迈达斯学习第07章 结果文档格式.docx

迈达斯学习第07章 结果文档格式.docx

《迈达斯学习第07章 结果文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《迈达斯学习第07章 结果文档格式.docx（62页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

施工荷载”；

钢束预应力、收缩徐变所产生的直接效应程序自动生成荷载工况“CS：

钢束一次”、“CS：

收缩一次”、“CS：

徐变一次”，由于结构超静定引起的钢束预应力二次效应、收缩徐变二次效应，程序自动生成荷载工况“CS：

钢束二次”、“CS：

收缩二次”、“CS：

徐变二次”；

“CS：

合计”表示所有施工荷载的效应。

上述程序自动生成的“CS”荷载工况仅适用于施工阶段结果的查看，在成桥阶段结果查看时只能通过荷载组合的方式来查看“CS”施工阶段荷载的效应。

对于收缩徐变效应，在查看位移时，需查看“CS：

收缩一次”和“CS：

徐变一次”，而在查看结构内力和应力时，需查看“CS：

收缩二次”和“CS：

徐变二次”。

7.2为什么“自动生成荷载组合”时，恒荷载组合了两次？

施工阶段荷载工况在荷载组合中用“自动生成”生成荷载组合界面中勾选ST，CS，ST+CS，有何区别（我用ST＋CS时好像恒荷载加了两次）。

结果〉荷载组合...

ST是成桥状态后的荷载，CS是施工阶段荷载，ST+CS是考虑施工阶段和使用阶段的荷载组合。

对于在施工阶段作用的恒荷载，程序自动生成CS：

恒荷载工况。

施工阶段作用的恒荷载其荷载类型应定义为“施工阶段荷载”。

图6.2.1指定荷载工况的荷载类型

相关问题

问题5.1。

7.3为什么“用户自定义荷载”不能参与自动生成的荷载组合？

将温度定义为“用户自定义荷载”，在自动生成荷载组合中，没有包括温度荷载，如果将温度荷载类型改为其他“温度荷载”，则自动生成的荷载组合中包含温度荷载工况，“用户自定义荷载”不能参与自动生成的荷载组合吗？

荷载〉静力荷载工况...

定义荷载工况时要求选择荷载类型，荷载类型用于荷载工况在荷载组合中的组合系数。

“用户自定义荷载”这一荷载类型在荷载组合数据库中没有对应的组合系数，因此在自动生成荷载组合时，不参与组合。

此时可以通过编辑荷载组合，人为将“用户自定义荷载”添加到荷载组合中。

相关知识

对于荷载工况，原则上按照荷载工况模拟的实际荷载类型来定义荷载工况的类型，但在进行施工阶段分析时，建议将在施工阶段作用的荷载工况的荷载类型定义为“施工阶段荷载”，其他成桥阶段作用的荷载其荷载类型。

如自重荷载，在进行一般分析时，其荷载类型属于“恒荷载”，如果进行施工阶段分析，其荷载类型定义为“施工阶段荷载”。

问题6.2，问题6.4。

7.4为什么在自动生成的正常使用极限状态荷载组合中，汽车荷载的组合系数不是0.4或0.7？

公路规范JTGD60-2004规定正常使用极限状态荷载组合有短期效应组合和长期效应组合之分，并规定汽车荷载的组合系数分别是0.7和0.4，但在MIDAS中自动生成的荷载组合中，汽车荷载的组合系数既不是0.7也不是0.4，为什么？

MIDAS的移动荷载分析，其后处理结果都是自动考虑了冲击作用的，而规范也明确规定在正常使用极限状态荷载组合的长期组合和短期组合中移动荷载是不考虑冲击作用的，因此程序自动生成的移动荷载的组合系数的含义是

或

。

上述情况只有当在移动荷载分析控制选型中定义了按基频计算冲击系数时才会出现，当选择按其他规范计算冲击系数时，程序无法在长、短期荷载组合中扣除冲击作用，需要用户对自动生成的荷载组合中移动荷载的组合系数进行修改方可用于结果查看。

问题6.3，问题6.4。

7.5为什么在没有定义边界条件的节点上出现了反力？

本模型模拟的是主梁开启过程中的某个状态，在节点荷载“栏杆”下，在结构的外缘出现了很多节点反力，而模型仅在梁的下部定义了边界条件。

而在其他荷载类型下的反力显示是正常的，为什么？

模型〉结构类型...

