MIDAS操作.docx
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MIDAS操作.docx
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MIDAS操作
MIDAS操作
MIDAS/Civil计算梁桥操作步骤
1、
启动Civil进入MIDAS/Civil界面;设置量纲,界面最下行
;保存文件(文件→新项目,文件→另存为),即生成模型文件(.mcd)。
2、定义结构类型:
左边“树形菜单”→菜单→结构分析→环境设置→结构类型
选择
,则可计算扭矩及平面外的力,一般对弯桥、横向大悬臂桥梁、悬臂施工桥梁选择
。
选择
,则按平面杆系计算,本例选择
。
3、模型
建立模型方法:
A.结构建模助手
B.按常规先输结点再输单元(表格)
C.导入CAD绘制的图(.dxf文件),适用于已绘制桥型布置图和主梁一般构造图。
划分单元,对于简支梁和连续梁桥,不考虑桥墩单元,只利用桥型布置图和主梁一般构造图划分单元;对于连续刚构桥、悬索桥和斜拉桥,要考虑墩、台对主梁的影响,需要建立主梁单元和桥墩、桥台单元,需用到桥型布置图、主梁一般构造图、桥墩一般构造图和桥台一般构造图。
划分单元的原则:
梁端、截面改变处、支座中心线处、中跨跨中处(正弯矩最大)须设节点,各单元长度相差尽量小。
本例参见“箱梁单元划分图.dwg”文件。
1、47节点为梁端,2、46、13、35节点为支点截面,24节点为中跨跨中截面,4、5、9、10、14、18、30、34、36、39、43、44节点为截面改变处。
1)节点和单元的建立
方法1:
双击菜单
进入界面
逐点输入节点坐标,点击
即建立了节点。
方法2:
先在excel中输入所有节点的x、y、z坐标,在excel中方便计算竖坐标(根据路线纵坡和竖曲线,用路线的公式计算z坐标),例如:
层为
;
(3)须修改Autocad中的坐标为世界坐标,方法为:
在Autocad中执行命令“UCS”,在命令行出现
,
选“w”,回车,模型窗口左下角出现
,即改成世界坐标了;
(4)须将全图平移,使模型的坐标原点1节点(一般取主梁顶)的坐标为0,0,0。
再在MIDAS中导入dxf文件,文件→导入→AutoCADDXF→导入DXF文件界面(如图4)。
点击
,在拟导入的DXF文件所在路径打开单元图的DXF文件,如本例
,这时该文件的所有图层会显示在下面的框中,分别选择梁单元和墩柱单元所用的图层,点击
即到了选择的层中。
本例如下:
本例放大系数取0.01,是因为单元图中是以“cm”为单位绘制的,
在这里转换为“m”。
Rx取90,是将y轴和z轴绕x轴旋转90°,这样可将AutoCAD中的坐标系(x轴——纵向,y轴——竖向(向上),z轴——横向)在MIDAS中改为与MIDAS要求一致的坐标系(x轴——纵向,y轴——横向,z轴——竖向(向上)。
图4导入DXF文件界面
设置好上述参数,点击
,即完成了节点和单元的建立,在“模型窗口”中可见
在节点表格中也可显示全部节点坐标。
2)定义材料并赋予单元
定义材料:
树形菜单(或右键菜单)→菜单→材料和截面特性→材料→添加(出现“材料数据”界面)填入选项后按界面下的“适用”,在“材料和截面”的“材料”界面中即添加了该材料。
本例材料定义如图5所示。
图5例题(官山桥)材料定义
将定义好的材料赋予单元:
树形菜单(或右键菜单)→工作→特性值→材料→1C50→
(窗选),在“模型窗口”选取所有材料应为C50的梁单元,将C50材料拖至模型窗口,即完成了为所有梁单元的材料赋值。
被使用的项目(定义的材料、截面)变为黑字,没被使用的项目显示为兰色。
3)定义截面并赋予单元
树形菜单(或右键菜单)→菜单→材料和截面特性→截面→添加(出现“截面数据”界面)填入选项后按界面下的
,在“材料和截面”的“截面”界面中即添加了该截面。
在“截面数据”界面中有
等7个选项,本例使用了“设计截面”和“变截面”两个选项。
先采用
定义“跨中截面”(B-B截面)、“端截面”(A-A)截面和“中墩顶截面”(C-C)。
