midas桥梁分析建模

57 模型的建立模型的建立 输入节点和单元输入节点和单元 MIDAS/Civil导入了CAD程序的大部分功能，可以像画图一样非常容易地建立节 点和单元。 MIDAS/Civil在输入单元时主要使用以下两种方法。 先输入节点，再利用输入的节点输入单元的方法 使用栅格同时输入节点和单元的方法 通常使用第二种方法。 因为将栅格排列在画面上之后进行建模，可以最大限度地减少输入的误差。另外 因在栅格上输入单元时节点也同时得以建立，故效率很高。 第一种方法是在使用面单元或实体单元对局部进行详细分析时，由于单元的几何 排列没有规律，使用栅格难以收到特别的效果时比较适用。 排列栅格时，由于点栅格在各轴向是以一定的间距排列的，所以尽管栅格的设定 比较方便，但当输入非等间距模型时就会非常不便。此时利用轴网会比较有效。 在建模过程中，由于输入节点和单元时的各种功能会被来回使用，所以使用画面 左侧对话框上端的模型单体和功能目录表或工具条等会比使用主菜单更为方便。 参考例题参考例题1 1中的中的 使用使用 节点和单元建模节点和单元建模 可以帮可以帮 助理解。助理解。 工具工具条条的位置可以根的位置可以根 据用户的喜好任意变据用户的喜好任意变 更。更。 GETTING STARTED 58 输入节点和单元时各种功能的导入环境输入节点和单元时各种功能的导入环境 在对话框输入距离、坐标、矢量、节点序号时，尽管可以用键盘直接输入数据， 但使用鼠标在操作窗口指定距离或位置会更为有效。使用鼠标时先点击输入栏使 其变为淡绿色之后，再在模型窗口对相应数据进行指定。(鼠标编辑功能) 复制节点和单元时，还可以同时对其各种属性(如节点荷载、节点支撑条件、单元 荷载、单元边界条件等)进行有选择的复制，从而可避免重复输入，减少工作量。 (复制节点属性，复制单元属性) 另外，将单元的材料或截面变更后进行复制时，可在复制时通过输入相应编号的 增量来反映所变更的内容。 使用使用鼠标输入节点和鼠标输入节点和 单元时，参考画面下端单元时，参考画面下端 状态条中显示的坐标值状态条中显示的坐标值 会比较方便。会比较方便。 模型表单模型表单 功能目录列表功能目录列表 节点输入工具条节点输入工具条 单元输入工具条单元输入工具条 材料荷载面特性工具条材料荷载面特性工具条 整体坐标整体坐标 局部坐标局部坐标 快速查询快速查询 模型的建立 59 复制单元复制单元 复制单元对话框复制单元对话框 复制节点或单元时，指定复制节点或单元时，指定 是否同时复制相应属性的功是否同时复制相应属性的功 能。能。 右图为输入复制距离右图为输入复制距离 时用鼠标对距离进行指时用鼠标对距离进行指 定来取代在输入栏输入定来取代在输入栏输入 数值。（例）数值。（例） 在复制或移动单元中，需在复制或移动单元中，需 要对材料或截面进行变更时要对材料或截面进行变更时 使用使用 GETTING STARTED 60 输入节点输入节点 输入节点时可使用模型模型节节点点菜单或节节点工具点工具条条。 建立建立节节点点 建立新节点或同时对该节点以一定的间距进行反复复制 删删除除节节点点 删除节点 复复制制 / 移移动节动节点点 对已有节点以等间距或不等间距进行复制或移动 旋旋转节转节点点 对已有节点按任意旋转轴进行旋转复制或移动 投影投影节节点点 对已有节点在任意的线或面（平面、圆锥面、球面、椭圆曲面）上进行投影 复制或移动 镜镜像像节节点点 对已有节点按任意对称面进行对称复制或移动 分割分割节节点点 在两个节点之间按等间距或不等间距分割来添加节点 合合并节并节点点 把邻近的几个节点合并成一个节点 缩缩放放节节点点间间距距 对以输入的节点间的距离按任意比例进行放大或缩小 紧凑节紧凑节点点号号 对因删除节点而产生的节点空号进行整理并按顺序重新编号 重新重新编号编号 对全部或部分节点进行重新编号 节节点起始点起始号号 指定新建节点的开始序号 输入单元输入单元 完成的指令可以使用完成的指令可以使用 撤撤销销 来取消，还来取消，还 可使用可使用 重做重做 对已对已 取消的指令还原。取消的指令还原。 投影节点投影节点 是将输入的是将输入的 节点投影复制或移动到节点投影复制或移动到 任意的线或面上的功任意的线或面上的功 能。在对具有复杂几何能。在对具有复杂几何 模型的对象建立详细分模型的对象建立详细分 析用模型时尤为有用。析用模型时尤为有用。 模型的建立 61 输入单元时可使用模型模型单单元元或单单元工具元工具条条。