[轉(zhuǎn)載]MIDAS/Gen軟件常見問題與解答2

問:轉(zhuǎn)換梁上支撐兩道剪力墻怎么建模?

答:可以在轉(zhuǎn)換梁兩側(cè)設兩個結點,在結點上再建立兩道剪力墻,同時將此兩節(jié)點與對應的轉(zhuǎn)換梁節(jié)點采用剛性連接(剛臂)。

問:一個柱子上設置兩道平行的框架梁怎么建模?

答:可以將一根梁設置在柱節(jié)點上,然后再設置一新節(jié)點,利用剛性連接功能,將此節(jié)點與柱節(jié)點做剛性連接,再在此節(jié)點上建立另外一個框架梁。

問:跨層轉(zhuǎn)換梁的建模問題,即一根轉(zhuǎn)換梁連接上下層樓板?

答:可將轉(zhuǎn)換梁用板單元來建模即可。

問:對于有斜柱的結構個別層的層間位移沒有輸出的原因?

答:原因可能由于本層的節(jié)點與下一層沒有對應的節(jié)點,一般是指同一桿件的上、下節(jié)點。

問:轉(zhuǎn)換層結構分析建模時,需要注意那些問題?

答:需要注意:1、需將轉(zhuǎn)換層的樓板剛性假定解除,否則轉(zhuǎn)換梁分析完不會出現(xiàn)軸力,無法按偏心受拉構件進行配進設計。

2、轉(zhuǎn)換梁上部的墻單元或板單元需要細分,且轉(zhuǎn)換梁也需要細分,滿足位移協(xié)調(diào)條件。

問:MIDAS/Gen能否計算箱基?

答:使用MIDAS/Gen計算箱基的步驟如下:

1、用板單元建立側(cè)墻和底板、頂板,用梁單元模擬梁、柱。

2、將土壓力、核爆等荷載按壓力荷載或流體壓力荷載輸入。

3、如果考慮為彈性地基板,可在底板處加單向受壓彈簧。

4、分析后,使用“結果/局部方向內(nèi)力的合力”功能或查看板單元內(nèi)力時候使用“剖斷面”功能,求出板單元的內(nèi)力。

問:PKPM中剛性板及彈性樓板在MIDAS/Gen中如何實現(xiàn)?

答 :一、PKPM中的“剛性樓板”即樓板面內(nèi)無限剛,面外剛度為零。

MIDAS/Gen中只需在定義層數(shù)據(jù)時選擇考慮剛性板即可。

二、PKPM中的“彈性板6”即采用殼元真實計算樓板平面內(nèi)和平面外的剛度。

MIDAS/Gen中用板單元建立樓板,在定義板厚時真實輸入板的面內(nèi)和面外厚度。注意在定義層數(shù)據(jù)時應該選擇不考慮剛性板。

三、PKPM中的“彈性板3”即假定樓板平面內(nèi)無限剛,樓板平面外剛度是真實的。

MIDAS/Gen中用板單元建立樓板,在定義板厚時,輸入平面內(nèi)厚度為0,平面外厚度為樓板真實厚度。注意在定義層數(shù)據(jù)的時候,應該選擇考慮剛性板。

四、PKPM中的“彈性膜”即程序真實的計算樓板平面內(nèi)剛度,樓板平面外剛度為零。

MIDAS/Gen中用板單元建立樓板,在定義板厚時,輸入板平面內(nèi)厚度為實際厚度,平面外厚度為0,定義層數(shù)據(jù)時選擇不考慮剛性板。

問:導入SATWE文件形成MIDAS的模型需要注意的問題?

答:用轉(zhuǎn)換程序?qū)?/span>SATWE的模型文件后,形成的是MIDAS的STRU.MGB文件,是模型的文本文件形式,需要在MIDAS中導入此文件,導入后還應該注意以下幾個問題:

1、風荷載及反應譜荷載沒有導進來,需要在MIDAS中重新定義;

2、需要定義自重、質(zhì)量;

3、需要定義層信息;

4、注意比較一下SATWE的質(zhì)量與MIDAS的質(zhì)量。

問:使用轉(zhuǎn)換SATEW程序,轉(zhuǎn)換過程中程序說有錯誤,如何解決?

答:有warning的話,進行一些修改可以導入到MIDAS。有error的話,說明有些轉(zhuǎn)換不了,這時候的解決辦法:一般情況下是因為SATEW中定義有一些特殊的截面,邁達斯程序無法認識,使用“工具/MGT命令窗口”,打開轉(zhuǎn)換后的.mgt文件,“向指定行移到”中輸入有錯誤的行數(shù),參考上下其它截面,修改有不一樣的參數(shù)值。導入成功后再在MIDAS里面修改截面特性。

問:轉(zhuǎn)換Staad過來后和邁達斯的整體坐標軸不一致,如何使它們一致?

