[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(shè)兩個(gè)結(jié)點(diǎn),在結(jié)點(diǎn)上再建立兩道剪力墻,同時(shí)將此兩節(jié)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換梁節(jié)點(diǎn)采用剛性連接(剛臂)。

問:一個(gè)柱子上設(shè)置兩道平行的框架梁怎么建模?

答:可以將一根梁設(shè)置在柱節(jié)點(diǎn)上,然后再設(shè)置一新節(jié)點(diǎn),利用剛性連接功能,將此節(jié)點(diǎn)與柱節(jié)點(diǎn)做剛性連接,再在此節(jié)點(diǎn)上建立另外一個(gè)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(duì)于有斜柱的結(jié)構(gòu)個(gè)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(diǎn)與下一層沒有對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn),一般是指同一桿件的上、下節(jié)點(diǎn)。

問:轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)分析建模時(shí),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(huì)出現(xiàn)軸力,無法按偏心受拉構(gòu)件進(jìn)行配進(jìn)設(shè)計(jì)。

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

問:MIDAS/Gen能否計(jì)算箱基?

答:使用MIDAS/Gen計(jì)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(jié)果/局部方向內(nèi)力的合力”功能或查看板單元內(nèi)力時(shí)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(shí)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(shí)選擇考慮剛性板即可。

二、PKPM中的“彈性板6”即采用殼元真實(shí)計(jì)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(shí)真實(shí)輸入板的面內(nèi)和面外厚度。注意在定義層數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)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(shí)的。

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

四、PKPM中的“彈性膜”即程序真實(shí)的計(jì)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(shí),輸入板平面內(nèi)厚度為實(shí)際厚度,平面外厚度為0,定義層數(shù)據(jù)時(shí)選擇不考慮剛性板。

問:導(dǎo)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(dǎo)入此文件,導(dǎo)入后還應(yīng)該注意以下幾個(gè)問題:

1、風(fēng)荷載及反應(yīng)譜荷載沒有導(dǎo)進(jìn)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(cuò)誤,如何解決?

答:有warning的話,進(jìn)行一些修改可以導(dǎo)入到MIDAS。有error的話,說明有些轉(zhuǎn)換不了,這時(shí)候的解決辦法:一般情況下是因?yàn)?/span>SATEW中定義有一些特殊的截面,邁達(dá)斯程序無法認(rèn)識(shí),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(cuò)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(dǎo)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(dá)斯的整體坐標(biāo)軸不一致,如何使它們一致?

答:用旋轉(zhuǎn)單元及節(jié)點(diǎn)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(dǎo)入到MIDAS 691中?

答:步驟如下:

1、從sap中導(dǎo)出s2k文件,注意彈出的對(duì)話框中勾選全部輸出文本。

2、在MIDAS中導(dǎo)入,會(huì)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(gè)單元的截面類型和材料號(hào)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(dǎo)出Excel文件,設(shè)法通過Excel表格將mgt中的各個(gè)單元的截面類型和材料號(hào)數(shù)據(jù)修改至sap中對(duì)應(yīng)的值。這一步可能會(huì)麻煩一點(diǎn)。

5、修改后的mgt就可以用MIDAS打開了,可能反應(yīng)譜的定義及荷載組合會(huì)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(dòng).

二、加荷載

問:關(guān)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(diǎn)荷載、梁單元荷載、預(yù)應(yīng)力等。其特點(diǎn)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(yù)應(yīng)力荷載類型等,該類型將用于自動(dòng)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(dòng)賦予荷載安全系數(shù)后進(jìn)行荷載組合。

荷載工況:是查看分析結(jié)果的最小荷載單位,也是荷載組合中最小單位。一個(gè)荷載工況中可以有多個(gè)荷載,如同一荷載工況中可以有節(jié)點(diǎn)荷載、均布荷載等;一個(gè)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(jié)果的單位。在MIDAS軟件中,當(dāng)模型中無非線性單元,且所做分析為線性分析時(shí),荷載組合可在后處理中進(jìn)行,即運(yùn)行分析后再做組合。當(dāng)模型中有非線性單元,程序做非線性分析時(shí),需在分析前建立荷載組合,然后將其定義為一個(gè)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(shí),某一施工階段上的荷載均被定義為一個(gè)荷載組,施工階段中荷載的變化,均是以組單位進(jìn)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(jié)構(gòu)表格/靜力荷載/樓面荷載”,在表格中查看“加載范圍節(jié)點(diǎn)”,如有重復(fù),可刪除其一。

