MIDAS支座模拟VIP

对于空间结构而言，墩柱与梁体连接条件，支座刚度的模拟至关重要。首先“在支座下端建立节点，并将所有的支座节点按固结约束”，这是一种模拟实际情况的建模方法。意思是：在墩顶处结构是全约束的，在各个方向都不可能有位移和转角。然后“复制支座节点到梁底标高位置生成支座顶部节点，并将支座节点与复制生成的顶部节点用“弹性连接”中的“一般类型”进行连接，并按实际支座刚度定义一般弹性连接的刚度”，这句话的意思是相当于建立一个支座单元，它的三个方向的刚度值则是由实际工程中支座的类型和尺寸来提供。然后再建立支座顶部节点与主梁节点之间的联系。此时将利用Civil提供的“刚性连接”，以主梁节点作为主节点，支座顶部单元作为从节点，将其连接起来。这样做的意思是：将主梁节点与支座顶部节点形成一个受力的整体，目的也是为了真实模拟其受力情况。在MIDAS中，在使用“弹性连接”中的一般类型时，会要求输入您说到的SDX，SDY，SDZ这三个值，它们分别是指：SDx：单元局部坐标系x轴方向的刚度。SDy：单元局部坐标系y轴方向的刚度。SDz：单元局部坐标系z轴方向的刚度。另外，在弯桥中需要定义支座节点的局部坐标系和BETA角。这三个值是由由实际桥梁工程使用的橡胶支座类型决定的，也就是说与支座的刚度系数指标有关。在桥梁工程中，一般使用较多的是板式支座和盆式支座。其中大桥盆式支座使用相对较多，在输入这种类型支座的刚度值时，一般要么很大，要么取0；中小桥多用板式支座，在输入刚度值时可以根据支座橡胶层厚度来计算即可。具体的计算式如下：板式橡胶支座的刚度计算式：单元局部坐标系X轴方向刚度:SDx=EA/L单元局部坐标系y ,z轴方向刚度: SDy =SDz=GA / L单元局部坐标系x轴方向转动刚度:SRx=GIp/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRy=EIy/L单元局部坐标系y.轴方向转动刚度:SRz=EIz/L式中:E、G为板式橡胶支座抗压、抗剪弹性模量；A为支座承压面积；Iy , Iz为支座承压面对局部坐标轴y、z的抗弯惯性矩；Ip为支座抗扭惯性知；L为支座净高。固定盆式支座以较大的刚度约束板体的位移而放松对转动的约束，因此模拟在墩顶设置一个横、纵、竖二维抗压、抗剪的大值，各方向抗弯的小值.即SDx=SDy=SDz=无穷大，而SRx=SRy=SRz=0的一个弹性连接。Midas的提供的边界条件非常多，而且各有用途，初学Midas的朋友们都想看看到底不同边界条件之间有什么区别，下面在Midas帮助文件选取下来的，只是作一个比较，各种边界条件的具体使用参照MIDAS帮助文件。1.定义一般弹性支承类型SDx-SDy整体坐标系X轴方向和Y轴方向(或已定义的节点局部坐标系x方向和y方向)的相关弹性支承刚度。注一般弹性支承通常用于反映桩的支承刚度，结构分析时可以考虑与各个自由度有关的桩支承刚度。在典型的建筑结构中，分析模型不包括桩基础。而是假定在基础底面或桩帽处存在弹性边界。下面的通用刚度给出了桩单元的实际刚度。对斜桩，用节点局部坐标轴计算斜向的刚度。2.一般弹性支承分配定义的一般弹性支撑类型，或输入节点通用刚度矩阵(66)。其中包括选定的节点在整体坐标系或节点局部坐标系内各自由度之间相关的刚度，也可以替换或删除先前定义的弹性支承刚度SDxSDySDzSRxSRySRz注在一般弹性支承类型对话框中，上述6个弹性支承刚度值只表示6 x 6阶刚度矩阵中的6个对角线刚度值。实际分配给节点的刚度值为6 x 6阶刚度。3.面弹性支承输入平面或实体单元单位支承面上的弹簧刚度形成弹性支承。并可同时形成弹性连接的单元。该功能主要用于在基础或地下结构分析中考虑地基的弹性支承条件。弹性连接长度：弹性连接单元的长度。该数据对分析结果没有影响，只是为在分析中定义一个内部矢量。只受拉，只受压：选中选项指定弹性连接为只受拉或只受压单元。4.弹性连接形成或删除弹性连接。由用户定义弹性连接及其弹性连接的两个节点。SDxSDySDzSRxSRySRz。5.一般连接特性值建立、修改或删除非线性连接的特性值。一般连接功能应用于建立减隔振装置、只受拉/受压单元、塑性铰、弹性支撑等模型。一般连接可利用弹簧的特性，赋予线性或非线性的特性。一般连接的作用类型分为单元类型和内力类型。单元类型一般连接在进行分析过程中，用更新单元刚度矩阵直接反映单元的非线性。内力类型的一般连接不更新单元刚度矩阵，而是根据非线性的特性计算出来的内力置换成外部荷载，间接的考虑非线性。单元类型的一般连接提供的类型有弹簧、线性阻尼器、弹簧和线性阻尼器3种类型的连接单元。内力类型的一般连接提供的类型有粘弹性消能器(ViscoelasticDamper)、间隙(Gap)、钩(Hook)、滞后系统(HystereticSystem)、铅芯橡胶支承隔震装置(LeadRubberBearingIsolator)、摩擦摆隔震装置(FrictionPendulumSystemIsolator)等六种类型的连接单元。6.一般连接添加或删除一般连接。由用户定义一般连接及其一般连接的两个节点。一般连接特性值：选择非线性连接的特性。当需要建立或编辑非线性连接的特性值时，可以点击右面的，将弹出非线性连接特性值对话框。7.释放梁端约束输入梁两端的梁端释放条件(铰接，滑动，滚动，节点和部分固定)，或替换或删除先前输入的梁端释放条件。8.设定梁端部刚域定义GCS或梁单元局部坐标系下梁两端的刚域长度或考虑节点偏心。该功能主要适用于梁单元(梁、柱)间的偏心设定。当梁单元间倾斜相交，用户要考虑节点刚域效果时，需使用该功能进行设定。在主菜单中的模型边界条件刚域效果只能考虑梁柱直交时的效果。9.刚性连接强制某些节点(从属节点)的自由度从属于某节点(主节点)。包括从属节点的刚度分量在内的从属节点的所有属性(节点荷载或节点质量)均将转换为主节点的等效分量。10.刚域效果自动考虑杆系结构中柱构件和梁构件(与柱连接的水平单元)连接节点区的刚域效应，刚域效应反映在梁单元中，平行于整体坐标系Z轴的梁单元将被视为柱构件，整体坐标系X-Y平面内的梁单元将被视为梁构件。11.有效宽度系数在计算梁截面应力时，对截面强轴的惯性矩(Iy)的调整系数。该功能主要使用于预应力箱型梁的剪滞效应(shear lag)分析，即考虑上下板的有效宽度(受压区)后，对截面惯性矩进行相应的调整，最后进行应力计算。该功能对内力计算没有影响。我建模的时候用节点支撑模拟每根桩基的边界条件，根据地质资料计算出每个节点的值输入，计算结果吻合桩的变形形状及下沉量。节点弹