midasGen钢结构施工阶段分析
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 钢结构施工阶段分析
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。
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
16 /13
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
1.2为什么要考虑施工阶段模拟？
• 一般分析: 在整体结构上一次加载分析。 • 施工阶段分析: 根据结构的施工工序，考虑结构的模型、边界、荷载的变化的施工顺序分析。
层 5 4 3 2 1
0
楼板上部荷载 引起的竖向位移
楼板和下部荷载 引起的竖向位移
施工阶段分析
一般分析
竖向位移
2
4
6
8
10
12
14Βιβλιοθήκη 16•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。
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 Gen在地下结构分析中的应用
在地下结构分析中的应用北京迈达斯技术有限公司某地铁车站整体分析设计广州地铁某车站钢结构抗震分析某地铁车站盾构井分析设计某地铁车站结构分析设计某地铁车站出入口实体细部分析某地铁4号线明挖施工分析某地铁车站端部分析设计丰富的单元类型及塑性本构midas Gen提供了除常规的梁单元、板单元外还提供用于模拟土体的平面应变单元、实体单元方便用于模拟土体材料。
当考虑塑性模拟时，midas Gen提供了摩尔-库伦、德鲁克-普拉格等本构。
方便的土体约束施加方法可采用软件内置的“连接”边界条件，用与土体等刚度的弹性边界元（俗称土弹簧）来模拟结构周边的土体，并与结构共同作用，可进行地下结构的反应谱分析和动力时程分析。
Excel与模型联动在施加土体强制位移及按照有限元法确定土体弹簧时，利用Excel与软件表格功能实现快速处理模型。
Excel粘贴土弹簧自动考虑单元尺寸修正midas Gen在定义土体弹性边界时，仅需定义土体的基床系数及弹簧方向，软件自动考虑单元尺寸确定土体弹簧刚度，且能考虑土体的仅受压性质。
荷载施加方便除了与excel联动方便施加土体强制位移，对梁及板还可以方便的施加如土压力、水压力等均布或者三角形、梯形荷载。
丰富的结果输出midas Gen提供了丰富后处理结果。
包含位移、内力、应力及局部方向内力合力等结果。
方便进行配筋设计及生成报告。
输出钢筋混凝土平法配筋简图、配筋率简图、面积简图输出满足国内外规范要求的中英文构件计算书平法配筋输出和中英文构件程序内包含有钢结构、钢筋砼、钢骨混凝土设计功能可对钢管混凝土构件、型钢混凝土构件进行设计和验算单体构件设计和验算结果专业的技术支持分公司技术支持、总公司技术部、开发部共同参与官方技术支持论坛：/bbs 常见问题月刊：“结构帮”及时倾听和解决客户问题，用户满意度高完善的技术服务1.超长混凝土地下结构组合应力弹塑性时程分析-中国建筑科学研究院建筑结构研究所目录①组合结构弹塑性时程分析②地下结构温度裂缝分析③地铁抗震分析④地下结构抗震分析⑤地下贮液池抗震分析⑥深基坑围护结构优化分析⑦桥头堡桩基设计⑧地铁站主体结构设计⑨车站施工阶段分析⑩地铁车站梁柱节点设计地下结构后浇带布置超长混凝土地下结构整体模型1.超长混凝土地下结构组合应力弹塑性时程分析-中国建筑科学研究院建筑结构研究所目录①组合结构弹塑性时程分析②地下结构温度裂缝分析③地铁抗震分析④地下结构抗震分析⑤地下贮液池抗震分析⑥深基坑围护结构优化分析⑦桥头堡桩基设计⑧地铁站主体结构设计⑨车站施工阶段分析⑩地铁车站梁柱节点设计1.超长混凝土地下结构组合应力弹塑性时程分析-中国建筑科学研究院建筑结构研究所目录①组合结构弹塑性时程分析②地下结构温度裂缝分析③地铁抗震分析④地下结构抗震分析⑤地下贮液池抗震分析⑥深基坑围护结构优化分析⑦桥头堡桩基设计⑧地铁站主体结构设计⑨车站施工阶段分析⑩地铁车站梁柱节点设计1.超长混凝土地下结构组合应力弹塑性时程分析-中国建筑科学研究院建筑结构研究所目录①组合结构弹塑性时程分析②地下结构温度裂缝分析③地铁抗震分析④地下结构抗震分析⑤地下贮液池抗震分析⑥深基坑围护结构优化分析⑦桥头堡桩基设计⑧地铁站主体结构设计⑨车站施工阶段分析⑩地铁车站梁柱节点设计结论：组合应力弹塑性时程分析时，假定在各计算时段内，混凝土收缩变形、混凝土变形模量、重力荷载效应、各浇筑段边界约束条件为常量，在总计算时长内这些参数均为时间的函数。
midas施工阶段分析方案
