MIDAS CIVIL 最完整教程.docx

1、MIDAS CIVIL 最完整教程第一章“文件”中的常见问题1.1如何方便地实现对施工阶段模型的数据文件的检查？具体问题本模型进行施工阶段分析，在分析第一施工阶段时出现“WARNING : NODE NO. 7 DX DOF MAY BE SINGULAR”，如下图所示。但程序仍显示计算成功结束，并没有给出警告提示，如何仅导出第一施工阶段的模型进行数据检查？图1.1.1 施工阶段分析信息窗口警告信息相关命令文件另存当前施工阶段为.问题解答模型在第一施工阶段，除第三跨外，其他各跨结构都属于机动体系（缺少顺桥向约束），因此在进行第一施工阶段分析时，程序提示结构出现奇异；而在第二施工阶段，结构完成体

2、系转换，形成连续梁体系，可以进行正常分析。在施工阶段信息中选择第一施工阶段并显示，然后在文件中选择“另存当前施工阶段为.”功能将第一施工阶段模型导出，然后对导出的模型进行数据检查即可。相关知识施工阶段分析时，对每个阶段的分析信息都会显示在分析信息窗口中，同时保存在同名的*.out文件中，通过用记事本查看*.out文件确认在哪个施工阶段分析发生奇异或错误，然后使用“另存当前施工阶段为.”功能来检查模型。分析完成后的警告信息只针对成桥阶段，各施工阶段的详细分析信息需要查看信息窗口的显示内容。1.2如何导入CAD图形文件？具体问题弯桥的桥梁中心线已在AutoCAD中做好，如何将其导入到MIDAS中？

3、相关命令文件导入AutoCAD DXF文件.问题解答将CAD文件保存为dxf格式，然后在MIDAS/Civil中选择导入AutoCAD文件，然后选择需要导入的图层确认即可。如图1.2.1所示。 图1.2.1 MIDAS导入CAD文件 图1.2.2 可导入的数据文件相关知识在导入AutoCAD的dxf文件时，程序可以导入直线（L）、多段线（P）、三维网格曲面，分别对应杆系单元和板单元。一条直线对应MIDAS程序中的一个杆系单元；直线的两端点对应MIDAS程序中的两个节点；三维网格曲面的一个曲面对应MIDAS程序的一个板单元。MIDAS/Civil不仅可以与AutoCAD文件实现数据共享，还可以导

4、入SAP2000和STAAD2000的数据文件。如图1.2.2所示。1.3如何将几个模型文件合并成一个模型文件？具体问题人行桥的梯道部分和桥身部分分别建模，如何将两个模型合并为一个模型文件？相关命令文件合并数据文件.问题解答打开其中一个模型文件，然后选择“合并数据文件”功能，搜索要合并的另一个模型文件，选择要合并的内容，并指定被合并模型的原点在当前模型中的坐标和模型的旋转角度，即可将两个模型合并为一个模型。操作如图1.3.1所示。图1.3.1 合并数据文件图1.3.2 合并数据前拱身模型图1.3.3 合并数据前梯道模型图1.3.4 合并后人行拱桥模型相关知识对于复杂模型，可以将模型分为几部分分

5、别建模，然后通过“合并数据文件”命令将多个模型整合为一个模型。“合并多个数据文件”命令所合并的是模型的单元和节点数据，对于模型的边界条件、荷载条件需要对整合后的模型进行再定义或再编辑。在合并数据文件时，为保证两个模型的衔接位置准确，被导入模型的原点在当前模型中的位置要准确确定。通常在被合并的模型建模时，可以选择衔接点作为原点位置，这样在合并数据文件时，被合并模型的原点位置即为当前模型的衔接点位置。或者将合并数据中模型导入后插入点选择原来当前模型的位置，然后将导入的模型通过单元或节点的移动将模型准确定位。1.4如何将模型窗口显示的内容保存为图形文件？具体问题在编辑计算书过程中，需要插入许多与模型