对于单元的材料和截面数据不必通 过导入路径，只要在单元输入对话框上点击材料和截面特性输入栏右侧的键就 可以直接进行添加和修改。必要时可以在复制的同时赋予其新的材料或截面编 号。 建立建立单单元元 建立新的单元 按曲按曲线线建立建立线单线单元元 按圆、圆弧、椭圆、抛物线等建立线单元 删删除除单单元元 删除单元 复复制制 / 移移动单动单元元 对已有单元以等间距或不等间距进行复制或移动 旋旋转单转单元元 对已有单元按任意旋转轴进行旋转复制或移动 扩扩展展单单元元 使用已有的节点、线单元及面单元按以下的方式建立高维的线单元、面单元 及实体单元 按节点移动时所产生的轨迹建立线单元 按线单元移动时所产生的面建立面单元 按面单元移动时所产生的空间建立实体单元 镜镜像像单单元元 对已有单元按任意对称面进行对称复制或移动 分割分割单单元元 对已有单元按等间距或不等间距进行分割 合合并单并单元元 把属性相同的几个单元合并成一个单元 交叉交叉计计算算单单元元 两线单元相交时，以相交点为准自动对各单元进行分割 修改修改单单元元参数参数 修改所输入的单元的属性 紧缩单紧缩单元元号号 对因删除单元而产生的单元空号进行整理并按顺序重新编号 GETTING STARTED 62 修改修改编号编号 对全部或部分单元进行重新编号 使用扩展使用扩展(投影投影)功能建立功能建立 型桥墩的画面型桥墩的画面 模型的建立 63 结构建模助手结构建模助手 根据所要分析的建筑物的特点，可通过使用结构结构建模助手建模助手，使节点和单元的输入 过程简单化以提高结构分析的效率。 特别是结构结构建模助手建模助手可以极大地缩短建立多种形态的斜拉桥、悬索桥及预应力箱 型桥模型的时间，从而使分析更加精确、细致。 结构结构建模助手建模助手 梁梁 拱拱 桁架桁架 壳壳 悬悬索索桥桥 顶顶推法推法桥桥梁模型梁模型 悬悬臂法臂法桥桥梁梁 钢钢筋混凝土板型筋混凝土板型桥桥梁梁 柱柱 框架框架 板板 斜拉斜拉桥桥 顶顶推法推法桥桥梁施工梁施工阶阶段段 移移动动支架法支架法/满满堂支架法堂支架法桥桥梁梁 钢钢筋混凝土筋混凝土刚刚架架桥桥/箱型暗渠箱型暗渠 GETTING STARTED 64 结构建模助手对话窗口结构建模助手对话窗口 模型的建立 65 输入材料和截面特性输入材料和截面特性 MIDAS/Civil备有GB(中中国国), ASTM, AISC, JIS, DIN, BS, EN, KS等材料和截面特性 的数据库(DB)，也可使用用户自己定义的材料和截面。另外，可以反映联合梁桥 在合成前后截面特性的变化而进行分析 ， 还提供对任意截面形状的截面特性自动 进行计算的截面特性截面特性值计值计算器算器功能。 材料数据材料数据 MIDAS/Civil所提供的材料数据的输入种类如下。 钢结构钢结构 GB, JGJ, JTJ (中国国家标准、高层民用建筑钢结构技术规程、交通部标准) 内含共12个种类的钢材数据库(16Mn, Q235, A3等) ASTM (American Society for Testing Materials) 内含共40个种类的钢材数据库(A36, A53, A242-40等) JIS (Japanese Industrial Standards) 内含共23个种类的钢材数据库(SS400, SM490等) DIN (Deutsches Institute fr Normung e.V.) 内含共11个种类的钢材数据库(St 37-2, St 52-3等) BS (British Standards) 内含共23个种类的钢材数据库(43A, 50A等) EN (European Code) 内含共12个种类的钢材数据库(S235, S275等) KS (Korean Industrial Standards) 内含共29个种类的钢材数据库(SS400, SM490等) 混凝土混凝土 GB，JTJ (中华人民共和国国家标准、交通部标准) 内含共21个种类的混凝土材料数据库(C20, C30等) ASTM (American Society for Testing Materials) 内含共7个种类的混凝土材料数据库(Grade C2500, Grade C3000等) JIS (Japanese Industrial Standards) 内含共16个种类的混凝土材料数据库(C27, C30等) KS (Korean Industrial Standards) GETTING STARTED 66 内含共19个种类的混凝土材料数据库(C210, C270等) SRC 并用上述钢材和混凝土来输入 用用户户定定义义 用户自己输入弹性系数、泊桑比、热膨胀系数及比重等 MIDAS/Civil在输入材料数据时使用模型模型材料和截面特性材料和截面特性材料材料菜单或材料材料 功能。 