因为模型中存在很多孤立节点，且这些孤立节点上都定义了节点荷载，所以在这些节点上程序为避免产生奇异，自动添加了加载方向的约束。

此模型修改方法是：

首先删除重复单元，选择模型〉检查结构数据〉检查并删除重复输入的单元；

其次合并多余节点，选择模型〉节点〉合并，然后全选所有节点，定义0.0001m的容许误差，合并节点；

再次删除自由节点，选择模型〉节点〉删除，全选所有节点，勾选删除自由节点，适用即可。

该模型显然是从CAD中直接导入的，在导入时存在重复的线以及节点捕捉不精确的现象，因为MIDAS/Civil节点捕捉精度较高，因此导入后，出现了很多重复单元、重复节点、多余节点，此时处理的方法是：

删除重复输入的单元，如果执行此功能后还有多余节点存在，那么继续执行节点合并功能，在分析前再执行一次删除自由节点的功能即可完成对模型单元节点数据的检查。

引起多余反力的情况还有如下几种情况：

（1）建立三维模型，加载平面外荷载，进行二维分析时；

（2）定义了节点强制位移或支座沉降时，在相应位置程序自动施加变形方向的约束，因此在对其他荷载进行分析也会产生相应的反力。

（3）模型中存在孤立节点，且对孤立节点定义了节点荷载，程序会自动在孤立节点上施加相应方向的约束条件，导致多余反力的出现，这种情况对整体结构分析不会产生影响，见光盘例题6.5.1。

（4）建立二维模型，加载平面内荷载，但截面为非对称截面，导致加载位置和内力输出位置不在同一平面时，见光盘例题6.5.2。

7.6为什么相同的两个模型，在自重作用下的反力不同？

相同的梁，一个没有预应力钢束，另一个有预应力钢束但没有张拉，为什么两个梁桥梁的自重荷载下的支座反力结果不同？

荷载〉预应力荷载〉钢束特性值...

分析〉施工阶段分析控制选项...

没有预应力钢束的梁截面取全截面来计算，有预应力钢束的梁按换算截面来计算，如果没有张拉则按照净截面计算。

如果在施工阶段分析控制选项中指定截面特性为定值，

7.7为什么小半径曲线梁自重作用下内侧支反力偏大？

3x30m梁，分别以80m,120m半径计算，发现80m半径的梁在自重情况下，边支点弧内侧支座的反力比120m的大（压力），为什么？

模型〉边界条件〉刚性连接...

刚性连接没有约束竖向，导致结构竖向自由度约束不足。

且刚性连接的从属节点又设置了约束内容，这样造成了混乱。

因此建议在这种情况下不使用刚性连接，而应使用“弹性连接〉刚性”来模拟。

MIDAS中有两种方法可以模拟刚臂作用，一是刚性连接，一是刚性的弹性连接。

刚性连接的特点是需要指定一个节点为主节点，可以指定多个节点为从属节点，且主节点和从属节点的关系是：

从属节点的自由度被强制与主节点自由度一致，因此如果从属节点上定义了节点约束，则这些约束会被自动释放，且从属节点的其他属性（节点荷载、节点质量）都将转化为主节点的分量。

刚性弹性连接只连接两个节点，作用是传递两个节点间的荷载、约束作用。

没有从属之分，更多的应用于刚臂的模拟中。

问题6.14。

7.8为什么移动荷载分析得到的变形结果与手算结果不符？

模型为简支梁，共6个车道+2个人行道。

车道纵向折减系数为0.97，横向折减系数0.55。

为求最大竖向位移，把各个活荷载叠加如下：

单个车道荷载作用下7.725mm，6个车道竖向位移为24.727mm，等于0.97×

6×

0.55×

7.725。

单独双人行道荷载作用下，竖向位移7.175mm。

以上结果和人工算出的结果一样，无异议。

但是当6个车道和2个人行道一起作用时，竖向位移为26.066mm，不等于24.727+7.175？

荷载〉移动荷载分析数据〉移动荷载工况...