------本例题使用一个简单的两跨连续梁模型(图1）来重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。
主要包括分析预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法，以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的步骤和方法。
图1. 分析模型------桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁，其钢束的布置如图2所示,分为两个阶段来施工。
桥梁形式：两跨连续的预应力混凝土梁桥梁长度：L = 2＠30 = 60.0 m图2。
立面图和剖面图------预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。
1.定义材料和截面2.建立结构模型3.输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载4.定义施工阶段5.输入移动荷载数据6.运行结构分析7.查看结果------使用的材料及其容许应力❑ 混凝土设计强度：2ck cm /k gf 400=f 初期抗压强度：2ci cm /k gf 270=f弹性模量:Ec=3，000Wc1。
5 √fck+ 70,000 = 3。
07×105kgf/cm 2 容许应力:❑预应力钢束 （KSD 7002 SWPC 7B —Φ15.2mm (0.6˝strand)屈服强度: 2py mm /k gf 160=f →strand /tonf 6.22=P y 抗拉强度： 2pu mm /k gf 190=f →strand /tonf 6.26=P u 截面面积： 2387.1cm A p = 弹性模量： 26p cm /k gf 10×0.2=E 张 拉 力: fpi=0。
7fpu=133kgf/mm 2 锚固装置滑动: mm 6=s Δ 磨擦系数： rad /30.0=μ m /006.0=k------荷载❑ 恒荷载自重在程序中按自重输入❑预应力钢束(φ15。
MIDAS软件常见提问与解答
1）问: 在MIDAS软件中施工阶段分析采用何种模型?答: 施工阶段模拟中的模型概念有两种，一种是累加模型概念，一种是独立模型概念。
累加模型的概念就是下一个阶段模型继承了上一个阶段模型的内容(位移、内力等)，累加模型比较容易解决收缩和徐变问题。
但较难解决非线性问题。
举例说，当下一个施工阶段荷载加载时，上一个阶段已发生位移的模型容易发生挠动时(比如悬索桥模型)，上一阶段的荷载也应同时参与该施工阶段的非线性分析中，而此时累加模型很难解决该类问题。
独立模型的概念就是每施工阶段均按当前施工阶段的所有荷载、当前模型进行分析，然后作为当前施工阶段的分析结果，两个施工阶段分析结果的差作为累加结果。
此类模型较容易使用于大位移等非线性分析中。
但不能正确反应收缩和徐变。
目前MIDAS的施工阶段模拟实际上隐含了这两种模型的选择。
在分析>施工阶段分析控制中，当选择"考虑非线性分析"选项时，程序按独立模型计算，当没有选择该项时，按累加模型分析。
至于具体的工程，应选择哪种模型，应由用户判断。
MIDAS软件目前正考虑升级的部分:1. 将施工阶段采用模型，由隐式改为用户选择。
这不是单纯的改文字。
2. 在帮助文件中尽量对各种结构的施工阶段模拟提供分析模式。
2）问: 在MIDAS软件中静力荷载工况定义中的类型中包括了所有的荷载，为什么菜单下面还有移动荷载工况和支座荷载工况等内容呢?答: 静力荷载工况中的荷载类型正如它的名字为"静力"类型。
当用户需要分析移动荷载处于某一个位置时的情况，即手动决定移动荷载位置后，再做静力分析时，需要在此定义相应的移动荷载工况，也为后处理中自动生成荷载组合做准备。
支座沉降分析数据中的支座荷载工况其实与移动荷载的概念差不多。
举例说明，当有9个支座时，每个支座都可能发生沉降时，该功能可以由自动计算所有可能的沉降组合，因此提供的也是相当于"动态"的结果。
madis gen 施工阶段分析
5.定义荷载及边界条件
自重属于施工阶段恒载的范畴； 施工阶段分析时，自重应定义 在第一个施工阶段的荷载组中， 其他施工阶段程序会自动读取。
6. 定义施工阶段
菜单：荷载->施工阶段分析数据->定义施工阶段 添加子步骤：输入子步骤持续 时间； 同一施工阶段结构和边界条件相 同，但各子步骤加载时间可以不 同。 材龄：施工阶段开始时，结 构组已经具备的材龄。 一般为从混凝土浇筑到拆除脚手 架，结构开始工作的时间。
6. 定义施工阶段
菜单：荷载->施工阶段分析数据->定义施工阶段
