(總結(jié))midas gen學(xué)習(xí)總結(jié)

1、Midas Gen 學(xué)習(xí)總結(jié)一、YJK導(dǎo)入gen（詳見“YJK模型轉(zhuǎn)midas模型程序功能與使用”）1 版本選擇選擇版本V7.30，YJK中的地震反應(yīng)譜函數(shù)和反應(yīng)譜工況的相關(guān)內(nèi)容不轉(zhuǎn)換V8.00則進(jìn)行轉(zhuǎn)換。建議取V8.00。2 質(zhì)量來源（質(zhì)量源）同YJK：查看midas工作樹形菜單中“質(zhì)量”只有節(jié)點(diǎn)質(zhì)量，各節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量大小及分布與YJK完全一致，不需要在gen中再將荷載和自重轉(zhuǎn)換為質(zhì)量。建議取此選項(xiàng)。Midas自算：查看midas工作樹形菜單中“質(zhì)量”有荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量，同時(shí) “結(jié)構(gòu)類型”中參數(shù)“將自重轉(zhuǎn)化為質(zhì)量”也自動(dòng)勾選。轉(zhuǎn)入了在YJK定義的各種材料重度及密度。3 墻體轉(zhuǎn)換板：墻與連梁（墻開洞

2、方式）都轉(zhuǎn)換成midas的板單元，自動(dòng)網(wǎng)格劃分，分析結(jié)果較墻單元精確，但不能按規(guī)范給出配筋設(shè)計(jì)。墻單元：墻轉(zhuǎn)換成墻單元的板類型，連梁轉(zhuǎn)換成梁單元。分析結(jié)果沒有板單元精確，但能按規(guī)范給出配筋設(shè)計(jì)。4. 樓板表現(xiàn)樓板分塊：導(dǎo)入到midas樓板為3節(jié)點(diǎn)或4節(jié)點(diǎn)樓板，需要在midas劃分網(wǎng)格。YJK網(wǎng)格劃分：需要將樓板定義為彈性板，并勾選與梁變形協(xié)調(diào)，導(dǎo)入midas網(wǎng)格已劃分，同時(shí)梁也實(shí)現(xiàn)分割，與板邊界耦合。4 樓屋面荷載板上均布荷載：導(dǎo)入midas樓面荷載同YJK。導(dǎo)入后查看是否存在整層節(jié)點(diǎn)“剛性連接”。導(dǎo)到周圍梁墻：導(dǎo)入midas樓面荷載分配到周邊梁墻。二、gen建模、分析1、建模過程：（cad導(dǎo)

3、入法） 前期準(zhǔn)備：修改模型單位（mm） 定義材料、截面和厚度； 構(gòu)件建模：從cad中導(dǎo)入梁 單元擴(kuò)展生成柱墻 墻體分割與開洞 定義樓板類型（剛性板/彈性板）； 施加荷載：定義靜力荷載工況（恒、活、X/Y風(fēng)）分配樓面荷載和施加梁荷載 定義風(fēng)荷載定義反應(yīng)譜和地震作用（Rx、Ry）定義自重； 補(bǔ)充定義：荷載轉(zhuǎn)化成質(zhì)量結(jié)構(gòu)自重轉(zhuǎn)化成質(zhì)量定義邊界（支承條件、釋放約束） 定義結(jié)構(gòu)類型和層數(shù)據(jù)； 運(yùn)行分析：先設(shè)定特征值的振型數(shù)量，然后點(diǎn)擊運(yùn)行分析。2、分析結(jié)果 添加荷載組合； 周期與振型（對(duì)應(yīng)周期比，與YJK對(duì)比分析的第一步）； 穩(wěn)定驗(yàn)算（對(duì)應(yīng)剛重比）； 側(cè)向剛度不規(guī)則驗(yàn)算（對(duì)應(yīng)側(cè)向剛度比，考慮Ex、Ey）

