midas Civil 基本操作.docx

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midasCivil基本操作

midasCivil基本操作

——by石头歌

一、材料定义

三种定义材料的方法：

1、导入数据库中的材料性能参数

2、用户自定义

【材料和截面】对话框——【添加】——【设计类型】选择【用户定义】，输入【名称】和【用户定义】中的材料性能参数，【确认】。

3、导入其它模型中的材料性能参数

【材料和截面】对话框——【导入】，打开其它模型，从【选择列表】中选择不导入的材料，输回到【材料列表】，【编号类型】选择【新号码】以避免覆盖已存在的材料，点击【确认】。

二、时间依存材料定义

时间依存材料是英文说法的直译，在国内就是指混凝土的收缩徐变特性，在其他国家还包含混凝土抗压强度随时间变化的特性。

1、徐变和收缩

在这里，先介绍混凝土收缩徐变特性的定义方法。

三个步骤：

（1）定义收缩徐变函数

【特性】——【时间依存性材料】——【徐变/收缩】——【时间依存性材料（徐变和收缩）】对话框——【添加】，输入【名称】，选择【设计规范】，例如选择【China（JTGD62-2004）】，输入各参数，【确认】。

注意：

【构件理论厚度】可暂时输入一个正数值，以后在利用软件的自动计算功能进行修改；【水泥种类系数】规范中只给出一个值，一般的硅酸盐水泥或快硬水泥取5。

国外相关论文对该系数的解释：

与水泥种类有关的系数，对于慢硬水泥（SL）取4；对于普通水泥（N）和快硬水泥（R）取5；对于快硬高强水泥（RS）取8。

用户也可以自定义混凝土的收缩徐变函数：

【特性】——【时间依存性材料】——【用户定义】。

用户自定义混凝土收缩徐变函数很少使用，所以不再介绍。

（2）将定义好的收缩徐变函数与材料相连接

【特性】——【时间依存性材料】——【材料连接】，选择【徐变和收缩】名称，【选择指定的材料】，点击【添加/编辑】。

（3）修改单元依存材料特性

【特性】——【时间依存性材料】——【修改特性】，选中要修改的单元，选择要修改的参数，例如，选择【构件的理论厚度】，采用【自动计算】，选择【中国标准】，输入参数【a】，【适用】。

注意：

参数【a】代表空心部分内周长的参与系数，0代表不参与，1代表全部参与。

2、抗压强度

与混凝土收缩徐变特性的定义方法类似，抗压强度发展特性的定义方法如下：

（1）定义抗压强度发展函数

【抗压强度】——【时间依存性材料（抗压强度）】对话框——【添加】，输入【名称】，选择【设计规范】，国内没有相关规范，只能选择国外的规范，例如选择欧洲规范【CEB-FIP】，输入【混凝土平均抗压强度】，选择【水泥类型】，点击【重画】可以查看抗压强度发展系数随时间的变化规律，【确认】。

