MIDAS如何提取结构抗力(汇编)
最近在用Midas进行提取结构抗力的时候遇到些问题，在网上搜了很久都没有找到答案，也搜到和我一样碰到类似问题的，进过一段时间研究后终于发现了其中的问题所在，遂拿出来和大伙儿分享，一起学习。
这里就以网上一位网友的疑问进行解释，并介绍了一个如何提取结构抗力的小方法，见后面。
Midas抗力突变疑问
一、结构及设计出现的疑问：
1、本桥为某互通的匝道桥，3x20米，半径175米。
桥面11米，单箱双室。
中横梁2米，端横梁1.5米，一孔中有3个隔板。
结构中心线与路线中心线相差25公分。
2、MIDAS模型中，为了简单验证抗力突变的问题，只采用了一种截面，防止因为截面的问题引起抗力突变。
在进行PSC设计的时候，出现的抗力图会产生突变。
将此模型中只改变钢束的大小，将钢束由12变成13，抗力包络图也会出现畸形，但是将钢束大小修改为14，抗力包络图正常了。
抗力突变集中在跨中支座处，设计工况为基本组合中的：8及15组合。
型号12的结构抗力包络图
型号12的结构抗力包络图放大
型号12的抗力值明细表
型号12的钢束预应力钢筋量估算
型号14的结构抗力包络图
二、个人猜测
1、将12变成14，抗力图正常，这时候我开始猜测是因为：软件验算的时候要求的钢束量，钢束采用12（13）的型号，钢束量不满足要求，但是采用12的型号，钢束量满足要求。
2、将钢束型号改变，抗力包络图变化，很可能是因为钢束二次矩的原因，但是找不到
证据。
3、可能是模型本身的问题，忘了弄截面的有效宽度，但是对于公路桥的设计，很少进行有效宽度的计算。
三、请求：
请技术支持明确一下出现抗力包络图突变的原因到底为什么？解决的办法是什么？这是软件的BUG？
另外这个模型本身是否存在什么问题？我个人认为模型本身是正确的。
谢谢！
我附上钢束型号为12的钢束，请技术支持帮我解决问题。
现在这个项目很急。
以前的项目也出现这样的原因，当时没有注意。
解答：
首先，这个模型没有问题，主要是Midas给出结构抗力并不是人们一般认为的那样。
认真比较结构抗力包络图和组合内力图，当最大最小组合内力同号时，内力包络图对称，正负抗力绝对值是相等的；只有当最大最小组合内力异号时，对应的最大最小抗力绝对值才不一样。
很显然，通常截面上下并不是对称的，也就是说截面的最大最小抗力绝对值是不相等的，所以Midas给出的抗力只有在最大最小内力异号的时候才是正确的。
当内力最值为正时，即便是最大还是最小，Midas给出的都是正的抗力（最大抗力）。
那么如何在Midas里提取正确的抗力呢？这里有个小技巧，在进行内力组合的时候，只要一个组合，而且这个组合里只有移动荷载。
由于移动荷载按照影响线法进行分析，因此对每个计算点位置程序都会计算得到该位置的计算效应的最大值、最小值，对应的就是MVmax、MVmin。
而且最大值均为正，最小值均为负。
再提起结构的抗力的时候就可以得到满意的答案。
以下是我的一个模型计算结果
移动荷载内力包络图
结构抗力图。
迈达斯教程及使用操作手册
迈达斯教程及使⽤操作⼿册01-材料的定义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。
钢材规范混凝⼟规范图1 材料定义对话框02-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）；图1 收缩徐变函数图2 强度发展函数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。
计算公式中的a 代表在空⼼截⾯在构件理论厚度计算时，空⼼部分截⾯周长对构件与⼤⽓接触的周边长度计算的影响系数；5）、当收缩徐变系数不按规范计算取值时，可以通过⾃定义收缩徐变函数来定义混凝⼟的收缩徐变特性；6）、如果在施⼯阶段荷载中定义了施⼯阶段徐变系数，那么在施⼯阶段分析中将按施⼯阶段荷载中定义的徐变系数来计算。
midas迈达斯抗震专题-精选文档
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确定地震中预期的延性构件和能力保护构件，选择地震中延性构件潜在的 塑性铰位置； 进行多遇地震、设计烈度地震作用下结构地震反应分析。 多遇地震——反应谱方法 设计烈度地震——时程分析方法； 进行多遇地震作用下墩柱强度检算；设计烈度地震作用下桥梁上部结 构和下部结构的连接构件检算； 根据能力保护原则进行能力保护构件设计，以确保在地震作用下能力 保护构件处于弹性范围内； 抗震构造细部设计。 地震作 用 E1 E2 B类 规则 非规则 规则 C类 非规则 规则 D类 非规则 MM ——
抗震设防烈度为6 度，设计基本地震加速度值为0.05g：
– 本溪(4 个市辖区)，阜新(5 个市辖区)，锦州(3 个市辖区)，葫芦岛(3 个市辖区)昌 图，西丰，法库，彰武，铁法，阜新县，康平，新民，黑山，北宁，义县，喀喇 沁，凌海，兴城，绥中，建昌，宽甸，凤城，庄河，长海，顺城
桥梁抗震设计流程
辽宁设防等级
辽宁省
抗震设防烈度为8 度，设计基本地震加速度值为0.20g：
– 普兰店，东港
防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.15g：
– 营口(4 个市辖区)，丹东(3 个市辖区)，海城，大石桥，瓦房店，盖州，金州
抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.10g：
midas基本教程
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1 / 32—钢筋混凝土结构抗震分析及设计MIDAS/Gen 培训课程（一）北京市海淀区中关村南大街乙56号方圆大厦1402室Phone : 010-8802-6170 Fax : 010-8802-6171 E-mail : Beijing@ M odeling, I ntegrated D esign & A nalysis S oftware真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。
目录简要 (1)设定操作环境及定义材料和截面 (2)建立轴网 (4)建立框架柱及剪力墙 (8)楼层复制及生成层数据文件 (10)定义边界条件 (11)输入楼面及梁单元荷载 (11)输入风荷载 (15)输入反映谱分析数据 (15)定义结构类型 (16)定义质量 (17)运行分析 (17)荷载组合 (18)查看反力及内力 (18)梁单元细部分析 (19)振型形状及各振型所对应的周期 (20)稳定验算 (20)周期 (21)层间位移 (21)层位移 (22)层剪重比 (22)层刚度比 (23)一般设计参数 (23)钢筋混凝土构件设计参数 (25)钢筋混凝土构件设计 (27)平面输出设计结果 (30)1 / 32真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。
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：250x450，250x600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1 / 32真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。
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定义单位体系3 : 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：各向同性定义材料2 / 32真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。
MIDAS软件验证简支梁在均布荷载作用下的内力
MIDAS软件验证简支梁在均布荷载作用下的内力摘要：利用力学原理好有限元软件分别对均布载荷作用下的简支梁进行弯矩剪力的分析。
通过有限元软件的具体实例的计算得出梁体内力，同时运用结构力学原理对构件进行手算获取结果，并对两种结果进行验证。
1、建模过程MIDAS软件能提供菜单、表格、文本、导入CAD和部分其他程序文件等灵活多样的建模功能，可以根据设计规范自动生成荷载组合，也可以添加和修改荷载组合。
可以输出各种反力、位移、内力和应力的图形、表格和文本。
三维模型计算规范采用2018公路规范，结构重要性系数为1.1，环境相对湿度为0.8，模型为空间杆系。
计算材料选用C50混凝土，d=15.2_fpk=1860型钢绞线，HRB400高强钢筋与HPB300普通钢筋。
梁体模型如图2.1，梁体结构示意图见2.2。
图2.1 梁体模型建立图2.2 梁体结构示意图2、结构主要信息特性与自重计算主梁高度为 1.5m，马蹄宽度：0.44m，马蹄高度：0.22m，腹板厚度：0.22m，翼板厚度：0.18m，梁总长：20m，梁端截面面积：1.029350m2，梁端计算长度：3.02m，面换算面积：0.93755m2，跨中截面面积：0.845756m2，跨中截面计算长度：9.98m。
C50混凝土密度取2500 KG/m3结构自重换算均布荷载：[（5.625318+9.086401+3.108637）*2500*9.8]/20=22.074(kN/m)总体均布荷载：22.074+17.84=39.914（kN/m）3、研究结果（1）运用结构力学原理，均布载荷计算弯矩的公式如下：M=qlx/2-qx2/2 式（3.1）跨中剪力计算公式为ql/2 式（3.2）由式3.1得出构件各界面处弯矩值，由式3.2得出跨中截面处剪力值，见表3.1表3.1特殊截面弯矩计算表（2）软件结算结果如表3.2：表3.2对应的抗力表格经对比验证1/4截面，1/2截面，3/4截面处剪力和弯矩，手算值与电算值结果吻合。
4框架内力计算-midas操作详解_97050637-混凝土结构设计
Step D 建立几何模型和材料截面属性间的对应关系
• 赋梁截面属性：反向选择所有8m跨的梁，通过“拖曳赋 属性法”将8m跨梁截面改为300X700
Step D 建立几何模型和材料截面属性间的对应关系
• 所有材料和截面属性都赋完，检查左边树形工作菜单是否 还有蓝色？
Step D 建立几何模型和材料截面属性间的对应关系
示单元真实的截面形状
Step C 建立几何模型
取消消隐按钮后，单元只显示为一根线
Step C 建立几何模型
建立一层梁单元： 连接单元的两个节点
随意
Step C 建立几何模型
建立一层梁单元： 连接单元的两个节点
