1、 例題平面網(wǎng)架的分析設(shè)計MIDAS/Gen例題？. 平面網(wǎng)架的設(shè)計分析概要此例題將詳細(xì)介紹利用MIDAS/Gen做平面網(wǎng)架的設(shè)計分析過程，以及查看分析結(jié)果的方法。此例題的步驟如下:1. 簡要2. 設(shè)定操作環(huán)境及定義材料和截面3. 建立網(wǎng)架的一個錐體4. 形成平面網(wǎng)架5. 生成柱6. 定義邊界條件7. 加載8. 輸入反應(yīng)譜分析數(shù)據(jù)9. 將荷載轉(zhuǎn)換為質(zhì)量10. 運(yùn)行分析11. 荷載組合12. 振型形狀及各振型所對應(yīng)的周期13. 查看位移、反力及內(nèi)力14. 一般設(shè)計參數(shù)15. 鋼構(gòu)件截面驗(yàn)算16. 查看鋼構(gòu)件設(shè)計結(jié)果簡圖17. 查詢及材料統(tǒng)計 1.簡要本例題介紹使用MIDAS/Gen進(jìn)行平面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

2、的分析和設(shè)計的方法。例題模型為單層平面網(wǎng)架。 基本數(shù)據(jù)如下： 上弦：P139.83.6 下弦: P101.63.2 腹桿：P48.62.8 柱： HW20020412/12 鋼管： Q235 層高： 5m 設(shè)防烈度：8（0.20g） 場地： 類圖1.平面圖 圖2. 立面圖 圖3. 標(biāo)準(zhǔn)視圖2. 設(shè)定操作環(huán)境及定義材料和截面在建立模型之前先設(shè)定環(huán)境及定義材料和截面1. 主菜單選擇 文件新項目2. 主菜單選擇 文件保存: 輸入文件名并保存3. 主菜單選擇 工具單位體系: 長度 m, 力 kN注：也可以通過程序右下角隨時更改單位。圖4. 定義單位體系4主菜單選擇 模型材料和截面特性材料：添加：定義Q

3、235鋼材 材料號：1 名稱：Q235 設(shè)計類型：鋼材 規(guī)范：GB03(S) 數(shù)據(jù)庫：Q235 材料類型：各向同性點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕 圖圖5。 定義材料 5主菜單選擇 模型材料和截面特性截面：添加：定義上弦、下弦和腹桿、柱截面尺寸 圖6。定義截面3. 建立網(wǎng)架的一個錐體 1主菜單選擇 模型單元建立選擇桁架單元，材料：Q235，截面：P 139.83.6勾選交叉分割 點(diǎn)擊俯視圖和，設(shè)置節(jié)點(diǎn)捕捉柵格，（dx,dy）為（1,1）。 圖6。定義軸網(wǎng)2在“節(jié)點(diǎn)連接輸入”在窗口中捕捉坐標(biāo)(0,0)，(2,0)，(2,2)，(0,2)。節(jié)點(diǎn)連接輸入1，3和2，4注意勾選“交叉分割：節(jié)點(diǎn) 單元”。 圖7。節(jié)點(diǎn)輸入3

4、 移動對角線的中點(diǎn)形成錐體的頂點(diǎn)：主菜單選擇模型節(jié)點(diǎn)復(fù)制和移動，選擇“移動” 選中對角線相交的節(jié)點(diǎn)，z軸向下移動1.5m點(diǎn)擊適用。錐體就形成了，可以“消隱”查看它的截面 。 注：向下移動-1.5度，負(fù)號代表沿Z軸負(fù)向。 圖8。形成椎體4. 修改腹桿截面：選擇腹桿單元，利用拖放功能將腹桿的截面修改，這樣，一個錐體就建立起來了。4. 形成平面網(wǎng)架 1. 在x方向復(fù)制錐體全選，主菜單選擇模型單元復(fù)制和移動復(fù)制間距（2，0，0）可以直接輸入數(shù)值，也可以用鼠標(biāo)直接點(diǎn)取兩點(diǎn)來確定距離，復(fù)制5次勾選“交叉分割”的“節(jié)點(diǎn)”和“單元”單元位置相同的警告 圖9。X方向椎體2信息窗口顯示“單元位置相同”警告主菜單選

