总结midasgen学习总结.docx

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总结midasgen学习总结

（总结）midas-gen学习总结

MidasGen学习总结

一、YJK导入gen（详见“YJK模型转midas模型程序功能与使用”）

1．版本选择

选择版本V7.30，YJK中的地震反应谱函数和反应谱工况的相关内容不转换V8.00则进行转换。

建议取V8.00。

2．质量来源（质量源）

同YJK：

查看midas工作树形菜单中“质量”只有节点质量，各节点的质量大小及分布与YJK完全一致，不需要在gen中再将荷载和自重转换为质量。

建议取此选项。

Midas自算：

查看midas工作树形菜单中“质量”有荷载转化为质量，同时“结构类型”中参数“将自重转化为质量”也自动勾选。

转入了在YJK定义的各种材料重度及密度。

3．墙体转换

板：

墙与连梁（墙开洞方式）都转换成midas的板单元，自动网格划分，分析结果较墙单元精确，但不能按规范给出配筋设计。

墙单元：

墙转换成墙单元的板类型，连梁转换成梁单元。

分析结果没有板单元精确，但能按规范给出配筋设计。

4.楼板表现

楼板分块：

导入到midas楼板为3节点或4节点楼板，需要在midas划分网格。

YJK网格划分：

需要将楼板定义为弹性板，并勾选与梁变形协调，导入midas网格已划分，同时梁也实现分割，与板边界耦合。

4．楼屋面荷载

板上均布荷载：

导入midas楼面荷载同YJK。

导入后查看是否存在整层节点“刚性连接”。

导到周围梁墙：

导入midas楼面荷载分配到周边梁墙。

二、gen建模、分析

1、建模过程：

（cad导入法）

Ex、Ey）；

层剪重比（反应谱分析）（对应剪重比,，考虑Ex、Ey）；

层间位移角（对应层间位移角，考虑Wx、Wy、Ex、Ey）；

扭转不规则验算（对应层间位移比，考虑Ex、Ey、ECCX（RS）、ECCY（RS））。

层位移（对应位移比，考虑Ex、Ey、ECCX（RS）、ECCY（RS））

还可以查看：

反力、变形、内力、应力、倾覆弯矩、质量比、偏心率等结果。

三、相关设计要点

1．Gen提供了自动生成风荷载的功能，该功能一般适用于各层均有刚性楼板的结构上。

Q：

要是弹性楼板，风荷载还能自动生成吗？

2．P-Delta分析控制：

此处应指重力二阶效应P-△（应注意区分构件挠曲二阶效应P-δ，两者组成了建筑结构的几何非线性二阶效应）。

Gen推荐只考虑恒载工况，而YJK为恒活工况组合。

另外Gen做P-Delta分析建议解除刚性板假定。

3．特征值分析：

gen默认采用Lanczos，YJK默认采用WYD-Ritz。

4．Gen关于楼板的定义

如何考虑YJK中楼板的定义：

YJK弹性板类型

YJK

Gen

刚性板

刚度：

面内无限刚；用于一般结构，当计算指标时，全楼层取刚性板

在定义层数据中选择考虑刚性板

弹性板6

刚度：

面内、面外有限；

用于板柱结构和板柱-抗震墙

厚度：

面内面外按真实输入；

不考虑刚性板处理

弹性板3

刚度：

面内无限，面外有限；

用于厚板转换结构

厚度：

面内取0，面外按真实输入；

考虑刚性板处理

弹性膜

刚度：

面内有限，面外取0；

用于空旷结构和开大洞形成的狭长地带，斜板和坡屋面。

厚度：

面内按真实输入，面外取0；

不考虑刚性板处理

注：

局部楼板为弹性楼板，在midasgen中如何实现？

答：

在“边界条件”中的“解除刚膜连接”来实现。

厚板与薄板：

厚板考虑了横向剪切变形的影响，与板的实际情况更符合。

约束平面内旋转自由度：

勾选，板单元与梁单元间的连接为刚接，不勾选则铰接。

