midas学习-温度应力
midas 模拟大体积混凝土温度应力
定义材料特性
基础选用国标的C40混凝土。 基础的比热为25.5kcal/kN*C，热 传导率为2.3kal/m*hr*C。 地基选用自定义，弹性模量选 1000Mpa，泊松比选0.2，线膨 胀系数选1E-5，容重为 18kN/m^3。 地基的比热为20.4kcal/kN*C，热 传导率为1.7kal/m*hr*C。
定义材料时间依存特 性
28天抗压强度取30Mpa 混凝土抗压强度系数 a=4.5， b=0.95
建模
节点 面单元 实体单元 属性分配并进行分割单元 进行删除多余单元。
定义边界条件
约束条件：约束地面和两 边的位移。 对称条件：X方向为法向 的断面上X方向位移为0. Y方向为法向的断面上Y方 向位移为0. 固定温度为20度。 设置对流系数 12kcal / m2 hr C 与对流边界。
用midas模拟水化热温度 应力
主讲人：邓高林
本工程为上海市某商品房项 目的底板施工，由于浇筑面积 大，预计会因混凝土中胶凝材 料水化引起的温度变化和收缩 而导致应力过大而产生裂缝。 依大体积混凝土施工规范对底 板按大体积混泥土进行施工。 整个底板共分为26仓，其中 主楼底板厚度1200mm，车库 底板厚度800mm。 面积约为：39600m³
谢谢！ 请老师批评指正！
输入水化热分析控制 数据
积分系数取0.5，初始温 度取20摄氏度，单元应力 输出位置为高斯点，徐变 计算方法为有效系数法。
输入环境温度
假设环境温度为常量20 摄氏度
输入热源函数及分配 热源
最大绝热温升为50摄氏度。 并分配给基础。
定义施工阶段
时间定为10 20 30 45 60 80 100 130 170 250 350 700 1000 ，单位为小时。 总共14步。
midas热应力分析
根据本例题热应力分析，比较正解和模型1、模型2的分析结果。
[单位: psi]
应力
正解
模型1
模型2
钢材(σs)
19695
19695
19695
Copper (σc)
10152
10152
10152
刚性连接的自由度>DZ(开)
图12.20添加刚体连接条件
运行结构分析
运行结构分析。
节点号(关), 单元号(关)
分析/ 运行分析
查看桁架应力
查看荷载组合条件1(LCB 1)下的桁架应力。
结果/应力/ 桁架单元应力
荷载工况/荷载组合( CB : LCB1 )
选择应力>全部
显示类型>数值(开) ;图例(开)
结果/应力/ 桁架单元应力
荷载工况/荷载组合( ST :温度荷载)
选择压力>全部
显示类型>数值(开) ;图例(开)
截面输出位置>全部
_
_
图12.17温度荷载下的桁架应力
查看荷载组合条件1下的桁架应力。
桁架单元应力是把对节点荷载条件和温度荷载条件发生的应力线形组合的结果。
结果/应力/ 桁架应力
荷载工况/荷载组合( CB : LCB 1 )
复制>复制次数( 2 );距离(dx, dy, dz)( 10, 0, 0 )
图12.6建立节点
用节点到线单元的扩展单元功能输入桁架单元。
模型/单元/ 扩展单元
单元号, 全选
扩展类型>节点线单元
单元类型>桁架
材料>2: Cooper;截面>1:桁架
dx, dy, dz(0,0, -20 );复制次数( 1 )
基于MIDAS仿真的T梁伸缩缝宽度与温度应力研究
基于MIDAS仿真的T梁伸缩缝宽度与温度应力研究随着经济的发展和城市化的加速，大型桥梁建设得到了前所未有的快速发展。
T形梁路面伸缩缝作为桥梁的一个重要组成部分，其负责桥梁上部结构的承载与变形，具有重要的工程意义。
而伸缩缝的宽度和温度应力则是伸缩缝设计过程中的重要考虑因素。
本文基于MIDAS仿真，对T形梁伸缩缝宽度与温度应力进行了研究。
一、研究背景伸缩缝的作用在于桥面变形的吸收和转移，同时防止错台和开裂的情况出现。
而伸缩缝的宽度和温度应力则是决定伸缩缝性能的重要因素之一。
因此，对于T形梁伸缩缝宽度和温度应力的研究，对于提高其使用性能及延长其使用寿命具有重要意义。
二、研究内容本文基于MIDAS仿真，对于T形梁伸缩缝宽度和温度应力进行了模拟计算。
其中，仿真模型的建立及参数设置以及结果分析和对比都是研究内容的重要组成部分。
1. 仿真模型的建立及参数设置本文所用的仿真软件为MIDAS Civil 2018，考虑到桥梁伸缩缝的特殊性，本文选取了单孔T型梁进行研究。
