midasGen开口节点细部分析分析.doc
节点细部分析-迈达斯-midas
例题3 开口部详细分析开口部详细分析3 例题3. 开口部详细分析概要此例题将介绍利用MIDAS/Gen对开口详细部分的建模分析方法。
此例题的步骤如下：1.简要2.设置基本操作环境3.输入构件材料以及截面数据4.建立结构模型5.输入边界条件6.定义及输入荷载7.运行结构分析8.查看分析结果开口部详细分析4例题3. 开口部详细分析概要本例题介绍的是梁的腹部存在圆形开口部时，为对开口部进行补强设计而进行的建模、分析及查看结果的过程，材料采用Q235基本数据如图(1)所示：(a) 模型概要图1. 具有圆形开口部的梁构件和开口部的详细分析模型梁单元区间梁单元区间板单元详细模型区间50kN/m开口部详细分析5 设置基本操作环境1．设置单位体系1.单位体系为（KN,m）2．设置局部坐标系为了容易输入以及查看结果，使梁的单元坐标系与整体坐标系一致来建立模型。
即，利用 X-Z将梁腹部面设置为 UCS x-y 平面后点击 正面 使得操作画面与 UCS x-y 平面一致。
1.在图标菜单点击 X-Z2.在 坐标 输入栏输入 ‘0, 0, 0’3.在 角度输入栏输入 ‘0’4.点击 键5.在图标菜单点击正面在修改视角标记‘9’后点击键，则可以省略第5 阶段。
开口部详细分析6定义材料和截面1：主菜单选择 模型>材料和截面特性>材料： 添加材料号：1 名称：Q235 规范：GB03(S)图2 定义材料2：主菜单选择 模型>材料和截面特性>厚度：添加：定义厚度（0.010，0.015，0.020，0.040）图3 定义厚度开口部详细分析7 建立结构模型1：主菜单选择 模型>节点>建立为了圆形开口部以及垂直 、水平加劲板的输入，在 UCS x-y 平面输入成为指定开口部的大小和补强位置的基准的9个节点。
由于圆形开口部的补强位置以开口部的中心为基准关于横轴和竖轴对称，故只建立开口部右侧上端的1/4部分的模型后利用对称复制功能可完成剩下的部分。
Midas Gen系列培训资料
图 1 例题—框剪结构推覆分析
要点关注
图 2 某超高层推覆分析
位移控制
图 3 某体育场馆推覆分析
结果列举
性能控制点
设定荷载增幅次数 和迭代次数
静力弹塑性分析控制
静力弹塑性分析荷载工况
提供多折线类型和 FEMA 类型，亦可由 用户自定义
用户也可自定义铰 特性值的有关参数
类型
可对剪力墙直接分 配墙单元塑性铰 FEMA 类型，亦可自
图 3 某穹顶组合结构
结果列举
将荷载类 型分为可 变与不变
屈曲分析控制数据
最低阶模态屈曲向量
使用位移控制法
失稳临 界点
临界荷载系数
图 4 屈曲模态
图 5 临界荷载系数
稳定系数
非线性分析控制数据
荷载－位移全过程曲线
钢结构节点细部分析
背景 为精确分析开口部位的应力状态，使用板单元进行细部建模和分析，利用刚性连 接功能将采用板单元建立的开口部位模型和采用梁单元建立的其他部分的模型 连为一体，查看板单元开口部位细部分析的结果。
目录
一 钢筋混凝土框剪结构抗震分析及设计 二 钢结构分析及优化设计 三 单层网壳屈曲分析 四 钢结构节点细部分析 五 组合结构分析 六 钢筋混凝土结构施工阶段分析 七 转换结构细部分析 八 钢筋混凝土静力弹塑性推覆分析 九 筒仓的建模分析 十 索单元的应用 十一 边界非线性分析 十二 动力弹塑性分析 十三 大体积混凝土水化热分析 十四 弹性地基梁分析 十五 超长板温度应力分析 十六 错层框剪结构分析及设计
梁单元
板单元
实体单元
图 1 例题—转换深粱结构（梁、板、实体）图 2 某转换粱结构来自图 3 某多塔转换结构
要点关注
MIDAS 细 部 分 析
目录简要 (3)设计操作环境及定义材料/截面/厚度 (4)定义材料 (4)定义截面 (5)定义厚度 (5)用板单元建立细部部分 (7)输入细部模型 (10)输入边界条件 (13)输入刚性连接 (13)输入荷载 (15)设定荷载工况 (15)输入自重 (15)运行分析 (15)查看结果 (16)查看反力 (16)建立模型3 (18)输入刚性连接 (19)输入强制位移 (21)运行分析 (22)查看结果 (22)查看模型3的位移和变形图 (22)查看应力 (23)查看模型1的应力图 (23)查看模型2的应力 (25)查看模型3的应力 (27)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=1040 t=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)。