在人+车的荷载工况中分别定义了6车道的车辆荷载和2车道的人群荷载两个子荷载工况，并在组合选项中选择两个子荷载工况组合的作用方式，因此组合后的计算方法应该是：

（1车道荷载*6*纵向折减系数+2车道人群荷载）*8车道横向折减系数，即发生最大向下变形的235节点的向下位移应该是：

程序根据在移动荷载工况实际作用车道数来选择横向折减系数的，人行道也是车道的一种，因此也参与横向车道折减。

对于人车混行的桥面移动荷载分析，可以将汽车荷载和人群荷载分别定义为两种子荷载工况，然后选择组合类型即可。

7.9为什么考虑收缩徐变后得到的拱顶变形增大数十倍？

钢筋混凝土双提篮系杆拱桥进行施工阶段建模分析，模型“有徐变.mcb”和模型“无徐变.mcb”是模拟的同一个结构，模型“无徐变.mcb”是在模型“有徐变.mcb”的基础上删除了时间依存性材料特性，但计算的结果是模型“有徐变.mcb”下拱顶变形70cm，模型“无徐变.mcb”下拱顶位移仅6mm，桥梁跨度仅为88米，因此断定在考虑收缩徐变下的结构位移计算是错误的。

模型〉材料和截面特性〉时间依存性材料（抗压强度）

强度发展曲线定义时28天抗压强度定义的太小，从而引起了目前不正常的计算结果。

如果定义了混凝土强度发展且在施工阶段分析控制选择中选择考虑混凝土的强度进展，那么在施工阶段分析过程中，程序按照强度发展函数定义的混凝土强度反算混凝土弹性模量，然后进行施工阶段分析，成桥阶段分析时采用的是建模所用混凝土材料的弹模。

如果没有定义混凝土强度发展函数，程序按照建模用混凝土材料的弹模进行施工阶段分析和成桥阶段分析。

7.10为什么混凝土强度变化，对成桥阶段中荷载产生的位移没有影响？

如果考虑混凝土的强度发展，随着强度提高，其计算用弹性模量也增大，因此变形应该减小才对，但在MIDAS的强度发展函数中改变混凝土的强度，对移动荷载作用下的变形没有影响，为什么？

考虑混凝土的强度发展时定义的混凝土强度发展函数适用于施工阶段的受力分析，对于成桥阶段计算时混凝土的力学性能采用的是建模所用材料的力学性能进行计算。

因此修改强度发展函数中的混凝土强度对施工阶段的结构受力有影响，而对成桥阶段的受力是没有影响的。

关于考虑混凝土的强度发展的问题，因为目前我们国家还没有相应的规范，因此在使用时可以通过自定义的方式参考试验数据来输入混凝土的强度和弹模的关系。

问题7.10。

7.11为什么进行钢混叠合梁分析时，桥面板与主梁变形不协调？

分别建立上部混凝土板单元和下部钢箱单元，均用梁单元模拟，上下部结构通过刚性弹簧连接，在第二施工阶段CS：

合计作用下，上下部结构变形分离，出现不协调的现象。

如下图：

图7.12.1钢箱与板变形不协调

荷载〉施工阶段荷载数据〉定义施工阶段...