楼板是否建入模型中

楼板即使建入，也不能考虑板对梁翼缘的刚度贡献，即梁刚度还是需手动设放大系数。

当采用“分配楼面荷载”输入时，可不建板。

但当按“压力荷载”输入时，必须有楼板，此情况适用于楼板温度应力、舒适度、大开洞、异形板分析等情况。

5．如何建立虚梁

截面定义为100x100，弹性模量设为较小值，容重设置为0。

6．midas/gen应用实例教程及疑难解答8.4.1.9条指出“程序规定将风荷载加在楼板刚心上，如果解除其中一层刚性楼板假定，会把风荷载分配到相邻上下两层中。

”经实践，V8.00勾选“对弹性板考虑风荷载和静力地震作用”，将风荷载自动分配到本楼层的所有节点上。

四、板单元内力与应力查看

1．板单元内力：

Mxx：

作用在与局部坐标系或用户坐标系x轴垂直平面内，绕y轴旋转的单位宽度弯矩（绕局部坐标系y轴的平面外弯矩）。

（有时候可以这样理解：

在单元坐标系或者用户坐标系xy平面内，使板单元绕y轴旋转的弯矩。

）

Myy：

作用在与局部坐标系或用户坐标系y轴垂直平面内，绕x轴旋转的单位宽度弯矩（绕局部坐标系x轴的平面外弯矩）。

（有时候可以这样理解：

在单元坐标系或者用户坐标系xy平面内，使板单元绕x轴旋转的弯矩。

）

Mxy：

作用在与局部坐标系或用户坐标系x轴垂直平面内，绕x轴旋转的单位宽度扭矩（Mxy=Myx）。

Vxx：

作用在与局部坐标系或用户坐标系x轴垂直平面内，沿单元局部坐标系或用户坐标系z轴（厚度）方向上单位宽度的剪力。

Vyy：

作用在与局部坐标系或用户坐标系y轴垂直平面内，沿单元局部坐标系或用户坐标系z轴（厚度）方向上单位宽度的剪力。

VMax：

单位宽度的绝对值最大的弯矩（Vxx和Vyy中的较大值）。

2．板单元应力

在整体坐标系中

Sig-XX：

整体坐标系X轴方向的轴向应力。

Sig-YY：

整体坐标系Y轴方向的轴向应力。

Sig-ZZ：

整体坐标系Z轴方向的轴向应力。

Sig-XY：

整体坐标系X-Y平面内的剪应力。

Sig-YZ：

整体坐标系Y-Z平面内的剪应力。

Sig-XZ：

整体坐标系X-Z平面内的剪应力。

Sig-Max：

最大主应力。

Sig-Min：

最小主应力。

Sig-EFF：

有效应力（von-Mises应力）。

在单元坐标系中

Sig-xx：

在单元局部坐标系x方向的轴向应力（垂直于局部坐标系y-z平面）

Sig-yy：

在单元局部坐标系y方向的轴向应力（垂直于局部坐标系x-z平面）

Sig-xy：

单元局部坐标系x-y平面内的剪应力（平面内剪应力）

向量：

用矢量显示最大和最小主应力。

3．通过板内力与应力求得配筋梁

普通工况（对于楼板，主要考虑恒活，对于墙，主要考虑风、地震）

对于楼板，配筋可查看Mxx、Myy，而板顶和板底应力由Mxx和Myy引起，关系如下图：

由图上可知，q1=q2=3.14Mpa，Mxx=8.84kN，板厚130mm，混凝土标号C35，as=25mm，As=239.8mm2，取1m作为计算长度。

复核过程：

Mxx=2M1=-2q1L2/3=-2x（-3.14）x652/3x1000=8.84x106N.mm=8.84kN.m。

配筋根据Mxx求As，计算截面取1000x130，使用探索者计算工具按抗弯构件正截面验算求得As=239.8mm2。

通过复核，数据吻合。

另外通过实践发现，应力和配筋之间的比值近似相同，具体详见“应力配筋法”。

温度工况

Gen在计算温度作用时，需注意：

1.楼板释放刚性板假定，查看“刚性连接”和层数据；2.楼板面内面外厚度均按实际，同弹性板6，并进行网格划分；3.通常按“系统温度”输入，输入数值等于YJK输入温差乘以徐变折减系数（注意：

