MIDAS支座模拟

1、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团结约束”，这是一种 模拟实际情况的建模方法。意思是：在墩顶级结构是全约束的，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

2、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oSDy ：单元局部坐标系y轴方向的刚度oSDz :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才丸更和卷式支整。 其桥盆式支座使用相对较多，在输入这

3、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 =SI）z=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二Ely/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

4、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=O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。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

5、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（6x6）。其中包括选定 的节点在整体坐标系或节点局部坐标系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6x6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

6、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。WORD版木弹性连接长度：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、塑性较、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

7、类型和力类型。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。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。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(Hystereticword版木System）、铅芯橡胶支承隔震装置（LeadRubberBearingIsolator）、摩擦摆隔震装置（FrictionPendulumSystemIsolato

8、r）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（较接，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

9、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（ly）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。节点弹性连接来模