同时，为了准确求解，还需要建立合理的质量、约束和荷载边界条件。
2. 结果分析与对比本文主要对于伸缩缝宽度和温度应力两个方面进行了数值计算和分析。
其中，伸缩缝宽度方面，通过对不同季节下桥梁上部测量数据的统计，得出了不同时间下伸缩缝的变形情况。
温度应力方面，则是通过对桥梁上部不同位置T形梁钢材进行热力学分析，结合有限元方法得出不同温度下T型梁的应力分布情况。
三、结论1. 从伸缩缝宽度方面看，不同季节下伸缩缝宽度大小不同，宽度变化范围比较大，严重影响桥梁的使用寿命及安全性。
2. 从温度应力方面看，T形梁在高温季节容易出现温度应力大的情况，这些应力会对比梁的安全性能产生较大的影响。
综上所述，本文的研究对于T形梁伸缩缝宽度与温度应力的研究具有一定的科学价值，并基于MIDAS仿真平台得到了较为可靠的数值和实测数据。
在今后的桥梁建设中，对于伸缩缝的设计和使用中，应注重伸缩缝宽度和温度应力的变化趋势，提高桥梁的安全性和使用寿命。
大体积混凝土论文有限元分析论文温度场应力论文：大体积混凝土有限元分析温度场及其温度应力
大体积混凝土论文有限元分析论文温度场应力论文：大体积混凝土有限元分析温度场及其温度应力摘要：通过利用结构有限元分析程序midas/civil对一座桥梁承台进行水化热分析研究，总结出大体积混凝土在水化热影响下温度的分布规律以及温度应力的变化规律，对分析结果进行比较和总结，可提出防止混凝土开裂的一些应对措施。
关键词：大体积混凝土;有限元分析;温度场应力1 引言大体积混凝土在现代土木工程施工中的应用已非常普遍, 但却常常出现裂缝和变形, 严重影响了结构的整体性和耐久性。
国内外工程实践表明，防止温度裂缝的关键在于混凝土温度控制和温度应力控制。
目前，关于大体积混凝土的温度计算一般都是利用经验公式计算混凝土的中心最高温度和表面温度，未能考虑混凝土内部温度的连续性和连续变化的外界气温的影响。
在温度应力计算方面，目前施工单位也多采用公式分开计算外约束力和内约束力，这并不能反映出大体积混凝土各处的温度应力分布。
本文针对大体积承台混凝土，根据热传导基本原理以及有限元原理对大体积混凝土温度应力的计算进行理论分析，同时考虑徐变干缩等因素对大体积混凝土变形裂缝的影响无疑对结构设计和施工有很好的指导作用。
2 大体积混凝土温度场及温度应力理论分析2.1 大体积混凝土温度场分析混凝土的温度场的计算与求解，实际上是一个热学问题。
分析大体积混凝土温度场，需要根据当地气候条件、施工方法及混凝土的热学特性，按热传导原理进行计算。
混凝土浇注完成后，混凝土在水泥水化热作用下，可以看成有内部热源强度具有瞬态温度场的连续介质，其瞬态温度场的计算实质是三维非稳态导热方程在特定边界条件下和初始条件的求解。
导热方程为：式中为混凝土瞬时温度；为混凝土导热系数；为混凝土比热；为混凝土容重；为单位体积内水化放出的热量。
要计算确定混凝土内部温度场，首先应选取水泥水化放热规律，再确定水化热生热率：式中,q为水化热；t为龄期；为无穷大时的最终水化热；m为水化系数。
MIDAS-横坡截面-梁截面温度设置
midas Civil 技术资料----横坡截面-梁截面温度设置目录midas Civil 技术资料1 ----横坡截面-梁截面温度设置 1 1概述2 2 带横坡截面-梁截面温度设置理论依据 23 带横坡截面-梁截面温度设置方法4 3.1 截面单元面积A y 的划分 4 3.2等效代换梁截面温度参数计算 6 3.3 梁截面温度设置 8 4 结果对比及验证 9 5总结 11 参考文献11北京迈达斯技术有限公司 桥梁部2013/07/291概述根据规范JTG D60-2004(4.3.10-3)条目中规定，需要计算折线温差作用效应。
在JTGD62-2004附录B中给出的温差作用效应计算的模型是平坡截面，然而，在实际设计工程中截面往往是带有横坡或顶面非水平，如图1，这就给在Civil中输入参数，准确计算带横坡截面的温差作用效应带来了一定的困难。
本文结合规范，给出带横坡截面温差作用效应计算时，Civil中梁截面温度参数设置的输入方法。
图1 带横坡截面2 带横坡截面-梁截面温度设置理论依据图2 温度梯度计算模式及任意单元面积A y内的温差效应公式首先，JTG D62-2004 附录B 条文说明中关于温差作用效应的计算公式如图2所示，由公式附B-18、B-19可知，在计算温差作用效应时，定义了多层纤维面积dy，根据该单元面积所处的位置不同（y值）来计算任意点应力。