midasGen钢构造施工阶段分析
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
•巨型柱与核心筒之间由8个两层高的外伸桁架连接。
•不均匀变形引起的附加应力是主要验算内容之一。为了最 大限度地减小相对位移，将内筒和柱子的轴压比设计得比 较接近。
•为了控制不均匀变形，外伸桁架在施工中设置了孔槽，可 以减少施工中不均匀变形引起的附加应力。
• 世界第4高建筑(421m) • 中国建筑技术的象征 • 设计公司: SOM
② 钢结构网架：吊装及拆除支架顺序对网架内力的影响
③ 预应力结构：分阶段张拉的效应和预应力损失
④ 基坑支护：施工过程中内力变化较大
⑤ 超厚楼板或筏板：分层浇筑的水化热分析
⑥ 超长楼板：分块浇筑(变形缝、后浇带、跳仓法)的水化热分析
Level Level Level
中高层钢结构建筑
17 15 13 11
2009年12月24日印度
11.1.1施施工工中中发生生的的事事故故
2011年12月5日上午7时30分许，合肥包河 大道一截在建“贝雷梁”发生险情，重达 300多吨的“贝雷梁”发生倾斜，笨重的钢 梁朝东侧发生严重歪倒。
1.1施工中发生的事故
2012年3月12日湖南娄底市发 生一起在建大桥坍塌事故，造成 总损失高达数亿人民币高达1.08 亿元。事后事故鉴定认为，坍塌 原因乃过早拆除大桥底部临时支 撑所致。可见临时支撑体系拆除 方案必须慎重考虑。
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=1040H=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)。
(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。
MIDASGen-例3
1. 点击 交叉分割删除 ‘ ’ 标识 2. 连接节点 2, 3, 6, 5 来输入板单元 17 3. 连接节点 5, 6, 9, 8 来输入板单元 18 4. 连接节点 4, 5, 8, 7 来输入板单元 19
10
开口部详细分析
交叉线
图6. 生成腹部剩下的板单元
为了形成优良的有限元网格(Fine Mesh)，把输入的板单元如下按适当的大小分 割。
13. 点击
键
为了在图1(b)的○A 领域输入8个板单元，现在对节点2和5以及4和5之间的区间进 行四等分。
1. 点击 自动调节缩放 (Toggle off) 2. 在Model Entity选项(图4①)选择 节点 3. 在功能目录表选择 分割节点 4. 在 等间距 的 分割数量 输入栏输入 ‘4’ 5. 点击分割的节点号输入栏后用鼠标连续指定节点2、5以及节点4和5
15. 点击
键
16. 点击
键
17. 在 厚度 选择栏选择 ‘15 : 0.015000’
18. 点击
键
19. 与步骤12∼16相同的方法选择截面号 ‘997’(梁的翼缘)
20. 在 厚度 选择栏选择 ‘40 : 0.040000 ’
21. 在 复制数量 输入栏输入 ‘4’
22. 点击
键
23. 点击
键
设置基本操作环境
单位系 先打开新文件，使用 工具>单位体系 菜单指定操作所要使用的单位系。
1. 在主菜单选择 工具>单位体系
2. 在 长度 选择栏选择 ‘mm’
3. 在 力(质量) 选择栏选择 ‘kN’
4. 点击
键
为了容易输入以及查看结果，使梁的单元坐标系与整体坐标系一致来建立模型。 即，利用 X-Z 将梁腹部面设置为 UCS x-y 平面后点击 正面 使得操作画 面与 UCS x-y 平面一致。
midasGen-平板网架的分析设计
midasGen-平板网架的分析设计1例题平面网架的分析设计2 例题. 平面网架的分析设计概要此例题将介绍利用midas Gen做平面网架的分析设计过程，以及查看结果的方法。