随意
Step C 建立几何模型
建立一层梁单元： 连接单元的两个节点
随意
Step C 建立几何模型
Step D 建立几何模型和材料截面属性间的对应关系
• 树形工作菜单“C40”由蓝变黑 • 赋柱截面属性：双击C40，选中了模型中所有属于C40的柱子单元，点击
“激活”按钮，则模型窗口里只显示柱子
Step D 建立几何模型和材料截面属性间的对应关系
• 赋柱截面属性：框选所有柱子，同样用“拖曳赋属性法”将所有柱子先 赋为450X450截面（因为这是数量最多的一种截面）
• 双击不同材料和截面属性，检查和几何模型的对应关系是 否正确
Step D 建立几何模型和材料截面属性间的对应关系
• 双击不同材料和截面属性，检查和几何模型的对应关系是 否正确
Step E 设置楼板作用
• 通过建立层数据，可以实现每个楼层的刚性楼盖假定
Step E 设置楼板作用 通过设置截面特性值调整系数中的 Iyy，
Step A 软件下载
midas结构分析功能1
(1)
其中
Γm ：第n阶振型的振型加权系数
ϕ xm ：任意x位置的第m阶振型矢量
S dm ：第m阶周期内的Normalized Spectral Displacement S am ： 第m阶周期内的Normalized Spectral Acceleration W x ：任意x位置的质量
∫ dm
旋转质量惯性矩
∫ r dm
2
其中，
r 是物体重心到微元重心的距离。
质量的输入单位系等于重量除以重力加速度的单位（[重量(时间2/长度)]），旋转惯性 矩的单位系等于质量乘以长度平方的单位（[重量(时间2/长度)x长度2]）。若使用MKS 或者English单位系，质量是要输入重量除以重力加速度的值，若使用SI单位系，输入 MKS单位系中使用的重量值，相应地，输入弹性模量或荷载时要在MKS单位系中使 用的值乘以重力加速度。 MIDAS/Civil考虑到分析作业的效率，使用集中荷载（Lumped Mass）。 质量数据是 通过Main Menu 的Model>Masses>Nodal Masses, Floor Diaphragm Masses 或者通过 Loads to Masses 功能输入。 MIDAS/Civil的特征值分析方法适合于分析大型结构的Subspace Iteration Method。
ω2 =
2
k m
ω=
k m
f =
ω
2π
T=
1 f
(3)
这里， ω 表示特征值(Eigenvalue)， ω 表示角速度(Rotational Natural Frequency)，
迈达斯教程及使用手册
01-材料的定义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。
钢材规范混凝土规范图1 材料定义对话框02-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）；图1 收缩徐变函数图2 强度发展函数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。
计算公式中的a 代表在空心截面在构件理论厚度计算时，空心部分截面周长对构件与大气接触的周边长度计算的影响系数；5）、当收缩徐变系数不按规范计算取值时，可以通过自定义收缩徐变函数来定义混凝土的收缩徐变特性；6）、如果在施工阶段荷载中定义了施工阶段徐变系数，那么在施工阶段分析中将按施工阶段荷载中定义的徐变系数来计算。
(整理)midas Gen-钢筋混凝土框架结构抗震分析及设计
例题. 钢筋混凝土结构抗震分析及设计概要本例题介绍使用midas Gen 的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。
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.建立框架梁4.建立框架柱及剪力墙5.楼层复制及生成层数据文件6.定义边界条件7.输入楼面及梁单元荷载8.输入风荷载9.输入反应谱分析数据10.定义结构类型11.定义质量12.运行分析13.荷载组合14.查看结果15.配筋设计16.计算书1 简介该例题通过建立一个六层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构模型，详细介绍了使用midas Gen建立结构模型、施加荷载和边界条件、查看分析结果及进行抗震设计的步骤和方法。
初学者按照本章提示的步骤进行操作，可以在短时间内熟悉和掌握midas Gen的环境及使用方法。
例题模型的基本数据如下：轴网尺寸：见平面图主梁：250mmx450mm，250mmx500mm次梁：250mmx400mm连梁：250mmx1000mm柱：500mmx500mm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 >新项目文件 >保存: 输入文件名并保存 2.主菜单选择 工具>设置>单位系: 长度 m, 力 kN图2 定义单位体系3.主菜单选择 特性>材料>材料特性值： 添加：定义C30混凝土材料号：1 名称：C30 规范：GB10(RC) 混凝土：C30 材料类型：各向同性注：也可以通过程序右下角随时更改单位。