4、； 樓層承載力突變驗(yàn)算（對(duì)應(yīng)層剪力比，考慮Ex、Ey）； 層剪重比（反應(yīng)譜分析）（對(duì)應(yīng)剪重比, ，考慮Ex、Ey）； 層間位移角（對(duì)應(yīng)層間位移角，考慮Wx、Wy、Ex、Ey）； 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則驗(yàn)算（對(duì)應(yīng)層間位移比，考慮Ex、Ey、ECCX(RS)、ECCY(RS)）。 層位移（對(duì)應(yīng)位移比，考慮Ex、Ey、ECCX(RS)、ECCY(RS)）還可以查看：反力、變形、內(nèi)力、應(yīng)力、傾覆彎矩、質(zhì)量比、偏心率等結(jié)果。三、相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1Gen提供了自動(dòng)生成風(fēng)荷載的功能，該功能一般適用于各層均有剛性樓板的結(jié)構(gòu)上。Q：要是彈性樓板，風(fēng)荷載還能自動(dòng)生成嗎？2P-Delta分析控制：此處應(yīng)指重力二階效應(yīng)P-（應(yīng)注意區(qū)

5、分構(gòu)件撓曲二階效應(yīng)P-，兩者組成了建筑結(jié)構(gòu)的幾何非線性二階效應(yīng)）。Gen推薦只考慮恒載工況，而YJK為恒活工況組合。另外Gen做P-Delta分析建議解除剛性板假定。3特征值分析：gen默認(rèn)采用Lanczos，YJK默認(rèn)采用WYD-Ritz。4Gen關(guān)于樓板的定義 如何考慮YJK中樓板的定義：YJK彈性板類型YJKGen剛性板剛度：面內(nèi)無限剛；用于一般結(jié)構(gòu)，當(dāng)計(jì)算指標(biāo)時(shí)，全樓層取剛性板在定義層數(shù)據(jù)中選擇考慮剛性板彈性板6剛度：面內(nèi)、面外有限；用于板柱結(jié)構(gòu)和板柱-抗震墻厚度：面內(nèi)面外按真實(shí)輸入；不考慮剛性板處理彈性板3剛度：面內(nèi)無限，面外有限；用于厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)厚度：面內(nèi)取0，面外按真實(shí)輸入；考慮

6、剛性板處理彈性膜剛度：面內(nèi)有限，面外取0；用于空曠結(jié)構(gòu)和開大洞形成的狹長地帶，斜板和坡屋面。厚度：面內(nèi)按真實(shí)輸入，面外取0；不考慮剛性板處理注：局部樓板為彈性樓板，在midas gen中如何實(shí)現(xiàn)？答：在“邊界條件”中的“解除剛膜連接”來實(shí)現(xiàn)。 厚板與薄板：厚板考慮了橫向剪切變形的影響，與板的實(shí)際情況更符合。 約束平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由度：勾選，板單元與梁單元間的連接為剛接，不勾選則鉸接。樓板是否建入模型中 樓板即使建入，也不能考慮板對(duì)梁翼緣的剛度貢獻(xiàn)，即梁剛度還是需手動(dòng)設(shè)放大系數(shù)。 當(dāng)采用“分配樓面荷載”輸入時(shí)，可不建板。但當(dāng)按“壓力荷載”輸入時(shí)，必須有樓板，此情況適用于樓板溫度應(yīng)力、舒適度、大開洞、

7、異形板分析等情況。5如何建立虛梁截面定義為100x100，彈性模量設(shè)為較小值，容重設(shè)置為0。6midas/gen應(yīng)用實(shí)例教程及疑難解答8.4.1.9條指出“程序規(guī)定將風(fēng)荷載加在樓板剛心上，如果解除其中一層剛性樓板假定，會(huì)把風(fēng)荷載分配到相鄰上下兩層中?！苯?jīng)實(shí)踐，V8.00勾選“對(duì)彈性板考慮風(fēng)荷載和靜力地震作用”，將風(fēng)荷載自動(dòng)分配到本樓層的所有節(jié)點(diǎn)上。四、板單元內(nèi)力與應(yīng)力查看1板單元內(nèi)力：Mxx：作用在與局部坐標(biāo)系或用戶坐標(biāo)系x軸垂直平面內(nèi)，繞y軸旋轉(zhuǎn)的單位寬度彎矩(繞局部坐標(biāo)系y軸的平面外彎矩)。(有時(shí)候可以這樣理解：在單元坐標(biāo)系或者用戶坐標(biāo)系xy平面內(nèi)，使板單元繞y軸旋轉(zhuǎn)的彎矩。）Myy：作用

