L/4*if,itime,lt,1.,thenf,all,fy,1*itime*elseif,itime,ge,1.0,and,itime,le,2.0f,all,fy,1*(2-itime)*elsef,all,fy,0.0*endifallsel,allSOLVE*ENDDO另外，还用自己编写的有限元程序计算了一下这个例子，并与ANSYS得到的结果进行了比较，结果非常吻合，这里给出A点的比较结果。
【精品】迈达斯_midas_civil_mds建模4边界条件
MIDAS/Civil不仅为用户提供了一般的约束边界，而且为用户提供了弹性支撑单元、只受压单元和只受拉单元等各种非线性边界单元。
在建立与地基直接接触的结构物的边界条件时（如筏式基础或隧道等），面弹性支撑首先计算出板单元或实体单元的有效接触面积和地基反力系数，然后程序将自动计算出等效的弹性支撑刚度。
在建立桥梁模型时，用弹性连接模拟桥梁支座并给出支撑方向的刚度值，程序将自动计算出各支座的反力。
释放板端约束与释放梁端约束一样可以释放单元的约束条件。
局部坐标轴一般用于输入倾斜的边界，这样可以输出局部坐标系方向的支座反力。
有扩幅段的弯桥的倾斜边界示意图
将箱型钢桥
梁的主梁和桥墩用刚性连接单元连接成一
体
有紧急出口的隧道护壁模型和自动生成的等效SoilSpring示意图。
基于MIDAS GTS分析地铁运行振动对地铁车站沉降影响
基于MIDAS GTS分析地铁运行振动对地铁车站沉降影响古丽革乃·依力哈木;周美均;郑欣欣;梅钢【摘要】为探明地铁运行振动对地层的影响,以北京的地铁站为例,建立地铁站的结构三维模型及其所在地层的地质三维模型,在此基础上利用有限元分析软件在时域内对地铁区间隧道及其周围土体这一结构复合系统进行动力分析,得出各个控制点由地铁振动引起的位移分量值等.以此来研究地铁在运行过程中可能产生的安全问题,比如地铁长期运行产生的振动会不会引起地层沉降及开裂等问题.此方法模拟了列车的振动效应,探究了地铁振动对地层的影响及其响应,为保证地铁在后期使用的安全性的控制问题,保证地铁长期安全运行提供了一定的理论支撑,有重要的工程意义和社会意义.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2019(045)011【总页数】3页(P104-106)【关键词】空间有限元模型;地铁运行;地层【作者】古丽革乃·依力哈木;周美均;郑欣欣;梅钢【作者单位】中国地质大学(北京)工程技术学院,北京 100083;中国地质大学(北京)工程技术学院,北京 100083;中国地质大学(北京)工程技术学院,北京 100083;中国地质大学(北京)工程技术学院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】U231.41 概述地铁的大规模修建，给人们的生活和出行方式带来了许多便利的同时，地铁的振动将不可避免的对地铁站本身和所在地层及沿线的建筑物产生了影响。
在国际上，振动已被列为七大公害之一。
地铁运行时产生的振动会使沿线建筑物，地层发生受迫振动，可能会引起地层的不均匀沉降，甚至开裂等问题[1]。
如上海地铁一号线建成后未通车期间沉降基本没有发展，但通车后8个月沉降增加了3 cm～6 cm，4年内部分沉降甚至达到14 cm，这跟地铁动荷载作用下土体结构的改变和破坏，发生残余变形有关。
MIDAS/GTS是针对岩土工程而开发的有限元软件，该软件具有前后处理功能强大的岩土材料模型库，能满足大部分岩土体的破坏模式[5]，因此用该软件对地铁车站及其所在地层进行数值模拟，比较接近真实情况，且计算结果相对安全。
midas_刚性连接和弹性连接
首先需要明确：刚性连接=主从节点弹性连接中的刚性连接=刚臂刚性连接的功能是强制某些节点(从属节点)的自由度从属于某节点(主节点)。
包括从属节点的刚度分量在内的从属节点的所有属性(节点荷载或节点质量)均将转换为主节点的等效分量。
弹性连接中的刚性连接只是使得被连接的两个节点具有相同的自由度，没有刚性连接的从属关系，一般用于一个节点已经有约束的情况。
主从约束：是老的FEM软件里的说法，是指两个或多个节点在特定自由度上其总体矩阵（刚度、质量、荷载）取相同的编号。
主从约束和刚臂有很多区别，在结构分析时要注意区分。
主从约束可以在节点的某个自由度上建立，没有距离效应。
刚臂：顾名思义，所有自由度都连接在一起，存在你说的剪力二次弯矩。
在midas中，弹性连接的刚接就是形成刚臂单元（由于刚臂用来模拟共节点但不同坐标，可以认为同编号的节点间形成了一个刚臂单元），主要用来模拟墩梁固结位置和同位置左右截面不同的情况。
在这里我有一个小问题就是，为什么midas中将墩梁固结处应本共节点的位置设置成两个节点，可能是程序中不像平面程序共节点之间自动形成刚臂，不过计算结果应该是一样的，因为在有限元分析中，都应该是加入一个[A]矩阵来处理的，只是midas中需要指定刚臂。
而主从约束，是对于两个节点而言的，顾名思义主要是模拟两个节点自由度之间的关系，在有限元分析中，增加一个自由度方向上的主从约束关系相当于增加一个约束方程，在实际计算中采用充0置1法，也就说，主从自由度改变了总刚的阶数，只是为了计算方便，才保留原结构的刚度矩阵阶数不变，这是两者分析上的不同。
而且刚臂位置是一个单元，因此存在二次弯矩，而主从约束一般是同一个位置的两个节点。
发一个北京迈达斯技术有限公司桥梁技术部高工总结的区别,应该比较权威:midas中弹性连接和刚性连接是指什么意思技术知识2008-06-18 09:18:34 阅读32 评论0 字号：大中小两种作用效果是差不多的，只是主从约束刚性不可以钝化，弹性连接里的刚性连接可以钝化。
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6. 分析(特征值)
13
分析
分析 > 分析…
在主菜单中依次选择 分析 > 分析… 勾选 特征值分析. 点击确认,开始进行分析.
