MIDAS钢结构整体解决方案
midas-Gen-钢结构优化分析及设计
例题3 钢框架结构分析及优化设计例题.钢框架结构分析及优化设计概要本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。
midasGen提供了强度优化和位移优化两种优化方法。
强度优化是指在满足相应规范的强度要求条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。
位移优化是针对钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功能。
本文主要讲述强度优化设计功能。
此例题的步骤如下:1.简介2.建立模型并运行分析3.设置设计条件4.钢构件截面验算及设计5.钢结构优化设计1.简介本例题介绍midas Gen的优化设计功能。
例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。
(该例题数据仅供参考)基本数据如下：➢轴网尺寸：见图2➢柱: HW 200x204x12/12➢主梁：HM 244x175x7/11➢次梁：HN 200x100x5.5/8➢支撑：HN 125x60x6/8➢钢材：Q235➢层高：一层 4.5m二～六层 3.0m➢设防烈度：8º（0.20g）➢场地：II类➢设计地震分组：1组➢地面粗糙度；A➢基本风压：0.35KN/m2；➢荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2；6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2；1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m；6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；➢分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用图1 分析模型图2 结构平面图图3 ①，③轴线立面图图4 ①，④轴线立面图图5 ○B，○C轴线立面图图6 ○A，○D轴线立面图2.建立模型并运行分析建立模型并进行分析运算。
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) ；数据库：Q235；材料类型：各向同性。
2.主菜单选择特性>截面>截面特性值：添加：添加梁、柱截面尺寸。
Midas gen在钢结构施工过程中的应用
Midas gen在钢结构施工过程中的应用发表时间：2020-12-17T07:52:11.732Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年20期作者：刘虹孙晗陆文杰李斯麟[导读] 伴随钢结构在我国建筑层面应用不断深入，其不断创新及发展，使建筑结构日渐复杂，譬如朝高等结构、张拉式结构等，给予建筑实际施工造成严重影响，主要因在实际施工进程中，其构件实际施工与设计施工受力存在偏差，需将施工进程中各构件受力状况予以分析，为设计受力与实际受力保持吻合做以支撑。
中国建筑第四工程局有限公司广东省广州市 510665摘要：伴随经济迅速发展，我国建筑数量及规模不断增加，但大规模建筑建设进程中，产生大量建筑垃圾，对环境造成严重污染，与我国可持续发展理念相悖。
为解决上述矛盾，钢结构建筑与对环境影响较小，为绿色建筑的标志，在我国建筑掀起应用潮流。
Midas系列于2002年入驻我国，凭借自身优势，在国内钢结构建筑中普遍应用，特别为 Midas gen成为工业、民用等建筑首选程序。
本文主要阐述 Midas gen内涵及特征基础上，分析其在钢结构施工中实际应用，力争为钢结构施工做以指引。
关键词：Midas gen；钢结构施工；应用伴随钢结构在我国建筑层面应用不断深入，其不断创新及发展，使建筑结构日渐复杂，譬如朝高等结构、张拉式结构等，给予建筑实际施工造成严重影响，主要因在实际施工进程中，其构件实际施工与设计施工受力存在偏差，需将施工进程中各构件受力状况予以分析，为设计受力与实际受力保持吻合做以支撑。
Midas gen于2002年引入我国之后，拥有人性化建模方式，全方位分析及完善的售后服务功能，被广泛应用于建筑结构设计中，在钢结构实际施工进程中，应用 Midas gen可将施工中钢结构受力状况凸显，进而为钢结构施工提供可靠指导。
一、Midas gen有限元程序软件特征当前已有的大型商业化结构有限元分析软件，其不仅需耗费较高成本，而且具有复杂的英文界面，实际使用进程中流程较为繁琐，给予相关技术人员带来挑战，降低其软件良好应用成效。
MIDAS钢结构设计
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医疗
