MIDAS常见问题及解答.docx

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MIDAS常见问题及解答

MIDAS常见问题

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发表于2010-5-121:

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1、如何利用板单元建立变截面连续梁（连续刚构）的模型？

建立模型后如何输入预应力钢束？

使用板单元建立连续刚构（变截面的方法）可简单说明如下：

1）首先建立抛物线（变截面下翼缘）；

2）使用单元扩展功能由直线扩展成板单元，扩展时选择投影，投影到上翼缘处。

；

3）在上翼缘处建立一直线梁（扩展过渡用），然后分别向横向中间及外悬挑边缘扩展成板单元；

4）使用单元镜像功能横向镜像另一半；

5）为了观察方便，在单元命令中使用修改单元参数功能中的修改单元坐标轴选项，将板单元的单元坐标轴统一起来。

在板单元或实体块单元上加预应力钢束的方法，目前设计人员普遍采用加虚拟桁架单元的方法，即用桁架单元模拟钢束，然后给桁架单元以一定的温降，从而达到加除应力的效果。

温降的幅度要考虑预应力损失后的张力。

这种方法不能真实模拟沿钢束长度方向的预应力损失量，但由于目前很多软件不能提供在板单元或块单元上可以考虑六种预应力损失的钢束，所以目前很多设计人员普遍在采用这种简化分析方法。

MIDAS目前正在开发在板单元和块单元上加可以考虑六种预应力损失的钢束的模块，以满足用户分析与设计的要求。

2、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？

可以在主梁之间隔一定间距用横向虚拟梁连接，并且将横向虚拟梁的两端的弯矩约束释放。

此类问题关键在于横向虚拟梁的刚度取值。

可参考有关书籍，推荐E.C.Hambly写的"Bridgedeckbehaviour",该书对梁格法有较为详尽的叙述。

3、如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？

可否自己编辑截面形式

可以在定义截面对话框中点击"数值"表单，然后输入您自定义的截面的各种数据。

您也可以在工具>截面特性值计算器中画出您的截面，然后生成一个截面名称，程序会计算出相应截面的特性值。

您也可以从CAD中导入截面（比如单线条的箱型截面，然后在截面特性值计算器中赋予线宽代表板宽）。

4、如果截面形式在软件提供里找不到，自己可否编辑再插入变截面，如果我设计的桥梁是变截面但满足某一方程F（x），且截面形式Midas/civil里没有，需通过SFC计算再填入A、I、J等。

也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来再导入SFC，如果我划分的单元较小这样截面就很多很麻烦，SFC有没有提供象这种变截面的简单计算方法

目前MIDAS中的变截面组支持二次方程以下的小数点形式的变截面方程，如1.5次等。

您可以先在SPC中定义控制位置的两个变截面，然后用变截面组的方式定义方程。

然后再细分变截面组。

我们将尽快按您的要求，在变截面组中让用户可以输入方程的各系数。

谢谢您的支持！

>如果我设计的桥梁是变截面但满足某一方程F（x），且截面形式Midas/civil里没有，需通过SFC计算再填入A、I、J等。

也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来再导入SFC，如果我划分的单元较小这样截面就很多很麻烦，SFC有没有提供象这种变截面的简单计算方法

