MIDAS软件常见提问与解答

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Part I. 部分使用说明

1.        定义移动荷载的步骤
        在主菜单的荷载>移动荷载分析数据>车辆中选择标准车辆或自定义车辆。
        对于人群移动荷载，按用户定义方式中的汽车类型中的车道荷载定义成线荷载加载(如将规范中的荷载0.5tonf/m**2乘以车道宽3m，输入1.5tonf/m)。定义人群移动荷载时，一定要输入Qm和Qq，并输入相同的值。集中荷载输入0。
        布置车道或车道面(梁单元模型选择定义车道，板单元模型选择定义车道面)，人群荷载的步行道也应定义为一个车道或车道面。
        定义车辆组。该项为选项，仅用于不同车道允许加载不同车辆荷载的特殊情况中。
        定义移动荷载工况。例如可将车道荷载定义为工况-1，车辆荷载定义为工况-2。在定义移动荷载工况对话框中的子荷载工况中，需要定义各车辆要加载的车道。例如: 用户定义了8个车道，其中4个为左侧偏载、4个为右侧偏载，此时可定义两个子荷载工况，并选择“单独”，表示分别单独计算，程序自动找出最大值。在定义子荷载工况时，如果在“可以加载的最少车道数”和“可以加载的最大车道数”中分别输入1和4，则表示分别计算1、2、3、4种横向车辆布置的情况(15种情况)。布置车辆选择车道时，不能包含前面定义的人群的步行道。
        定义移动荷载工况时，如果有必要将人群移动荷载与车辆的移动荷载进行组合时，需要在定义移动荷载工况对话框中的子荷载工况中，分别定义人群移动荷载子荷载工况(只能选择步道)和车辆的移动荷载子荷载工况，然后选择“组合”。

2.        关于移动荷载中车道和车道面的定义
        当使用板单元建立模型时
a. 程序对城市桥梁的车道荷载及人群荷载默认为做影响面分析，其他荷载(公路荷载和铁路荷载)做影响线分析。
b. 只能使用车道面定义车的行走路线。对于城市桥梁的车道荷载及人群荷载以外的荷载，输入的车道面宽度不起作用，按线荷载或集中荷载加载在车道上。
c. 对于城市桥梁的车道荷载及人群荷载，在程序内部，自动将输入的荷载除以在”车道面”中定义的车道宽后，按面荷载加载在车道上。
d. 车道宽度应按规范规定输入一个车辆宽度，如城市车道荷载应输入3m，人群荷载可输入实际步道宽。
        当使用梁单元建立模型时
a. 程序默认为做影响线分析。
b. 只能使用车道定义车的行走路线。
c. 对于城市桥梁的车道荷载，目前版本按线荷载加载在车道上。
d. 对于人群移动荷载，按用户定义方式中的汽车类型中的车道荷载，定义成线荷载加载。

3.        挂车荷载布置中应注意的问题
        布置挂车荷载时，需要在主菜单>移动荷载分析数据>移动荷载工况中点击‘添加’，在弹出的对话框中再点击‘添加’，在弹出的‘子荷载工况’对话框中的‘可以加载的最少车道数’和‘可以加载的最大车道数’均输入1。

4.        移动荷载的横向布置
        移动荷载的横向布置，在板型桥梁、箱型暗渠等建模助手中由程序自动从左到右，从右到左进行布置，并输出包络结果。
        对于用户手动建立的桥梁，需要由用户手动布置车道。将布置的一系列车道布置车辆后定义为一种荷载工况，将另一些车道布置车辆后定义为另一种荷载工况，对不同的荷载工况分别做分析后，在荷载组合中定义包络组合。

5.        使用板单元做移动荷载分析时，看不到应力结果
        在主菜单的分析>移动荷载分析控制数据>单元输出位置中选择板单元的‘计算应力’

6.        使用梁单元做移动荷载分析时，看不到组合应力结果
        在主菜单的分析>移动荷载分析控制数据>单元输出位置中选择杆系单元的‘计算组合应力’

7.        关于实体单元的内力输出
        在结果>局部方向内力的合力中选择处于同一个平面内的一些实体单元的面，程序将输出这些面上的合力。

8.        弯桥支座的模拟
        为了确定约束方向，首先定义支座节点处的节点局部坐标系，且可以输出节点局部坐标系方向的反力结果。
        按双支座模拟时，推荐在支座位置沿竖向建立两个弹性连接单元，单元下部固结，上部节点间设置刚臂。按单支座模拟时，推荐将支座扭矩方向约束。根据计算得到的扭矩和支座间距，手算支座反力。

