MIDAS操作.doc

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： 图1 建立节点界面点击图1中右边的，右边的模型窗口会出现节点表格图2 节点坐标表在excel表中，选取三个坐标下面的三列数值，复制，在图2中，鼠标放在X（m）下面的空格上点击右键，粘贴，在模型窗口即可显示所建立的坐标点。用上述两种方法建立了节点后，再按下述步骤建立单元。双击菜单进入图3所示界面。单元类型，本例取。对于没有平弯也不考虑纵坡的桥梁计算模型，可选；对于有平弯或者有纵坡（竖曲线）的桥梁，不可选直交。可以在直接输入要连接的两个节点。也可以在“模型窗口”用鼠标直接点击两相邻点建成单元。还可以在输入下一点的绝对坐标，点击；或者在状态输入下一点与上一点的相对坐标，点击。以上方法均可在建立了节点的基础上建立单元。方法3：导入CAD绘制的图（.dxf文件）。这个方法是同时建立节点和单元。先在“桥型布置图.dwg”文件或者“主梁一般构造图.dwg” 图3 建立单元界面文件中将单元划分好，从1节点（梁最左点）开始向右依次以直线连接2、3、4、各节点，保存为dxf文件（本例保存为“梁单元图.dxf”文件）。若不考虑纵坡，单元图可在主梁一般构造图中绘制，若考虑纵坡，在桥型布置图上绘制单元图更方便。请注意以下四个问题：（1）不用改变原图中的表示单位，如无需将以“cm”为单位绘的图改成以“m”为单位，（本例以“cm”为单位绘图）；（2）梁和墩柱的单元分别使用不同的新图层，不能用原图中已使用的任何图层，（如本例梁单元的图层为；（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AutoCAD DXF 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58、1829、3942单元的i、j端点；“端截面”对应13、10、11、36、37、4446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。1417单元和3033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1417单元和3033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1417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3033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