输入材料数据时可根据用户的便利使用以下的任一方法。 材料数据对话窗口材料数据对话窗口 模型的建立 67 先对材料定义后，输入单元时在已输入的材料目录中进行选择的方法。 1. 点击 材料材料输入材料的数据。 2. 输入单元时在建立单元用对话框的材料目录表中选择相应的材料。 3. 复制材料时，若被复制单元和复制单元的材料不同，可利用复制单元用 对话框的材料编号自动增加功能。 不考虑材料数据，以任意的材料编号输入单元后，再对相应材料进行变更的方法 1. 点击 材料材料输入材料的数据。 2. 以任意的材料编号输入单元。 3. 使用视图视图选择选择功能对欲修改单元的材料编号进行选择。 4. 使用模型模型单单元元修改修改单单元元参数参数菜单或 修改修改单单元元参数参数 赋予其新的 材料编号。 (或者在工作工作树树中选择相应材料后使用拖放功能来指定) 由于在对实际建筑物建模时所使用的材料数据的种类并不是很多，因此使用第一 种方法会比较便利。以后对部分内容需要进行修改时，可以使用 修改修改单单元元参参 数数 的功能。 进行结构分析时即使使用的是相同的材料，但为了输入输出过程中模型管理的便 利，最好按构件的种类对材料分别编号。 输入材料数据时，可以使用将使用类似材料的其它模型文件(fn.mcb)导 入。 输入单元过程中需要输入单元过程中需要 另外输入材料数据时，另外输入材料数据时， 使用使用 建立单元建立单元 对话对话 框中材料目录表右侧的框中材料目录表右侧的 键会更为方便。键会更为方便。 步骤步骤1 1和步骤和步骤2 2的顺序的顺序 可以颠倒。若未定义材可以颠倒。若未定义材 料数据而输入单元的料数据而输入单元的 话，材料会自动被话，材料会自动被赋予赋予 编号编号1 1。 GETTING STARTED 68 时间依存性材料数据时间依存性材料数据 使用MIDAS/Civil，考虑混凝土的收缩和徐变来进行桥梁施工阶段分析或水化热 分析时，需在模型数据中输入单元材料的随材龄而变化的时间依存特性。 时间依存性材料数据的输入方法如下。 1. 在模型模型材料和截面特性材料和截面特性时间时间依存性材料依存性材料(徐徐变变/收收缩缩)菜单中定义有关 收缩和徐变的材料数据。 为定义材料的特性选择规范为定义材料的特性选择规范 若要在规规范范选择栏中选择用用户户定定义义的话，需先在模型模型材料和截面特材料和截面特 性性时间时间依存性材料依存性材料(徐徐变变/收收缩缩)函函数数中用户自行定义函数。 2. 在模型模型材料和截面特性材料和截面特性时间时间依存性材料依存性材料(抗抗压压强度强度)中定义随时间而变 化的混凝土弹性系数。 混凝土的弹性系数变化混凝土的弹性系数变化 模型的建立 69 3. 在模型模型材料和截面特性材料和截面特性时间时间依存性材料依存性材料连连接接将时间依存性材料特性 赋予已输入的材料数据。 连接时间依存性材料的对话框连接时间依存性材料的对话框 4. 使用模型模型材料和截面特性材料和截面特性修改修改单单元的元的时间时间依存特性依存特性功能可以以所变 更的几何模型系数取代定义时间依存性材料特性时所输入的几何模型系 数(h)。 使用此功能修改几何使用此功能修改几何 模型系数的话，在模型系数的话，在 时间时间 依存性材料依存性材料( (徐变徐变/ /收缩收缩) ) 中为定义材料的时间依中为定义材料的时间依 存性而输入的几何模型存性而输入的几何模型 系数系数(h)(h)就会被所修改的就会被所修改的 数值取代。数值取代。 GETTING STARTED 70 截面数据截面数据 MIDAS/Civil所提供的截面数据的输入种类如下。 