問:在預(yù)應(yīng)力筋輸入時(shí),樣條輸入法中,fix(固定)的意義? 答:要固定樣條在這些點(diǎn)的切向角度,因?yàn)橐话闱闆r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(xí)慣,一般采用用“圓弧”方法。

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

答:使用“單元”方法,當(dāng)用戶移動(dòng)單元或節(jié)點(diǎn)時(shí),鋼束也隨之移動(dòng)。

問:在計(jì)算梁截面溫度荷載時(shí),得到的溫度應(yīng)力是溫度自應(yīng)力還是溫度次應(yīng)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(shí)際上對(duì)靜定結(jié)構(gòu),輸出的就是所謂的溫度自應(yīng)力。

問:非施工階段分析中,收縮和徐變的計(jì)算

答:目前版本中不支持該功能,但用戶可建立一個(gè)施工階段,將施工階段持續(xù)時(shí)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(gè)子步驟,以便于準(zhǔn)確反應(yīng)老化效果。

問:收縮和徐變曲線中開始加載時(shí)間、結(jié)束加載時(shí)間、開始收縮時(shí)的混凝土材齡三者的意義

答:開始加載時(shí)間、結(jié)束加載時(shí)間沒有實(shí)際意義,僅用于圖形顯示范圍。當(dāng)開始加載時(shí)間不變、僅修改結(jié)束加載時(shí)間時(shí),圖形上開始加載時(shí)間位置數(shù)值發(fā)生變化的原因?yàn)樽髠?cè)表格中的第一個(gè)起始數(shù)據(jù)為“開始加載時(shí)間+(結(jié)束加載時(shí)間-開始加載時(shí)間)/步驟數(shù)”;

“開始收縮時(shí)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(shí)間。需要注意的是,施工階段分析時(shí)需要定義構(gòu)件的初始材齡,開始收縮時(shí)的混凝土材齡不應(yīng)大于該構(gòu)件的初始材齡。

問:地震反應(yīng)譜計(jì)算時(shí)模態(tài)數(shù)量如何選擇

答:規(guī)范規(guī)定反應(yīng)譜分析中振型參與質(zhì)量應(yīng)達(dá)到90%以上,在MIDAS軟件中的菜單“結(jié)果>分析結(jié)果表格>周期與振型”中提供振型參與質(zhì)量信息。在分析結(jié)束后,用戶應(yīng)確認(rèn)振型參與質(zhì)量是否達(dá)到了90%,當(dāng)沒有達(dá)到90%時(shí),應(yīng)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(dòng)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(gè)地震波文件(*.dbs文件),按其格式輸入需要的地震動(dòng)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(diǎn)擊菜單“工具/地震波數(shù)據(jù)生成器”,選“Generate/Earthquake Record”,點(diǎn)擊“Import”,打開保存后的 .dbs的文件,出現(xiàn)地震動(dòng)的圖形,將其保存為 .sgs文件。

第三步:MIDAS/Gen軟件里點(diǎn)擊菜單“荷載/時(shí)程分析數(shù)據(jù)/時(shí)程荷載函數(shù)”,點(diǎn)擊“添加時(shí)程函數(shù)”,點(diǎn)擊“導(dǎo)入”,打開保存后的 .sgs文件即可。

問:多塔結(jié)構(gòu),想讓一個(gè)塔向X軸正向偏心,另外一個(gè)塔向X軸負(fù)向偏心,怎么實(shí)現(xiàn)?

答:可以手動(dòng)設(shè)置,“荷載/反應(yīng)譜分析數(shù)據(jù)/反應(yīng)譜荷載工況”,勾選“偶然偏心”,點(diǎn)擊其右邊的按鈕,在彈出的“反應(yīng)譜分析偶然偏心”里面使用“用戶定義”即可收到設(shè)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?yàn)榇瘟涸谡w分析時(shí)對(duì)分析結(jié)果影響不大,所以在建模時(shí)可以不用建立次梁,但實(shí)際結(jié)構(gòu)中,次梁分配給主梁的一般是集中荷載,應(yīng)用此功能可以實(shí)現(xiàn)這樣的荷載傳遞。

問:實(shí)體單元如何定義溫度梯度?