5.弯桥支座如何模拟？

用FCM建模助手建立弯箱梁桥模型后，生成的是梁单元（类似平面杆系），请问在如何考虑横向的问题？

（假如横向设置两个抗扭支座，分别计算每个支座的反力）？

采用梁单元能否计算横向的内力和应力（例如扭距、横梁的横向弯距等）？

提个建议，因建模后梁单元已赋予了箱型截面，横向尺寸均有，能否程序加入把梁单元自动转换成块单元的功能，那就很方便了。

目前国内有个软件就具有这个功能，建模很方便，也很实用，对精确分析斜弯坡桥梁就很方便，避免采用梁格法的繁琐模拟。

FCM虽然生成的是梁单元，但可以进行抗扭计算。

假如有双支座，您可以修改为两个支座（在支座位置建立两个节点，并将其沿Z轴复制，连接节点建立弹簧）。

MIDAS软件中的梁单元可以计算扭矩和横梁的横向弯矩。

将梁单元的截面建成面单元（也可从DXF文件导入），然后用单元扩展的功能生成实体块单元即可。

谢谢您的支持！

>用FCM建模助手建立弯箱梁桥模型后，生成的是梁单元（类似平面杆系），请问在如何考虑横向的问题？

（假如横向设置两个抗扭支座，分别计算每个支座的反力）？

>采用梁单元能否计算横向的内力和应力（例如扭距、横梁的横向弯距等）？

>提个建议，因建模后梁单元已赋予了箱型截面，横向尺寸均有，能否程序加入把梁单元自动转换成块单元的功能，那就很方便了。

目前国内有个软件就具有这个功能，建模很方便，也很实用，对精确分析斜弯坡桥梁就很方便，避免采用梁格法的繁琐模拟。

6、曲线桥的设计。

第一种方法：

直接导入曲线。

第二种方法：

直接在表格中输入节点建模。

第三种方法：

使用单元扩展功能，可方便地建立弯桥的梁单元模型、板单元模型、实体单元模型。

梁单元弯桥：

先建立一个点，然后在模型>单元>扩展命令中选择由点生成直线，并选择旋转。

然后输入半径中心位置和分割数（或分割间距）。

点击适用即可。

板单元弯桥：

先建立一条直线，然后在模型>单元>扩展命令中选择由线生成面，其余同上。

建成后可再细分板单元。

实体单元弯桥：

先建立一个截面（板单元模型），然后在模型>单元>扩展命令中选择由面生成块，其余同上。

建成后可再细分块单元。

7、弯矩My是绕y轴的弯矩，这个没有问题。

只是弯曲应力的问题，正如你所说，弯曲应力Sbz是My引起的应力，同样，弯曲应力Sby是Mz引起的应力，刚好和习惯相反。

另外，在组合应力中，也是类似情形：

弯矩（+y）弯矩（-y）弯矩（+z）弯矩（-z）其中，弯矩（+y）实际上是弯距Mz产生的应力，弯矩（+z）实际上是弯距My产生的应力另外，剪切系数Qyb是针对沿z轴剪应力的，剪切系数Qzb是针对沿y轴剪应力的，也刚好相反。

8、计算桥梁结构（中国桥规），在时间依存特性中有关混凝土的强度究竟该输入哪个28天强度？

极限强度？

标准强度还是设计强度？

>在您的设计例题中“预应力混凝土施工阶段分析"中均输入4000kgf/cm3（对应C400），好像是设计强度。

应输入28天材龄立方体抗压强度，即标号强度。

当单位体系为N、mm时直接输入标号即可，如30号混凝土输入30；当单位体系不是N、mm时需要换算后输入，如单位体系为KN、m时，30号混凝土应输入30000。

参见公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JGJ023-85）的第2.1.1条，输入该项是为了计算混凝土的弹性模量以上引自FAQ

9、MIDAS如何处理铰接？

如果使用的是梁单元，在边界条件>释放梁端部约束中释放旋转约束即可。

10、如何自定义ZK活载？

？

参考用户定义车辆荷载中的列车荷载类型,其中有普通列车和高速列车荷载类型、轻轨、地铁类型。

11、定义移动荷载的步骤

在主菜单的荷载>移动荷载分析数据>车辆中选择标准车辆或自定义车辆。

对于人群移动荷载，按用户定义方式中的汽车类型中的车道荷载定义成线荷载加载（如将规范中的荷载0.5tonf/m**2乘以车道宽3m，输入1.5tonf/m）。

定义人群移动荷载时，一定要输入Qm和Qq，并输入相同的值。

集中荷载输入0。

布置车道或车道面（梁单元模型选择定义车道，板单元模型选择定义车道面），人群荷载的步行道也应定义为一个车道或车道面。

定义车辆组。

该项为选项，仅用于不同车道允许加载不同车辆荷载的特殊情况中。

定义移动荷载工况。

例如可将车道荷载定义为工况-1，车辆荷载定义为工况-2。

在定义移动荷载工况对话框中的子荷载工况中，需要定义各车辆要加载的车道。

例如:

用户定义了8个车道，其中4个为左侧偏载、4个为右侧偏载，此时可定义两个子荷载工况，并选择“单独”，表示分别单独计算，程序自动找出最大值。

在定义子荷载工况时，如果在“可以加载的最少车道数”和“可以加载的最大车道数”中分别输入1和4，则表示分别计算1、2、3、4种横向车辆布置的情况（15种情况）。

布置车辆选择车道时，不能包含前面定义的人群的步行道。

定义移动荷载工况时，如果有必要将人群移动荷载与车辆的移动荷载进行组合时，需要在定义移动荷载工况对话框中的子荷载工况中，分别定义人群移动荷载子荷载工况（只能选择步道）和车辆的移动荷载子荷载工况，然后选择“组合”。