答:用旋轉(zhuǎn)單元及節(jié)點來更改單元及其上的荷載都可以旋轉(zhuǎn)過來。

問:如何將sap2000 V9版本的文件導入到MIDAS 691中?

答:步驟如下:

1、從sap中導出s2k文件,注意彈出的對話框中勾選全部輸出文本。

2、在MIDAS中導入,會有警告,不用管它,打不開圖形,但是有mgt文件。

3、打開mgt文件,可以看到各個單元的截面類型和材料號都是0,需要改變一下就可以了。

*ELEMENT ; Elements

; iEL, TYPE, iMAT, iPRO, iN1, iN2, ANGLE, iSUB, EXVAL ; Frame Element

; iEL, TYPE, iMAT, iPRO, iN1, iN2, iN3, iN4, iSUB, iWID ; Planar Element

; iEL, TYPE, iMAT, iPRO, iN1, iN2, iN3, iN4, iN5, iN6, iN7, iN8 ; Solid Element

; iEL, TYPE, iMAT, iPRO, iN1, iN2, REF, RPX, RPY, RPZ, iSUB, EXVAL ; Frame(Ref. Point)

1, BEAM, 0, 0, 13, 137, 0 ;Frame=1

……

4、從sap中導出Excel文件,設法通過Excel表格將mgt中的各個單元的截面類型和材料號數(shù)據(jù)修改至sap中對應的值。這一步可能會麻煩一點。

5、修改后的mgt就可以用MIDAS打開了,可能反應譜的定義及荷載組合會有error,可以修改或者刪除,直至可以打開為止。但是打開后的模型有的截面參數(shù)需要人工改動.

二、加荷載

問:關于荷載、荷載類型、荷載工況、荷載組合、荷載組的概念

答:荷載:指某具體的荷載,如自重、節(jié)點荷載、梁單元荷載、預應力等。其特點是具有荷載大小和作用方向。

荷載類型:荷載所屬的類型,如恒荷載類型、活荷載類型、預應力荷載類型等,該類型將用于自動生成荷載組合上,程序根據(jù)給荷載工況定義的荷載類型,自動賦予荷載安全系數(shù)后進行荷載組合。

荷載工況:是查看分析結果的最小荷載單位,也是荷載組合中最小單位。一個荷載工況中可以有多個荷載,如同一荷載工況中可以有節(jié)點荷載、均布荷載等;一個荷載工況只能定義為一種荷載類型,如某荷載工況被定義為恒荷載后,不能再定義為活荷載;不同的荷載工況可以屬于同一種荷載類型。

荷載組合:將荷載工況按一定的系數(shù)組合起來,也是查看分析結果的單位。在MIDAS軟件中,當模型中無非線性單元,且所做分析為線性分析時,荷載組合可在后處理中進行,即運行分析后再做組合。當模型中有非線性單元,程序做非線性分析時,需在分析前建立荷載組合,然后將其定義為一個新的荷載工況后再做分析。

荷載組:荷載組的概念僅使用于施工階段分析中。在做施工階段分析時,某一施工階段上的荷載均被定義為一個荷載組,施工階段中荷載的變化,均是以組單位進行變化的。

注:a、b、n的荷載類型相同,c、d、m的荷載類型相同,e、f、l的荷載類型相同。

荷載工況1、荷載工況2、荷載工況N的荷載類型可以相同,也可以不相同。

問:如何修改刪除樓面荷載?

答:在樹形菜單中選擇“表格/結構表格/靜力荷載/樓面荷載”,在表格中查看“加載范圍節(jié)點”,如有重復,可刪除其一。

問:在預應力筋輸入時,樣條輸入法中,fix(固定)的意義? 答:要固定樣條在這些點的切向角度,因為一般情況下用戶知道鋼束兩端的布置角度,所以可通過輸入角度控制樣條的形狀。在cad上用pline命令繪制樣條曲線,就可明白fix的含義。 問:在定義鋼束形狀里面,鋼束該以樣條法輸入還是圓弧輸入?

答:按國內(nèi)習慣,一般采用用“圓弧”方法。

問:“添加/編輯鋼束形狀”時,鋼束形狀有直線、曲線、單元,有何區(qū)別?

答:使用“單元”方法,當用戶移動單元或節(jié)點時,鋼束也隨之移動。

問:在計算梁截面溫度荷載時,得到的溫度應力是溫度自應力還是溫度次應力,或是二者之和?能否分別輸出二者?

