讲义教学midas gen演示

例题 3D-2Bay概 分析模型和荷载条件/打开文件与设定基本操作环 单位系/菜单系统/坐标系和栅格/输入构件材料及截面数 使用节点和单元进行建 输入结构的支撑条 输入各种荷 设定荷载条件/输入荷载/输入楼面荷载/输入节点荷载/输入均布荷载/进行结构分 结果的验算与分 Mode/错误!未定义书签。荷载组合/30确认反力/确认变形与位移/确认构件内力/剪力图及弯矩图/47BeamDetailysis/521.3D-2Bay此例题是针对初次接触MIDAS/Gen的用户对于一个简单的3维simple2-bay在InstallCD中提供有包含此例题所有建模、分析和结果确认过程的动画及解说。13D-2Bay3D-2Bay현수교의현수교의완성계및시공단계별分析模型与荷载条3D-2bayframe的结构形态及使用得构件如图1所示。为使问题简单化，荷载条件考1:模型的自重及在2层楼面按重力方向施加0.5tonf/m2的2:在2层楼面施加0.25tonf/m23:在1轴上端按(+)X方向施加10tonf荷载条件4:在A轴的所有构件按(+)Y方向施加1.0tonf/mZ11BB32A전체좌표계32A전체좌표계기둥단면:H11111보단면:H图1.3D–2Bay3 中的MIDAS/CIVIL的Icon连击两次以打开程序。单位)位系(例如:m、N、kg、Pa等SI单位系)，也可以采用复合单位系(例如:m、kN、‘’，而在输入截面时可以通过画面下端的单位变换窗口(或主菜单的工具>单位体系)将其该为‘m’，还可将进行分析时所使用的‘onf’、‘’单位改为应力单位‘onf/c工具模型窗模型窗在WorksTree中支持Drag&Drop方式的菜单树形菜状态

2.MIDAS/Gen

信息窗3D-2Bay3D-2Bay由于所使用的单位系可以自动变换而显示于画面下端(Statusbar的单位变换窗口-图2的)和数据的输入拦中，故可以简单地操作而不致。这里‘m’和‘f’在主菜单选择工具条>单位体系在长度（Length）选择栏选择‘m’ (Mass)选择栏选择‘tonf(ton)’Icon的Toggleon状况最好按所提示的Toggleon状态相同设置以免出现

菜单系

在树形菜单的树形菜单中的“工作”表单示出来以便可以一目了然地对其进行确认。利用其中各项通过拉&放功能可以对模型数据进行输入或修改，或有效地对选择和激活图标菜单是为了提高用户的操作效率将经常使用的功能(各种模型视图功能或者选择功能等)以图标进行提供的菜单系统。5在节点或单元的输入阶段若将节点和单元及特性工具条等添加到所需位置的话会在主菜单选择工具>用户制定>工具在工具 将节点、单元及特性表示为‘’对单元工具条上的蓝色部分用鼠标指定后可以拉放到自己所需的位使用相同的方法可以排列节点工具条和特性工具点击工具条窗口的结束键(图3.工具坐标系和栅在所有窗口，GCS用大写(X,Y,Z),UCSECS用小写(x,y,z)表示在MIDAS/CIVIL中若未对UCS作另行设置，则

ElementCoordinateSystem)以外，还为了输入的方便提供节点坐标系(NCS,NodelocalCoordinateSystem)和用户坐标系(UCS,UserCoordinateSystem)。NCS是对与桁架单元、只受拉单元、只受压单元或梁单元相连节的任意节点按特定方向赋予边界条件(LocalBoundaryCondition)或强制变形时所使用的坐标系。US是指用户考虑建筑物的特殊形状和排列，为了更方便地建模而在GS上另外设定的坐标系。输入的节点、栅格及鼠标位置的坐标分别以UCS和GCS在状态条(图2的)中显示为了输入位于建筑物A列(参考图1)的3个柱和2个梁，先利用X-Z(或树形菜单的菜单表单>几何形状>用户坐标系>X-Z平面)功能将A平面(GCSX-Z平面)设定为7在图标菜单点击X-在原点输入栏确认‘0,0,在角度输入栏确认

点击键可将所指定的用户坐标系保存起来以便可以在需要的时候重新导入。在对几个UCS来回使用时，此功能特别方便。

图4.为建模地方便通过以下的操作在UCSx-y平面上排列1m在图标菜单点击设置点栅在dx,dy输入栏输入‘1,图5.3D-2Bay3D-2BayMIDAS/CIVIL在最初状