数数据据库库 根据国家选择标准截面的数据库进行输入 GB-YB, 中国国标和冶金部标准 KS, Korean Industrial Standards JIS, Japanese Industrial Standards AISC, American Industrial of Steel Construction DIN, Deutsches Institut fr Normung e.V. BS, British Standards 数数据据库库/用用户户 输入定型截面的主要数据 数值数值 用户直接输入截面各方向的数据 组组合截面合截面 输入钢材混凝土组合结构的截面(SRC) 型型钢组钢组合合 输入由两种型钢截面组合而成的复合截面 PSC 输入预应力混凝土构件的截面特性 变变截面截面 输入具有相同形状的变截面的相关数据 联联合截面合截面 输入联合梁桥联合前后的截面数据 在MIDAS/Civil输入截面数据时，使用模型模型材料和截面特性材料和截面特性截面截面菜单或 截截 面面功能。 截面数据对话窗口截面数据对话窗口 模型的建立 71 MIDAS/Civil在输入截面数据时，可根据用户的方便对以下多种方法进行选择使 用。 定义截面数据后，输入单元时在所定义的截面目录表中选择而指定的方法 1. 点击 截面截面 输入截面数据。 2. 输入单元时，在建立单元对话框的截面目录表中选择所需截面。 3. 复制单元时，若被复制单元和新单元的截面不同，可利用复制单元对话 框的截面编号自动增加功能。 不考虑截面数据，以任意的截面编号输入单元后，再对相应截面进行修改的方法 1. 点击 截面截面 输入截面的数据。 2. 以任意的截面编号输入单元。 3. 使用视图视图选择选择功能或相关图标，对欲指定或修改的单元进行选择。 4. 使用模型模型单单元元修改修改单单元元参数参数菜单或 修改修改单单元元参数参数赋予其新的截 面编号。 (或者在工作工作树树中选择相应截面后使用拖放功能来指定) 建筑物比较简单，使用的截面不是很多时，使用第一种方法会比较便利。截面的 种类很多时使用第二种方法会更有效果。 输入截面数据时，可使用将类似截面的其它模型文件(fn.mcb)导入。 即，使用焊焊接接组组合截面合截面功能将经常使用的截面数据DB化并以任意的mcb file保 存，在需要时使用功能导入可以节约输入截面数据的时间以提高效率。 输入单元过程中需要输入单元过程中需要 另外输入截面数据时，另外输入截面数据时， 若使用若使用 建立单元建立单元的的 对话框中截面目录表右对话框中截面目录表右 侧的侧的 键会更为方键会更为方 便。便。 步骤步骤1 1和步骤和步骤2 2的顺序的顺序 可以颠倒。若未定义截可以颠倒。若未定义截 面数据而输入单元的面数据而输入单元的 话，截面会自动被赋予话，截面会自动被赋予 编号编号1 1。 GETTING STARTED 72 在MIDAS/Civil中，自动计算截面特性的截面种类和数据的输入方法如下。 数据库数据库/用户定义用户定义截面截面 数值定义数值定义截面截面 型钢组合型钢组合截面截面 PSC截面截面 在在数值数值( (ValueValue) )功能功能 中，中，可不必输入截面的可不必输入截面的 尺寸。尺寸。 偏心偏心(Offset)(Offset)是指是指梁单梁单 元截面元截面刚性中心的偏心刚性中心的偏心 位置，只要在截面数据位置，只要在截面数据 中指定中指定offsetoffset，在输入边，在输入边 界条件时就不必另行输界条件时就不必另行输 入偏心距离。入偏心距离。 模型的建立 73 SRC材料和截面数据的输入材料和截面数据的输入 变变截面截面 联合联合截面截面 GETTING STARTED 74 可供使用的截面形状可供使用的截面形状 模型的建立 75 MIDAS/Civil可通过模型模型材料和截面特性材料和截面特性变变截面截面组组功能对变化截面的单元自动 计算其截面特性。 在截面数据中输入变截面两端的截面数据并将其赋予各单元，把相关单元指定为 变变截面截面组组并输入截面变化函数即可完成变截面的输入。 变变截面组截面组 GETTING STARTED 76 厚度数据厚度数据 在MIDAS/Civil中，对于面单元的厚度数据可采用以下两种方法进行考虑。 计算面内(In-plane)方向和面外(Out-of-plane)方向的刚性时采用同一厚 度 计算面内(In-plane)方向和面外(Out-of-plane)方向的刚性时采用不同的 厚度 因为平面应力单元只容许面内运动而不考虑面外方向的刚性，故只采用面内方向 的厚度数据而与输入方法无关。 MIDAS/Civil可反映如加固箱型钢桥翼缘的唇板等具有方向性的刚性来定义面单 元的厚度数据。 输入厚度数据输入厚度数据(Value) 输入厚度数据输入厚度数据(Stiffened) 模型的建立 77 截面特性值计算器截面特性值计算器 MIDAS/Civil还提供截面功能中无法提供的对各种复杂形状的截面以简单的制图 方法输入从而自动计算截面特性值的功能。 