关于移动荷载中车道和车道面的定义

当使用板单元建立模型时

a.程序对城市桥梁的车道荷载及人群荷载默认为做影响面分析，其他荷载（公路荷载和铁路荷载）做影响线分析。

b.只能使用车道面定义车的行走路线。

对于城市桥梁的车道荷载及人群荷载以外的荷载，输入的车道面宽度不起作用，按线荷载或集中荷载加载在车道上。

c.对于城市桥梁的车道荷载及人群荷载，在程序内部，自动将输入的荷载除以在”车道面”中定义的车道宽后，按面荷载加载在车道上。

d.车道宽度应按规范规定输入一个车辆宽度，如城市车道荷载应输入3m，人群荷载可输入实际步道宽。

当使用梁单元建立模型时

a.程序默认为做影响线分析。

b.只能使用车道定义车的行走路线。

c.对于城市桥梁的车道荷载，目前版本按线荷载加载在车道上。

d.对于人群移动荷载，按用户定义方式中的汽车类型中的车道荷载，定义成线荷载加载。

挂车荷载布置中应注意的问题

布置挂车荷载时，需要在主菜单>移动荷载分析数据>移动荷载工况中点击‘添加’，在弹出的对话框中再点击‘添加’，在弹出的‘子荷载工况’对话框中的‘可以加载的最少车道数’和‘可以加载的最大车道数’均输入1。

移动荷载的横向布置

移动荷载的横向布置，在板型桥梁、箱型暗渠等建模助手中由程序自动从左到右，从右到左进行布置，并输出包络结果。

对于用户手动建立的桥梁，需要由用户手动布置车道。

将布置的一系列车道布置车辆后定义为一种荷载工况，将另一些车道布置车辆后定义为另一种荷载工况，对不同的荷载工况分别做分析后，在荷载组合中定义包络组合。

12、使用板单元做移动荷载分析时，看不到应力结果

在主菜单的分析>移动荷载分析控制数据>单元输出位置中选择板单元的‘计算应力’

13、使用梁单元做移动荷载分析时，看不到组合应力结果

在主菜单的分析>移动荷载分析控制数据>单元输出位置中选择杆系单元的‘计算组合应力’

13、关于实体单元的内力输出

在结果>局部方向内力的合力中选择处于同一个平面内的一些实体单元的面，程序将输出这些面上的合力。

14、弯桥支座的模拟

为了确定约束方向，首先定义支座节点处的节点局部坐标系，且可以输出节点局部坐标系方向的反力结果。

按双支座模拟时，推荐在支座位置沿竖向建立两个弹性连接单元，单元下部固结，上部节点间设置刚臂。

按单支座模拟时，推荐将支座扭矩方向约束。

根据计算得到的扭矩和支座间距，手算支座反力。

刚臂的定义

在主菜单中选择模型>边界条件>刚性连接，定义主从节点间相关关系。

15、主从节点能否重复定义，既一个节点能否既从属于一个节点又从属于另一节点

理论上可以，既该节点的不同自由度分别从属于不同节点。

16、关于斜拉桥、悬索桥及使用了非线性单元的桥梁，做移动荷载分析的问题

移动荷载分析是线性分析，因为程序内部计算时将使用荷载的组合，模型中不能存在非线性单元。

当做斜拉桥、悬索桥的移动荷载分析时，应事先计算出桥梁在自重平衡下的索和吊杆的拉力，并将其作为初始内力加载在单元上，然后将非线性单元如索单元修改为桁架单元后做移动荷载分析。