图标元素
限，可能会搜索到令工程师更 为满意的截面。
自动优化设计
截面分组
---程序提供的优化设计功能是针对特征值— 截面进行的，如需得到更为优化的设计结 果，需在进行钢结构优化设计（或位移优 化设计）之前对要优化的构件进行更为详 细的截面分组。
---截面分组情况需由工程师根据建筑要求、 杆件受力情况，结构特点等多方面进行考 虑。显然，杆件截面分组越多，优化设计 带来的收益越大。
自动优化设计
主菜单选择 设计>钢结构优化设计
分析选项：输入反复计算次数。 板厚数据：在使用BUILT数据库
时（程序自动生成的数 库），焊接截面所使用的 钢板厚度数据库在此定义。 柱截面设计：对轴力和弯矩或仅对轴
力进行优化。 用户定义截面列表：
当截面数据库选择用户 时，在此定义用户数据 库，具体格式详见帮助文 件。
例题--带斜撑的六层钢框架结构
钢构件截面验算
主菜单选择 设计>钢构件截面验算：钢构件截面验算
---在选择项勾选某个单元，再勾选连接模型空间，在模 型空间可以看到被选择的单元
---图形结果以图形方式输出验算结果 ---详细结果以文本文件输出详细结果 ---特征值显示的杆件为本组特征值中应力比最大的 ---构件显示所有杆件的结果
手动优化设计
主菜单选择 设计>钢构件截面验算>修改
--- 选择截面数据库பைடு நூலகம்标准截面）及 截面形状设置规格限定条件
（0为搜索所有规格） --- 限定极限验算比范围，搜索
合适的截面，在满足要求的截面 中选择合适的截面 ---打开MGB文件，使用其他模型 中的截面数据(用此方法可以定义 用户数据库) 提示：有时放宽极限验算比的下
MidasGen钢筋混凝土结构设计分析.docx
MIDAS/Gen 培训课程（一）—钢筋混凝土结构抗震分析及设计北京市海淀区中关村南大街乙56 号方圆大厦1307 室Phone : 0Fax : 0E-mail目录简要错误 !未定义书签。
设定操作环境及定义材料和截面错误 !未定义书签。
利用建模助手建立梁框架错误 ! 未定义书签。
建立框架柱及剪力墙错误 !未定义书签。
楼层复制及生成层数据文件错误 ! 未定义书签。
定义边界条件错误 ! 未定义书签。
输入楼面及梁单元荷载错误 !未定义书签。
输入风荷载错误 ! 未定义书签。
输入反映谱分析数据错误 !未定义书签。
定义结构类型错误 ! 未定义书签。
定义质量错误 !未定义书签。
运行分析错误 !未定义书签。
荷载组合错误 !未定义书签。
查看反力及内力错误 !未定义书签。
位移错误 !未定义书签。
构件内力与应力图错误 !未定义书签。
梁单元细部分析错误 !未定义书签。
振型形状及各振型所对应的周期错误 !未定义书签。
稳定验算错误 !未定义书签。
周期错误 !未定义书签。
层间位移错误 !未定义书签。
层位移错误 !未定义书签。
层剪重比错误 !未定义书签。
层构件剪力比错误 ! 未定义书签。
倾覆弯矩错误 !未定义书签。
侧向刚度不规则验算错误 !未定义书签。
扭转不规则验算错误 !未定义书签。
薄弱层验算错误 ! 未定义书签。
一般设计参数错误 ! 未定义书签。
钢筋混凝土构件设计参数错误 ! 未定义书签。
钢筋混凝土构件设计错误 !未定义书签。
平面输出设计结果错误 !未定义书签。
简要本例题介绍使用Midas/Gen 的反映谱分析功能来进行抗震设计的方法。
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：见平面图柱:500x500主梁：250x450 ， 250x500次梁：250x400连梁：250x1000混凝土：C30剪力墙：250层高：一层： 4.5m二 ~六层： 3.0m设防烈度： 7o（ 0.10g）场地：Ⅱ类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注：也可以通过程序右下角随时更改单位。
MIDAS动力弹塑性
0.90
1.40
北京迈达斯技术有限公司
26
技术讲座
第三代结构设计解决方案
静/动力弹塑性
查看分析结果-塑性铰分布； FEMA: B（屈服）、IO 、 LS 、 CP 、
C 、 D 、 E（完全破坏）
双折线；1-yield； 三折线： 1-yield、2-yield； 纤维：应变等级1、2、3、4、5 反映混凝土/钢筋/墙单元受力状态； 数值为当前应变与屈服应变之比； 反映单元破坏的程度
双折线
钢筋混凝土/ 型钢混凝土 极限弯矩Mcr 开裂弯矩Mcr 极限弯矩Mu
三折线
钢结构/ 钢管混凝土 极限弯矩My 屈服弯矩My 极限弯矩Mu
8
北京迈达斯技术有限公司
技术讲座
第三代结构设计解决方案
静力弹塑性
弹塑性本构曲线
三种铰对比(弯矩铰)
•
梁截面：400*800； E：3*107 ; I=0.0170667m4; L=4.2m;
如何选波？
2. 二次判断-地震影响系数 与设计反应谱数据在统计意义上相符。