在主菜单中选择工具工具截面特性截面特性值计值计算器算器，所计算的截面特性在结构建模时可通 过截面截面的导导入入功能简单地进行输入。 可导入AutoCAD DXF文件形式的截面形状 可利用多种建模功能简单地输入 对输入的截面自动生成最佳单元网并计算截面特性 可对由几个材料组成的复杂截面进行计算 将多个截面按面积大小进行排列并分别计算截面特性将多个截面按面积大小进行排列并分别计算截面特性 GETTING STARTED 78 导入导入Auto CAD DXF文件对任意形状截面的特性进行计算的文件对任意形状截面的特性进行计算的截面特性值计算器截面特性值计算器 模型的建立 79 输入边界条件输入边界条件 MIDAS/Civil所提供的边界条件中除一般的边界条件外，还提供考虑桩的纵向刚 性的一般一般弹弹性支撑性支撑和考虑地基只受压特性的只受压单元和只受拉单元。 边边界界条条件件 支撑支撑 定定义义一般一般弹弹性性种类种类 面面弹弹性支撑性支撑 释释放梁端放梁端约约束束 释释放面端放面端约约束束 刚刚域效果域效果 有效有效宽宽度系度系数数 节节点点弹弹性支撑性支撑 一般一般弹弹性支撑性支撑 弹弹性性连连接接 两两端端刚刚域域 刚刚性性连连接接 节节点局部坐点局部坐标标系系 GETTING STARTED 80 表现具有扩宽区间曲线桥的边界条件表现具有扩宽区间曲线桥的边界条件 面面弹弹性支撑性支撑是在输入基础或隧道等与地面接触的结构的边界条件时，使用面单元 或实体单元的有效接触面积和地基反力系数，自动计算等价弹性刚度进行输入的 功能。 模型的建立 81 拥有安全出口的隧道衬砌模型及自动生成的等价土壤弹性支撑拥有安全出口的隧道衬砌模型及自动生成的等价土壤弹性支撑(Soil Spring) 弹弹性性连连接接用于在桥梁结构分析中对弹性梁垫建模时不必使用虚拟的梁单元而直接 在相应的方向输入刚度就可计算各支点的反力。 GETTING STARTED 82 使用刚性连接功能对处于分离状态的箱式钢梁和桥墩进行连接的画面使用刚性连接功能对处于分离状态的箱式钢梁和桥墩进行连接的画面 释释放面端放面端约约束束与释释放梁端放梁端约约束束相同，是输入相应单元的端部解除条件的功能。对 于刚性连接使用刚刚性性连连接接功能更为便利。 节节点局部坐点局部坐标标系系是在输入边界条件时，对于如倾斜的桥梁支点，以与全局坐标系 的轴相倾斜的方向输入边界条件并计算反力时使用的。 模型的建立 83 输入荷载输入荷载 MIDAS/Civil中为进行各种结构分析而需输入的荷载类型如下。 静力荷载 移动荷载 动力荷载 静力荷载在按荷载工况进行结构分析时使用。而移动荷载使用于通过影响线或影 响面分析对车辆移动荷载工况进行结构分析。 动力荷载在考虑反应谱或随时间变化的荷载条件进行反应谱分析或时程分析时使 用。 静力荷载 MIDAS/Civil中对静力荷载的输入分为以下两个步骤。 1. 使用荷荷载载 静静力荷力荷载载工工况况菜单输入静力荷载工况。 2. 在荷荷载载菜单使用各种静力荷载输入功能输入荷载数据。 静力分析是按不同的静力荷载工况分别进行并在后处理阶段使用结结果果荷荷载组载组合合 对分析结果进行组合。另外在MIDAS/Civil可将强制位移作为荷载条件进行考虑 故可与其它荷载条件进行线性组合。 在荷荷载载由由荷荷载载组组合建立合建立荷荷载载工工况况可将输入的荷载组合条件分别变更为单一的荷 载工况进行结构分析。 在荷载输入过程中对在荷载输入过程中对 荷载工况进行修改或添加荷载工况进行修改或添加 时可点击相应荷载输入对时可点击相应荷载输入对 话框中话框中荷载工况名称荷载工况名称选择选择 栏右侧的栏右侧的键来进行。键来进行。 对使用非线性单元模对使用非线性单元模 型进行结构分析时应用此型进行结构分析时应用此 功能输入荷载条件会非常功能输入荷载条件会非常 方便。方便。 GETTING STARTED 84 静力荷载工况的输入静力荷载工况的输入 MIDAS/Civil所提供的静力荷载的种类如下。 