5、擇模型檢查結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)檢查并刪除重復(fù)輸入的單元，程序可以自動檢查并刪除重復(fù)輸入的單元。3建立下弦桿件：主菜單選擇模型建立單元截面：P101.6X3.2勾選“交叉分割”的“節(jié)點(diǎn)”和“單元”，只需輸入第一點(diǎn)和最后一點(diǎn)，會自動分割成多根下弦桿。 圖10。建立下弦桿3在y向復(fù)制錐體： 全選，主菜單選擇模型單元復(fù)制和移動，復(fù)制間距（0，2，0）可以直接輸入數(shù)值，也可以用鼠標(biāo)直接點(diǎn)取兩點(diǎn)來確定距離，復(fù)制8次，同樣刪除位置相同的單元。 圖11。Y方向復(fù)制4：建立y方向的下弦桿主菜單選擇模型建立單元，勾選“交叉分割”的“節(jié)點(diǎn)”和“單元”，只需輸入第一點(diǎn)和最后一點(diǎn)，會自動分割成多根下弦桿。接著再選擇剛新建的單元，主

6、菜單選擇模型單元復(fù)制和移動，復(fù)制y方向的下弦；間距（2，0，0），復(fù)制5次，（也可以使用“擴(kuò)展”功能的“點(diǎn)線單元”，將下弦的節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展生成下弦桿）圖12。形成網(wǎng)架5生成柱主菜單選擇模型單元擴(kuò)展點(diǎn)線單元將要生成柱的節(jié)點(diǎn)選中，選擇柱的截面HW200X204X12/12，輸入柱的高度（-5）注：此處柱子高度-5，負(fù)號代表沿Z軸負(fù)向。圖13。生成柱6. 定義邊界條件主菜單選擇 模型邊界條件一般支承: 在模型窗口中選擇柱底嵌固點(diǎn)。 也可以用平面選擇將柱底選擇。 圖14。定義邊界條件7. 加載1：定義靜力荷載工況，主菜單選擇荷載靜力荷載工況添加 DL：恒荷載 LL：活荷載 WX：風(fēng)荷載 圖15。 定義荷載工

7、況2：添加節(jié)點(diǎn)的恒載和活載主菜單選擇荷載節(jié)點(diǎn)荷載，選擇上弦節(jié)點(diǎn)，選擇荷載工況dl輸入z方向荷載值-2，恒載就加上去了。利用前次選擇，同樣操作，選擇荷載工況ll，輸入z方向荷載值-4，活載加上去了。假如實(shí)際工程需要輸入面荷載的話，可先建立一個虛面，然后輸入壓力荷載即可。 圖8 輸入邊界條件圖16。節(jié)點(diǎn)恒載3：添加節(jié)點(diǎn)風(fēng)荷載主菜單選擇荷載節(jié)點(diǎn)荷載選擇y方向上、下弦節(jié)點(diǎn)，選擇荷載工況wx，輸入x方向荷載值2。圖17。風(fēng)荷載3：添加自重，主菜單選擇荷載自重，讓程序自動計算構(gòu)件的自重，在z方向乘以-1的系數(shù)（沿z的負(fù)方向，即向下圖18 定義自重8. 輸入反應(yīng)譜分析數(shù)據(jù)1：添加設(shè)計反應(yīng)譜，主菜單選擇荷載反

8、應(yīng)譜分析數(shù)據(jù)反應(yīng)譜函數(shù)添加設(shè)計反應(yīng)譜：GB50011-2001 設(shè)計地震分組：1地震設(shè)防烈度：8（0.20g） 場地類別： 地震影響：多遇地震阻尼比：0.05 圖19。生成設(shè)計反應(yīng)譜2：添加反應(yīng)譜荷載工況，主菜單選擇荷載反應(yīng)譜分析數(shù)據(jù)反應(yīng)譜荷載工況:特征值分析控制頻率數(shù)量（振型數(shù)）：6 反應(yīng)譜分析控制： 振型組合方法：CQC 反映譜荷載工況名稱：Rx (Ry) 地震角度：0( 90) 周期折減系數(shù)：0.8 圖20。反應(yīng)譜荷載工況9. 將荷載轉(zhuǎn)換為質(zhì)量主菜單選擇模型質(zhì)量將荷載轉(zhuǎn)換為質(zhì)量質(zhì)量方向：X，Y 荷載工況：DL ( LL) 組合系數(shù)：1.0 ( 0.5圖21。荷載轉(zhuǎn)換為質(zhì)量注：此處轉(zhuǎn)換的荷