由于当前画面的视点被设定为标准视图，所以为输入的方便将其转换为正面视图(或树形菜单的试图>视点>正面(-Y))以使PointGrid的横竖方向与模型窗口一致。另外，使用捕捉点格以使鼠标的击点可以自动移到邻近的GridPoint上。在图标菜单点击正在图标菜单点击捕捉点格(Toggle点 材料编号1:SS4001:H2002008/12–2H4002008/13–截面数据还可以通Main的Model>

在树形菜单的菜单表单选择几何形状>特性>材在一般的材料号输入栏中确认‘1’(参考图在类型栏中确认‘钢在钢材确认‘KS-在数据库选择栏中选择选择特性窗口上方(图6的)的截面单确认截面窗口上方(图8的)的数据库/用户表在截面ID选择栏中确认在截面形状输入栏中确认‘H在数据库选择栏中确认在载面名称选择栏选择‘H2002009点击键可完 键

在截面ID选择栏确认在载面名称选择栏通过键盘输入‘H在图6的特性名称窗口点 图6.截面特性窗选择

图7.

图8.3D-2Bay3D-2Bay在输入结构构件之前为了对输入的状况进行确认可以使用显示截面形状的消隐(或主菜单的视图>删除消藏线)功能。如果消隐处于Toggleoff状态，则构件只会被显示成一条单线(WireFrame)而非具体的形状。若要确认所建立的节点和单元的编号，可以选择节点编号和单元编号1.1.在图标菜单点 消隐(Toggle点击图标菜单的显梁R梁ReferencPoint

在图标菜单点击显示后分别在节点表单和单元表单的节点编号和单元编号前表示(或者在图标菜单点击节点编号、单元编号(Toggleon利用梁单元(BeamElement)输入位于A列(参考图1)RReferenceointsBeta在NodalConnectivity输入栏输入坐标或距离时，可使用‘,

在树形菜单 表单选择几何形状>单元>新在单元类型选择栏中确认‘一般梁/变载面梁在材料名选择栏中确认‘1:在截面名选择栏中确认‘1:H200200在Beta角选择栏中选择‘90(参考说明参考画面下端(StatusBar)的UCS坐标顺次点击(000)和(030)两点建立单以UCS为准顺次点击(5,0,0)和(5,3,0)两点建立单元以UCS为准顺次点击(10,0,0)和(10,3,0)两点建立单元在图标单元点击对在截面名选择栏选择‘2:H400200在Beta角选择栏选择对Intersect选择栏中的Node和Elem表示‘’的话所建立的单元上原有的节点或与其它单元相交的节点会被自动分割。K-节点是在单元坐标系的坐标来自动计算BetaA

用鼠标顺次点击节点2和6建立单元4、해설截面为H-截面时，对于柱子(与GCSZ轴平行的构件)的腹板方向程序中自动设定为与GCS的X轴相平行，故象本例题一样柱子的腹板方向与GCS的Y轴平行时需将其旋转90º。至于梁(除柱子以外的所有梁单元和桁架单元)的腹板方向则被自动设置为与GCS的Z轴相平行，故本例题中梁单元的Beta角为0º。-liel)选择主菜单的模型l>结构类型并在图形显示中，将标高与楼面表高（x-y平面）对齐/显示前表示‘’的话的端部就可以如图9的一样对齐。事先将自动对齐设置为Toggleon状态的话程序内会自动调节比免重复点击对齐。转换为GCS的话点格的在IsoView进行输入操作时,若捕捉点格处要捕捉功能时最好将其Toggleoff并利用节点或

图9.建立2AB输入完2维状态的平面模型并利用其建立3维模型时在标准视图故可将坐标系转换为并选择标准视图作为视点为指 对象可点击全部选择(或主菜单的视图>选择>全部选择)并利用动单元功能进行形菜单，但对于相互关联的功能(如:建立单元、移动和单元等)可以使用功表(图10的)直接进行转换对于不同的适用对象或相关性不大的功能若使用ModelEntity表单(图10的节点、1.1.在图标菜单点 对于dx、dy、dz可以使用MouseEditor功能用鼠标方向来取代键盘输入。(图

在图标菜单点击标准视在图标菜单点击全部选在功 表(图10的)选择移动和单在模式确认‘在移动和确认‘Equal在dxdydz输入栏输入‘060(参考说明在次数输入栏确认在图标菜单点击自动对on图10 :同种功 导入功 :ModelEntity表dx,dy,dz须以UCS为对所捕捉的节点或单元Query功能可以通过将图所示的键Toggle而予以解除节点编号、坐