8、在與局部坐標(biāo)系或用戶坐標(biāo)系y軸垂直平面內(nèi)，繞x軸旋轉(zhuǎn)的單位寬度彎矩(繞局部坐標(biāo)系x軸的平面外彎矩)。(有時(shí)候可以這樣理解：在單元坐標(biāo)系或者用戶坐標(biāo)系xy平面內(nèi)，使板單元繞x軸旋轉(zhuǎn)的彎矩。）Mxy：作用在與局部坐標(biāo)系或用戶坐標(biāo)系x軸垂直平面內(nèi)，繞x軸旋轉(zhuǎn)的單位寬度扭矩(Mxy=Myx)。Vxx：作用在與局部坐標(biāo)系或用戶坐標(biāo)系x軸垂直平面內(nèi)，沿單元局部坐標(biāo)系或用戶坐標(biāo)系z(mì)軸(厚度)方向上單位寬度的剪力。Vyy：作用在與局部坐標(biāo)系或用戶坐標(biāo)系y軸垂直平面內(nèi)，沿單元局部坐標(biāo)系或用戶坐標(biāo)系z(mì)軸(厚度)方向上單位寬度的剪力。VMax：單位寬度的絕對(duì)值最大的彎矩(Vxx和Vyy中的較大值)。2板單元應(yīng)力在整

9、體坐標(biāo)系中Sig-XX：整體坐標(biāo)系X軸方向的軸向應(yīng)力。Sig-YY：整體坐標(biāo)系Y軸方向的軸向應(yīng)力。Sig-ZZ：整體坐標(biāo)系Z軸方向的軸向應(yīng)力。Sig-XY：整體坐標(biāo)系X-Y平面內(nèi)的剪應(yīng)力。Sig-YZ：整體坐標(biāo)系Y-Z平面內(nèi)的剪應(yīng)力。Sig-XZ：整體坐標(biāo)系X-Z平面內(nèi)的剪應(yīng)力。Sig-Max：最大主應(yīng)力。Sig-Min：最小主應(yīng)力。Sig-EFF：有效應(yīng)力(von-Mises 應(yīng)力)。在單元坐標(biāo)系中Sig-xx：在單元局部坐標(biāo)系x方向的軸向應(yīng)力(垂直于局部坐標(biāo)系y-z平面)Sig - yy：在單元局部坐標(biāo)系y方向的軸向應(yīng)力(垂直于局部坐標(biāo)系x-z平面)Sig - xy：單元局部坐標(biāo)系x-y平

10、面內(nèi)的剪應(yīng)力(平面內(nèi)剪應(yīng)力)向量：用矢量顯示最大和最小主應(yīng)力。3通過板內(nèi)力與應(yīng)力求得配筋梁普通工況（對(duì)于樓板，主要考慮恒活，對(duì)于墻，主要考慮風(fēng)、地震）對(duì)于樓板，配筋可查看Mxx、Myy，而板頂和板底應(yīng)力由Mxx和Myy引起，關(guān)系如下圖：由圖上可知，q1=q2=3.14Mpa，Mxx=8.84kN，板厚130mm，混凝土標(biāo)號(hào)C35，as=25mm，As=239.8mm2，取1m作為計(jì)算長度。復(fù)核過程：Mxx=2M1=-2q1L2/3=-2x（-3.14）x652/3x1000=8.84x106N.mm=8.84kN.m。配筋根據(jù)Mxx求As，計(jì)算截面取1000x130，使用探索者計(jì)算工具按抗彎構(gòu)

