總結midasgen學習總結課案

1、Midas Gen 學習總結、 YJK導入 gen（詳見“ YJK模型轉 midas 模型程序功能與使用”）1 版本選擇選擇版本 V7.30，YJK中的地震反應譜函數(shù)和反應譜工況的相關內容不轉換V8.00 則進行轉換。建議取 V8.00。2 質量來源（質量源）同 YJK：查看 midas 工作樹形菜單中“質量”只有節(jié)點質量，各節(jié)點的質量大小及分布與 YJK完全一致，不需要在 gen 中再將荷載和自重轉換為質量。建議取此選項。Midas 自算：查看 midas工作樹形菜單中 “質量” 有荷載轉化為質量， 同時 “結構類型” 中參數(shù)“將自重轉化為質量”也自動勾選。轉入了在YJK定義的各種材料重度及

2、密度。3 墻體轉換板：墻與連梁（墻開洞方式）都轉換成 midas 的板單元，自動網格劃分，分析結果較墻 單元精確，但不能按規(guī)范給出配筋設計。墻單元：墻轉換成墻單元的板類型，連梁轉換成梁單元。分析結果沒有板單元精確，但 能按規(guī)范給出配筋設計。4. 樓板表現(xiàn)樓板分塊：導入到 midas 樓板為 3 節(jié)點或 4 節(jié)點樓板，需要在 midas 劃分網格。YJK網格劃分：需要將樓板定義為彈性板，并勾選與梁變形協(xié)調，導入midas 網格已劃分，同時梁也實現(xiàn)分割，與板邊界耦合。4 樓屋面荷載板上均布荷載： 導入 midas 樓面荷載同 YJK。導入后查看是否存在整層節(jié)點 “剛性連接” 。 導到周圍梁墻：導入

3、 midas 樓面荷載分配到周邊梁墻。二、gen建模、分析1、建模過程：（ cad 導入法） 前期準備：修改模型單位（ mm ） 定義材料、截面和厚度； 構件建模：從 cad 中導入梁 單元擴展生成柱墻 墻體分割與開洞 定義樓板類型 （剛性板 /彈性板）； 施加荷載：定義靜力荷載工況（恒、活、X/Y 風）分配樓面荷載和施加梁荷載定義風荷載定義反應譜和地震作用（ Rx、 Ry）定義自重； 補充定義：荷載轉化成質量結構自重轉化成質量定義邊界（支承條件、釋放約束） 定義結構類型和層數(shù)據； 運行分析：先設定特征值的振型數(shù)量，然后點擊運行分析。2、分析結果 添加荷載組合； 周期與振型（對應周期比，與 Y

4、JK對比分析的第一步）； 穩(wěn)定驗算（對應剛重比）； 側向剛度不規(guī)則驗算（對應側向剛度比，考慮Ex、 Ey）； 樓層承載力突變驗算（對應層剪力比，考慮Ex、 Ey）； 層剪重比（反應譜分析）（對應剪重比 , ，考慮 Ex、 Ey）； 層間位移角（對應層間位移角，考慮Wx、 Wy、Ex、 Ey）； 扭轉不規(guī)則驗算（對應層間位移比，考慮Ex、Ey、ECCX（RS、） ECCY（RS） 。 層位移（對應位移比，考慮 Ex、Ey、 ECCX（RS、） ECCY（RS） 還可以查看：反力、變形、內力、應力、傾覆彎矩、質量比、偏心率等結果。三、相關設計要點1Gen 提供了自動生成風荷載的功能，該功能一般適用

5、于各層均有剛性樓板的結構上。Q：要是彈性樓板，風荷載還能自動生成嗎？2P-Delta 分析控制：此處應指重力二階效應P-（應注意區(qū)分構件撓曲二階效應 P- ，兩者組成了建筑結構的幾何非線性二階效應）。Gen 推薦只考慮恒載工況，而 YJK為恒活工況組合。另外 Gen做 P-Delta 分析建議解除剛性板假定。3特征值分析： gen 默認采用 Lanczos， YJK默認采用 WYD-Ritz。4Gen 關于樓板的定義 如何考慮 YJK中樓板的定義：YJK彈性板類型YJKGen剛性板剛度：面內無限剛； 用于一般結構，當計算指標時，全樓層取剛性板在定義層數(shù)據中選擇考慮剛性板彈性板 6剛度：面內、面