答:是二者之和。不能分別輸出。實際上對靜定結構,輸出的就是所謂的溫度自應力。

問:非施工階段分析中,收縮和徐變的計算

答:目前版本中不支持該功能,但用戶可建立一個施工階段,將施工階段持續(xù)時間定義為1500天,即可查看收縮和徐變。但需要將該施工階段內(nèi)分割成5個子步驟,以便于準確反應老化效果。

問:收縮和徐變曲線中開始加載時間、結束加載時間、開始收縮時的混凝土材齡三者的意義

答:開始加載時間、結束加載時間沒有實際意義,僅用于圖形顯示范圍。當開始加載時間不變、僅修改結束加載時間時,圖形上開始加載時間位置數(shù)值發(fā)生變化的原因為左側(cè)表格中的第一個起始數(shù)據(jù)為“開始加載時間+(結束加載時間-開始加載時間)/步驟數(shù)”;

“開始收縮時的混凝土材齡”表示從開始澆筑混凝土到拆模板后混凝土開始接觸大氣的時間。需要注意的是,施工階段分析時需要定義構件的初始材齡,開始收縮時的混凝土材齡不應大于該構件的初始材齡。

問:地震反應譜計算時模態(tài)數(shù)量如何選擇

答:規(guī)范規(guī)定反應譜分析中振型參與質(zhì)量應達到90%以上,在MIDAS軟件中的菜單“結果>分析結果表格>周期與振型”中提供振型參與質(zhì)量信息。在分析結束后,用戶應確認振型參與質(zhì)量是否達到了90%,當沒有達到90%時,應在“分析>特征值分析控制”中增加模態(tài)數(shù)量。

問:菜單“荷載/初始荷載/小位移/初始單元內(nèi)力”,表格的“類型”里面,D-link和G-link什么意思?

答: E-lilnk是彈性連接,G-link是一般連接。

問:怎樣把MIDAS地震波數(shù)據(jù)庫以外的地震動記錄輸入到程序中?

答:步驟如下:

第一步:找到MIDAS的安裝到的目錄下的Dbase文件夾(一般是 C:Program FilesMIDASMIDAS GenDbase), 從文件夾中找一個地震波文件(*.dbs文件),按其格式輸入需要的地震動記錄的數(shù)據(jù),將其另存為 .dbs的文件;

第二步: MIDAS/Gen軟件里點擊菜單“工具/地震波數(shù)據(jù)生成器”,選“Generate/Earthquake Record”,點擊“Import”,打開保存后的 .dbs的文件,出現(xiàn)地震動的圖形,將其保存為 .sgs文件。

第三步:MIDAS/Gen軟件里點擊菜單“荷載/時程分析數(shù)據(jù)/時程荷載函數(shù)”,點擊“添加時程函數(shù)”,點擊“導入”,打開保存后的 .sgs文件即可。

問:多塔結構,想讓一個塔向X軸正向偏心,另外一個塔向X軸負向偏心,怎么實現(xiàn)?

答:可以手動設置,“荷載/反應譜分析數(shù)據(jù)/反應譜荷載工況”,勾選“偶然偏心”,點擊其右邊的按鈕,在彈出的“反應譜分析偶然偏心”里面使用“用戶定義”即可收到設置偏心的數(shù)據(jù)。

問:工字型截面的梁上如何輸入和截面的主軸有角度的斜向荷載?

答:這種荷載程序不能按斜向荷載輸入,只能將此荷載分解成垂直與水平荷載輸入。

問:“荷載/分配樓面荷載”的“假想次梁”,考慮次梁重量有什么作用?

答:可以不用布置次梁而直接輸入次梁的荷載。因為次梁在整體分析時對分析結果影響不大,所以在建模時可以不用建立次梁,但實際結構中,次梁分配給主梁的一般是集中荷載,應用此功能可以實現(xiàn)這樣的荷載傳遞。

問:實體單元如何定義溫度梯度?

答:給實體各節(jié)點以不同的溫度荷載。

問:定義層數(shù)據(jù)里的偶然偏心和反應譜工況里的偶然偏心有什么不同?

答:定義層數(shù)據(jù)里的偶然偏心對應的是底部剪力法,反應譜工況里的偶然偏心是對反應譜法的,如果反應譜分析時候需要考慮偶然偏心,則需要在定義反應譜工況的時候勾選上。

三、分析

問:計算的時候報錯,節(jié)點歧異并且彈出報錯對話框,出現(xiàn)警告說結構的周期大于6秒。

答:首先檢查后發(fā)現(xiàn)有截面的單位設置錯誤,把m當成了mm。當截面數(shù)量多的時候出現(xiàn)上述錯誤;當截面數(shù)量少的時候,會出現(xiàn)警告說結構的周期大于6秒。使用“消隱”按鈕可以看到截面的尺寸有問題。

接著可以使用“結果/周期與振型”,使用“動畫”功能查看一下是否有某些節(jié)點沒有和其它的節(jié)點連接在一起。

問:模型分析發(fā)生奇異時,如何快速查找模型問題?