此例题的步骤如下:1.简介2.设定操作环境及定义材料和截面3.建立网架的一个锥体4.形成平面网架5.生成柱6.定义边界条件7.加荷载8.输入反应谱分析数据9.将荷载转换为质量10.运行分析11.荷载组合12.查看振型形状及各振型所对应的周期13.查看反力、位移及内力14.一般设计参数15.钢构件截面验算16.查看钢构件设计结果简图17.查询及材料统计例题平面网架的分析设计31.简介本例题介绍使用midas Gen 进行平面网架结构的分析和设计的方法。
基本数据如下：上弦：P140×4.5 ? 下弦: P102×3.5 ? 腹杆：P50×2.5 ? 柱：HW200×204×12/12 ? 钢材： Q235 ? 柱高： 5m设防烈度：8o（0.20g ）场地：Ⅱ类图 1 平面图图 2 立面图例题平面网架的分析设计4图3 标准视图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2.主菜单选择文件>保存:输入文件名“平板网架”并保存3.主菜单选择工具>设置>单位系:长度 m, 力 kN例题平面网架的分析设计5图4 定义单位体系4．主菜单选择特性>材料>材料特性值添加：定义Q235钢材材料号：1 名称：Q235 设计类型：钢材规范：GB03(S) 数据库：Q235 材料类型：各向同性点击确认按钮注：也可以通过程序右下角随时更改单位图5 定义材料注：也可以通过程序左侧树形菜单“模型>材料和截面特性>材料”来定义材料。
同样，其他操作也可通过左侧树形菜单实现。
例题平面网架的分析设计65．主菜单选择特性>截面>截面特性值添加：定义上弦、下弦和腹杆、柱截面尺寸上弦：P140×4.5下弦: P102×3.5腹杆：P50×2.5柱：HW200×204×12/12图6定义截面注：快捷键可通过主菜单“工具>用户自定义>自定义>键盘”实现。
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图1具有圆形开口部的梁构件和开口部的详细分析模型
1.主菜单选择工具>设置>单位系:
单位体系为（kN,m）
2.设置用户坐标系
主菜单选择结构>坐标系/平面>UCS>X-Z平面
为了容易输入以及查看结果，使梁的单元坐标系与整体坐标系一致来建立模型。利用 X-Z将梁腹板面设置为 UCS x-y 平面后，点击 正面使得操作画面与 UCS x-y 平面一致。
11.在间距输入栏输入‘0.8, 0.7’
12.点击 键
13.在图标菜单点击 全选
14.在任意间距的方向选择栏选择‘y’
15.在距离输入栏输入‘.7 .3’
16.点击 键
17.在图标菜单点击 用窗口选择后选择节点 1
18.在形式选择栏选择‘移动’
19.在方向选择栏选择‘x’
20.在距离输入‘0.5’后点击 键
1.在图标菜单点击 全选和 自动调节缩放
2.在形式选择栏选择‘复制’
3.在镜像平面选择栏选择‘z-x 平面’
图9分割腹板处的板单元
6.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元
为了建立垂直、水平加劲板以及上端的翼缘，先在加劲板和翼缘的位置输入梁单元，然后利用单元扩展功能，将梁单元扩展为板单元
1.在树形菜单中(图10)选择建立单元
2.在单元类型选择栏选择‘一般梁/变截面梁’
3.在截面输入栏输入截面号‘998’
4.点击交叉分割/节点表示‘’
2.在图标菜单点击 自动对齐，可以自动调节缩放
3.在主菜单选择节点/单元>建立节点
4.在坐标(x, y, z) 输入栏输入‘0 0 0’
5.点击 键
6.在树形菜单中(图4的)选择 移动/复制节点
7.在图标菜单选择 全选
8.在形式选择栏选择‘复制’
9.在复制和移动选择栏选择‘任意间距’
10.在方向选择栏选择‘x’
4.在单元类型选择栏选择‘梁单元’
5.在材料选择栏选泽‘1 :Q235’
6.在截面输入栏输入截面号‘999’
7.在生成形式输入栏选择‘旋转’
8.在复制次数输入栏输入‘8’
9.在旋转角度输入栏输入‘90/8’
10.在旋转轴选择栏选择‘z-轴’
11.在 第一点 输入栏输入‘0, 0, 0’