答:給實(shí)體各節(jié)點(diǎn)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(yīng)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(duì)應(yīng)的是底部剪力法,反應(yīng)譜工況里的偶然偏心是對(duì)反應(yīng)譜法的,如果反應(yīng)譜分析時(shí)候需要考慮偶然偏心,則需要在定義反應(yīng)譜工況的時(shí)候勾選上。

三、分析

問:計(jì)算的時(shí)候報(bào)錯(cuò),節(jié)點(diǎn)歧異并且彈出報(bào)錯(cuò)對(duì)話框,出現(xiàn)警告說結(jié)構(gòu)的周期大于6秒。

答:首先檢查后發(fā)現(xiàn)有截面的單位設(shè)置錯(cuò)誤,把m當(dāng)成了mm。當(dāng)截面數(shù)量多的時(shí)候出現(xiàn)上述錯(cuò)誤;當(dāng)截面數(shù)量少的時(shí)候,會(huì)出現(xiàn)警告說結(jié)構(gòu)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(jié)果/周期與振型”,使用“動(dòng)畫”功能查看一下是否有某些節(jié)點(diǎn)沒有和其它的節(jié)點(diǎn)連接在一起。

問:模型分析發(fā)生奇異時(shí),如何快速查找模型問題?

答: 注意檢查下面幾項(xiàng)內(nèi)容:

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

二、如果兩個(gè)索單元交叉分割形成了節(jié)點(diǎn),此節(jié)點(diǎn)又不在梁單元或其它單元上時(shí),此時(shí)的結(jié)構(gòu)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(gè)單元。

問:如何計(jì)算結(jié)構(gòu)的自振周期

答:首先要在菜單“模型>結(jié)構(gòu)類型”中選擇將結(jié)構(gòu)的自重轉(zhuǎn)換為X、Y方向,當(dāng)需要查看豎向自振周期時(shí),選擇轉(zhuǎn)換為Z方向(實(shí)際較少使用)。

然后在“分析>特征值分析控制”中輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

問:組合結(jié)構(gòu)做反應(yīng)譜分析時(shí),不同材料的阻尼比是如何考慮的?

答:需要明白一個(gè)概念,同樣一個(gè)結(jié)構(gòu)阻尼比小時(shí),結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)強(qiáng)烈,地震力大;阻尼比大時(shí),結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)比較弱,地震力小,阻尼比直接影響地震影響系數(shù)。如果對(duì)于組合結(jié)構(gòu)用一個(gè)阻尼比計(jì)算結(jié)構(gòu)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(jié)果比較吻合。注意定義了“組阻尼比”時(shí),阻尼的計(jì)算方法一定要選擇“應(yīng)變能因子”的方法。

問:做溫度應(yīng)力分析時(shí),特別是對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)做系統(tǒng)溫度荷載分析時(shí),應(yīng)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(duì)變形不正確,因此計(jì)算的溫度應(yīng)力有錯(cuò)。

問:什么時(shí)候考慮偶然偏心影響,什么時(shí)候考慮雙向地震作用?

答:查看控制扭轉(zhuǎn)的位移比的結(jié)果時(shí),如果最大位移比平均位移不大于1.2時(shí),建議考慮偶然偏心的影響;如果比值超過1.2時(shí),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(shí)體單元、平面應(yīng)力單元、平面應(yīng)變單元、桁架單元和板單元的材料非線性。如果要做梁構(gòu)件的材料非線形分析,可以使用板單元來模擬。

問:對(duì)于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),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(jì)算中加以考慮,程序怎么實(shí)現(xiàn)?