由其详细的推导过程可知，其实就是把截面图3 附录B 温差作用效应计算公式其次，规范在附录B中，根据其条文说明的详细推导过程，给出了具体的温差作用效应的计算公式。
但是，规范示意的似乎是平坡截面的计算公式，并未给出带横坡截面等顶面非水平截面的温差作用效应计算公式，是不是这类截面就不能准确计算了呢？图4 温差作用效应计算流程和要点当然不是，由附录B条文说明的推导过程，可以清晰的了解到，其实，不管是平坡截面还是带横坡的截面，亦或是顶面非水平的其他截面，正确的计算方法都是相同的，都是按照图4所示的流程和要点进行计算的。
07-基于midas Civil的大体积混凝土温度应力计算及其防裂技术措施
1.0×10-5
1.0×10-5
泊松比
0.18
0.18
单位体积水泥用量
260
—
放热系数函数 K
40.6a=1.377
—
·18·
中国港湾建设
1.2 承台有限元分析模型的建立 由于承台的对称特性，采用 Midas/Civil 有限元软件按
承台和封底混凝土的实际尺寸建立承台有限元模型，承台 模型如图 1 所示。
2） 采用国际先进的 CPTU 探头和设备进行现场触探试 验；
3） 采用改进工艺的十字板剪切试验进行现场剪切试验。 经过对以上测试资料的整理分析，B 层的超固结比多 数为 1.4～2.2，静止侧压力系数 K0 值与一般的正常固结土 接近。实际测试的结果与上面的分析基本是吻合的。 4 结语 广州南沙港地区的土层海陆交互沉积的特征比较明 显，珠海高栏港地区的土层更主要呈现滨海相沉积的特 征。珠江口地区揭示的杂色黏性土层是该地区的标志性土 层，是在末次冰期海退后，原来的滨海相土层经过长期的 干燥、风化形成的，形成时代为 Q3 末期至 Q4 早期，该层 因胶结产生结构强度而显现超固结特征。杂色黏性土下面 的灰色淤泥质土、黏性土是 Q3 时期沉积的滨海相土层，该 层显现超固结的特征，主要应该是由于黏滞固结和地下水 位变化这两个因素共同作用产生的，其 （似） 超固结比大 约为 1.4～1.8。 黏性土层的固结程度对本地区的工程建设有重大影 响，在相关工程的地质问题研讨会上，都重点探讨了这个 问题。 参考文献： [1] 罗章仁，应秩甫. 华南港湾[M]. 广州：中山大学出版社，1992： 12-13. [2] 赵焕庭，张乔民. 华南海岸和南海诸岛地貌与环境[M]. 北京：科 学出版社，1999：213-222. [3] E W BRAND，R P BRENNER. 软粘土工程学[M]. 叶书麟，译. 北 京：中国铁道出版社，1991：158-163.
基于MIDAS和LUSAS有限元软件的混凝土预制沉管水化热温度应力分析
基于MIDAS和LUSAS有限元软件的混凝土预制沉管水化热温度应力分析基于MIDAS和LUSAS有限元软件的混凝土预制沉管水化热温度应力分析引言：混凝土预制沉管是一种常用于建筑工程和桥梁基础中的重要结构。
在混凝土预制沉管的制造过程中，由于水化反应的存在，水化热会导致温度的升高。
这种温度升高可能会导致混凝土预制沉管出现温度应力，从而影响其结构的稳定性和耐久性。
因此，研究混凝土预制沉管水化热温度应力分析具有重要的工程实际意义。
1. 研究目的与意义混凝土预制沉管的水化过程中产生的水化热会引起温度的升高，从而导致混凝土产生温度应力。
了解混凝土预制沉管在水化过程中产生的温度应力变化规律，对于预测结构的变形和应力分布、制定合理的施工方案具有重要的实际意义。
本研究旨在通过MIDAS和LUSAS有限元软件的使用，对混凝土预制沉管在水化热过程中的温度应力进行分析，为工程实践提供可靠的理论依据。
2. 研究方法与步骤本研究基于MIDAS软件和LUSAS软件，采用有限元法进行混凝土预制沉管的温度应力分析。
研究步骤如下：(1) 建立混凝土预制沉管的有限元模型；(2) 设置沉管模型的材料参数和边界条件；(3) 设置水化反应的温度载荷以及温度应力的计算；(4) 进行水化热温度应力的计算和分析。
3. 模型建立与参数设置基于实际工程中的混凝土预制沉管，建立有限元模型。
模型考虑了沉管内部的水化反应过程。
根据混凝土的物理力学特性，设置混凝土的弹性模量、泊松比、热膨胀系数等参数。
同时，考虑沉管与周围土体的相互作用，设置边界条件。
4. 温度应力计算与分析在混凝土预制沉管的水化过程中，根据设定的水化反应限制温度，采用MIDAS软件进行温度载荷的施加。