考虑按理想边界条件施加，在施工阶段定义时，边界组激活方式应选择变形前，而不是变形后。

施工构件添加在结构上以后，构件会在各种荷载作用下发生变形，当前阶段添加的边界条件如果是施加在已发生变形的构件的位置上，那么边界组激活方式选择变形后，如果忽略先施工构件已发生的变形，那么边界组激活方式选择变形前。

7.12为什么悬臂施工时，自重作用下悬臂端发生向上变形？

悬臂施工的刚构桥，在自重荷载作用下，悬臂端发生上拱，为什么？

图7.13.1自重作用下上拱变形

结果〉位移〉位移等值线...

因为查看的位移时默认情况查看的是结构在所有荷载作用下的累计位移，这个位移仅包含由荷载引起的位移，实际上为保证结构整体线形的平顺需在每个悬臂施工时设置虚拟切向位移（预抛高），因为悬臂施工在施工当前悬臂段时，通常都会沿一定的上仰角施工，这样在后续的施工过程中当前施工段在后续施工段自重作用下发生向下变形，直至成桥达到预期线形。

程序默认是输出的是荷载作用下的累计位移的，即在施工阶段分析过程中不考虑切向位移，如果要得到每个阶段的真实位移必须在施工阶段分析控制选项中考虑赋予每个构件切向位移。

如图7.13.2所示。

尤其是在做施工预拱度计算时，一定要选择考虑施工过程赋予每组施工段的切向位移。

图7.13.2施工阶段分析控制选项中选择考虑切向位移

不做任何选择，那么得到的在所有荷载作用下的累计位移，不包括施工时赋予的切向位移；

如果选择“阶段/步骤实际总位移”，查看到的是结构的真实位移；

如果选择“当前步骤位移”那么仅得到在当前步骤荷载作用下的位移。

图7.13.3位移查看方式选项

问题7.8。

7.13为什么使用“刚性连接”连接的两点，竖向位移相差很大？

将挂梁与主梁按刚性连接处理了，两端铰接节点主从约束一段约束水平竖向一段只约束竖向，为什么计算结果，挂梁与主梁节点上的竖向位移不等，而且还差的很大？

模型〉边界条件〉弹性连接...

在有扭转变形刚性连接的情况下，刚性连接的两点转动位移相等，但平动位移通常是不相等的。

无论是主从约束的刚性连接还是弹性连接的刚性连接其计算节点变形的原理都是一样的。

刚性连接是以三维刚体约束方式连接而成的形式，各节点之间将保持一定的距离。

主节点与从属节点之间的相互约束方程式如下。

UXs=UXm+RYmΔZ-RZmΔY

UYs=UYm+RZmΔX-RXmΔZ

UZs=UZm+RXmΔY-RYmΔX

RXs=RXm

RYs=Rym

RZs=RZm

这里,ΔX=Xm-Xs,ΔY=Ym-Ys,ΔZ=Zm–Zs

在上式中，下角标m、s各表示主节点和从属节点的属性，Ux、Uy、Uz表示整体坐标系X、Y、Z轴方向的位移。

Rx、Ry、Rz表示沿整体坐标系X、Y、Z轴旋转的转角位移。

由上式约束方程可以看出，刚性连接得到的变形结果应该是首先满足刚性连接的两点转动变形一致，然后在此基础上根据平等变形相等并考虑转动变形的影响得到两点最终的平动变形，因为转动的影响，即Rx、Ry、Rz的存在，刚性连接的两点平动变形通常都是不相等的。

问题6.7。

7.14为什么连续梁桥合龙后变形达上百米？

后张简支转连续空心板模型，2X20m，板宽1.5m，手算荷载横向分布系数为：

0.268，中间支点有60cm现浇段，为普通钢筋混凝土。

midas模型中前几个施工阶段有临时支座，计算结果还算正常，第4、5施工阶段把临时支承出掉后，临时支承处位移达几百米，结果明显不正常。

用桥博，同样单元划分、施工阶段、临时支承却没有这样的问题。

请问模型错在哪里？

模型〉材料和截面特性〉截面...