（2）将定义好的抗压强度发展函数与材料相连接

【材料连接】，选中要编辑的材料，选择【强度进展】名称，点击【添加/编辑】。

三、截面定义

定义截面有四种方法：

1、数据库截面

2、用户自定义

采用数据库截面外形，相关参数由用户输入。

3、数值截面

输入【截面特性值】，不用输入【尺寸】。

4、导入其它模型定义好的截面

四、变截面和变截面组

变截面是针对某个单元的结构形式，而对于一组连续的单元，当截面类型相同，变化形式相同时，可以使用变截面组的功能。

1、变截面

（1）定义变截面

【材料和截面】对话框——【截面】——【添加】——【截面数据】对话框——【变截面】。

（2）连接变截面与单元

选中单元，拖拉树形菜单中定义的变截面到模型窗口即可。

2、变截面组

【特性】——【变截面组】，选择单元后，定义各参数，【添加】。

注意：

变截面组只适用于连续的线单元。

3、变截面组转换为变截面

程序分析时，程序会对变截面组的各个单元的截面特性进行计算，如果想查看各单元的截面特性，就需要将变截面组转换为变截面。

【变截面组】——在【单元列表】中，选中变截面组，【转换为变截面】。

注意：

变截面组转换为变截面后，原先的变截面组即会自动删除。

五、PSC截面钢筋

注意：

只有【设计截面】才能定义钢筋。

1、定义钢筋

【特性】——【截面管理器】——【钢筋】。

可以分别定义【纵向钢筋】和【抗剪钢筋】。

2、抗剪钢筋各参数意义

【腹板竖筋】中【有效Pe】：

有效预拉力；

【抗扭钢筋】中【箍筋间距】：

提供抗扭作用的箍筋间距；

注意：

在计算中，要考虑普通钢筋对截面刚度的影响时，要在【分析】——【主控数据】中，勾选【在PSC截面刚度计算中考虑普通钢筋】。

六、节点定义

要定义节点，首先要打开【节点/单元】——【节点】对话框。

建立节点方法有：

1、捕捉栅格或特征点

2、输入坐标

3、复制、移动、镜像、分割等

可【重编节点号】使节点编号连续。

七、单元定义

1、连接节点、线、面等

2、扩展

注意：

扩展单元后可删除原来的单元。

3、复制、移动、镜像等

注意：

使用【单元镜像】会使单元坐标系也发生镜像，需要在【节点/单元】——【修改参数】中【统一单元坐标系】，注意要选取【参考单元】。

4、导入CAD中的图形

八、边界条件的定义

软件中可定义多种边界条件，包括：

一般支撑、节点弹性支撑、面弹性支撑、弹性连接、刚性连接、节点局部坐标轴等。

1、一般支撑

选中节点——选择要约束的【支撑条件类型】——【适用】。

被约束的节点会有六边形图标，自右上区域顺时针旋转，分别代表DX、DY、DZ、RX、RY、RZ，如果区域为绿色，则代表该自由度被约束。

2、节点弹性支撑

【点弹簧】——打开【节点弹性支撑】对话框。

选中节点，输入节点6个自由度的节点弹性刚度，【适用】，0代表无约束，特别大的值代表刚性支撑。

3、面弹性支撑

可对梁、板、实体单元施加，在模拟结构与土相互作用时，应用较多，一般转换为节点弹性支撑来表示。

【基床系数】与基床的弹性模量和基床厚度有关。

对实体施加面弹性支撑时，须要指定一个面。

4、弹性连接

可以在两节点间建立弹性连接，弹性连接的类型：

【一般】（须输入6个自由度的弹性连接刚度）、【刚性】、只受拉、只受压等。

连接的局部坐标系以连接方向为x方向。

5、刚性连接

这里的【刚性连接】为主从约束的刚性连接，从属节点的自由度完全与主节点保持一致。

【类型】中【刚体】代表从属节点的所有自由度完全与主节点保持一致，也可以自定义刚性连接的自由度。

6、节点局部坐标轴

在做弯梁分析时，必须要是节点局部坐标轴，定义支座局部坐标轴之后，再定义一般支撑、弹性支撑等。

【输入方法】有三种：

【角度】旋转既有坐标轴、【3点】通过三点定义、【向量】通过两个向量定义。

九、静力荷载的定义

定义静力荷载时，首先要在【荷载】——【荷载类型】中选择【静力荷载】。

1、节点荷载的定义

【荷载】——【节点荷载】，输入或选择【荷载工况名称】和【荷载组名称】，输入荷载值，【适用】。

注意：

节点荷载并不会按照局部节点坐标系来施加，而是按照整体坐标系的方向来施加的。

2、梁单元荷载的定义

梁单元荷载共有8种荷载形式。

集中荷载、集中弯矩/扭矩、均布荷载、均布弯矩/扭矩、梯形荷载、梯形弯矩/扭矩、均布压力、梯形压力，可根据实际情况定义。

方向可选择【整体坐标系】或【局部坐标系】的方向。

【数值】中【相对值】代表集中荷载的作用位置距起点的相对距离，x=0表示起点处，x=0.5表示中点处，x=1表示末点处；【绝对值】代表集中荷载的作用位置的坐标。

3、自重荷载的定义

在【荷载工况名称】中，类型选择【恒载】，自重系数【z】方向上一般为-1，【添加】。

自重荷载实际上为一分布荷载，通过材料容重与截面面积的乘积计算计算，自重系数与分布荷载的乘积即为参与计算的荷载的大小，例如考虑材料自重的一半参与计算，则自重系数则需输入-0.5。