自重自重 输入单元的自重 节节点点荷荷载载 输入节点的集中荷载 支座强制位移支座强制位移 输入支座强制位移 梁梁单单元元荷荷载载 输入梁单元上的中间集中荷载或均匀荷载 连续连续梁梁单单元元荷荷载载 对位于一条直线上的几个梁单元输入连续梁荷载 标标准梁准梁单单元元荷荷载载 输入由楼板传来的特殊类型的梁荷载 定定义楼义楼板荷板荷载类载类型型 定义楼板荷载类型 分配分配楼楼板板荷荷载载 在梁单元或墙单元的上端输入楼板荷载 压压力力荷荷载载 在面单元和实体单元的边或面上输入压力荷载 模型的建立 85 流体流体压压力力荷荷载载 根据流体的势能输入压力荷载 系系统温统温度度 输入热应力分析所需的全体建筑物的最终温度 节节点点温温度度 输入热应力分析所需的节点温度 单单元元温温度度 输入热应力分析所需的单元的温度 温温度梯度度梯度 输入梁单元或面单元上部和下部的温度差 预应预应力梁力梁荷荷载载 输入梁单元的预应力荷载 初拉力初拉力荷荷载载 对桁架单元、索单元、只受拉/压单元等输入初始张拉荷载 施工施工阶阶段段时间时间荷荷载载 在特别施工阶段只对某单元进行指定使施工时间继续 施工施工阶阶段徐段徐变变系系数数 在特别施工阶段只对某单元指定徐变系数 初始荷初始荷载载控制控制数数据据 将输入的初始轴力以荷载条件另行保存 几何几何刚刚度初始荷度初始荷载载 对任意单元输入计算几何刚度所需的初始轴力 支座沉降支座沉降组组 为进行分析时自动考虑桥梁建筑物的支座沉降，对各支座沉降组输入沉降值 支座沉降支座沉降荷荷载载工工况况 在进行考虑支座沉降的结构分析时输入支座沉降荷载类型 钢联钢联合梁合梁桥组桥组合前合前荷荷载载工工况况 为考虑钢联合梁桥组合前后的截面特性变化，使用组合前的截面特性并指定 荷载工况 环环境境温温度函度函数数 定义水化热分析时的外界环境温度函数 GETTING STARTED 86 对对流系流系数数函函数数 输入建筑物的对流界面对流系数的变化函数 单单元元对对流流边边界界 输入由于对流而产生的热传导边界条件 固定固定温温度度 输入不随时间而变化的固定温度条件 热热源函源函数数 定义表现水化过程中放热状态的热源函数 分配分配热热源源 分配各单元的热源函数 管冷管冷 输入为降温而进行的管冷数据 定定义义水化水化热热施工施工阶阶段段 为进行水化热的施工阶段分析指定施工阶段 非非线线性分析加性分析加载顺载顺序序 指定几何非线性分析中的荷载施加顺序 定定义义施工施工阶阶段段 定义各施工阶段 选择显选择显示施工示施工阶阶段段 指定在画面上所欲显示的施工阶段并对其激活 流体流体压压力力荷荷载载是对于面单元或实体单元，自动计算并输入由于土压或流体而产生 的横向荷载的功能。在对单元进行分割(divide)或合并(merge)时单元中所输入的 荷载也会自动变换。 温度荷载可适用于建筑物全体或各节点。对于线单元可输入随单元坐标系轴向而 变化的温度荷载而进行分析。 对于作用于地下墙体对于作用于地下墙体 或护墙的土压或水压，或护墙的土压或水压， 可使用流体压力荷载功可使用流体压力荷载功 能进行简单地输入。能进行简单地输入。 模型的建立 87 流体压力流体压力荷载荷载的输入画面的输入画面 移动荷载 MIDAS/Civil中车辆移动荷载的输入分为以下5个步骤。 1. 考虑车辆移动路线、车道数及车道宽等在模型上排列车道线或车道面。 对于梁单元或变截面梁单元使用荷荷载载移移动动荷荷载载分析数据分析数据车车道道功能排列 车道和输入冲击系数，对于面单元使用荷荷载载移移动动荷荷载载分析数据分析数据车车道面道面 功能排列车道面。 2. 使用荷荷载载移移动动荷荷载载分析数据分析数据车辆车辆 菜单指定车道或车道上的车辆荷 载。车辆荷载可将中国公路桥梁荷载、中国城市桥梁荷载或中国铁路桥 涵荷载等所规定的车辆荷载从相关数据库中直接输入，也可用户自己制 定车轮或车道荷载进行输入。 3. 荷荷载载移移动动荷荷载载分析数据分析数据定定义车辆组义车辆组在将几种移动荷载同时进行施加 时使用。 4. 在荷荷载载移移动动荷荷载载分析数据分析数据连续车连续车道支撑点道支撑点 菜单中指定车道支点的位 支点的输入只有在把支点的输入只有在把 计算最大负弯矩用集中车计算最大负弯矩用集中车 道荷载以相同的大小同时道荷载以相同的大小同时 施于支点的左右两跨时使施于支点的左右两跨时使 用，用， 故在不考虑这种条故在不考虑这种条 件时，可以省略步骤件时，可以省略步骤4 4。 GETTING STARTED 88 置。 5. 使用荷荷载载移移动动荷荷载载分析数据分析数据移移动动荷荷载载工况工况 菜单指定车辆荷载所要施 加的车道或车道面，输入施加荷载的条件并定义移动荷载条件。该荷载 条件将在结结果果 荷荷载组载组合合与其它分析结果相组合。 车辆的移动荷载分析数据的输入步骤和使用方法在“例题2-单跨拱桥”中进行了详 细地说明。 