说明2

图10.2维框单元编号、单元种材料/截面/厚度编Beta

在距离的输入栏中可以使用MouseEditor功能。MouseEditor是指用户不必利用键盘输入坐标或距离而是直接使用鼠标点击模型窗口的任意点来输入坐标或节点的功能。若MouseEditor功能不顺利运行可用 表中选择CreateElements建立单元。此时为了避免节点和栅格最好将PointGrid和PointGridSnap功能转换为Toggleoff状态。不必使用节点编号，利用快速查询(图11)功能也可方便地确认捕捉的节点

在图标菜单点击点格、定义点格(Toggle在功 表(图11的)中选择建立单在单元类型选择栏确认‘Generalbeam/Tapered在材料名选择栏确认‘1:在截面选择栏确认‘2:H400200在Beta角选择栏确认 以下输入单元11和12间的小梁。利用捕捉单元功能可以省略输入节点的过程直接建立单元。给小梁的端部赋予释放梁端约束条件并将其到右跨上。单元时将被单元赋予边界条件(释放梁端约束)再进行的话可以减少以后的工作量提高效率MIDAS/CIVIL可以通过画

点击单选选择单元在ModelEntity在功 表选择释放梁端约在ModelEntity表单选择单在功 表选择移动单在模式确认‘在等距离的dx,dy,dz用鼠标依次指定节点14和单元10的中间位置自动输入‘50在交叉线的节点和单元前表示对单元属性表示‘’后点击右侧 确认是否对边界条件的释放梁端约束表示了点 单元属 点击观察缩小单元后的形点击前次选择选择单元点 单元属 框r的点击显在功能导入用表单(图11的)中选择边界条在释放梁端约束表示‘’并点击 利用Shrink功能可 利用功能 键或Main的模型>节点>节点表格或模图11.3D-2Bay3D-2Bay在输入支撑条件之前为指定相应的节点将6个柱子下部所处的平面利用平面择(或主菜单中的视图>选择>平面)功能进行选择若将Icon Hidden功能Toggleoff的话可以方便地对所选节

将显示窗口中释放梁端约束前的‘’解点击观察缩小单元后的形状(Toggle在图标选择点击平面选 用鼠标点击6个柱子下部节点中的一个在ModelEntity表单(图12的)选择边界条在功 表中选择支撑条在支撑条件类型(局部方向)选择栏将D-ALL和R-ALL表示为MIDAS/CIVIL为用户前次选选择 建立图12.设定荷载条在输入荷载之前须先设定荷载条件(LoadCases)을在ModelEntity表单(图12的)为设定荷载条件，点击荷载条件名选择栏右侧的键(或树型菜单中的荷载>静力荷载工况)导静力荷载工况窗口后按下列步骤输入荷载条件。在ModelEntity表单(图12的)中选择荷点击荷载条件名选择栏右侧的如图13在静力荷载工况窗口的Name输入栏输入在类型选择栏选择‘楼面恒荷载在说明输入栏输入‘楼面活荷载在静力荷载工况窗口中如图13输入其它的荷载条※在类型选择栏中所选择的荷载种类(恒荷载、火荷载、雪荷载...等)可在后处理模式中按图13.输入自在功 表中确认自在荷载条件名确认在自重系统的Z中输入‘-图 定义Floor图14.输入楼面荷 Description栏可以在画面上欲确认节点的就会显示出其位置并在MessageWindow上显示画面下端的Statusbar中会

在功 表(图16的)选择分配楼面荷点击荷载类型选择栏右侧的在名称输入栏输入‘Office在说明输入栏输入‘2nd在荷载工况1.选择栏选择‘DL’后，在右侧的楼面荷载输入栏输入‘-在荷载工况2.选择栏选择‘LL’后，在右侧的楼面荷载输入栏输入‘-在荷载类型选择栏选择‘Office在分配模式选择栏确认‘Two单击制定加载区域的节点输入栏可使其颜色变化为浅绿色。此时，在模型窗口用鼠标依次点击荷载作用领域内的各作用节点(节点、、、、)3D-2Bay若在显示属性的Size表单中调整LabelSymbol可以调整所显示的荷载图节点被选择的话，相应