支承条件/弹性支撑位置 变形前：边界条件应用到变形前 的位置；若结构已发生变形，相 当于先施加一到初始位置的强制 位移； 变形后：边界条件应用到变形后 的位置；
7. 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。
会过高估计竖向构件变形的影响，导致构件内力结果
与实际受力状态相差较大；
施工阶段在PKPM中的实现
• • 一次性加载：不考虑施工阶段； 施工模拟1：假定结构已经存在，只不过是荷载逐层 施加；
••施ຫໍສະໝຸດ 模拟2：施工模拟1 + 竖向构件刚度放大10倍； 削弱竖向荷载按刚度的重分配；
施工模拟3：分层计算刚度后分层施加竖向荷载。
累加模型：
每个施工阶段分析时，均继承上 个施工阶段的内力和位移作为初 始状态，同时激活当前施工阶段 的单元，荷载和边界条件进行分 析； 可以考虑混凝土的收缩徐变； 独立模型： 不考虑之前阶段的结果，应用该 阶段及之前的所有单元，荷载和 边界条件进行分析； 主要用于大变形等几何非线性 分析；
8. 查看结果
Midas-gen在施工过程仿真分析中应用
Midas-gen在施工过程仿真分析中应用
Midas/gen在施工过程仿真分析中的应用摘要本文研究了通用有限元软件midas/gen 7.8，在施工过程仿真分析中的应用。
通过对某高层组合结构模型的施工过程仿真分析，探讨了施工过程中部分结构构件内力、应力和位移等变量的演化历程。
关键字：施工过程、仿真分析、midas/gen、高层组合结构
1、引言
近年来，高层结构在我国得到了广泛的应用其造型也越来越多样化，施工难度越来越大。
按照实际施工工况来模拟结构在施工过程中及建成后的力学和几何状态显得越来越有必要。
高层结构在施工过程中，受具体施工方案、临时施工荷载、混凝土收缩徐变、环境温度场变化等诸多因素的影响。
在施工过程中，结构的刚度、变形、内力状态等都是不断变化的。
结构构件的最大应力和变形可能发生在施工期间。
依据新版《建筑抗震设计规范》（gb50011-2010）对结构进行性能化的抗震设计及结构弹塑性分析时，也要求设计人对复杂高层结构进行施工过程仿真分析，并以施工全过程完成后的静载内力为计算初始状态。
当施工方案与施工仿真计算不同时，应重新调整相应的计算过程。
2、midas/gen施工过程仿真模块介绍
midas/gen是一款大型通用有限元分析软件，曾应用于奥运会主体育馆(鸟巢)、国家游泳中心(水立方)、广州新图书馆等4500多个工程项目[1]，实践证明其能够满足工程设计和分析的精度要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
16 /13
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。
② 拼装时应考虑的事项 拼装顺序 拼装时的温度变化 位移和支座反力的变化幅度
21
深开挖基坑工程
① 因为对地下空间的使用要求越来越多，建筑物的地下部分的深度也越来越深。为了节省工期以及考虑城 市内施工便利性，采用深开挖工法的实例越来越多。 ② 深开挖过程中，结构的体系、荷载、边界条件都将发生变化，需要通过施工阶段模拟验算整个施工过程 的安全性。
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
(1) 埋设钢柱
(2) 开挖地上1层并设置地面系梁 (3) 安装地上1层钢梁/施工部分楼板
(5) 施工地下2层及以下各层
(5) 施工地下最底层并施工基础 22
(6) 施工楼板和SRC柱
严格来说：所有结构都应做施工阶段模拟分析！
二. 高规对施工阶段模拟分析的要求
① 3.11.4(2) 复杂结构应进行施工模拟分析，应以施工全过程完成后的内力为弹塑性分析的初始状态。
1.2为什么要考虑施工阶段模拟？
① 安全设计的要求 一次性加载时未必所有构件内力都最大 最不利内力有可能发生在中间阶段 应保证拆除脚手架时钢结构的安全、RC结构的强度和刚度
② 经济性设计的要求 一次性加载对有些构件计算过于偏大(尤其是梁)，造成浪费。 框架梁两侧沉降差不真实(过大)造成梁的配筋过大，也可能是造成强梁弱柱的原因之一。 注意：设计的浪费不能保证结构的安全！
③ 13.1.4 高层建筑施工过程中，不同的施工方法可能对结构的受力产生不同的影响，某些施工工况下甚至 与设计计算工况存在较大不同；大型机械设备使用量大，且多数要与结构连接并对结构受力产生 影响；超高层建筑高空施工时的温度、风力等自然条件与天气预报和地面环境也会有较大差异。 因此，应根据有关情况进行必要的施工模拟、计算。
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