6、相关的图形文件，如何将模型保存为可编辑的图形文件呢？相关命令文件生成图形文件问题解答调整好模型窗口中的显示内容，选择生成图形文件命令，指定图形文件的文件类型、文件名称、文件保存路径后，即可将模型窗口中点模型文件保存为图形文件。相关知识程序可以生成多种图形文件类型，如图1.4.1所示。图1.4.1 MIDAS可以生成的图形文件第二章“查询”中的常见问题1.5如何查询任意节点间距离？具体问题能否像AutoCAD中一样方便的查询两节点间距离？相关命令查询查询节点.问题解答使用查询节点功能，顺序选择要量测的两个节点，两个节点的节点编号、节点坐标、节点间距离就会显示在信息窗口中。 图8.1.1 节点查询

7、命令窗口 图8.1.2 节点信息窗口1.6如何查询梁单元长度、板单元面积、实体单元体积？具体问题如何得到某个单元的重量？相关命令查询查询单元.问题解答利用查询单元功能不仅可以得到被查询单元的重量，还可以得到该单元所用材料、所用截面（或厚度）、单元的相关节点、单元与整体坐标系的位置关系等信息。 图8.2.1 单元查询命令窗口 图8.2.2 单元查询信息窗口1.7如何查询模型的节点质量？具体问题在进行动力分析时，要求定义结构的节点质量，各种节点质量定义完成后，在哪里可以查看总的节点质量信息呢？相关命令查询质量统计表格.问题解答MIDAS中有三种方法定义节点质量：自重转换的节点质量、荷载转换的节点质

8、量、自定义的节点质量。因此要看最终的节点质量需要在“质量统计表格”中查看。相关知识节点的旋转质量不能在“质量统计表格”中查看，不过因为节点旋转质量只能在“节点质量”中定义，因此对于旋转质量可以在节点质量表格中查看。关于质量的单位表示，在MIDAS中没有质量单位，质量单位采用力和重力加速度来表示，KN/g相当于国际单位kg，N/g相当于国际单位g，KN/g和N/g中的“g”表示的是重力加速度，重力加速度值可以在“模型结构类型”中指定。 图8.3.1 节点质量表格 图8.3.2 结构类型中设置重力加速度第三章“编辑”中的常见问题1.8如何实现一次撤销多步操作？具体问题MIDAS具有撤销/重做的功能

9、确实很方便修改模型，但如果要撤销几步操作，需要点击几次撤销图标，如何一次撤销多步操作呢？相关命令编辑撤销.问题解答选择撤销命令旁的下拉图标，选择要撤销的各步操作，点击“撤销”即可。如图2.1.1所示。图2.1.1 一次撤销多步操作相关知识“撤销”操作不仅可以用于编辑模型，还可用于查看模型的有效操作内容。对当前模型执行的所有有效操作都将保存在撤销项目列表中，因此查看撤销列表的操作内容也是模型检查的一种方式。“撤销/重做”功能非常方便，但同时意味着程序需要记住所有步骤的操作内容，因此会占用一定的内存空间。特别是对于使用板单元或者实体单元等建立的比较大的模型，所占用的内存空间会非常大，有时甚至会出现

10、内存空间不足的警告。此时需要先保存一下模型，关闭程序后再重新打开模型。这样操作后虽然释放了内存空间，但同时意味着之前的操作无法再进行撤销或重做了，这点使用者需要予以注意。第四章 “模型”中的常见问题1.9如何进行二维平面分析？具体问题MIDAS/Civi为三维空间分析程序，如何进行二维平面分析？ 相关命令模型结构类型. 问题解答“结构类型”对话框中有多种结构类型可供选择（3-D、X-Z平面、Y-Z平面、X-Y平面、约束RZ）。建立模型时，直接在本对话框定义相应的平面结构类型（X-Z平面、Y-Z平面、X-Y平面）即可。相关知识三维空间模型的一个节点有6个自由度。当结构类型定义为二维平面类型后，一