图6例题(官山桥)截面形式和尺寸
跨中截面(B-B截面)数据如图7所示。
注意“修改偏心”选择“中—上部”。
定义好一个截面如跨中截面,再定义下一个类似截面(如端截面和中间墩顶截面)时,可复制上一个已定义好的截面再编辑。
图7例题(官山桥)跨中截面输入数据
再采用
定义边跨的两段截面变化的梁段“边跨60-40”(表示边跨由腹板厚为60cm的截面变化到腹板厚为40cm的截面)和“边跨40-60”(表示边跨由腹板厚为40cm的截面变化到腹板厚为60cm的截面)。
例如,定义“边跨60-40”截面的步骤如下:
在“截面数据”界面中,选
,截面号自动为4(因前面已定义了3个截面),截面名称可为“边跨60-40”,
,选取拐点JI2和JI4,尺寸I导入已定义的“端截面”,尺寸J导入已定义的“跨中截面”,y轴变化、z轴变化均选“一次方程”(本桥腹板和顶底板变化均为线性),选取“考虑剪切变形”,偏心取“中—上部”,点击
即完成“边跨60-40”截面的定义。
同样可定义“边跨40-60”截面,尺寸I导入已定义的“跨中截面”,尺寸J导入已定义的“端截面”。
“跨中截面”对应5~8、18~29、39~42单元的i、j端点;
“端截面”对应1~3、10、11、36、37、44~46单元的i、j端点;
“中墩顶截面”对应12、13、34、35单元的i、j端点;
“边跨60-40”截面对应4、38单元;“边跨40-60”截面对应9、43单元。
将上述定义好的截面分别赋予给其对应的单元。
方法同材料赋值。
赋值后双击截面,模型窗口中被赋值该截面的单元显示为兰色。
4、38和9、43单元是只有一个单元的变化段,采用变截面定义的截面“边跨60-40”和“边跨40-60”即可。
14~17单元和30~33单元是有多个单元的变化段,则需采用变截面组定义截面,如。
步骤如下:
(1)定义变截面“中跨100-40”和“中跨40-100”,方法与“边跨60-40”的定义相同。
“中跨100-40”尺寸I导入已定义的“中间墩顶截面”,尺寸J导入已定义的“跨中截面”;“中跨40-100”尺寸I导入已定义的“跨中截面”,尺寸J导入已定义的“中间墩顶截面”。
(2)将已定义的变截面“中跨100-40”和“中跨40-100”分别赋予对应单元14~17单元和30~33单元。
这时在“树形菜单→工作→截面”中,“中跨100-40”和“中跨40-100”显示为黑字。
(3)树形菜单(或右键菜单)→菜单→材料和截面特性→变截面组,左边即出现“变截面组”界面。
填写各选项。
本例腹板厚度沿y轴线性变化,顶底板厚沿z轴线性变化(此计算模型忽略了顶底板厚度的变化),故z轴和y轴均选
,如果截面形状(如梁高、腹板厚度、顶底板厚度等)不是线性变化,而是呈n次幂(如1.8次幂)的抛物线变化,则应对相应的轴选
。
填好各选项后,点击
。
变截面组“中跨100-40”在表中各选项填写添加后如图8所示。
点选
中的“中跨100-40”,图8变截面组界面及命题数据
点击
,出现右图示界面,
点击
,软件开始计算14to17单元的刚度,点击
即完成14~17单元的截面定义和单元的截面赋予。
此时,在“树形菜单→工作→截面”中,增添了“中跨100-401”、“中跨100-402”、“中跨100-403”“中跨100-404”且显示为黑字,而“中跨100-40”变为兰字。
同样方法完成对30~33单元进行变截面组的定义和赋值。
将所有截面赋予单元后,有可能会出现图9所示截面角度不正确的情况:
图9建立的模型截面角度不正确
处理这种情况的操作如下:
树形菜单(或右键菜单)→菜单→单元→修改单元参数,双击进入“修改单元参数界面”,在
中选
,则界面下面改成图10所示的项目,选
,窗选模型窗口中的全部单元,点击
,模型就变为正确的了(图11所示)。
图10修改单元坐标方向的形式界面
图11正确的模型
4、定义边界条件并赋予节点
建立模型方法:
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