MIDAS/Civil所内存的标准车辆荷载的种类如下。 规规 范范 标标准准车辆车辆荷荷载载的名的名称称 中国公路桥梁荷载 (JTJ001-97) QC-10, QC-15, QC-20, QC-C20, LD-50, GC-80, GC-100, GC-120 中国城市桥梁荷载 （CJJ77-98） C-AL, C-BL, C-AD(20), C-BD(20), C-AD(150), C-BD(150) 中国铁路桥涵荷载 （TB10002.1-99） CH-SL, CH-NL 韩国道路桥标准规范 DB-24, DB-18, DB-13.5, DL-24, DL-18, DL-13.5 韩国标准列车荷载 L-25, L-22, L-18, L-15, S-25, S-22, S-18, S-15, EL25, EL22, EL18 HL AASTO Standard H15-44, HS15-44, H15-44L, HS15-44L, H20-44, HS20-44, H20-44L, HS20-44L,AML Caltrans Standard P5, P7, P9, P11, P13 其它铁路荷载 CE-80(Cooper E80 Train 荷载) UIC80(UIC80 Train 荷载) 模型的建立 89 从车辆移动荷载从车辆移动荷载DB输入活荷载的画面和输入用户定义荷载的画面输入活荷载的画面和输入用户定义荷载的画面 动力荷载动力荷载 进行反应谱分析时数据的输入步骤如下。 1. 在荷荷载载反反应谱应谱分析分析数数据据反反应谱应谱函函数数 菜单定义将输入的反应谱数 据。 反应谱数据可按以下4种方法进行定义。 用户将各周期及与其相对应的频谱数据直接输入的方法 从内存的设计用反应谱数据库China(JTJ004-89)、China(GB50011- 2001)、KS2000、KS Bridge、UBC等中进行挑选的方法 使用地震波地震波数数据生成器据生成器功能对根据地震加速度记录建立的地震反应 谱数据文件进行导入的方法 导入已输入反应谱数据的文件的方法 GETTING STARTED 90 2. 在荷荷载载反反应谱应谱分析分析数数据据反反应谱应谱荷荷载载工工况况菜单输入反应谱荷载条件。 在这里先选择步骤1中所定义的反应谱，再对反应谱的作用方向、放大 系数、图形选项等进行指定。 反应谱函数反应谱函数 进行时程分析所需数据的输入步骤如下。 1. 在荷荷载载时时程分析程分析数数据据时间时间荷荷载载函函数数菜单定义欲输入的时间荷载。 时间荷载可根据以下4种方法进行定义。 用户将各时间的荷载数据直接输入的方法 地震分析时从内存的地震加速度数据库(1940, El Centro 270 等32 种)中选择的方法 对已输入有时间荷载的文件进行导入的方法 输入谐频荷载函数的系数来定义时间荷载函数的方法 2. 在荷荷载载时时程分析程分析数数据据时时程程荷荷载载工工况况菜单输入时程分析条件的名称和 控制分析用数据。 模型的建立 91 3. 进行地震分析时在荷荷载载时时程分析程分析数数据据地面加速度地面加速度菜单中指定所要考 虑的时程分析条件和看作为地面运动的时间荷载。 时程函数时程函数 : 谐频荷载谐频荷载 进行一般时程分析时，使用荷荷载载时时程分析程分析数数据据动动力力节节点荷点荷载载菜单指定所要考虑 的时程分析条件和时间荷载。 关于关于MIDAMIDAS/CivilS/Civil的的 时程分析功能的概念和时程分析功能的概念和 详细的输入方法请参照详细的输入方法请参照 使用说明使用说明& &例题例题的的 分析分析 分析功能分析功能 时程分时程分 析析 部分。部分。 GETTING STARTED 92 桥梁建模助手桥梁建模助手 MIDAS/Civil提供可在短时间内按桥梁种类建立完成阶段或施工阶段模型的结构建 模助手功能。 悬索桥建模助手悬索桥建模助手 悬悬索索桥桥建模助手建模助手作为分析悬索桥初始平衡状态的功能，只要输入悬索的跨数、吊 杆间距等基本数值和作用于各吊杆上的自重，就可自动计算主要索的坐标及索 链、吊杆、主塔的初始张力。另外所计算的索和吊杆的张力会转换为几何几何刚刚度初度初 始荷始荷载载并自动形成几何刚度。 悬悬索索桥桥建模助手建模助手的输入事项和使用步骤如下。 1. 导入模型模型结构结构建模助手建模助手悬悬索索桥桥菜单。 2. 