midas Gen 钢结构施工模拟分析
MIDAS IT 荣萌 2016.03
一. 为什么要做施工阶段模拟分析 二.高规对施工阶段模拟分析的要求 三. midas Gen 施工阶段模拟分析功能介绍 四.实际工程案例分享
一. 为什么要做施工阶段分析
11.1.1施施工工中中发生生的的事事故故
2011年8月8日下午5点30分，海南万宁市发 生一起在建大桥坍塌事故
9 7 5 3 1
0
一般分析
10
20
S h o rten in g (m m )
梁内力（一般分析）
349
剪力墙
柱
CO1 C1
30
施工阶段分析
17
15
13
11
9
7
5
3
1 0
1 0 S h o rten in g2(0m m )
梁内力（施工阶段分析）
239
剪力墙
柱
19
CO1 C1
30
不均匀变形比较
17
Байду номын сангаас
15
对于楼面荷载的荷载组分配，一般推荐采用表格的方式进 行修改，比较方便快捷。
3、定义施工阶段
菜单：荷载-施工阶段-定义施工阶段 通过结构组、荷载组、边界的激活、钝化实现
3、定义施工阶段
“变形前”与“变形后”表示支承点的位置，仅对于边 界条件中的“一般支承”起作用，对其它类型的边界条 件不起作用。
变形前：边界条件应用到变形前的位置；若结构已发生 变形，相当于先施加一到初始位置的强制位移； 变形后：边界条件应用到变形后的位置；
② 5.1.9 高层建筑结构在进行重力荷载作用效应分析时，柱、墙、斜撑等构件的轴向变形宜采用适当的计 算模型考虑施工过程的影响；复杂高层建筑及房屋高度大于150m的其他高层建筑结构，应考虑施 工过程的影响。 复杂结构：带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构以及竖向体型收进、悬挑结 构。
徐变，预应力荷载之外都要定义为施工阶段荷载 （CS）； 自重属于施工阶段恒载的范畴，在施工阶段分析 中，需要定义到荷载组1里，其他施工阶段由程 序自动读取结构自重
2、分配结构组、边界组、荷载组
分配荷载组：
新建模型：可在定义楼面荷载时定义荷载组名称 既有模型：可通过楼面荷载表格直接修改对应的
荷载组信息
midas Gen
ANSYS
ABAQUS
有专门的施工 模拟模块
生死单元的概念ekill， ealive
缩小杀死单元的刚度
*model change， remove/add
追踪单元
后处理与中国 规范结合好
操作复杂，效率低 操作复杂，效率低
1.3什么样的结构需要做施工阶段模拟分析
① 超高层建筑 逐层施工逐层加载的模拟：竖向构件轴压比、梁内力(竖向沉降差引起的) 伸臂桁架：后闭合的模拟 框筒结构：先施工内筒再施工外筒的模拟 SRC结构：先施工钢结构再浇筑混凝土的模拟
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。
13
1.2为什么要考虑施工阶段模拟？
• 由于施工顺序和加载条件的不同，实际施工的建筑物的受力情况与建立整个模型后 进行结构分析的分析结果是不同的。
1. 对整个建筑物的模型同时施加荷载时，所施加的荷载会被传递到还未施工的上部楼 层，这与实际施工条件不同，会产生误差。
2. 在各施工阶段的施工荷载会导致竖向构件的不同收缩，通常的分析方法无法反映这 种情况，由此也会产生误差。
13.10.6 型钢混凝土竖向构件应按照钢结构、钢筋、模板、混凝土的顺序组织施工，型 钢安装应先于混凝土施工至少一个安装节。
13.10.7 钢框架-钢筋混凝土筒体结构施工时，应考虑内外结构的竖向变形差异控制.
• 《网架结构设计与施工规程》JGJ7-2010第6.5.7条规定
“空间网格结构在滑移施工前，应根据滑移方案对杆件内力，位移及支座反力进 行验算，当采用多点牵引时，还应验算牵引不同步对结构内力的影响”。
1.2为什么要考虑施工阶段模拟？
建筑使用性能要求
• 建筑外装修材料的变形 • 建筑内部隔墙的裂缝 • 竖向排水管道的变形 • 电梯轨道的脱落引起的功能障碍 • 相邻构件间不均匀收缩
- 楼板倾斜、地面抹面的脱落
建筑安全性能要求
• 不均匀变形引起的楼板和梁的附加应力 • 伸臂桁架应考虑附加应力或设置可以吸收附加应力的连接
分配边界组：
新建模型-定义边界条件时，定义边界组名称 既有模型，通过边界的表格统一修改即可
注：若选择了默认组，则在施工阶段分析中不能被 激活；只能作为施工阶段结束之后的荷载或边界条 件；
2、分配结构组、边界组、荷载组
分配荷载组：
定义施工阶段荷载工况 荷载类型：在施工阶段加载的荷载中，除了收缩，
三. midas Gen 施工阶段模拟功能介绍
施工模拟发展过程
一次性加 载
简化施工 模拟