11、个节点的自由度就变成3个。对于二维平面类型结构的节点定义边界条件时，只对相应的3个自由度定义约束即可。相关问题 1.10如何修改重力加速度值？具体问题物理重力加速度为，工程重力加速度为。在程序中如何查看并修改重力加速度值？相关命令模型结构类型. 问题解答可以在“结构类型”对话框中查看重力加速度值。程序默认的重力加速度是物理重力加速度，如需要按工程重力加速度进行计算，可在本对话框直接修改重力加速度值即可。相关知识进行特征值分析时需要单元或节点的质量数据，单元的自重转化为质量时，程序将利用此重力加速度计算单元或节点的质量。相关问题 1.11使用“悬索桥建模助手”时，如何建立中跨跨中没有吊杆的情况？

12、*具体问题 使用“悬索桥建模助手”建立中跨为奇数跨的悬索桥模型（中跨跨中没有吊杆的情况），程序提示错误“遵守事项：中间距离数为偶数”。如何建立中跨为奇数跨的悬索桥模型？相关命令 模型结构建模助手悬索桥.问题解答 使用“悬索桥建模助手”功能只能建立偶数跨的模型。需要建立奇数跨度模型时，首先利用建模住手建立原奇数跨+1跨（偶数跨）的模型，然后删除中跨跨中的吊杆单元，再利用“悬索桥分析控制”功能重新更新节点坐标以及几何初始刚度即可。相关知识使用“悬索桥建模助手”建立的模型，往往与工程师预想的模型有些差异（例如主塔与加劲梁的连接处以及边界条件等），此时就要用户自己调整模型至预想模型。模型被修改后，原来

13、的节点坐标以及几何初始刚度不能满足新模型的平衡状态，必须对整体结构重新进行精密分析（悬索桥分析控制），求出新的节点坐标以及几何初始刚度。相关问题 1.12使用“悬臂法桥梁建模助手”时，如何定义不等高桥墩？具体问题使用“悬臂法桥梁建模助手”时，对桥墩只能输入一个高度，如何定义桥墩高度不一样的模型？相关命令模型结构建模助手悬臂法（FCM）桥梁.问题解答首先使用“悬臂法桥梁建模助手”建立等高度桥墩模型，然后调整桥墩梁单元的长度即可。相关知识程序中的“建模助手”功能建立的模型，都可以进行编辑和修改。相关问题 1.13程序中的标准截面，为什么消隐后不能显示形状？*具体问题模型中主梁截面采用的是“PSC-

14、单室、双室”标准截面，为什么执行“消隐”命令后，模型只显示为一条线，而没有显示实际截面形状？ 相关命令模型视图消隐问题解答执行“消隐”命令后，程序是按实际结构的同比例尺寸显示的。但此模型主梁总长度超过了10万米，其中最小梁单元的长度也接近500米，而梁截面高度只有2米，长细比过大，所以执行“消隐”命令后看似一条线。放大模型后，就能够显示和查看实际截面形状。相关知识 程序中建立模型或导入CAD图来建模时，要确认程序中单位体系与数据的单位体系是否相同。相关问题 1.14如何复制单元时同时复制荷载？具体问题在一根主梁上已经施加了荷载，复制该主梁生成第二根主梁时，如何也同时复制第一根梁上施加的荷载？相

15、关命令模型单元复制和移动问题解答在“复制和移动”对话框中，勾选“复制单元属性”选项即可。相关知识在“复制和移动”对话框中，有“复制节点属性”和“复制单元属性”选项。当点击按钮后，将显示所有可复制的属性选项，根据用户的需要勾选选项即可。相关问题 1.15复制单元时，单元的结构组信息能否同时被复制？具体问题复制某结构组的单元，生成的新单元为什么不是该结构组？是不是还要重新定义？ 相关命令树型菜单组表单结构组问题解答复制单元时不能同时复制原结构组信息。选择复制生成的新单元，然后在树型菜单的“组”表单里选择原结构组名称，单击鼠标右键弹出菜单中选择“再分配”即可。或者选择所有相应单元和节点，在树型菜单的