答: 注意檢查下面幾項內(nèi)容:

一、有重復節(jié)點、單元,未分割單元的節(jié)點(自由節(jié)點),可通過“收縮單元”功能來查看;或者用顯示單元號和節(jié)點號,看是否有重復的單元號和節(jié)點號。

二、如果兩個索單元交叉分割形成了節(jié)點,此節(jié)點又不在梁單元或其它單元上時,此時的結構為幾何可變體,容易產(chǎn)生奇異。解決辦法可以通過“合并單元”的功能,將交叉位置斷開的單元合并成一個單元。

問:如何計算結構的自振周期

答:首先要在菜單“模型>結構類型”中選擇將結構的自重轉(zhuǎn)換為X、Y方向,當需要查看豎向自振周期時,選擇轉(zhuǎn)換為Z方向(實際較少使用)。

然后在“分析>特征值分析控制”中輸入相應的數(shù)據(jù)。

問:組合結構做反應譜分析時,不同材料的阻尼比是如何考慮的?

答:需要明白一個概念,同樣一個結構阻尼比小時,結構的地震反應強烈,地震力大;阻尼比大時,結構的地震反應比較弱,地震力小,阻尼比直接影響地震影響系數(shù)。如果對于組合結構用一個阻尼比計算結構的地震作用從理論上理解是不正確的,MIDAS可以考慮不同材料不同的阻尼比,即“組阻尼”的概念,這樣分析與理論結果比較吻合。注意定義了“組阻尼比”時,阻尼的計算方法一定要選擇“應變能因子”的方法。

問:做溫度應力分析時,特別是對整個結構做系統(tǒng)溫度荷載分析時,應力異常是什么原因?

答:可能沒有解除樓層剛性板假定,比如樓層梁的相對變形不正確,因此計算的溫度應力有錯。

問:什么時候考慮偶然偏心影響,什么時候考慮雙向地震作用?

答:查看控制扭轉(zhuǎn)的位移比的結果時,如果最大位移比平均位移不大于1.2時,建議考慮偶然偏心的影響;如果比值超過1.2時,建議考慮雙向地震作用。

問:能否做梁單元的材料非線性分析?

答:MIDAS目前版本可以做實體單元、平面應力單元、平面應變單元、桁架單元和板單元的材料非線性。如果要做梁構件的材料非線形分析,可以使用板單元來模擬。

問:對于網(wǎng)殼結構,工程中需要把其第一模態(tài)的一定百分比作為初始缺陷,在計算中加以考慮,程序怎么實現(xiàn)?

答:網(wǎng)殼結構在做彈性屈曲分析時,根據(jù)《網(wǎng)規(guī)》第4.3.3節(jié)的要求需要考慮初始幾何缺陷的影響。在MIDAS中可以通過修改模型中各節(jié)點坐標值來實現(xiàn),即各節(jié)點的初始坐標值減去缺陷值,以達到考慮幾何初始缺陷的影響。初始缺陷值可取屈曲分析的低階模態(tài)值,最大計算值可按網(wǎng)殼跨度的1/300取值。建議使用EXCEL電子表格功能方便實現(xiàn)。

問:關于屈曲分析

答:目前MIDAS軟件中的屈曲分析是線性屈曲分析,可進行屈曲分析的單元有梁單元、桁架單元、板單元等。

首先要在主菜單的“模型/結構類型“中選擇將結構的自重轉(zhuǎn)換為X、Y、Z方向

然后在“分析/特征值分析控制”中選擇相應荷載工況和模態(tài)數(shù)量。

問:在MIDAS中如何計算自重作用下活荷載的穩(wěn)定系數(shù)(屈曲分析安全系數(shù))?

答:穩(wěn)定分析又叫屈曲分析,所謂的荷載安全系數(shù)(臨界荷載系數(shù))均是對應于某種荷載工況或荷載組合的。例如:當有自重W和集中活荷載P作用時,屈曲分析結果臨界荷載系數(shù)為10的話,表示在10*(W+P)大小的荷載作用下結構可能發(fā)生屈曲。但這也許并不是我們想要的結果。我們想知道的是在自重(或自重+二期恒載)存在的情況下,多大的活荷載作用下會發(fā)生失穩(wěn),即想知道W+Scale*P中的Scale值。我們推薦下列反復計算的方法。

步驟一:先按W+P計算屈曲分析,如果得到臨街荷載系數(shù)S1。

步驟二:按W+S1*P計算屈曲,得臨界荷載系數(shù)S2。

步驟二:按W+S1*S2*P計算屈曲,得臨界荷載系數(shù)S3。

重復上述步驟,直到臨街荷載系數(shù)接近于1.0,此時的S1*S2*S3*Sn即為活荷載的最終臨界荷載系數(shù)。(參見下圖)

問:MIDAS/Gen中包括那些穩(wěn)定分析?