（主要振型周期点上相差不超过20%）
北京迈达斯技术有限公司
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技术讲座
第三代结构设计解决方案
动力弹塑性
滞回模型
简化模型 标准双折线 标准三折线 随动硬化三折线 指向原点三折线 指向极值点三折线 指向原点极值点三 折线 钢材/桥梁上部结构 退化模型 克拉夫双折线 刚度退化三折线 武田三折线 武田四折线 修正武田三折线 修正武田四折线 RC构件 桥梁上部结构 非线性弹性模型 弹性双折线 弹性三折线 弹性四折线 滑移模型 滑移双折线 滑移双折线只受拉 滑移双折线只受压 滑移三折线 滑移三折线只受拉 滑移三折线只受压 钢材/橡胶支座
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
wL2
wL2
12
12
L
+
6EI
L2
6EI
L2
L
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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。
2019年-MIDAS钢结构设计-PPT精选文档
自动优化设计
截面分组
---程序提供的优化设计功能是针对特征值— 截面进行的，如需得到更为优化的设计结 果，需在进行钢结构优化设计（或位移优 化设计）之前对要优化的构件进行更为详 细的截面分组。 ---截面分组情况需由工程师根据建筑要求、 杆件受力情况，结构特点等多方面进行考 虑。显然，杆件截面分组越多，优化设计
自动优化设计
更新分析模型
可以通过文本格式及图形格 式来查看杆件应力、杆件重 量、结构整体重量等数据在
优化设计过程中的变化情况
及最后结果。 点击“更新分析模型”即可 将优化设计所求得的杆件截
面赋给模型。再次进行分析
和验算，对个别不符合要求 的截面或者应力比过小的截 面单独进行调整。
自动优化设计
优化设计之后
优化设计是以满足设计强度为标准进行的，所以在优化 设计之后应该对优化后的结果进行使用性能验算。包括 绕度、风荷载和地震作用下的水平位移、层间位移验算 等。
பைடு நூலகம்
---在选择项勾选某个单元，再勾选连接模型空间，在模 型空间可以看到被选择的单元 ---“图形结果”以图形方式输出验算结果
---“详细结果”以文本文件输出详细结果
---“特征值”显示的杆件为本组特征值中应力比最大的 ---“构件”显示所有杆件的结果
手动优化设计
主菜单选择 设计>钢构件截面验算>修改
MIDAS/Gen 培训资料
钢框架结构分析及优化设计
分析目的
---钢框架结构整体分析 ---钢构件验算 ---钢结构优化设计
操作步骤
---建立及分析模型 ---设置设计条件 ---钢构件截面验算及设计 ---钢结构优化设计
MIDAS/Gen优化功能简介
迈达斯工程支架实例方案
迈达斯工程支架实例方案1. 背景介绍在建筑施工过程中，工程支架是不可或缺的一部分。
它不仅可以保障施工人员的安全，也可以有效地提高施工效率。
迈达斯工程支架是一种新型的支撑系统，可以满足不同场合的施工需求。
它具有结构稳定、安装方便、使用灵活等特点，受到了广泛的关注和应用。
2. 迈达斯工程支架的特点迈达斯工程支架采用优质的钢材制作而成，具有强度高、抗风荷载能力强、使用寿命长的特点。
采用模块化设计，可以根据实际需求进行组装，适用于各种不同的工程场合。
同时，迈达斯工程支架还具有防腐、防火等特性，可以满足建筑施工中对安全、环保要求的需要。
3. 迈达斯工程支架的应用领域迈达斯工程支架适用于各种建筑施工中的支撑和临时搭建场合。
包括但不限于：高层建筑的结构支撑、桥梁、隧道等交通工程的施工支撑、大型设备安装的支撑等。
其模块化设计的特点，使得迈达斯工程支架可以根据不同的场合进行组装，提高了施工的灵活性和效率。
4. 迈达斯工程支架的优势迈达斯工程支架相比传统的支撑系统具有很多明显的优势。
首先，迈达斯工程支架采用了先进的生产工艺和材料，具有更强的结构稳定性和抗风荷载能力。
其次，采用模块化设计，更加方便快捷的组装和拆卸，可以适应不同的建筑场合。
另外，迈达斯工程支架的防腐、防火性能也得到了很好的保证，可以满足建筑施工中的各种安全要求。
5. 迈达斯工程支架的实例方案5.1 高层建筑的结构支撑在进行高层建筑的结构支撑时，迈达斯工程支架可以发挥很大的作用。
由于高层建筑的结构比较复杂，需要对建筑进行有效的支撑和固定，以确保施工过程中的安全。
迈达斯工程支架的强度高、安装便捷的特点，可以很好地满足这一需求。
通过模块化设计，可以快速组装出适合高层建筑结构的支撑体系，保障施工的顺利进行。
5.2 桥梁、隧道等交通工程的施工支撑桥梁、隧道等交通工程的施工需要大量的支撑，确保施工的平稳进行。
迈达斯工程支架可以根据实际情况进行组装，提供有效的支撑体系。