16、“组”表单里选择原结构组名称鼠标拖放至模型窗也可。相关知识当需要定义多个结构组、边界组、荷载组时，可以利用输入后缀的方法。输入后缀时直接输入多个后缀，然后已空格或逗号隔开即可。还可以输入“to”以及“by”等英文字母来定义多个组。例如后缀输入“1 2, 5, 8 to 12 by 2”，将会生成结构组1、结构组2、结构组5、结构组8、结构组10、结构组12。相关问题 1.16薄板单元与厚板单元的区别？具体问题建立板单元时，有两种类型的板单元（薄板与厚板），此两种类型的板单元有什么区别？对计算结果有什么影响？相关命令模型单元建立.（板单元）问题解答薄板不考虑法向剪切变形，厚板考虑剪切变形。相关知

17、识板单元分为薄板DKT、DKQ(Discrete Kirchhoff Element)与厚板DKMT、DKMQ(Discrete Kirchhoff-Midlin Element)。DKT(三角形单元)和DKQ(四边形单元)是以薄板理论(Kirchhoff Plate Theory)为基础开发的；DKMT(三角形单元)和DKMQ(四边形单元)是以厚板理论(Mindlin-Reissner Plate Theory)为基础开发的。厚板单元因为考虑了适合的剪切应变场理论，所以从薄至厚的板都能计算出较准确度结果。三角形板单元的面内刚度使用了LST(Linear Strain Triangle)理论，

18、四边形板单元面内刚度使用了等参数单元(Isoparametric Plane Stress Formulation with Incompatible Modes)理论。相关问题 1.17如何定义索单元的几何初始刚度？具体问题建立悬索桥模型时，如何定义索单元的几何初始几何刚度？相关命令模型单元建立.荷载初始荷载大位移几何刚度初始荷载问题解答在建立索单元时，直接输入索单元的无应力长度（Lu）、初拉力、水平力即可。或在“几何刚度初始荷载”对话框中输入也可。相关知识1.静力线性分析时，几何刚度初始荷载不起作用。此时必须输入“小位移初始单元内力”，不然运行分析时程序会提示发生奇异； 2.静力非线性分析

19、时，程序根据几何刚度初始荷载考虑结构的初始状态。且根据不同的荷载工况，结构的几何刚度会发生变化。另外，不同荷载工况作用效应的算术迭加不成立；3.施工阶段非线性分析（独立模型，不考虑平衡单元节点内力）时，几何刚度根据不同施工阶段荷载的作用发生变化，且考虑索单元节点坐标变化引起的影响（索单元）；4.施工阶段非线性分析（独立模型，考虑平衡单元节点内力）时，几何刚度初始荷载不起作用，此时发生作用的是“大位移平衡单元节点内力”发生作用；5.施工阶段非线性分析（独立模型，考虑平衡单元节点内力，但未输入平衡单元节点内力，只输入了几何刚度初始荷载）时，几何刚度初始荷载不起作用，对施加的荷载工况进行静力非线性分

20、析。下一个阶段中也一样，但前一阶段的荷载和本阶段的荷载相当于一同作用并对之进行分析；6.移动荷载分析时，程序会自动将索单元转换为等效桁架单元进行线性分析，其几何刚度将利用 “小位移初始单元内力”来确定。相关问题 1.18索单元输入的初拉力是i端或j端的切向拉力吗？具体问题索单元输入的初拉力是i端或j端的切向拉力吗？相关命令模型单元建立.问题解答索单元输入的初拉力不是i端或j端的切向拉力。建立索单元时输入的初拉力是为了生成索单元的初始几何刚度而输入的。索单元进行非线性分析时，是以新生成的初始几何刚度为初始状态，随荷载的变化不停更新结构的几何刚度。最后根据最终的几何刚度以及索的自重重新计算出索单元

21、两端i端和j端的切向拉力。相关知识初拉力荷载可分为体外力和体内力（“施工阶段分析控制”对话框）。体内力荷载分析是在索单元上作用等效于初拉力荷载的变形量，再与其它结构相连接后进行整体结构分析的过程。根据索单元两端结构的刚度，索单元两端节点会发生新的位移量，此位移量将决定索单元的内力。而且同时作用在索单元上的其它荷载，也会使索单元的内力发生变化。假如索单元两端是固定边界条件，则索单元将发生与初拉力相同大小的内力。相关问题 1.19如何考虑组合截面中混凝土的收缩徐变？具体问题采用程序中的“组合截面（钢管形砼）”建立的模型，如何考虑钢管内混凝土部分的收缩徐变特性？相关命令模型材料和截面特性时间依存性材