图16.输入节点荷在功 表(图17的)选择节点荷在图标菜单点击观察缩小单元后的形态(Toggle在荷载工况名称选择栏选择在属性选择栏确认‘添加3D-2Bay3D-2Bay图17.输入X输入均布荷Y方向的风荷载(荷载条件4)以梁单元荷载输入利用3Points功能通过指定A平面上的3个节点也

在图标菜单点击平面选选择‘XZ平面用鼠标指定A列(参考图18)的一个节点在功 表(图18的)选择梁单元荷在荷载工况名选择栏选择在属性选择栏确认在荷载类型选择栏确认‘Uniform在说明选择栏选择‘Global在投影选择栏确认 选择任意单元后运行Query>ElementDetailTable可以确认单元所被输ElementDetailTable用于图18.输入Y进行模型分析以前将建模过程中所指定的显示状态根据以下步骤解除。在MIDAS/Gen与用 所设定的Disy项目无

在图标菜单点击显示后选择节点编号表单将节点前的‘’解除(或者点击(Toggleoff))点击梁单元荷载框选择树形菜单的工作表在树形菜单然地对模型的输入状况进行确认。另外要对数据的属性进行修改或变更时，若利用树形菜单的关联菜单和拉&放方3D-2Bay3D-2Bay在WorksTree的Context可以对属性Assign、Delete若修改截面数据的话，

点击观察缩小单元后的形态(Toggle将鼠标移到树形菜单的特性>载面中‘1:H2002008/12’项的位置后，单击载面名称输入栏并输入‘H图19.利用树形菜单下面说明树形菜单所提供的建模功能–拉&放方式的模型数据修改方法截面编号第2号变为蓝

在树形菜单的特性>载面中对‘2:H4002008/13’项双击以选择在载面中以对‘1:H3001506.5/9’的指定状态将鼠标拉到(Drag)模在模型窗口确认所修改的梁的数据利用快速查询功能确认原来单元的截面编号是否由11号修改为了‘1’点击撤销右侧的撤指定‘5ModifySection’选择1~5图20.拉&按所输入的荷载条件分析模型可选择主菜单的运行>运行分析s因本例题只进行线性静力分析(LinearStaticysis)，故不需另行输入其它的分析结构分析开始的话，在画面会出现如图21所示的告知结构分析正在进行的分析结束之后在信息窗口中会显示出所使用的总的分析时间而画面的窗口会消图21.3D-2Bay3D-2Bay模MIDASGen建模过程中的所有输入工作只能处理模式中进行，而对于反力、变形、构件内请注意，结构分析结束

后处理模式转换为前处理模式时，可点击树形菜单的模式>前处理模式或图标菜的前处理模式。(HydrationHeatysis)结 对含有阶段(Stage)和Step的模型提供分析结果的图形(Stage/StepHistory按施荷条件提供车辆移动荷载的分析结果(MovingLoad利用优化法自动计算满足建筑物特殊约束条件的荷载系数(Unknown(BridgeGirderStress(TendonTime-dependentLoss提供反力、变形、构件内力、应力等分析结果的SpreadSheet提供用户可自己对结构分析的结果进行组合或整理要点的问题树文本输入荷载组在结构分析过程中对于前处理阶段所输入的‘D’、‘L’、‘WX’、‘WY’等4种单位荷载条件进行了静力分析。在这里介绍对于这种单位荷载条件进行线性组合(MIDASGen可以不必在输入阶段就对荷载组合条件进行定义，而可LinearLoadCombination)荷载组合条件1(LCB1):1.0DL+1.0荷载组合条件2(LCB2)1.2DL0.5LL+1.3荷载组合条件是在主菜单的结果>组合中通过导入荷载组合窗口(图22)而输入的。这里ST是指静力荷(Static)因为在Factor输入栏已在Table中输入数据态的记号(图22的)消除指定其它位置的Cell将该记号消除后，再点击

在主菜单选择结果>结在荷载组 的名称输入栏输入‘LCB1’(荷载组合条件在说明输入栏输入‘1.0DL+1.0用鼠标点击右侧编辑载面中的荷载工况选择栏后利用键选择‘DL(ST)FloorDead在输入栏输入在荷载工况输入栏的第二行选择‘LL(ST)|FloorLive在荷载组 的第二行名称输入栏输入在说明n输入栏输入‘1.2DL0.5在编辑载面荷载工况选择栏选择在系数输入栏输入图22.确认反由于本例题的模型形状比较简单故在整个模型上直接确认反力也相对较为容易。但对于形体复杂的模型直接在整体模型上确认反力会比较，故有时有必要选择某一特定部位来确认其反点击显示类型Values右侧的键可以调整所输出反力的位数。红色所表示的部分为发生最大反力的支点位