答:穩(wěn)定分析分為局部穩(wěn)定分析和整體穩(wěn)定分析;

一、局部穩(wěn)定分析:利用程序的鋼構件截面驗算的功能,按照規(guī)范的方法驗算構件的寬厚比等。

二、整體穩(wěn)定分析

1、線彈性屈曲分析:利用屈曲分析控制功能實現(xiàn),具體操作如下:先定義所需模態(tài)數(shù)量;然后輸入屈曲分析時的荷載工況(組合)和組合系數(shù),添加時注意所選荷載工況的荷載類型選擇是可變還是不變?？勺兗磁R界荷載系數(shù)乘以該項荷載,不變即臨界荷載系數(shù)不乘以該項荷載,最終臨界荷載可通過下式計算得出:臨界荷載值=不變荷載+臨界荷載系數(shù)*可變荷載

注意:目前MIDAS軟件中的屈曲分析是線性屈曲分析,可進行屈曲分析的單元有梁單元、桁架單元、板單元。

2、幾何非線性分析:對于有索單元等非線性單元的結構,需要考慮大位移的影響,可以利用幾何非線性分析功能做整體失穩(wěn)分析,最后可以得出幾何非線性分析的階段步驟荷載-位移曲線,通過該曲線可以得到整體失穩(wěn)時的荷載系數(shù)。

注意:幾何非線性分析中使用的單元有桁架、梁、板單元,若同其它單元混合使用時,只能考慮其剛度效應,不能考慮其幾何非線性效應。

問:屈曲分析模型如下面圖1、圖2所示,圖2相當于在節(jié)點上既有軸力又有彎矩作用,但是程序分析的結果為什么沒有差別?

答:程序中屈曲分析采用的結構靜力平衡方程是:[K]{U}+[KG]{U}={P}(見用戶手冊02),其中[KG]是結構的幾何剛度矩陣,僅與構件的軸力有關,與彎矩沒有直接關系,所以模型2中雖然加了彎矩,但與模型1的分析結果是一樣的,彎矩的大小對屈曲結果沒有影響。如果想要考慮彎矩的影響,需要做幾何非線性分析,結果中可以體現(xiàn)出彎矩的影響。

問:做P-DELTA分析時是否需要解除剛性板假定?

答:最好解除剛性板假定條件,這樣可以準確地計算每根柱子的水平位移值。

問:P-Delta分析結果是否只真對做P-Delta分析的荷載工況起作用,對其它荷載工況沒有影響?

答:用某種荷載工況做完P-Delta分析后,所形成的幾何剛度將影響其它荷載工況的分析結果,即對其它荷載工況的內(nèi)力、位移結果都有影響。

問:P-Delta分析在MIDAS中是怎樣實現(xiàn)的?

答:P-Delta分析屬幾何非線性分析,小位移分析,分析的過程是個迭代過程,即首先計算出由橫向力P作用下的位移Δ,形成幾何剛度矩陣,再利用此剛度矩陣計算出P及N作用下的位移增量Δ1,再次修改幾何剛度矩陣,利用修正后的剛度矩陣求出位移增量Δ2,再次修改剛度矩陣……,最后求出的位移增量為0時,停止迭代,形成最終的幾何剛度矩陣,在利用此剛陣求其它荷載工況作用下的位移及內(nèi)力。

問: 有關MIDAS的非線性分析控制選項?

答: 在MIDAS的靜力分析中,有三個地方有非線性分析控制選項。即主控數(shù)據(jù)中的迭代選項、非線性分析控制中的迭代選項、施工階段模擬中的非線性分析迭代選項。

其中主控數(shù)據(jù)中的迭代選項適用于有僅受拉、僅受壓單元(包括此類邊界)的模型。既模型中有僅受拉、僅受壓單元(包括此類邊界)時,對這些單元的非線性迭代計算由該對話框中的控制數(shù)據(jù)控制。

非線性分析控制中的迭代選項適用于幾何非線性分析。當做幾何非線性分析時,在模型中即使有僅受拉、僅受壓單元(包括此類邊界),對這些單元或邊界的控制仍由非線性分析控制中的迭代選項。

施工階段模擬中的非線性分析迭代選項,僅對施工階段中的幾何非線性分析起控制作用,模型中有僅受拉、僅受壓單元(包括此類邊界)時,在施工階段分析中,這些單元或邊界的控制仍由施工階段模擬中的非線性分析迭代選項控制。

如果在施工階段模擬中不做非線性分析,但施工階段模型中包含了僅受拉、僅受壓單元(包括此類邊界)時,則主控數(shù)據(jù)中的迭代選項起控制作用。

如果在“分析/非線性分析控制”對話框中定義了非線性迭代控制數(shù)據(jù),則施工階段的postcs階段的幾何非線性分析控制由非線性分析控制中的迭代選項控制。

在MIDAS的動力分析中,非線性控制選項在定義時程分析荷載工況對話框中定義。

問:如果用了 “荷載/初始荷載/大位移”,然后再定義 “分析/非線性分析控制”,能不能正確計算自振特性?

答:計算自振是線性分析,大位移是非線性分析,兩者不能同時計算的,所以計算自振的時候要把非線性的東西轉(zhuǎn)成線性的,使用“荷載/初始荷載/小位移/初始單元內(nèi)力”把索單元的拉力轉(zhuǎn)換成初始剛度進行分析。

問:“非線性加載順序”的作用?是否可以做荷載的接力加載分析(即先加某一荷載,計算出結果,然后再加另外一種荷載)?