现浇段截面太薄弱了，应该是定义现浇段截面时错把长度单位cm按m来输入导致截面过小。

截面太小导致结构刚度过小，因此在正常的荷载作用下会出现很大的变形，当变形超过100m时，midas会给出变形异常的警告。

7.15为什么主缆在竖直向下荷载作用下会发生上拱变形？

本模型模拟斜拉索吊装拱肋拼装的施工过程，吊装荷载采用节点荷载模拟，在吊装荷载作用下，最上端的拉索结构发生上拱变形。

这和索单元本身的单元特性不相符，请问是什么原因？

通常查看得到位移变形结果是荷载引起的相对变形，如果要查看结构的真实变形，需要在变形查看对话框中选择显示实际位移和实际变形。

图6.1.6.1位移等值线图6.16.1变形设置

通常结构变形图会按一定按比例放大或缩小显示，但当在“变形”选项中定义了按实际位移显示时，则位移等值线中输入的放大比例不起作用。

按结构实际发生的变形显示变形后的形状。

问题6.17。

7.16为什么索单元在自重荷载作用下转角变形不协调？

模型中只包含索单元，只承受自重荷载。

应该为一光滑曲线，即节点左、右两侧的倾斜角相等。

而“结果-分析结果表格-索单元”表格中显示两者有较大差别，为什么？

图7.16.1索单元信息表格显示单元两端转角不一致

结果〉分析结果表格〉索单元〉信息...

分析〉非线性分析控制...

因为定义了非线性分析，因此索单元在计算过程中按照悬索单元处理，得到的单元两端节点的转角是悬索单元在节点切线坐标方向的转角，因此通常都是不一致的。

只有当索刚度无穷大、或者索单元按等效桁架单元计算时，索单元两端节点的转角才会一致。

在MIDAS中将单元类型指定为索单元，并不一定是按照悬索单元特性进行计算，必须定义非线性分析控制选项程序才会按照悬索单元进行计算，否则按照等效桁架单元计算，即根据索单元索受拉力大小修改索单元的刚度。

如果是施工阶段分析，不定义施工阶段非线性分析，索单元也是按等效桁架单元处理的。

7.17为什么简支梁在竖向荷载下出现了轴力？

一个简支梁，在竖向荷载作用下，采用中心对齐时，没有轴力产生，当采用顶对齐时，有轴力产生。

这是怎么回事？

模型〉材料和截面特性〉截面

结果〉内力〉梁单元内力...

截面偏心的设置对结构的分析是有影响的，因为荷载和边界条件都是施加在节点位置上的，因此截面的偏心设置就决定了荷载和边界条件施加位置。

而内部计算是以换算截面的形心轴连线为基准来定义单元的局部坐标系，且内力结果的输出是按单元局部坐标系来输出的。

因此不同的偏心可能得到不同的内力结果，尤其是对于变截面梁单元来说这一现象更为明显。

对于梁结构建议采用顶对齐，对于柱结构大多采用中心对齐，视具体情况也可采用其他对齐方式。

截面偏心位置即为节点位置，节点位置通常也是荷载的加载位置，所以保证截面偏心位置准确，即保证了加载位置准确。

7.18为什么“移动荷载分析”时，车道所在纵梁单元的内力远大于其它纵梁单元的内力？

采用梁格法建立曲梁模型，在移动荷载分析下，得到的车道单元的内力远远大于其它纵梁单元的内力，为什么？

荷载〉移动荷载分析数据〉车道...

车道定义时车辆荷载分布方法应选择横向联系梁法而不是车道单元法。

将横向联系梁定义为横向联系梁组，然后在车道定义时选择车辆荷载分布方法为横向联系梁法即可。

当横向联系梁较少，车道距离选择的主梁较近时，可选择此方法（首先加载在主梁上，再通过横梁传递给其他的主梁）；

横向联系梁较多，且车道距离选择的主梁较远时，选择"

横向联系梁"

的方法会得到比较好的结果（首先加载在横梁上再传递给周边的主梁）。

7.19如何在“移动荷载分析”时，查看结构同时发生的内力？

在后处理得到的移动荷载内力分析结果都是最大值或最小值，如何查看结构同时发生的内力值？

结果〉分析结果表格〉内力〉梁单元内力...