12.点击 键
利用节点生成板单元。按逆时针方向连接是为了统一生成的板单元的单元坐标系，以便以后分割单元时可以有效地使用分割单元功能。
1.在单元工具条选择 建立单元
2.在单元类型选择栏选择‘板’,确认‘4 节点’
3.在材料名称选择栏选择‘1 :Q235’
4.在厚度.选择栏选择‘0.02’
5.用鼠标指定节点连接输入栏后连接节点1, 2, 18, 10来生成板单元9
1.主菜单选择节点/单元>节点>建立节点
为了方便圆形洞口以及垂直、水平加劲板的输入，在 UCS x-y平面建立定位洞口和加劲板基准的9个节点。
由于圆形洞口周边的加劲板关于洞口中心横轴和竖轴对称，故只建立开口部右侧上端的1/4部分的模型后利用对称复制功能可完成剩余部分的建模。
1.在图标菜单点击 节点号、 单元号，可以显示节点号和单元号
图7生成圆形开口部的板单元
图8生成腹板处其余的板单元
5.主菜单选择节点/单元>单元>分割
为了形成优良的有限元网格(Fine Mesh)，把输入的板单元按适当的大小分割。
1.在图标菜单使用 用交叉线选择选择 区域的板单元(单元9到16)
2.在单元类型选择栏选择‘其他平面单元’
3.在分割选择栏选择‘等间距’
图5在开口部边框生成临时梁单元
3.主菜单选择节点/单元>节点>分割节点
现在对节点2和5以及4和5之间的区间进行四等分。
1.点击 自动调节缩放(TogglБайду номын сангаас off)
2.在等间距的分割数量输入栏输入‘4’
3.点击分割的节点号输入栏后用鼠标连续指定节点2、5以及节点4和5
图6为了输入板单元分割节点
4.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元
6.连接节点10, 18, 19, 11生成板单元10
7.与上面相同的方法依次连续生成板单元11到16
8.在图标菜单点击 收缩单元(Toggle on)
9.点击交叉分割删除‘’标识
10.连接节点2, 3, 6, 5来输入板单元17
11.连接节点5, 6, 9, 8来输入板单元18
12.连接节点4, 5, 8, 7来输入板单元19
4.在X方向分割数量输入栏输入‘3’
5.在Y方向分割数量输入栏输入‘1’
6.点击 键
7.点击 单选选择 区域的单元17
8.在分割数量 x以及y输入栏分别输入‘4’
9.点击 键
10.选择 和 区域的单元18, 19
11.在X方向分割数量输入栏输入‘4’
12.在Y方向分割数量输入栏输入‘2’
13.点击 键
5.用鼠标点击节点连接输入栏后连接节点4和58来输入临时梁
6.连接节点2和8来输入临时梁
7.在截面输入栏输入截面号‘997’
8.点击节点连接输入栏后连接节点7和9来在上端翼缘位置输入临时梁
图10在加强部分和翼缘的位置输入梁单元
7.主菜单选择节点/单元>单元>镜像
利用面对称功能对开口部详细模型的剩下的3/4部分生成单元。
例题7
开口部详细分析
例题. 开口部详细分析
概要
此例题将介绍利用midasGen对开口部分的建模分析方法。
此例题的步骤如下：
1.简介
2.设置基本操作环境
3.输入构件材料以及截面数据
4.建立结构模型
5.输入边界条件
6.定义及输入荷载
7.运行结构分析
8.查看分析结果
本例题介绍的是梁的腹板存在圆形开口部时，为对开口部进行加强设计而进行的建模、分析及查看结果的过程，材料采用Q235，基本数据如图(1)所示：
图4在单元输入位置生成节点
2.主菜单选择节点/单元>单元>扩展
利用复制节点的同时生成单元的“扩展单元”功能在开口部边框的圆管形加劲板位置输入梁单元。
此梁单元用于利用扩展(Extrude)功能生成圆管形加劲板。
1.选择节点/单元>单元>扩展
2.在扩展类型选择栏选择‘节点线单元’
3.在图标菜单点击 用窗口选择后选择节点 1
1.在结构菜单点击 X-Z
2.在坐标输入栏输入‘0, 0, 0’
3.在角度输入栏输入‘0’
4.点击 键
5.在图标菜单点击 正面
1.主菜单选择特性>材料>材料特性值：
添加：材料号：1 名称：Q235 规范：GB03(S)
图2定义材料
2.主菜单选择特性>截面>厚度：
添加：定义厚度（0.01，0.015，0.02，0.04）