答:設定非線性分析時荷載工況的加載順序時,將按順序加載各荷載工況,相當于前次荷載是后加荷載的初始荷載,即后加荷載要集成前次荷載的剛度及變形;當不設定該項時,各荷載工況單獨發(fā)生作用。如果要考慮接力加載,需要進行非線性加載順序設置和分析。注意這種加載方法和由荷載組合建立的荷載工況(幾種荷載工況組合在一起作為一個荷載工況)分析時是有區(qū)別的。

問:索結構的反應譜分析如何做?

答:帶有非線性單元的索結構反應譜分析在MIDAS中按下述步驟去做:

1、 先做靜力分析,求出自重作用下的索力;

2、 將此索拉力做為索單元的初始張力,做自重和索張力作用下的幾何非線性分析(大位移),看位移結果是否滿足規(guī)范要求;

3、 如果不滿足規(guī)范要求,重新調(diào)整索的張力,再次進行計算直至滿足規(guī)范要求;

4、 滿足規(guī)范的位移條件要求,求得最終的索力;

5、 將此索力按照初始荷載小位移條件下的初始單元內(nèi)力輸入,注意此時需將索的張力去掉;

6、 再定義反應譜分析參數(shù),做反應譜分析即可。

問:如何快速求出結構中各個索單元的最終索力?

答:MIDAS中有個求“未知荷載系數(shù)”的功能,可以實現(xiàn)快速求出索單元的最終索力。

具體步驟參考如下:

1、 對每根索都定義一種荷載工況,有N個索就定義N個荷載工況。

2、 對每根索加單位初拉力(外荷載),做靜力分析。

3、 分析完后定義一種荷載組合,含有各個索工況的荷載組合,荷載系數(shù)取為1.0,

4、 在“結果”下面選擇“求未知荷載系數(shù)”的功能,定義好約束條件,求出每根索的荷載系數(shù),即索力。點擊“生成荷載組合”按鈕,生成新的荷載組合;

5、 將此荷載組合定義為一種新的荷載工況,定義非線性分析控制數(shù)據(jù),對此種工況做幾何非線性分析,最后檢查位移結果是否滿足“位移約束條件”要求,此“位移約束條件”即為求未知荷載系數(shù)時定義的位移條件。

問: 在MIDAS/Gen中做Pushover分析的步驟?

答: Pushover Analysis 中文又稱為靜力彈塑性分析或推覆分析。

在MIDAS/Gen中混凝土結構和鋼結構的靜力彈塑性分析的步驟不盡相同。

混凝土結構的靜力彈塑性分析步驟為“分析/設計/靜力彈塑性分析”。

鋼結構的靜力彈塑性分析步驟為“分析/靜力彈塑性分析”。

即混凝土結構必須經(jīng)過配筋設計之后才能夠做靜力彈塑性分析,因為塑性鉸的特性與配筋有關。

設計結束后,靜力彈塑性分析的步驟如下:

1. 在靜力彈塑性分析控制對話框中輸入迭代計算的控制數(shù)據(jù)。

2. 定義靜力彈塑性分析的荷載工況。在此對話框中可選擇初始荷載、位移控制量、是否考慮重力二階效應和大位移、荷載的分布形式(推薦使用模態(tài)形式)。

3.定義鉸類型(提供標準類型,用戶也可以自定義)

4.分配塑性鉸。用戶可以全選以后,按"適用"鍵。

5. 運行靜力彈塑性分析。

6. 查看分析曲線。

問:在MIDAS/Gen中地震時程分析的步驟及對話框中各參數(shù)的意義?

答:一般地震時程分析的步驟如下(詳細可參考用戶手冊或在線幫助):

1. 在“荷載/時程分析數(shù)據(jù)/時程荷載函數(shù)”中選擇地震波。時間荷載數(shù)據(jù)類型采用無量綱加速度即可。(此詞被過濾)選項按默認值,詳細可參考用戶手冊或聯(lián)機幫助。

2. 在“荷載/時程分析數(shù)據(jù)/時程荷載工況”中定義荷載工況。

結束時間:指地震波的分析時間。如果地震波時間為50秒,在此處輸入20秒,表示分析到地震波20秒位置。

分析時間步長:表示在地震波上取值的步長,推薦不要低于地震波的時間間隔(步長)。

輸出時間步長:整理結果時輸出的時間步長。例如結束時間為20秒,分析時間步長為0.02秒,則計算的結果有20/0.02=1000個。如果在輸出時間步長中輸入2,則表示輸出以每2個為單位中的較大值,即輸出第一和第二時間段中的較大值,第三和第四時間段的較大值,以此類推。