9、載不包括自重。2：將自重轉(zhuǎn)換為質(zhì)量，主菜單選擇模型結(jié)構(gòu)類型，選擇“3D”“按集中質(zhì)量法轉(zhuǎn)換”“轉(zhuǎn)換到X、Y”10. 運(yùn)行分析主菜單選擇 分析運(yùn)行分析檢查有無錯誤提示信息11. 荷載組合注：1. 考慮雙向地震勾選雙向地震程序會在荷載組合中自動添加。2.用戶亦可自定義所需的荷載用戶，先在左側(cè)名稱一欄定名稱，在右側(cè)選擇荷載工況和組合系數(shù)。主菜單選擇 結(jié)果荷載組合: 一般組合：用于查看內(nèi)力變形等，一般組合中有包絡(luò)組合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計：用于結(jié)構(gòu)設(shè)計部分組合 點(diǎn)擊自動生成 設(shè)計規(guī)范：GB50017-03 圖22 定義荷載組合12. 振型形狀及各振型所對應(yīng)的周期主菜單選擇 結(jié)果周期與振型: 查看各種振型作用下的結(jié)

10、構(gòu)各向位移及自振周期 8：主菜單選擇 視圖激活全部激活 視圖顯示: 荷載 查看輸入的荷載 圖23 查看振型及周期13. 查看反力最大反力位置標(biāo)志 主菜單選擇 結(jié)果反力反力 圖24 柱底反力14. 查看位移主菜單選擇 結(jié)果位移位移形狀: 可以查看任意節(jié)點(diǎn)各方向位移 位移等值線: 可以查看任意節(jié)點(diǎn)各方向位移注意位移非撓度，撓度應(yīng)為相對位移查看位移: 查看每個節(jié)點(diǎn)位移情況圖25。水平力作用下側(cè)移簡圖15. 構(gòu)件內(nèi)力1：主菜單選擇 結(jié)果內(nèi)力桁架單元內(nèi)力查看在各種工況組合下桁架單元內(nèi)力2：主菜單選擇 結(jié)果應(yīng)力桁架單元應(yīng)力: 查看各種工況組合下桁架單元應(yīng)力 圖26。用等值線查看桁架應(yīng)力3：以上都是以圖例的

11、形式查看，也可以用表格的形式查看。下面看應(yīng)力的表格主菜單選擇 結(jié)果分析結(jié)果表格桁架單元內(nèi)力和應(yīng)力 圖27。桁架單元應(yīng)力表格16. 一般設(shè)計參數(shù)1：主菜單選擇 設(shè)計一般設(shè)計參數(shù)定義計算長度系數(shù)： 設(shè)計類型 ：三維由程序自動計算“計算長度系數(shù)” ：若勾選則按規(guī)范自動計算，否則須由設(shè)計者直接輸入計算長度系數(shù)。 圖28。計算長度系數(shù)1：主菜單選擇 設(shè)計鋼構(gòu)件設(shè)計參數(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：GB5001703結(jié)構(gòu)安全等級：二級圖29。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)17.鋼構(gòu)件截面驗(yàn)算1：主菜單選擇 設(shè)計鋼構(gòu)件截面驗(yàn)算：進(jìn)行鋼構(gòu)件截面驗(yàn)算在選擇項勾選某個單元，再勾選連接模型空間，在模型空間可以看到你選擇的單元，點(diǎn)選圖形結(jié)果以圖形方

12、式輸出，點(diǎn)選詳細(xì)結(jié)果以文本文件輸出。 圖30。鋼構(gòu)件驗(yàn)算結(jié)果注：紅色顯示出來的表示驗(yàn)算通不過，有*號的表示長細(xì)比通不過?？梢渣c(diǎn)擊詳細(xì)結(jié)果查看相應(yīng)的結(jié)果2：對于通不過的截面：修改腹桿，勾選腹桿選項，點(diǎn)擊“修改”，極限驗(yàn)算比：0.31，從搜索截面進(jìn)行選擇適合的腹桿截面，“修改并關(guān)閉”修改柱截面，勾選柱截面選項，點(diǎn)擊“修改”，極限驗(yàn)算比：0.21，從搜索截面進(jìn)行選擇合適的柱截面，“修改并關(guān)閉” 圖31.修改腹桿4：替換原來截面，點(diǎn)擊“更新”，勾選，腹桿和柱截面，點(diǎn)擊，點(diǎn)擊“是”進(jìn)行更新。 圖32。更新截面5：點(diǎn)擊“重新分析”和“重新驗(yàn)算”對更新的截面進(jìn)行重新驗(yàn)算，重新查看更新后的簡要結(jié)果和詳細(xì)結(jié)果，操作和前面一樣18. 查看鋼構(gòu)件設(shè)計結(jié)果簡圖1