6、外有限； 用于板柱結構和板柱 -抗震墻厚度：面內面外按真實輸入；不考慮剛性板處理彈性板 3剛度：面內無限，面外有限；用于厚板轉換結構厚度：面內取 0，面外按真實輸入；考慮剛性板處理彈性膜剛度：面內有限，面外取 0； 用于空曠結構和開大洞形成的狹 長地帶，斜板和坡屋面。厚度：面內按真實輸入，面外取 0；不考慮剛性板處理注：局部樓板為彈性樓板，在 midas gen 中如何實現(xiàn)？答：在“邊界條件”中的“解除剛膜 連接”來實現(xiàn)。 厚板與薄板：厚板考慮了橫向剪切變形的影響，與板的實際情況更符合。 約束平面內旋轉自由度： 勾選，板單元與梁單元間的連接為剛接，不勾選則鉸接。 樓板是否建入模型中樓板即使建入

7、，也不能考慮板對梁翼緣的剛度貢獻，即梁剛度還是需手動設放大系數(shù)。 當采用“分配樓面荷載”輸入時，可不建板。但當按“壓力荷載”輸入時，必須有樓板， 此情況適用于樓板溫度應力、舒適度、大開洞、異形板分析等情況。5如何建立虛梁截面定義為 100x100 ，彈性模量設為較小值，容重設置為0。6midas/gen 應用實例教程及疑難解答 8.4.1.9 條指出 “程序規(guī)定將風荷載加在樓板剛心上， 如果解除其中一層剛性樓板假定，會把風荷載分配到相鄰上下兩層中?！苯泴嵺`，V8.00 勾選“對彈性板考慮風荷載和靜力地震作用”，將風荷載自動分配到本樓層的所有節(jié)點上。四、板單元內力與應力查看1 板單元內力：Mxx

8、 ：作用在與局部坐標系或用戶坐標系 x 軸垂直平面內，繞 y 軸旋轉的單位寬度彎矩 （ 繞 局部坐標系 y 軸的平面外彎矩 ）。 （ 有時候可以這樣理解：在單元坐標系或者用戶坐標系xy平面內，使板單元繞 y 軸旋轉的彎矩。）Myy ：作用在與局部坐標系或用戶坐標系 y 軸垂直平面內，繞 x 軸旋轉的單位寬度彎矩 （ 繞 局部坐標系 x 軸的平面外彎矩 ）。 （ 有時候可以這樣理解：在單元坐標系或者用戶坐標系xy平面內，使板單元繞 x 軸旋轉的彎矩。）Mxy ：作用在與局部坐標系或用戶坐標系x 軸垂直平面內，繞 x 軸旋轉的單位寬度扭矩（Mxy=Myx） 。Vxx ：作用在與局部坐標系或用戶坐標

9、系 x 軸垂直平面內，沿單元局部坐標系或用戶坐標系z 軸（厚度 ）方向上單位寬度的剪力。Vyy ：作用在與局部坐標系或用戶坐標系 y 軸垂直平面內，沿單元局部坐標系或用戶坐 標系 z 軸（厚度 ）方向上單位寬度的剪力。VMax ：單位寬度的絕對值最大的彎矩 （Vxx 和Vyy 中的較大值 ）。2 板單元應力在整體坐標系中Sig-XX：整體坐標系 X 軸方向的軸向應力。Sig-YY：整體坐標系 Y 軸方向的軸向應力。Sig-ZZ ：整體坐標系 Z 軸方向的軸向應力。Sig-XY ：整體坐標系 X-Y 平面內的剪應力。Sig-YZ ：整體坐標系 Y-Z 平面內的剪應力。Sig-XZ ：整體坐標系

10、X-Z 平面內的剪應力。Sig-Max ：最大主應力。Sig-Min ：最小主應力。Sig-EFF：有效應力 （von-Mises 應力 ） 。 在單元坐標系中Sig-xx ：在單元局部坐標系 x 方向的軸向應力 （ 垂直于局部坐標系 y-z 平面 ）Sig - yy ：在單元局部坐標系 y 方向的軸向應力 （ 垂直于局部坐標系 x-z 平面 ）Sig - xy ：單元局部坐標系 x-y 平面內的剪應力 （ 平面內剪應力 ） 向量：用矢量顯示最大和最小主應力。3 通過板內力與應力求得配筋梁 普通工況（對于樓板，主要考慮恒活，對于墻，主要考慮風、地震） 對于樓板，配筋可查看 Mxx 、 Myy