分析類型:當有非線性單元或非線性邊界單元時選擇非線性,否則選擇線性。

分析方法:自振周期較大的結構(如索結構)采用直接積分法,否則選擇振型法。

時程分析類型:當波為諧振函數(shù)時選用線性周期,否則為線性瞬態(tài)(如地震波)。

無零初始條件:可不選該項。

振型的阻尼比:可選所有振型的阻尼比。

3. 在“荷載/時程分析數(shù)據(jù)>地面加速度”中定義地震波的作用方向。

在對話框如果只選X方向時程分析函數(shù),表示只有X方向有地震波作用,如果X、Y方向都選擇了時程分析函數(shù),則表示兩個方向均有地震波作用。

系數(shù):為地震波增減系數(shù)。

到達時間:表示地震波開始作用時間。例如:X、Y兩個方向都作用有地震波,兩個地震波的到達時間(開始作用于結構上的時間)可不同。

水平地面加速度的角度:X、Y兩個方向都作用有地震波時如果輸入0度,表示X方向地震波作用于X方向,Y方向地震波作用于Y方向;X、Y兩個方向都作用有地震波時如果輸入90度,表示X方向地震波作用于Y方向,Y方向地震波作用于X方向;X、Y兩個方向都作用有地震波時如果輸入30角度,表示X方向地震波作用于與X軸方向成30度角度的方向,Y方向地震波作用于與Y方向成30度角度的方向。

另外,地震時程分析不能與地震反應譜分析同時進行,用戶應分別保存為兩個模型,分別進行反應譜分析和時程分析。

時程分析注意事項:

1、截面需要使用“數(shù)據(jù)庫/用戶”來指定截面的尺寸,不然非彈性鉸的特征值程序無法自動計算,之后的計算也會有問題(如計算速度特別慢,計算會出錯);

2、加柱的P-M-M鉸時候,不管截面形狀,需要在“屈服面特性值”里選擇“自動計算”,對于梁和支撐是在“滯回模型”旁邊的“特征值”里選擇“自動計算”;

3、如果需要考慮“時變靜力荷載”,在用地震動進行計算的時候,“時程荷載工況”里“加載順序”要“接續(xù)前次”,考慮時變靜力荷載的作用,必須注意有一個順序的問題:在添加“時程荷載工況”和“定義時程分析函數(shù)”的時候,需要先定義“時變靜力荷載”,然后才定義地震動函數(shù)(定義地震波),并且在“時程荷載工況”的定義里,時變靜力荷載和地震波的分析類型及其它參數(shù)的定義應該一致;

4、在“時程荷載工況”的定義里,考慮彈塑性一般使用“非線性”的分析類型,“直接積分法”的分析方法,“阻尼計算方法”一般使用“質(zhì)量和剛度因子”,可以通過第一、第二振型的周期來計算“質(zhì)量和剛度因子”。“阻尼計算方法”的“應變能比例”和“單元質(zhì)量和剛度因子”一般是和組阻尼一起使用,兩者的區(qū)別是“應變能比例”是根據(jù)單元的變形來計算阻尼,“單元質(zhì)量和剛度因子”計算阻尼的時候和振型有關。

5、如果要看到層的時程分析結果,需要定義“模型/建筑物數(shù)據(jù)/控制數(shù)據(jù)”,勾選“時程分析結果的層反應”,否則在“結果/時程分析結果/層數(shù)據(jù)圖形”中看不到一些結果。

問:“施工階段分析控制”中,如果定義為“最終施工階段”,又有索單元,同時定義有非線性分析,計算時程序會報錯,建議將索單元改為桁架單元,而定義為“(此詞被過濾)施工階段”則計算可以通過,原因是什么?兩者的定義有何區(qū)別?

答:施工階段的非線性分析的定義在“施工階段分析控制”中,不用再單獨定義“非線性分析控制”。

問:分析時同時考慮非線性,同時勾選了“施工階段分析控制”中的非線性(沒有子步驟的數(shù)量)和定義“非線性分析控制”,程序會如何考慮?如果計算不收斂,該如何調(diào)整(在施工階段中調(diào)整還是在非線性分析中調(diào)整)?

答:在MIDAS中有三個地方有非線性分析控制選項,即“主控數(shù)據(jù)”中的迭代選項、“非線性分析控制”中的迭代選項、“施工階段模擬”中的非線性分析選項。

  其中主控數(shù)據(jù)中的迭代選項適用于有僅受拉、僅受壓單元的模型,即模型中有僅受拉、僅受壓單元時,又沒有定義“非線性分析控制”數(shù)據(jù)時,對這些單元的非線性迭代計算由該對話框中的控制數(shù)據(jù)控制。