图3 定义材料4.主菜单选择特性>截面>截面特性值：添加：定义梁、柱截面尺寸图4 定义梁、柱截面5.主菜单选择特性>截面>厚度：添加：定义剪力墙厚度图5 定义剪力墙厚度3. 建立框架梁1.主菜单选择节点/单元>节点>建立节点:坐标：0, 0, 0；复制次数：1次距离（dx,dy,dz）：0，15，0图6 建立节点2.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元:截面名称：250x450；节点连接： 1，2；图7 建立梁单元3.复制单元主菜单选择 节点/单元>单元>移动复制:选择复制对象；形式：复制；任意间距：方向x ；间距：2@5,2@3.9,2@4.3；图8 复制梁单元4.主菜单选择 节点/单元>单元>建立单元:截面名称：250x450；节点连接：1，13；在“交叉分割”项，将节点和单元都选 上。
midasCivil在桥梁承载能力检算及荷载试验中的应用(以CivilV2012为例)
目录1桥梁承载能力检算评定 (2)1.1检算总述 (2)1.2作用及抗力效应计算 (3)2桥梁荷载试验 (8)2.1静载试验 (8)2.1.1确定试验荷载 (8)2.1.2试验荷载理论计算 (11)2.1.3试验及数据分析 (14)2.1.4试验结果评定 (17)2.2动载试验 (18)2.2.1自振特性试验 (18)2.2.2行车动力响应试验 (20)2.2.2.1移动荷载时程分析 (20)2.2.2.2动力荷载效率 (34)2.2.3试验数据分析及结构动力性能评价 (34)参考文献 (36)结合公路桥梁承载能力检测评定规程，应进行桥梁承载能力检算评定，判断荷载作用检算结果是否满足要求。
另外如果作用效应与抗力效应的比值在1.0——1.2之间时，尚需根据规范规定进行荷载试验评定承载能力。
下面将对midas Civil在桥梁承载能力检算评定及荷载试验中的应用详细叙述。
1桥梁承载能力检算评定1.1检算总述进行桥梁承载能力检测评定时需要进行（1）桥梁缺损状况检查评定（2）桥梁材质与状态参数检测评定（3）桥梁承载能力检算评定。
通过（1）、（2）及实际运营荷载状况调查，确定分项检算系数，根据得到的分项检算系数，对桥梁承载能力极限状态的抗力及正常使用极限状态的容许值进行修正，然后将计算作用效应值与修正抗力或容许值作对比，判断检算结果是否满足要求。
一般来说承载能力检算主要包括抗弯、正斜截面抗剪承载力检算、裂缝宽度检算、挠度检算、稳定性验算等。
1.2作用及抗力效应计算为得到检测桥梁在荷载作用下的计算效应值，可以通过midas Civil进行计算分析得到。
对于预应力混凝土及钢筋混凝土等配筋混凝土桥梁，为得到结构抗力效应值，可以结合PSC设计、RC设计验算得到相应抗力值。
前处理当中需要考虑自重、二期及其他恒载、预应力荷载、成桥时候的温度作用（整体升降温+梯度升降温）、移动荷载、支座沉降（根据实测得到的变位定义）等荷载作用；定义施工阶段分析，可设置包括一次成桥及服役时间长度的收缩徐变两个阶段。
抗震分析设计在midas中如何实现
弹性时称分析
频谱特性 由特征周期反映，依据所处的场地类型和特征周期分区确定。 有效峰值
《建筑抗震设计规范》时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值 (cm/s^2)
地震影响
6度
7度
8度
9度
多遇地震
18
35(55)
70(110)
140
罕遇地震
-
220(310) 400(510)
620
持续时间 一类指地震地面加速度值大于某值的时间总和。 一类以相对值定义相对持时，即最先与最后一个之间的时段长度。
水平地面加速 度的角度：
水平地面加速度 作用方向与整体 坐标系X轴的夹角。
弹性时称分析
层间位移角
层剪力
抗震分析方法
中震分析设计
中震分析设计
《抗规》中对中震设计的内容涉及很少，仅在总则中提到“小震不坏、 中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的判断 标准和设计要求，我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震 和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的，但 随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越 多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法： 第一种按照中震弹性设计； 第二种是按照中震不屈服设计； 而这两种设计方法在MIDAS/Gen中都可以实现
抗震分析方法
小震分析
弹性时称分析
抗规5.1条要求： 我国抗规建议，对特别不规则的建筑，甲类建筑，7、8度区，一、二类场 地上高度大于80m的建筑，8度区三、四类场地和9度区高度大于60m的建 筑采用弹性时程分析法对其在多遇地震下的抗震承载力与变形进行补充计 算。
弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振 型分解反应谱法计算结果的65% ，多条时程曲线计算所得结构底部 剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。