在节节点坐点坐标标&高度高度输入悬索的跨数、主塔、桥面的坐标、索的锚接位置 等基本坐标。 3. 在材料、材料、截面截面选择栏中指定所定义的材料和截面特性。 4. 在选择选择索索&吊杆吊杆单单元元种类种类中选择桁架单元和索单元两者之一。 5. 加劲梁为简单支撑时在加加劲劲梁端距主塔中心的距离梁端距主塔中心的距离中输入主塔和加劲梁 的间距。 6. 在桥桥面的形面的形状状输入栏中输入边跨及中央跨的纵向坡度。 7. 在吊杆距离吊杆距离&荷荷载载输入栏中输入吊杆间距和作用于吊杆上的加劲梁的自 重。 模型的建立 93 悬索桥建模助手的对话窗口悬索桥建模助手的对话窗口 使用悬索桥建模助手所建立的悬索桥模型使用悬索桥建模助手所建立的悬索桥模型 GETTING STARTED 94 斜拉桥建模助斜拉桥建模助手手 MIDAS/Civil提供可在短时间内输入斜拉桥完成状态模型的桥梁建模助手功能。 斜拉斜拉桥桥建模助手建模助手提供对称及非对称斜拉桥的建模、桁架及箱型加劲梁的建模、考 虑加劲梁的纵向坡度的建模等功能。 斜拉斜拉桥桥建模助手建模助手的输入事项和使用步骤如下。 1. 导入模型模型结构结构建模助手建模助手斜拉斜拉桥桥菜单。 2. 在节节点坐点坐标标&高度高度类类型型选择栏选择对称或非对称条件，输入加劲梁的 起始点、主塔顶部的坐标、主塔的高度。 3. 在材料、材料、截面截面选择栏选择索、加劲梁、主塔的材料和截面。 4. 在选择选择索索&吊杆吊杆单单元元类类型型中选择桁架单元和索单元两者之一。 5. 在桥桥面的形面的形状状输入栏中输入边跨及中央跨的纵向坡度。 6. 在索距离索距离&高度高度中输入边跨、中央跨及主塔上各索的间距。 模型的建立 95 斜拉桥建模助手的对话窗口斜拉桥建模助手的对话窗口 使用斜拉桥建模助手建立的斜张桥模型使用斜拉桥建模助手建立的斜张桥模型 GETTING STARTED 96 顶推法桥梁建模助手（顶推法桥梁建模助手（ILM桥梁） 顶顶推法推法桥桥梁建模助手梁建模助手作为输入顶推法桥梁模型的建模助手主要对导梁、主梁及预 制场的边界条件等建立模型。 1. 定义顶推法桥梁所使用的材料特性和截面特性。 2. 选择模型模型结构结构建模助手建模助手顶顶推法推法(ILM)桥桥梁梁。 3. 在ILM工法模型数据表单定义导梁、主梁的各种数据及完成后和预制 场的边界条件。 顶推法桥梁建模助手的对话窗口顶推法桥梁建模助手的对话窗口 ILM工法工法模型数据模型数据 模型的建立 97 4. 在顶顶板束板束&底板束底板束表单对主梁上下缘所要输入的钢束进行定义。 顶推法桥梁建模助手的对话窗口顶推法桥梁建模助手的对话窗口 - 顶板束顶板束&底板束表单底板束表单 5. 在腹板束腹板束表单对主梁的腹板所要输入的钢束进行定义。 顶推法桥梁建模助手的对话窗口顶推法桥梁建模助手的对话窗口 腹板束表单腹板束表单 6. 输入结束后点击键，在结束顶顶推法推法桥桥梁建模助手梁建模助手后另行输入所 需数据。 GETTING STARTED 98 顶推法桥梁施工阶段建模助手顶推法桥梁施工阶段建模助手 顶顶推法推法桥桥梁梁施工施工阶阶段建模助手段建模助手是在对ILM桥梁建模时输入边界条件的变化来自动 构成各施工阶段的建模助手。 1. 选择模型模型结构结构建模助手建模助手顶顶推法推法(ILM)桥桥梁施工梁施工阶阶段段。 2. 在最最终结构终结构体系的体系的桥桥墩墩指定完工后的边界条件组。 3. 指定顶推方向及导梁的起始点。 顶顶推法推法桥桥梁施工梁施工阶阶段建模助手的段建模助手的对话对话窗口窗口 4. 输入结束后点击键，在结束顶顶推法推法桥桥梁施工梁施工阶阶段建模助手段建模助手后另 行输入所需数据。 模型的建立 99 悬臂法桥梁建模助手悬臂法桥梁建模助手 悬悬臂法臂法桥桥梁建模助手梁建模助手是用来建立悬臂法(FCM)桥梁施工阶段分析模型的建模助 手。使用悬悬臂法臂法桥桥梁建梁建模助手模助手来建立FCM桥梁施工阶段模型的步骤如下。 1. 在悬悬臂法臂法桥桥梁建模助手梁建模助手的模型模型表单输入桥梁的一般事项及有关单元分割 的情报。使用详细详细功能还可对非对称FCM桥梁建模。 悬臂法桥梁建模助手的对话窗口悬臂法桥梁建模助手的对话窗口 模型模型表单表单 悬臂法桥梁建模助手的对话窗口悬臂法桥梁建模助手的对话窗口 详细对话框详细对话框 GETTING STARTED 100 2. 在悬悬臂法臂法桥桥梁建模助手梁建模助手的截面截面表单输入PSC箱型的截面数据和施工挂篮 的自重。 悬臂法桥梁建模助手的对话窗口悬臂法