  非線性分析控制中的迭代選項適用于幾何非線性分析,當做幾何非線性分析時,在模型中的僅受拉、僅受壓單元的控制由非線性分析控制中的迭代選項。

  施工階段分析控制中的非線性分析迭代選項,僅對施工階段的非線性分析起控制作用,即模型中的僅受拉、僅受壓單元的分析控制由施工階段模擬中的非線性分析迭代控制。

  如果在施工階段中不做非線性分析,但施工階段模型中包含了僅受拉、僅受壓單元時,則主控數(shù)據(jù)中的迭代選項起控制作用。

  如果在主菜單“分析/非線性分析控制”對話框中定義了非線性迭代控制數(shù)據(jù),則施工階段的PostCS階段(最終施工階段)的幾何非線性分析控制由非線性分析控制中的迭代選項控制。

  如果計算不收斂,可以在主菜單“分析/非線性分析控制”定義添加子步驟,可以對某一荷載工況定義迭代步數(shù)及每步的收斂條件,建議每步的收斂條件可以為前面幾步“松”一些,后面幾步的收斂條件“緊”一些;另外在選擇由“位移控制法”時,主節(jié)點可以選擇靜力分析時的位移最大的點,這樣比較容易收斂。

  總之,非線性分析是一個不斷調(diào)試的過程,要想一下就達到滿意的結果是不容易的。

問:定義了“施工階段分析控制”中的非線性,好像還要定義“非線性分析控制”,計算時程序會在每一個施工階段計算非線性,但算完施工階段的之后還會整體地計算非線性,這是為什么?

答:參見上一問題的答復。

問:關于施工階段分析中自重的輸入

答:首先要定義自重所屬的結構組名稱(如定義為自重組)。

然后在“荷載/自重”中定義定義自重(在Z中輸入系數(shù)-1),并在荷載組中選項中選擇相應荷載組名稱(如自重組),該項必須要選!

然后在“荷載/施工階段分析數(shù)據(jù)/定義施工階段”中定義第一個施工階段時,將自重的荷載組激活。以后階段中每當有新單元組增加時,程序都會自動計算自重。即自重只需在第一個施工階段激活一次,且必須在第一個施工階段激活一次。

問:關于施工階段分析時,自動生成的CS:恒荷載、CS:施工荷載、CS:合計

答:做施工階段分析時程序內(nèi)部將在施工階段加載的所有荷載,在分析結果中會將其歸結為 CS:恒荷載。

如果用戶想查看如施工過程中某些荷載(如吊車荷載)對結構的影響的話,則需在分析之前,在“分析/施工階段分析控制數(shù)據(jù) ”對話框的下端部分,將該荷載從分析結果中的 CS:恒荷載 中分離出來。被分離出來的荷載將被歸結為 CS:施工荷載。

分析結果中的CS:合計,為CS:恒荷載、CS:施工荷載及鋼束、收縮、徐變等荷載的合計。但不包括收縮和徐變的次應力,因為它們是施工過程中發(fā)生變化的。

將荷載類型定義為施工階段荷載(CS)的話,則該荷載只在施工階段分析中會被使用。對于完成施工階段分析后的成橋模型,該荷載不會發(fā)生作用,不論是否被激活。

問: 關于施工階段分析時,自動生成的postCS階段

答:postCS階段的模型和邊界條件與最終施工階段的相同,postCS階段的荷載為定義為非施工階段荷載類型(在荷載工況中定義荷載類型)的所有荷載工況中的荷載,包括施工階段中沒有使用過的荷載。

對于與其它成橋后作用的荷載進行荷載組合,須在postCS中進行。在生成荷載組合時將“CS:合計”定義為如“LCB1”的話,則postCS中的“LCB1”的結構狀態(tài)即為施工階段完了后的成橋狀態(tài)。

問: 在MIDAS軟件中施工階段分析采用何種模型?

答: 施工階段模擬中的模型概念有兩種,一種是累加模型概念,一種是獨立模型概念。

累加模型的概念就是下一個階段模型繼承了上一個階段模型的內(nèi)容(位移、內(nèi)力等),累加模型比較容易解決收縮和徐變問題。但較難解決非線性問題。舉例說,當下一個施工階段荷載加載時,上一個階段已發(fā)生位移的模型容易發(fā)生撓動時(比如懸索結構模型),上一階段的荷載也應同時參與該施工階段的非線性分析中,而此時累加模型很難解決該類問題。

獨立模型的概念就是每施工階段均按當前施工階段的所有荷載、當前模型進行分析,然后作為當前施工階段的分析結果,兩個施工階段分析結果的差作為累加結果。此類模型較容易使用于大位移等非線性分析中。但不能正確反應收縮和徐變。

目前MIDAS的施工階段模擬實際上隱含了這兩種模型的選擇。

在“分析/施工階段分析控制”中,當選擇“考慮非線性分析”選項時,程序按獨立模型計算,當沒有選擇該項時,按累加模型分析。

至于具體的工程,應選擇哪種模型,應由用戶判斷。

MIDAS軟件目前正考慮升級的部分:

1. 將施工階段采用模型,由隱式改為用戶選擇。這不是單純的改文字。

2. 在幫助文件中盡量對各種結構的施工階段模擬提供分析模式。