11、，而板頂和板底應力由 Mxx 和 Myy 引起，關系如下圖：由圖上可知， q1=q2=3.14Mpa ， Mxx=8.84kN ，板厚 130mm ，混凝土標號 C35， as=25mm ， As=239.8mm2，取 1m 作為計算長度。復核過程：2 2 6Mxx=2M1=-2q1L2/3=-2x（-3.14）x652/3x1000=8.84x10 6N.mm=8.84kN.m 。配筋根據 Mxx 求 As，計算截面取 1000x130 ，使用探索者計算工具按抗彎構件正截面驗算求 得 As=239.8mm 2。通過復核，數(shù)據吻合。另外通過實踐發(fā)現(xiàn)，應力和配筋之間的比值近似相同，具體詳見“應力

12、配筋法”。 溫度工況Gen 在計算溫度作用時，需注意： 1.樓板釋放剛性板假定，查看“剛性連接”和層數(shù)據；2.樓板面內面外厚度均按實際，同彈性板6，并進行網格劃分； 3.通常按“系統(tǒng)溫度”輸入，輸入數(shù)值等于 YJK輸入溫差乘以徐變折減系數(shù)（注意：YJK查看溫度應力，應查看調整后，“調整后”即考慮徐變折減）。通過查看 Fxx 和 Fyy，按軸向受拉構件計算溫降工況下的配筋量，分項系數(shù)取 1.4，組合值系數(shù)取 0.6（是否考慮 0.6，要對比溫度荷載和活荷載， 判斷溫度荷載是否會成為主導活荷載或 稱第一活荷載，此系數(shù)對配筋影響很大）。（參考資料中通常采用溫度應力 sig-xx 和 sig-yy 才

13、表示溫降工況的影響， sig-xx=Fxx/h， h 為板厚）案例：湘東醫(yī)院，框架結構， X向近 120 米，中間跨樓板 Fxx大致為 180kN，C30，板厚 120，三級 鋼，不考慮組合值系數(shù)。一層板底 X 向額外附加鋼筋 As1=1.4x180x1000/360/2=350mm 2。五、組合結構分析設計要點1、鋼結構與混凝土的連接，一般取彈性連接；2、組阻尼：按應變能因子輸入，在反應譜荷載工況的“阻尼比計算方法”選擇應變能因子。3、風荷載：定義速度壓后，按面風壓、梁單元風壓、節(jié)點風壓自動施加，不需要加蒙皮。 通過“風荷載形狀”復核。六、樓板舒適度分析1.豎向自振頻率（混規(guī) 3.4.6 條

14、和高鋼規(guī)） 按彈性板建立模型，網格劃分按成人步距，一般可取 0.61.0m 。 定義質量：將自重轉換為質量，轉換為Z；將荷載轉換成質量，方向為Z，取 1.0 恒+0.25活。 振型數(shù)量：滿足振型質量參與系數(shù) 90% 結果查看：2.樓蓋加速度峰值（高規(guī) 3.7.7 條） 前期準備彈性模量修改： midas 楊工指出動力荷載作用下混凝土彈性模量可放大 1.2 倍。 初始荷載：先定義一個 D+L 的工況組合，然后“使用荷載組合”建立荷載工況。 定義時程荷載工況參數(shù)中一般選擇“線性”、“振型疊加法”、“瞬態(tài)”；分析時間： 當采用連續(xù)步行荷載時， 分析時間不小于荷載時間。當采用單步 （分單步單工況 和單

15、步多工況）步行荷載時，與荷載時間保持一致。分析時間步長：取基本周期（ midas 楊工指出是取滿足振型質量參與系數(shù)90%時，最大振型數(shù)對應的周期）的 10%。 加載順序：連續(xù)和單步單工況，初始條件取之前定義好的初始荷載D+L。單步多工況時，第一工況無初始條件，后續(xù)工況按前一工況作為初始條件。阻尼比：混凝土結構取 0.05，鋼結構取 0.02。 定義時程函數(shù)步行荷載工況時程函數(shù)： 主要用到“行走 1 步”和“連續(xù)行走” ，fs 根據慢走和快走取 1.62.4Hz， 其中連續(xù)行走通過反復次數(shù)來控制荷載時間。放大系數(shù)：單人行走取 1，多人行走按以下取值：人群密度小于 0.5 人/m 2，放大系數(shù)取人群總人數(shù)開根號，人群密度大于1 人/m 2，放大系數(shù)取人群總人數(shù)開根號，再乘以 1.8