17、温度荷载

系统温度：

输入季节温差。

初始温度对结果没有影响。

当需要分别计算成桥前后的温差变化和成桥后年度的温差变化的影响时，可定义两个荷载工况名称，分别输入不同的系统温度温差，程序将分别计算不同温差的影响。

节点温度：

主要用于输入沿单元长度方向（如梁长度方向）的温差。

单元温度：

主要用于输入各单元的温升和温降，是对节点温度的补充。

例如，用于地下结构的上板和侧墙的单元的温差不同时。

温度梯度：

主要用于计算温度梯度引起的弯矩，其中高度数值没有具体物理概念，其中温差和高度的比值相等时，即梯度相等时，计算结果相同。

梁截面温度：

主要用于定义梁上折线型的温度梯度变化。

18、施工阶段定义中，边界条件的激活和钝化中，‘变形前’与‘变形后’的意义该功能仅适用于使用‘一般支承’定义的边界条件表示该支承点的位置。

19、剪力滞效应

在主菜单中选择模型>边界条件>有效宽度系数。

此处对Iy的调整仅适用于应力验算中。

在模型>材料和截面特性>截面特性增减系数中的修改则适用于所有内力计算中。

注意在该项中的增减系数并不是为了考虑剪力滞效应，该项一般应用于建筑结构的剪力墙连梁的刚度折减上。

20、二期恒载的输入

可以在主菜单中选择荷载>压力荷载，按均布荷载输入。

21、配重的输入

可以按外部荷载输入，然后在模型>质量>将荷载转换为质量中将其转换为质量后，参与结构自振周期的计算中。

也可以直接按节点质量输入（模型>质量>节点质量），此时应将配重除以重力加速度。

22、摩擦支座的问题

在主菜单的模型>边界条件>非线性连接中选择摩擦摆型支座

23、平面荷载的布置问题

首先定义平面荷载，其中的x1~x4，y1~y2是相对坐标，即相对于分配荷载对话框中原点的相对坐标。

24、关于荷载、荷载类型、荷载工况、荷载组合、荷载组的概念

荷载：

指某具体的荷载，如自重、节点荷载、梁单元荷载、预应力等。

其特点是具有荷载大小和作用方向。

荷载类型：

只荷载所属的类型，如恒荷载类型、活荷载类型、预应力荷载类型等，该类型将用于自动生成荷载组合上，程序根据给荷载工况定义的荷载类型，自动赋予荷载安全系数后进行荷载组合。

荷载工况：

是查看分析结果的最小荷载单位，也是荷载组合中最小单位。

一个荷载工况中可以有多个荷载，如同一荷载工况中可以有节点荷载、均布荷载等；一个荷载工况只能定义为一种荷载类型，如某荷载工况被定义为恒荷载后，不能再定义为活荷载；不同的荷载工况可以属于同一种荷载类型。

荷载组合：

将荷载工况按一定的系数组合起来，也是查看分析结果的单位。

在MIDAS软件中，当模型中无非线性单元，且所做分析为线性分析时，荷载组合可在后处理中进行，即运行分析后再做组合。

当模型中有非线性单元，程序做非线性分析时，需在分析前建立荷载组合，然后将其定义为一个新的荷载工况后再做分析。

荷载组：

荷载组的概念仅使用于施工阶段分析中。

在做施工阶段分析时，某一施工阶段上的荷载均被定义为一个荷载组，施工阶段中荷载的变化，均是以组单位进行变化的。

关于施工阶段分析时，自动生成的CS:

恒荷载、CS:

施工荷载、CS:

合计

做施工阶段分析时程序内部将在施工阶段加载的所有荷载，在分析结果中会将其归结为CS:

恒荷载。

如果用户想查看如施工过程中某些荷载（如吊车荷载）对结构的影响的话，则需在分析之前，在分析/施工阶段分析控制数据对话框的下端部分，将该荷载从分析结果中的CS:

恒荷载中分离出来。

被分离出来的荷载将被归结为CS:

施工荷载。

分析结果中的CS:

合计，为CS:

恒荷载、CS:

施工荷载及钢束、收缩、徐变等荷载的合计。

但不包括收缩和徐变的一次应力，因为它们是施工过程中发生变化的。

将荷载类型定义为施工阶段荷载（CS）的话，则该荷载只在施工阶段分析中会被使用。

对于完成施工阶段分析后的成桥模型，该荷载不会发生作用，不论是否被激活。

25、关于施工阶段分析时，自动生成的postCS阶段

postCS阶段的模型和边界条件与最终施工阶段的相同，postCS阶段的荷载为定义为非施工阶段荷载类型（在荷载工况中定义荷载类型）的所有荷载工况中的荷载，包括施工阶段中没有使用过的荷载。

对于与其它成桥后作用的荷载进行荷载组合，须在postCS中进行。

在生成荷载组合时将CS:

合计定义为如LCB1的话，则postCS中的LCB1的结构状态即为施工阶段完了后的成桥状态。

26、关于Tresca应力和有效应力（von-Mises应力）

混凝土的破坏准则有最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力（Tresca应力）理论、von-Mises应力理论等很多理论。

最大剪应力（Tresca应力）理论是指材料承受的最大剪应力达到一定限值时发生屈服。

von-Mises应力是指有效应力达到一定限值时材料发生屈服（圆柱面破坏）。

MIDAS软件输出的von-Mises应力是有效应力。

27、非施工阶段分析中，收缩和徐变的计算

目前版本中不支持该功能，但用户可建立一个施工阶段，将施工阶段的给出1500天，即可查看收缩和徐变。

但需要将该施工阶段内分割成5个子步骤，以便于准确反应老化效果。

收缩和徐变曲线中开始加载时间、结束加载时间、开始收缩时的混凝土材龄的意义

开始加载时间、结束加载时间没有实际意义，仅用于图形显示范围。

当开始加载时间不变、仅修改结束加载时间时，图形上开始加载时间位置数值发生变化的原因为左侧表格中的第一个起始数据为‘开始加载时间+（结束加载时间-开始加载时间）/步骤数’开始收缩时的混凝土材龄表示从浇筑混凝土开始到拆模板混凝土开始接触大气的的时间。