如果要得到每个单元同时发生的内力情况，必须在移动荷载分析控制选项中指定移动荷载分析内力计算输出内容为：

内力最大（及其他内力）

图7.20.1移动荷载分析控制中指定输出同时发生内力

在通常后处理结果查看时，程序默认输出都是计算结果的最大值或最小值，如果要查看同时发生的反力情况，需要在前处理状态下在“荷载〉移动荷载分析数据〉并发反力组”设置可以查看同时发生反力的支撑节点组。

图7.20.2并发反力组定义

结构进行PSC设计或RC设计时，默认采用的是同时发生的内力值，因此对于做设计的结构进行移动荷载分析控制设置时必须选择输出同时发生内力，否则程序在执行设计过程中因找不到同时发生内力会忽略移动荷载作用。

7.20空心板梁用单梁和梁格分析结果相差15%？

空心板梁，采用梁格与单梁分析，得到的反力相同，但内力结果相差较大，为什么？

对于本模型中模拟的宽跨逼近似于1的梁桥，不能用梁单元来模拟，必须进行空间梁格或建立板单元、实体单元来模拟。

图7.20.1梁格模拟空心板梁模型

对于配有预应力钢筋的模型，使用实体单元或板单元分析时，考虑到预应力钢筋建模比较复杂，因此通常采用梁格法简化模拟，注意虚拟横梁特性的选取，对于开口截面可以取顶板厚度作为虚拟横梁的梁高用矩形截面来模拟，对于顶底板相连的闭合截面，可以用上翼缘为顶板厚、下翼缘为底板后、腹板很薄的工形截面模拟。

要扣除虚拟横梁引起的多余自重，可以通过定义梁截面调整系数将虚拟横梁的自重截面面积调为0，也可以对横梁单独建立无容重材料来模拟。

7.21为什么徐变产生的结构内力比经验值大上百倍？

徐变和收缩得到的位移结果和内力结果都过大，不符合实际情况，是不是模型中有什么错误？

徐变效应查看内容错误，对于收缩和徐变效应，在查看收缩徐变引起的结构变形时需查看收缩一次和徐变一次，在查看收缩徐变引为的结构内力和结构应力时，需查看收缩二次和徐变二次。

收缩徐变效应不能同时查看一次和二次效应。

本模型中查看收缩和徐变效应时查看是一次、二次累加效应，所以结果是错误的。

图7.22.1徐变查看内容错误

预应力钢束与收缩徐变不一样，在查看后处理结果时，需要同时考虑钢束一次和钢束二次。

7.22如何查看板单元任意剖断面的内力图？

对于板单元建立的模型，得到都是每个板单元的内力情况，如何得到任意剖断面上板单元的内力合力呢？

结果〉内力〉板单元内力...

结果〉局部方向内力合力...

对于板单元如果要查看某个剖断面的内力的合力，有两种查看方法，一是在板单元内力查看时定义剖断面，然后选择按剖断面查看，另一种方法是在结果中查看局部方向内力合力。

分别如图7.23.1和7.23.2所示。

剖断面查看内力时：

要求剖断面必须位于板单元的边缘，程序可以给出该剖断面上各节点位置处的板单元内力。

局部方向内力合力查看时：

也要求选择的局部的板单元的边缘位于同一平面上，否则无法计算局部板单元的内力合力。

当选择的板单元的边缘满足位于同一平面的要求时，所选的板单元的共边缘位置会以虚线表示，同时给出局部方向的坐标，然后在“局部方向内力合力”里点击计算就可以计算板单元在此局部方向的内力合力了。

图7.23.1剖断面查看板单元内力

图7.23.2局部方向内力合力查看

局部方向内力合力还用于实体单元内力的查看，同样要求所选实体要计算内力合力的边缘要位于同一平面内。

并且查看内力结果时注意局部坐标的方向。

计算输出的结果都是按照局部坐标方向输出的。

7.23为什么