22、料（徐变 / 收缩）荷载施工阶段分析数据施工阶段联合截面问题解答程序中的“组合截面（钢管形砼）”定义的截面是利用使用等效截面特性值来进行分析和计算的。如果需要考虑混凝土部分的收缩徐变特性，就需要模拟出钢管与混凝土分阶段施工的过程。可采用程序中的“施工阶段联合截面”功能来模拟组合截面的分阶段施工过程，然后按通常的方法定义混凝土的收缩徐变特性即可。相关知识钢管混凝土截面的两种材料的时间依存特性是不同的，而且混凝土的膨胀的系数也比钢材大的多，所以在实际工程中两种材料之间的互相作用是无法正确模拟的。目前还没有出现能够完全正确地模拟两种材料之间的互相作用的软件。本程序也是假定钢材和混凝土紧密地连接在一起

23、，且没有考虑钢管对混凝土的套箍作用。相关问题 1.20定义收缩徐变函数时的材龄与定义施工阶段时激活材龄的区别？*具体问题定义收缩徐变对话框中有一个定义材龄的地方，定义施工阶段对话框中也有一个定义材龄的地方，两个材龄有什么区别？对哪些结果产生影响？相关命令模型材料和截面特性时间依存性材料（徐变 / 收缩）荷载施工阶段分析数据定义施工阶段问题解答定义收缩徐变对话框中的材龄是混凝土开始收缩的材龄，是混凝土从浇注到开始发生收缩（即拆模）时的时间；定义施工阶段时，也需要输入被激活结构组的材龄，这个材龄是混凝土开始能够承受荷载的材龄，也是开始徐变的材龄。相关知识 相关问题 1.21如何自定义混凝土强度发展

24、函数？具体问题下图为中国某教授总结的混凝土抗拉强度的发展函数，在程序中如何定义？相关命令模型材料和截面特性时间依存材料（抗压强度）问题解答目前中国规范中没有对混凝土是否考虑抗压（抗拉）强度的变化的说明。所以程序中抗压强度规范列表中找不到中国规范。此时，使用用户自定义的方法，直接输入随时间变化的抗压（抗拉）强度值即可。相关知识在程序中定义“抗压强度时间依存特性”时，在此输入的弹性模量，只对施工阶段分析中起作用。在成桥阶段分析时，采用的弹性模量是定义材料时的弹性模量。相关问题 1.22如何定义变截面梁？*具体问题程序中的变截面与变截面组有什么区别？变截面组对话框中，截面形状变化多项式的含义？相关命

25、令模型材料和截面特性截面.模型材料和截面特性变截面组.问题解答“变截面”只能定义一个单元的截面变化规律，“变截面组”能够定义一组单元（多个连续单元）的具有相同变化规律的变截面梁。“变截面组”对话框中的多项式，指该变截面组的截面变化曲线次数（如2次曲线变化，输入2即可），截面的各个部位均按此曲线次数变化。相关知识在实际工程中仔细观察一下FCM或FSM桥梁的变截面区断，截面的各个部位并不是都以相同的曲线次数来变化的，大部分是以不同的曲线次数来变化的。例如：上翼缘板为等厚度，下部翼缘板厚度以2次曲线变化，且腹板厚度是线性变化的情况。这种情况，仅仅使用“变截面组”的功能是不够的，还要用户手动进行细部尺

26、寸数据修改才能接近于实际的模型。使用“PSC桥梁建模助手”就可以使截面的各个部位都以不同的次数来变化，能够建立出更接近于实际情况的模型。相关问题 1.23使用“变截面组”时，如何查看各个单元截面特性值？*具体问题使用“变截面组”功能建立的变截面梁，只能查看变截面组两端的截面特性值。如何查看变截面组内部各个单元的截面特性值？相关命令模型材料和截面特性变截面组.问题解答在“变截面组”对话框中选择已定义好的边界面组名称，然后点击按钮即可。程序将按变截面组的变化曲线规律，自动计算并生成每个单元的变截面尺寸数据及详细截面特性值。相关知识利用“边界面组“定义的变截面梁，运行结构分析后将生成“*.out”文