需要注意的是，施工阶段分析时需要定义构件的初始材龄，开始收缩时的混凝土材龄不应大于构件的该初始材龄。

28、计算自振周期的问题

首先要在主菜单的模型>结构类型中选择将结构的自重转换为X、Y、Z方向，当只要查看竖向自振周期时，选择转换为Z方向。

然后在分析>特征值分析控制中填写相应数据。

29、地震反应谱计算中模态数量的选择

规范规定反应谱分析中振型参与质量应达到90%以上，在MIDAS软件中的主菜单>结果>分析结果表格>振型形状中提供振型参与质量信息。

在分析结束后，用户应确认振型参与质量是否达到了90%，当没有达到90%时，应在分析>特征值分析控制中增加模态数量。

30、关于屈曲分析

目前MIDAS软件中的屈曲分析是线性屈曲分析，可进行屈曲分析的单元有梁单元、桁架单元、板单元等。

首先要在主菜单的模型>结构类型中选择将结构的自重转换为X、Y、Z方向。

然后在分析>特征值分析控制中选择相应荷载工况和模态数量。

31、关于施工阶段分析中自重的输入

首先要定义自重所属的结构组名称（如定义为自重组）。

然后在荷载>自重中定义定义自重（在Z中输入系数-1），并在荷载组中选项中选择相应荷载组名称（如自重组），该项必须要选！

然后在荷载>施工阶段分析数据>定义施工阶段中定义第一个施工阶段时，将自重的荷载组激活。

以后阶段中每当有新单元组增加时，程序都会自动计算自重。

即自重只需在第一个施工阶段激活一次，且必须在第一个施工阶段激活一次。

32、关于支座沉降

MIDAS中有两种方式定义支座沉降，一种是在荷载>支座强制位移中定义，一种是在荷载>支座沉降分析数据中定义。

在荷载>支座强制位移中定义时，可以定义沿各方向的沉降量。

同时以两个荷载工况定义两个支座的沉降时，这两个工况可以互相组合。

当已知某支座的沉降时，可采用此方法定义支座沉降。

当仅考虑支座沿整体坐标系Z轴方向的沉降时，推荐在荷载>支座沉降分析数据中定义支座沉降。

当不能缺确切知道某支座发生沉降时，既用户欲计算所有支座不同时发生沉降或发生不同沉降量时，可采用此方法。

在荷载>支座沉降分析数据中定义沉降例题:

某工程有四个桥墩，每个桥墩都要考虑1cm的沉降量，用户欲计算最不利的沉降组合结果时，a.在荷载>支座强制位移>支座沉降组中将每个支座的沉降均定义为一沉降组（S1~S4）；b.然后在荷载>支座沉降荷载工况中随便定义一个支座沉降荷载工况名称（如:

SSS）；并将所有支座沉降组（S1~S4）到右侧列表中，然后在Smin中输入1，在Smax中输入3。

然后进行分析，程序将自动生成SMax:

SSS、SMin:

SSS、Small:

SSS三个荷载工况。

其中SMax:

SSS输出的是所有沉降可能组合中，各单元的最大反应；SMin:

SSS输出的是所有沉降可能组合中，各单元的最小反应；SMall:

SSS输出的是所有沉降可能组合中，各单元的最大反应和最小反应的绝对值中的较大值。

在这里需要注意的是，各单元的最大反应（比如弯矩）并不是发生在同一种沉降组合中，在这里输出的是所有各单元在各种沉降组合中产生的最不利结果。

33、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。

34、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。

所以另外增加了一个定义荷载工况的菜单。

（静力荷载工况中定义的基础变位影响力类型适用于荷载>支座强制位移菜单中）

35、MIDAS在做时程分析时如何输入地震波？

答:

地震波的输入在主菜单的荷载>时程分析数据>时程荷载函数中定义。

点击添加时程函数后，可选择30多个地震波，也可以自己定义时程函数。

36、MIDAS/Gen中可以输出中国规范要求的几乎所有参数，包括层间位移。

（另外可按中国规范设计混凝土结构、钢结构、钢骨混凝土结构）

37、在SPC（截面特性值计算器）中DXF文件的应用

答:

步骤如下：

1）先在Tools>Setting中选择相应的单位体系。

如果在CAD中按米画的则选择米。

2）然后导入DXF

3）然后在model>curve>intersect中进行交叉计算，以避免在