※ 分析过程的一些信息在输出窗口中显示, 发生Warning时分析结果有可能不正常,因此 要特别注意. ※ 分析结果保存在扩展名为.TA的文件中, 而分析结果信息则以文本形式保存在.OUT文 件中.
1
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2. 输入特性
3
生成属性
4
输入材料参数
模型 > 特性 > 属性
号:'1', 名称 中输入"土". 模型类型设定为弹性.
点击 确认.
在主菜单中依次选择 模型 > 特 性 > 属性. 添加 中选择 平面. 号:'1', 名称中输入 "土". 材料参数输入完成后在 添加 / 修改 平面属性 窗口 点击 适用.
程分析中使用.
退出,回到工作平面,点击
回到前处理.
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8. 荷载
15
施加三角形荷载
荷载组输入"三角形荷载" 类型指定为"线压力" 对象 类型指定为"曲线" 选定上图所示的曲线. 确认方向为"法向" 确定勾选了"均布荷载". P或P1输入" 1" 点击右侧的图标
※ 对于底边边界,K X 对应于切向的弹簧刚度;
K Z 对应于弹簧的法向刚度,阻尼同理;
点击确认.
6
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人工边界确定
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5. 分析工况 (时程分析)
19
分析工况生成
分析 > 分析工况…
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6. 分析(时程)
确认单元类型为"平面应变".
添加 岩土材料
2
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3. 生成网格
5
属性生成确认
6
划分网格
网格> 映射网格> K-线面…
如图所示按次序选择三个矩形中最左边上的
四条边线
14
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18
定义时变静力荷载
模型> 荷载> 时程分析数据> 时程荷载函数…
如图所示进行选择. 点击左下方的"添加" 点击"关闭"
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7. 提取特征值结果
14
提取周期值
结果 > 结果表格> 振型形状…
特征值振型中,下面 10阶全部勾选,点击确认 特征值分析结果中,将前两阶振型的周期记下,在时
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9. 定义时程荷载
16
定义时程荷载组
模型> 荷载> 时程分析数据> 时程荷载组…
在时程荷载组中点击 添加… 荷载组名称输入"时程荷载" 分析方法使用"直接积分法" 结束时间为" 8"秒 阻尼类型为"保用振型阻尼计算" 周期分别输入特征值分析中记下的值.
点击"确认"
网格尺寸按单元尺寸方式定义为 0.1. 属性选择为 土. 网格组输入为 土. 点击
预览确认网格尺寸.
点击 适用 生成网格.
右侧的两个矩形也采用同样的方法.
3
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1.启动GTS / 打开文件
1
打开 "粘弹性人工边界几何模型.gtb"
2
显示选项
打开GTS.
点击文件> 打开. 打开"粘弹性人工边界几何模型.gtb". 在主菜单中依次选择 视图 > 显示选项. 确认一般表单下的网格 节点显示 为 'False'. 适用 后关闭窗口.
模型 > 荷载> 压力荷载…
函数对话框
激活建立/修改
名称输入"三角形"
确定选择变量为 X 按图中所示输入数值,点确认 确定基底函数指定为"三角形"
单击
※ 定义曲线的最一行输入完 成后,鼠标单击下一行,以 完成值的输入.
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※ 对于左右两边边界, K X 对应于法向的弹簧刚度; 对应于弹簧的切向刚度,阻尼同理;底边边界与两边 边界恰好相反.
KZ
5
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9
施加模型两边粘弹性人工边界
具体数值见图中所示
8
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分析控制选项
在分析控制对话框中 振型数量改为"10",点击确定. 添加/修改分析工况对话框中点击确定
确定分析工况对话框中的名称及类型.
点击关闭.
9
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17
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�
7
风格生成确认
4
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5. 荷载/边界条件
8
施加模型两边粘弹性人工边界
模型. 单元宽度指定为 1 选择网格左边和右边的单元 线,一共 40个 边界类型选择"点弹簧" 参数如图所示输入. 网格组输入"左右边界" 最大属性数量为"100" 点击适用.
20
分析
分析 > 分析…
在主菜单中依次选择 分析 > 分析… 只勾选 时程分析. 点击确认,开始进行分析.
※ 分析过程的一些信息在输出窗口中显示, 发生Warning时分析结果有可能不正常,因此 要特别注意. ※ 分析结果保存在扩展名为.TA的文件中, 而分析结果信息则以文本形式保存在.OUT文 件中.
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5. 特征值分析
11
分析工况生成
分析 > 分析工况…
在主菜单中依次选择 分析 > 分析工况…
点击 添加… 工况名称中输入 特征值分析. 分析类型指定为特征值. 初始单元和初始边界指定为"无" 点击 分析控制.
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定义时程荷载函数
点击"添加时间函数" 函数名称输入"时程荷载函数"
模型> 荷载> 时程分析数据> 时程荷载函数…
时程函数数据类型指定为"无量纲"
时间与函数一栏,按图中所示输入. 点击"确认" 时程荷载函数对话框中点"关闭"