27、件。在此文件中也可以查看变截面组每个单元的截面特性值。但在这里输出的截面特性值是换算截面特性值，已经考虑了普通钢筋以及预应力钢筋对截面特性的影响。相关问题 1.24如何定义鱼腹形截面？具体问题程序中提供的标准截面中没有鱼腹型截面，如何定义鱼腹形截面？相关命令模型材料和截面特性截面.问题解答对于程序中没有提供的特殊形状的截面的定义有两种方法。第一种是导入“*.sec”格式文件的方法。首先利用Auto CAD软件画出鱼腹型截面，把“*.dxf”文件导入到程序中的截面特性计算器（MIDAS/SPC）中，求出截面特性值以后导出“*.sec”格式文件，再导入到MIDAS/Civil里即可。第二种是直接利

28、用程序中的“根据坐标定义”功能定义的方法。相关知识单元赋予截面后，程序在运行分析时仅采用该截面的截面特性值来计算。只要截面特性值输入正确，计算结果也是正确的。直接输入截面特性的方法无法在模型窗口中消隐后显示实际形状。相关问题 1.25如何定义设计用矩形截面？*具体问题定义截面时，“数据库/用户”表单里定义的矩形截面不能进行设计和验算。如何定义设计用矩形截面？相关命令模型材料和截面特性截面.问题解答在“设计截面”表单里的截面类型中选择“中腹板”类型，然后在“室类型”选项中选择“无”即可。 相关知识 相关问题1.26如何输入不同间距的箍筋？*具体问题桥梁的跨中部分梁段和支点部分梁段的箍筋间距不同，

29、MIDAS软件如何输入不同间距的箍筋？相关命令模型材料和截面特性截面钢筋.问题解答MIDAS/Civil程序在输入普通钢筋数据时，是针对截面名称输入的。即，一个截面名称所对应的所有单元钢筋数据都是相同的。如需要输入不同间距的箍筋，对尺寸形状都相同的截面定义不同的名称后，分别输入不同的钢筋数据即可。相关知识利用PSC建模助手，用户不仅可以非常快捷地建立变截面梁，而且输入普通钢筋数据也是非常方便的，只需按各个梁段（坐标）输入不同的钢筋数据即可。而使用“截面钢筋”功能输入普通钢筋的数据（纵向、抗剪）时，特别是对变截面梁，需要每个截面名称一对一地输入钢筋数据。相关问题 1.27定义联合截面时，“梁数量

30、”的含义？具体问题定义“联合截面”时，“梁数量”的含义？相关命令模型材料和截面特性截面问题解答用于计算“联合截面”的抗扭惯性矩和横向抗弯惯性矩。首先根据输入的“梁数量”计算整体截面（多跟梁）的截面抗扭、抗弯惯性矩（Ixx、Izz），然后除以“梁数量”来计算单梁所分配的截面抗弯、抗扭惯性矩（Ixx、Izz）。相关知识“联合截面”中其它参数，“板宽度”影响截面惯性矩（Ixx、Izz）大小，“CTC（钢梁之间中心距）”只影响横向抗弯惯性矩大小（Izz）。相关问题 1.28如何定义哑铃形钢管混凝土截面？具体问题程序里的组合截面形式中没有找到哑铃形的钢管混凝土截面，遇到此类型的截面应如何定义？ 相关命令荷载施工阶段分析数据施工阶段联合截面问题解答钢管混凝土结构的施工分为两个阶段，首先安装钢管，然后在钢管内浇筑混凝土，各个阶段的截面特性是不一样。对于哑铃形钢管截面作为特殊截面处理，采用导入SPC截面（MIDAS/SPC）的方法即可；混凝土部分是圆形截面，程序中的标准截面类型中已提供。两个不同阶段的截面特性有了以后，利用“施工阶段联合截面”功能，在各个阶段激活相应的截面特性即可。 相关知识对哑铃型钢管混凝土结构只需要做成桥分析（不做分阶段