答:網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在做彈性屈曲分析時(shí),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(diǎn)坐標(biāo)值來實(shí)現(xiàn),即各節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)值減去缺陷值,以達(dá)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(jì)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(shí)現(xiàn)。

問:關(guān)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(jìn)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(jié)構(gòu)類型“中選擇將結(jié)構(gòu)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(yīng)荷載工況和模態(tài)數(shù)量。

問:在MIDAS中如何計(jì)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(duì)應(yīng)于某種荷載工況或荷載組合的。例如:當(dāng)有自重W和集中活荷載P作用時(shí),屈曲分析結(jié)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(jié)構(gòu)可能發(fā)生屈曲。但這也許并不是我們想要的結(jié)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(huì)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(fù)計(jì)算的方法。

步驟一:先按W+P計(jì)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(jì)算屈曲,得臨界荷載系數(shù)S2。

步驟二:按W+S1*S2*P計(jì)算屈曲,得臨界荷載系數(shù)S3。

重復(fù)上述步驟,直到臨街荷載系數(shù)接近于1.0,此時(shí)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(gòu)件截面驗(yàn)算的功能,按照規(guī)范的方法驗(yàn)算構(gòu)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(shí)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(shí)的荷載工況(組合)和組合系數(shù),添加時(shí)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(xiàng)荷載,不變即臨界荷載系數(shù)不乘以該項(xiàng)荷載,最終臨界荷載可通過下式計(jì)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(jìn)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(duì)于有索單元等非線性單元的結(jié)構(gòu),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(shí)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(shí),只能考慮其剛度效應(yīng),不能考慮其幾何非線性效應(yīng)。

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

答:程序中屈曲分析采用的結(jié)構(gòu)靜力平衡方程是:[K]{U}+[KG]{U}={P}(見用戶手冊(cè)02),其中[KG]是結(jié)構(gòu)的幾何剛度矩陣,僅與構(gòu)件的軸力有關(guān),與彎矩沒有直接關(guān)系,所以模型2中雖然加了彎矩,但與模型1的分析結(jié)果是一樣的,彎矩的大小對(duì)屈曲結(jié)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(jié)果中可以體現(xiàn)出彎矩的影響。

問:做P-DELTA分析時(shí)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(zhǔn)確地計(jì)算每根柱子的水平位移值。

問:P-Delta分析結(jié)果是否只真對(duì)做P-Delta分析的荷載工況起作用,對(duì)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(jié)果,即對(duì)其它荷載工況的內(nèi)力、位移結(jié)果都有影響。

問:P-Delta分析在MIDAS中是怎樣實(shí)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(gè)迭代過程,即首先計(jì)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(jì)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(shí),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(guān)MIDAS的非線性分析控制選項(xiàng)?

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

其中主控?cái)?shù)據(jù)中的迭代選項(xiàng)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(shí),對(duì)這些單元的非線性迭代計(jì)算由該對(duì)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(xiàng)適用于幾何非線性分析。當(dāng)做幾何非線性分析時(shí),在模型中即使有僅受拉、僅受壓單元(包括此類邊界),對(duì)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(xiàng)。

施工階段模擬中的非線性分析迭代選項(xiàng),僅對(duì)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(shí),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(xiàng)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(shí),則主控?cái)?shù)據(jù)中的迭代選項(xiàng)起控制作用。

如果在“分析/非線性分析控制”對(duì)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(xiàng)控制。

在MIDAS的動(dòng)力分析中,非線性控制選項(xiàng)在定義時(shí)程分析荷載工況對(duì)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(jì)算自振特性?

答:計(jì)算自振是線性分析,大位移是非線性分析,兩者不能同時(shí)計(jì)算的,所以計(jì)算自振的時(shí)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(jìn)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(jì)算出結(jié)果,然后再加另外一種荷載)?

答:設(shè)定非線性分析時(shí)荷載工況的加載順序時(shí),將按順序加載各荷載工況,相當(dāng)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(dāng)不設(shè)定該項(xiàng)時(shí),各荷載工況單獨(dú)發(fā)生作用。如果要考慮接力加載,需要進(jìn)行非線性加載順序設(shè)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(gè)荷載工況)分析時(shí)是有區(qū)別的。

問:索結(jié)構(gòu)的反應(yīng)譜分析如何做?

答:帶有非線性單元的索結(jié)構(gòu)反應(yīng)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(jié)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(jìn)行計(jì)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(shí)需將索的張力去掉;

6、 再定義反應(yīng)譜分析參數(shù),做反應(yīng)譜分析即可。

問:如何快速求出結(jié)構(gòu)中各個(gè)索單元的最終索力?