11、件正截面驗(yàn)算求得As=239.8mm2。通過復(fù)核，數(shù)據(jù)吻合。另外通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，應(yīng)力和配筋之間的比值近似相同，具體詳見“應(yīng)力配筋法”。溫度工況Gen在計(jì)算溫度作用時(shí)，需注意：1.樓板釋放剛性板假定，查看“剛性連接”和層數(shù)據(jù)；2.樓板面內(nèi)面外厚度均按實(shí)際，同彈性板6，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分；3.通常按“系統(tǒng)溫度”輸入，輸入數(shù)值等于YJK輸入溫差乘以徐變折減系數(shù)（注意：YJK查看溫度應(yīng)力，應(yīng)查看調(diào)整后，“調(diào)整后”即考慮徐變折減）。通過查看Fxx和Fyy，按軸向受拉構(gòu)件計(jì)算溫降工況下的配筋量，分項(xiàng)系數(shù)取1.4，組合值系數(shù)取0.6（是否考慮0.6，要對(duì)比溫度荷載和活荷載，判斷溫度荷載是否會(huì)成為主導(dǎo)活荷載或稱第一

12、活荷載，此系數(shù)對(duì)配筋影響很大）。（參考資料中通常采用溫度應(yīng)力sig-xx和sig-yy才表示溫降工況的影響，sig-xx=Fxx/h，h為板厚）案例：湘東醫(yī)院，框架結(jié)構(gòu)，X向近120米，中間跨樓板Fxx大致為180kN，C30，板厚120，三級(jí)鋼，不考慮組合值系數(shù)。一層板底X向額外附加鋼筋A(yù)s1=1.4x180x1000/360/2=350mm2。五、 組合結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、鋼結(jié)構(gòu)與混凝土的連接，一般取彈性連接；2、組阻尼：按應(yīng)變能因子輸入，在反應(yīng)譜荷載工況的“阻尼比計(jì)算方法”選擇應(yīng)變能因子。 3、風(fēng)荷載：定義速度壓后，按面風(fēng)壓、梁單元風(fēng)壓、節(jié)點(diǎn)風(fēng)壓自動(dòng)施加，不需要加蒙皮。通過“風(fēng)荷載形狀”

13、復(fù)核。六、 樓板舒適度分析1.豎向自振頻率（混規(guī)3.4.6條和高鋼規(guī)）按彈性板建立模型，網(wǎng)格劃分按成人步距，一般可取0.61.0m。定義質(zhì)量：將自重轉(zhuǎn)換為質(zhì)量，轉(zhuǎn)換為Z；將荷載轉(zhuǎn)換成質(zhì)量，方向?yàn)閆，取1.0恒+0.25活。振型數(shù)量：滿足振型質(zhì)量參與系數(shù)90%結(jié)果查看：2.樓蓋加速度峰值（高規(guī)3.7.7條） 前期準(zhǔn)備彈性模量修改：midas楊工指出動(dòng)力荷載作用下混凝土彈性模量可放大1.2倍。初始荷載：先定義一個(gè)D+L的工況組合，然后“使用荷載組合”建立荷載工況。 定義時(shí)程荷載工況參數(shù)中一般選擇“線性”、“振型疊加法”、“瞬態(tài)”；分析時(shí)間：當(dāng)采用連續(xù)步行荷載時(shí)，分析時(shí)間不小于荷載時(shí)間。當(dāng)采用單步（

14、分單步單工況和單步多工況）步行荷載時(shí)，與荷載時(shí)間保持一致。分析時(shí)間步長：取基本周期（midas楊工指出是取滿足振型質(zhì)量參與系數(shù)90%時(shí)，最大振型數(shù)對(duì)應(yīng)的周期）的10%。加載順序：連續(xù)和單步單工況，初始條件取之前定義好的初始荷載D+L。單步多工況時(shí)，第一工況無初始條件，后續(xù)工況按前一工況作為初始條件。阻尼比：混凝土結(jié)構(gòu)取0.05，鋼結(jié)構(gòu)取0.02。 定義時(shí)程函數(shù)步行荷載工況時(shí)程函數(shù)：主要用到“行走1步”和“連續(xù)行走”，fs根據(jù)慢走和快走取1.62.4Hz，其中連續(xù)行走通過反復(fù)次數(shù)來控制荷載時(shí)間。放大系數(shù)：單人行走取1，多人行走按以下取值：人群密度小于0.5人/m2，放大系數(shù)取人群總?cè)藬?shù)開根號(hào)，人群密度大于1人/m2，放大系數(shù)取人群總?cè)藬?shù)開根號(hào)，再乘以1.85