YJK查看温度应力，应查看调整后，“调整后”即考虑徐变折减）。

通过查看Fxx和Fyy，按轴向受拉构件计算温降工况下的配筋量，分项系数取1.4，组合值系数取0.6（是否考虑0.6，要对比温度荷载和活荷载，判断温度荷载是否会成为主导活荷载或称第一活荷载，此系数对配筋影响很大）。

（参考资料中通常采用温度应力sig-xx和sig-yy才表示温降工况的影响，sig-xx=Fxx/h，h为板厚）

案例：

湘东医院，框架结构，X向近120米，中间跨楼板Fxx大致为180kN，C30，板厚120，三级钢，不考虑组合值系数。

一层板底X向额外附加钢筋As1=1.4x180x1000/360/2=350mm2。

五、组合结构分析设计要点

1、钢结构与混凝土的连接，一般取弹性连接；

2、组阻尼：

按应变能因子输入，在反应谱荷载工况的“阻尼比计算方法”选择应变能因子。

3、风荷载：

定义速度压后，按面风压、梁单元风压、节点风压自动施加，不需要加蒙皮。

通过“风荷载形状”复核。

六、楼板舒适度分析

1.竖向自振频率（混规3.4.6条和高钢规）

按弹性板建立模型，网格划分按成人步距，一般可取0.6~1.0m。

定义质量：

将自重转换为质量，转换为Z；将荷载转换成质量，方向为Z，取1.0恒+0.25活。

振型数量：

满足振型质量参与系数90%

结果查看：

2.楼盖加速度峰值（高规3.7.7条）

前期准备

弹性模量修改：

midas杨工指出动力荷载作用下混凝土弹性模量可放大1.2倍。

初始荷载：

先定义一个D+L的工况组合，然后“使用荷载组合”建立荷载工况。

定义时程荷载工况

参数中一般选择“线性”、“振型叠加法”、“瞬态”；

分析时间：

当采用连续步行荷载时，分析时间不小于荷载时间。

当采用单步（分单步单工况和单步多工况）步行荷载时，与荷载时间保持一致。

分析时间步长：

取基本周期（midas杨工指出是取满足振型质量参与系数90%时，最大振型数对应的周期）的10%。

加载顺序：

连续和单步单工况，初始条件取之前定义好的初始荷载D+L。

单步多工况时，第一工况无初始条件，后续工况按前一工况作为初始条件。

阻尼比：

混凝土结构取0.05，钢结构取0.02。

定义时程函数

步行荷载工况时程函数：

主要用到“行走1步”和“连续行走”，fs根据慢走和快走取1.6~2.4Hz，其中连续行走通过反复次数来控制荷载时间。

放大系数：

单人行走取1，多人行走按以下取值：

人群密度小于0.5人/m2，放大系数取人群总人数开根号，人群密度大于1人/m2，放大系数取人群总人数开根号，再乘以1.85。

指定节点动力荷载

连续步行：

输入工况和函数，方向取Z，到达时间不用修改，系数取-1。

单步单工况：

输入工况和函数，方向取Z，到达时间按路径上各节点依次输入，系数取-1。

单步多工况：

输入第一个工况和单步函数，方向取Z，到达时间取0，系数取-1。

然后依次输入其他工况。

分析结果

查看时程图形，定义函数：

选择节点，勾选加速度，成分取Z。

然后从函数列表添加到竖轴。

注：

若严格按高规附录A进行验算，上述参数中时程函数放大选择“最大值”，阻尼比按附录A取值。