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

具體步驟參考如下:

1、 對(duì)每根索都定義一種荷載工況,有N個(gè)索就定義N個(gè)荷載工況。

2、 對(duì)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(gè)索工況的荷載組合,荷載系數(shù)取為1.0,

4、 在“結(jié)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(diǎn)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(duì)此種工況做幾何非線性分析,最后檢查位移結(jié)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(shí)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(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性分析的步驟不盡相同。

混凝土結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性分析步驟為“分析/設(shè)計(jì)/靜力彈塑性分析”。

鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)必須經(jīng)過配筋設(shè)計(jì)之后才能夠做靜力彈塑性分析,因?yàn)樗苄糟q的特性與配筋有關(guān)。

設(shè)計(jì)結(jié)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(duì)話框中輸入迭代計(jì)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(duì)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(yùn)行靜力彈塑性分析。

6. 查看分析曲線。

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

答:一般地震時(shí)程分析的步驟如下(詳細(xì)可參考用戶手冊(cè)或在線幫助):

1. 在“荷載/時(shí)程分析數(shù)據(jù)/時(shí)程荷載函數(shù)”中選擇地震波。時(shí)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(xiàng)按默認(rèn)值,詳細(xì)可參考用戶手冊(cè)或聯(lián)機(jī)幫助。

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

結(jié)束時(shí)間:指地震波的分析時(shí)間。如果地震波時(shí)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(shí)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(shí)間間隔(步長)。

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

分析類型:當(dāng)有非線性單元或非線性邊界單元時(shí)選擇非線性,否則選擇線性。

分析方法:自振周期較大的結(jié)構(gòu)(如索結(jié)構(gòu))采用直接積分法,否則選擇振型法。

時(shí)程分析類型:當(dāng)波為諧振函數(shù)時(shí)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(xiàng)。

振型的阻尼比:可選所有振型的阻尼比。

3. 在“荷載/時(shí)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(duì)話框如果只選X方向時(shí)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(shí)程分析函數(shù),則表示兩個(gè)方向均有地震波作用。

系數(shù):為地震波增減系數(shù)。

到達(dá)時(shí)間:表示地震波開始作用時(shí)間。例如:X、Y兩個(gè)方向都作用有地震波,兩個(gè)地震波的到達(dá)時(shí)間(開始作用于結(jié)構(gòu)上的時(shí)間)可不同。

水平地面加速度的角度:X、Y兩個(gè)方向都作用有地震波時(shí)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(gè)方向都作用有地震波時(shí)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(gè)方向都作用有地震波時(shí)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(shí)程分析不能與地震反應(yīng)譜分析同時(shí)進(jìn)行,用戶應(yīng)分別保存為兩個(gè)模型,分別進(jìn)行反應(yīng)譜分析和時(shí)程分析。

時(shí)程分析注意事項(xiàng):

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(dòng)計(jì)算,之后的計(jì)算也會(huì)有問題(如計(jì)算速度特別慢,計(jì)算會(huì)出錯(cuò));

2、加柱的P-M-M鉸時(shí)候,不管截面形狀,需要在“屈服面特性值”里選擇“自動(dòng)計(jì)算”,對(duì)于梁和支撐是在“滯回模型”旁邊的“特征值”里選擇“自動(dòng)計(jì)算”;

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

4、在“時(shí)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(jì)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(jì)算“質(zhì)量和剛度因子”?！白枘嵊?jì)算方法”的“應(yīng)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(yīng)變能比例”是根據(jù)單元的變形來計(jì)算阻尼,“單元質(zhì)量和剛度因子”計(jì)算阻尼的時(shí)候和振型有關(guān)。

5、如果要看到層的時(shí)程分析結(jié)果,需要定義“模型/建筑物數(shù)據(jù)/控制數(shù)據(jù)”,勾選“時(shí)程分析結(jié)果的層反應(yīng)”,否則在“結(jié)果/時(shí)程分析結(jié)果/層數(shù)據(jù)圖形”中看不到一些結(jié)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(shí)定義有非線性分析,計(jì)算時(shí)程序會(huì)報(bào)錯(cuò),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(jì)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(dú)定義“非線性分析控制”。

問:分析時(shí)同時(shí)考慮非線性,同時(shí)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(huì)如何考慮?如果計(jì)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(gè)地方有非線性分析控制選項(xiàng),即“主控?cái)?shù)據(jù)”中的迭代選項(xiàng)、“非線性分析控制”中的迭代選項(xiàng)、“施工階段模擬”中的非線性分析選項(xiàng)。