通过对水化反应过程中混凝土温度变化的分析，计算得到温度应力分布。
利用LUSAS软件对模型进行求解，得出混凝土预制沉管在水化过程中的应力变化规律。
5. 结果与讨论本研究通过模拟混凝土预制沉管的水化热温度应力分析，得出了温度应力的变化规律。
(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。
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内部约束应力 1.44 ×106
释放的应力
释放轴向约束
-2.16 ×106
内部约束应力 1.8 ×106
释放的应力
释放弯曲约束
-1.8 ×106 内部约束应力
-0.36 ×106
释放的应 由上图可知，当无外部约束条件时，线性的温度梯度不会引起自我约束应力。
σ = M T = 0.0888×106
z
12 / 6
= 0.5328×106
同样，下图显示的是从两端固接，逐步释放各约束时结构的应力情况。
两端固接
内部约束应力
1.44 ×106
释放的应力
释放轴向约束 释放弯曲约束
2.16 ×106
内部约束应力
释放的应力
-9.36 ×105
×
= σ b z dz = 1 × 0.504 ×106 × 0.14 × (1 × 0.14) −
2
3
1 × 0.936 ×106 × 0.52 × (0.4) 2
+ 1 ×1.224 ×106 × 0.34 × (0.66 + 2 × 0.34) = 0.0888×106
2
3
相当于等效弯矩引起的弯曲应力：
轴向应力的计算:
σ
=
∫
σ b dz Area
= [ 1 × 0.4 ×1.44 ×106 − 1 × 0.6 × 2.16 ×106 ]/1 = − 0.36 ×106
2
2
温度作用引起的变形如上图所示，由轴向和弯曲两部分组成。下图显示的是从两端固接，逐步释 放各约束时结构的应力情况。
两端固接
2.16 ×106
0.936 ×106
1.224 ×106
将温度应力也用轴向应力和弯曲应力表达。
轴向应力的计算:
σ
=
∫
σ b dz Area
= [ 1 × 0.4 ×1.44 ×106 + 1 × 0.6 × 2.16 ×106 ]/1 = 0.936 ×106
2
2
由弯曲应力图计算等效弯矩:
∫ M T
结论: 在非线性温度梯度作用下，即使没有对结构的弯曲约束，截面内也将产生应力。温度 自应力影响截面内的应力分布，对裂缝比较敏感的结构以及联合截面结构的影响将是不可忽视 的。
MIDAS/Civil v6.7.1的分析结果
Bend(+z)(0.5) Bend(-z)(-0.5)
1.04E+06
6.91E+05
(+0.1) -8.29E+05
中心位置 -5.76E+05
(-0.1) -3.230e+005
MIDAS/Civil Ver.6.7.0 版本中温度自应力的计算
当温度按线性梯度作用在结构上时，结构不会发生自我约束应力，但是当温度以非线性 的折线性温度作用在结构上时将发生自我约束应力。下面通过线性、非线性温度荷载作 用的例题，比较一下两种作用的结果。
1. 线性分布的温度作用
温度 4℃
应变 48×10-6
1.224 ×106
0.936 ×106
内部约束应力
-8.2944×105
1.0368×106
释放的应力 -0.5328×106
6.912×105
0.5328×106
如上图所示，在最后释放弯曲约束时，由等效弯矩引起的应力将被释放掉，而结构即使没有 外部弯矩作用同样会存在残余应力。非常重要的是，对残余的应力积分结果为‘0’，说明即使没 有产生构件内力，也会由于纤维间自我约束的作用产生内部的应力。
2. 非线性分布的温度作用
下图为截面上作用非线性温度时的应力分布情况。
温度 4℃
6℃
应变 48×10-6
72×10-6
应力 1.44 ×106
2.16 ×106
温度应力 1.44 ×106
轴向应力 0.936 ×106
弯曲应力 0.504×106
-0.936 ×106
应力 1.44 ×106
0.4
0.6
-6 ℃
-72×10-6
-2.16 ×106
温度应力 1.44 ×106
轴向应力 -0.36 ×106
弯曲应力 1.8 ×106
-2.16 ×106
-0.36 ×106
-1.8 ×106
厚度 = 1 m 线膨胀系数 α = 12×10-6 弹性模量 E = 3.0E10 N/m2