果>反力>反力内力/湾距(或树形菜单的结果>反力>反力内力/湾距)并输入以下在图表菜单点击观察缩小单元后的形态(Toggle在荷载工况/组合选择栏选择‘CB:LCB1’(荷载组合条件在组合选择栏选择在显示类型选择栏的数值和图例前表示‘’选择Components的Local(ifdefined),若节点被赋予NodeLocalAxis时节点反力会按Local的轴向在校核分析结果的后处理模式中， ElementToolbar更为方便。(参考图23)图23.为便于选择特定位置的节点，点击节点编号使各节点编号在画面上显示出来用鼠标点击节点的话，24)

在功 表(图24的)选择查看反力/湾在图表菜单点击节点编号(Toggle用鼠标单击节点编号输入图24.选择主菜单的结果>结果表格>反在激活框窗口点击LL、WX、WY解除记号在结果-[反力]表格窗口中在按着[Ctrl]键的状态下拉动鼠标选择节点,FX,FY,FZ的各输出结果点击鼠标右键选择显示图在图类型选择栏选择‘Web在X轴l(Index)选择栏确认‘节点点击表格图形视窗的最大化键(图25.支点反力的图形(Web确认变形和位对复杂的建筑物的变形进行确认时，将画面以WireFrame的形式表现的话会相对容易一些。但在这里在观察缩小单元后的形态的状态下确认其变形。DXDX2DY2DZ此状态下变形只以节点此状态下所显示的是构择RealDeform，会沿着择NodalDeform需要较长NodalDeform会更为有

点击图25的关闭键()关闭查看表格图形和结果-[反力]窗在图表菜单点击节点编号(Toggle在功能导入表单(图26的)选择变在功 表选择变形形在荷载工况/组合选择栏选择在组合选择栏确认在显示类型选择栏的变形、变形前、数值、图例前表示记号点 点击显示类型选择栏中变形右侧的在变形选择栏选择‘Real26.变形(Deformed在荷载工况/组合选择栏选择在显示类型选择栏点击变形右侧的在变形比例系数输入栏输入点击画面下端(图27的)单位变换窗的后选择在显示类型点击数值右侧的键可调整画面上数图27.变形图(DeformedShape,ScaleFactor在功 表(图28的)选择查询位单击节点编号的输入用鼠标选择节点2、4、13(参考图28的对构件的变形可以使用位移等直线图功能以连续的等高线图来表现。其步骤如下在功 表(图29的)选择位移等直线在荷载工况/组合选择栏选择在组合选择栏确认将显示类型选择栏的等直线图、变形、数值、图例等表示为图28.另外以投影图(View)的形式查看模型选择GradientFill并输 。

点击图标菜单的(Toggle在显示类型选择栏点击等直线图右侧的在颜色数选择栏选择将填充涂色表示为在适用于选择确认时解除‘’的表点击变形在位移等直线图输入‘3’后点图29.变形图(等高线图图30.变形图(等高线图Gradient确认构件内下面以单元坐标系y点击处于图31的单位选择键后选择在图标菜单点击(Toggle在ModelEntity表单(图31的)选择内在功 表选择梁内力/湾在成份选择栏确认将显示类型选择栏的等值线图、数值、图例表示为点击数值右侧 键将小数点改为将输入载面的位置选择栏的全部表示为图31.构件内力等高线图(对单元坐标系y轴的弯矩剪力与弯矩 andBendingMomentDiagram)的图化处理步骤几乎相在功 表(图32的)选择力在荷载工况/组合选择栏选择在组合选择栏确认在显示属性选择栏选择‘Exact’、‘SolidFill’，在Scale输入栏输入将显示类型选择栏的等直线图r,数值,图例表示为将输入载面位置选择栏的All表示为在成份选择栏选择在显示属性选择‘填充线使用缩放窗口将图32的节点2的部分放大确认弯矩后点击对절점절점选择Myz时，会将对于为Value在画面上显示出图32.弯矩图(BendingMoment在图标菜单选择平面选选择‘YZ平面用鼠标点击处于图1的①在图标菜单点击激在图标菜单点 右侧视图33.Y-ZMIDAS/Gen可以利用多种选择(Selection)功能和激活/钝化(Active/In-active)功能，不仅对特定平面，而且对立体空间或部分构件等所需的领域进行选择并且进行图化1.1.在图标菜单点 全部激2.在图标菜单点 标准视MI