  其中主控?cái)?shù)據(jù)中的迭代選項(xiàng)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(shí),又沒有定義“非線性分析控制”數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)這些單元的非線性迭代計(jì)算由該對(duì)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(xiàng)適用于幾何非線性分析,當(dāng)做幾何非線性分析時(shí),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(xiàng)。

  施工階段分析控制中的非線性分析迭代選項(xiàng),僅對(duì)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(shí),則主控?cái)?shù)據(jù)中的迭代選項(xiàng)起控制作用。

  如果在主菜單“分析/非線性分析控制”對(duì)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(xiàng)控制。

  如果計(jì)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(duì)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(shí),主節(jié)點(diǎn)可以選擇靜力分析時(shí)的位移最大的點(diǎn),這樣比較容易收斂。

  總之,非線性分析是一個(gè)不斷調(diào)試的過程,要想一下就達(dá)到滿意的結(jié)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(jì)算時(shí)程序會(huì)在每一個(gè)施工階段計(jì)算非線性,但算完施工階段的之后還會(huì)整體地計(jì)算非線性,這是為什么?

答:參見上一問題的答復(fù)。

問:關(guān)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(jié)構(gòu)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(xiàng)中選擇相應(yīng)荷載組名稱(如自重組),該項(xiàng)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(gè)施工階段時(shí),將自重的荷載組激活。以后階段中每當(dāng)有新單元組增加時(shí),程序都會(huì)自動(dòng)計(jì)算自重。即自重只需在第一個(gè)施工階段激活一次,且必須在第一個(gè)施工階段激活一次。

問:關(guān)于施工階段分析時(shí),自動(dòng)生成的CS:恒荷載、CS:施工荷載、CS:合計(jì)

答:做施工階段分析時(shí)程序內(nèi)部將在施工階段加載的所有荷載,在分析結(jié)果中會(huì)將其歸結(jié)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(duì)結(jié)構(gòu)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(duì)話框的下端部分,將該荷載從分析結(jié)果中的 CS:恒荷載 中分離出來。被分離出來的荷載將被歸結(jié)為 CS:施工荷載。

分析結(jié)果中的CS:合計(jì),為CS:恒荷載、CS:施工荷載及鋼束、收縮、徐變等荷載的合計(jì)。但不包括收縮和徐變的次應(yīng)力,因?yàn)樗鼈兪鞘┕み^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(huì)被使用。對(duì)于完成施工階段分析后的成橋模型,該荷載不會(huì)發(fā)生作用,不論是否被激活。

問: 關(guān)于施工階段分析時(shí),自動(dòng)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(duì)于與其它成橋后作用的荷載進(jìn)行荷載組合,須在postCS中進(jìn)行。在生成荷載組合時(shí)將“CS:合計(jì)”定義為如“LCB1”的話,則postCS中的“LCB1”的結(jié)構(gòu)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(dú)立模型概念。

累加模型的概念就是下一個(gè)階段模型繼承了上一個(gè)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(dāng)下一個(gè)施工階段荷載加載時(shí),上一個(gè)階段已發(fā)生位移的模型容易發(fā)生撓動(dòng)時(shí)(比如懸索結(jié)構(gòu)模型),上一階段的荷載也應(yīng)同時(shí)參與該施工階段的非線性分析中,而此時(shí)累加模型很難解決該類問題。

獨(dú)立模型的概念就是每施工階段均按當(dāng)前施工階段的所有荷載、當(dāng)前模型進(jìn)行分析,然后作為當(dāng)前施工階段的分析結(jié)果,兩個(gè)施工階段分析結(jié)果的差作為累加結(jié)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(yīng)收縮和徐變。

目前MIDAS的施工階段模擬實(shí)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(dāng)選擇“考慮非線性分析”選項(xiàng)時(shí),程序按獨(dú)立模型計(jì)算,當(dāng)沒有選擇該項(xiàng)時(shí),按累加模型分析。

至于具體的工程,應(yīng)選擇哪種模型,應(yīng)由用戶判斷。

MIDAS軟件目前正考慮升級(jí)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(duì)各種結(jié)構(gòu)的施工階段模擬提供分析模式。