十、温度荷载的定义

定义温度荷载时，首先要在【荷载】——【荷载类型】中选择【温度/预应力】。

温度荷载类型有5种：

系统温度、节点温度、单元温度、温度梯度、梁截面温度。

1、系统温度、节点温度和单元温度

在【系统温度】中定义【荷载工况名称】，类型选择，输入【初始温度】与【最终温度】，【适用】。

注意：

定义【节点温度】和【单元温度】时，需要选定节点或单元。

2、温度梯度

在【温度】中定义【荷载工况名称】，类型选择【温度梯度】，输入【温度梯度】和【使用的截面】，【适用】。

3、梁截面温度

在【梁截面温度】中定义【荷载工况名称】，类型选择【温度梯度】。

梁截面温度上可以定义多个梁截面温度，实际上梁截面温度是多个温度梯度同时作用在同一个梁截面上情况。

十一、钢束预应力荷载的定义

定义温度荷载时，首先要在【荷载】——【荷载类型】中选择【温度/预应力】。

有3个步骤：

1、定义钢束特性值

点击【钢束特性】，打开【预应力钢束的特性值】对话框，【添加】，选择或输入参数，【确认】。

2、定义钢束形状

点击【钢束形状】，打开【添加/编辑钢束形状】对话框，【钢束特性值】选择上述定义的【钢束特性】。

【布置形状】中，输入坐标，也可以从Excel表格中复制粘贴。

【对称点】表示可以输入一半的钢束形状，通过对称生成另一半钢束形状。

3、定义钢束预应力荷载

点击【钢束预应力】，【选择加载的预应力钢束】，输入【张拉力】，【注浆】0代表即拉即注，【注浆】1代表先拉后注，【添加】。

十二、移动荷载的定义

定义移动荷载时，首先要在【荷载】——【荷载类型】中选择【移动荷载】。

首先，选择【移动荷载规范】，这里选择【China】中国规范。

程序提供两种移动荷载的分析方法，【交通车道线】和【交通车道面】，【交通车道线】主要针对梁单元，【交通车道面】主要针对面单元。

【交通车道线】又分为【车道单元】布载和【横向联系梁】布载，对于简单单梁体系采用【车道单元】布载，对于有横向连续梁的结构模型采用【横向联系梁】布载。

1、交通车道线定义横向连续梁布载

定义【横向联系梁】布载时，首先要定义横向联系梁组。

在【结构】——【组】——【结构】中，输入【横向联系梁组名】，选择【新建】，选中横向联系梁，右键树形菜单中【结构组】——【横向联系梁组名】，分配即可，也可以通过midasCivil的拖放功能分配。

（1）定义车道

输入【车道名称】，选择【横向连续梁布载】与【横向联系梁组名】，偏心距离是指相对于基准单元的偏心距离，选择单元（有三种方式），【确定】。

（2）定义车辆

在【车辆】对话框中【添加标准车辆】，选择【规范名称】及【车辆荷载类型】，【确认】。

（3）连接车道与车辆

在【移动荷载工况】对话框中添加，输入【荷载工况名称】，选择【规范名称】等，【确定】打开【子荷载工况】对话框，设置好之后确认。

（4）移动荷载分析控制数据

移动荷载须要考虑冲击系数，程序通过结构基频计算。

在【分析】——【分析控制】——【移动荷载】——【移动荷载分析控制数据】中，设置相关选项，选择【结构基频方法】并【确认】。

2、交通车道面

与横向连续梁布载类似。

十三、质量的定义

在进行结构特征值分析或动力分析时，需要输出结构的质量数据，程序中有三种质量数据。

1、将自重转化为质量

在【结构】——【结构类型】中，勾选【将自重转化为质量】。

2、定义节点质量

在【荷载】，选择【静力荷载】，【节点质量】。

选中要定义质量的节点，输入相应的质量数据，【适用】。

3、将荷载转化为质量

在进行结构分析时，二期恒载通常作为荷载的形式加载到结构中，但在进行动力分析时，二期恒载作为结构的一部分也有相应的质量效应。

在【荷载】，选择【静力荷载】，【荷载转化为质量】。

【组合系数】为1，代表将荷载完全转化为质量。

质量定义以后，可以通过【查询】——【质量统计表格】来查询定义的质量。