9.        刚臂的定义
        在主菜单中选择模型>边界条件>刚性连接，定义主从节点间相关关系。

10.        主从节点能否重复定义，既一个节点能否既从属于一个节点又从属于另一节点
        理论上可以，既该节点的不同自由度分别从属于不同节点。

11.        关于斜拉桥、悬索桥及使用了非线性单元的桥梁，做移动荷载分析的问题
        移动荷载分析是线性分析，因为程序内部计算时将使用荷载的组合，模型中不能存在非线性单元。
        当做斜拉桥、悬索桥的移动荷载分析时，应事先计算出桥梁在自重平衡下的索和吊杆的拉力，并将其作为初始内力加载在单元上，然后将非线性单元如索单元修改为桁架单元后做移动荷载分析。

12.        温度荷载
        系统温度
输入季节温差。初始温度对结果没有影响。当需要分别计算成桥前后的温差变化和成桥后年度的温差变化的影响时，可定义两个荷载工况名称，分别输入不同的系统温度温差，程序将分别计算不同温差的影响。
        节点温度
主要用于输入沿单元长度方向(如梁长度方向)的温差。
        单元温度
主要用于输入各单元的温升和温降，是对节点温度的补充。例如，用于地下结构的上板和侧墙的单元的温差不同时。
        温度梯度
主要用于计算温度梯度引起的弯矩，其中高度数值没有具体物理概念，其中温差和高度的比值相等时，即梯度相等时，计算结果相同。
        梁截面温度
主要用于定义梁上折线型的温度梯度变化。

13.        施工阶段定义中，边界条件的激活和钝化中，‘变形前’与‘变形后’的意义
        该功能仅适用于使用‘一般支承’定义的边界条件
        表示该支承点的位置。

14.        关于剪力滞效应
        在主菜单中选择模型>边界条件>有效宽度系数。此处对Iy的调整仅适用于应力验算中。
        在模型>材料和截面特性>截面特性增减系数中的修改则适用于所有内力计算中。注意在该项中的增减系数并不是为了考虑剪力滞效应，该项一般应用于建筑结构的剪力墙连梁的刚度折减上。

15.        二期恒载的输入
        可以在主菜单中选择荷载>压力荷载，按均布荷载输入。

16.        配重的输入
        可以按外部荷载输入，然后在模型>质量>将荷载转换为质量中将其转换为质量后，参与结构自振周期的计算中。
        也可以直接按节点质量输入(模型>质量>节点质量)，此时应将配重除以重力加速度。

17.        摩擦支座的问题
        在主菜单的模型>边界条件>非线性连接中选择摩擦摆型支座

18.        平面荷载的布置问题
        首先定义平面荷载，其中的x1~x4，y1~y2是相对坐标，即相对于分配荷载对话框中原点的相对坐标。

19.        关于荷载组合
        在结果>荷载组合中选择‘自动生成’，在弹出的对话框中选择相应的国家规范，程序将根据规范规定自动生成荷载组合。用户可以修改相应的荷载安全系数。



20.        关于荷载、荷载类型、荷载工况、荷载组合、荷载组的概念
        荷载：指某具体的荷载，如自重、节点荷载、梁单元荷载、预应力等。其特点是具有荷载大小和作用方向。
        荷载类型：只荷载所属的类型，如恒荷载类型、活荷载类型、预应力荷载类型等，该类型将用于自动生成荷载组合上，程序根据给荷载工况定义的荷载类型，自动赋予荷载安全系数后进行荷载组合。
        荷载工况：是查看分析结果的最小荷载单位，也是荷载组合中最小单位。一个荷载工况中可以有多个荷载，如同一荷载工况中可以有节点荷载、均布荷载等；一个荷载工况只能定义为一种荷载类型，如某荷载工况被定义为恒荷载后，不能再定义为活荷载；不同的荷载工况可以属于同一种荷载类型。
        荷载组合：将荷载工况按一定的系数组合起来，也是查看分析结果的单位。在MIDAS软件中，当模型中无非线性单元，且所做分析为线性分析时，荷载组合可在后处理中进行，即运行分析后再做组合。当模型中有非线性单元，程序做非线性分析时，需在分析前建立荷载组合，然后将其定义为一个新的荷载工况后再做分析。
        荷载组：荷载组的概念仅使用于施工阶段分析中。在做施工阶段分析时，某一施工阶段上的荷载均被定义为一个荷载组，施工阶段中荷载的变化，均是以组单位进行变化的。


注：a、b、n的荷载类型相同，c、d、m的荷载类型相同，e、f、l的荷载类型相同。
荷载工况1、荷载工况2、荷载工况N的荷载类型可以相同，也可以不相同。


21.        关于施工阶段分析时，自动生成的CS:恒荷载、CS:施工荷载、CS:合计
        做施工阶段分析时程序内部将在施工阶段加载的所有荷载，在分析结果中会将其归结为 CS:恒荷载。
        如果用户想查看如施工过程中某些荷载(如吊车荷载)对结构的影响的话，则需在分析之前，在分析/施工阶段分析控制数据 对话框的下端部分，将该荷载从分析结果中的 CS:恒荷载 中分离出来。被分离出来的荷载将被归结为 CS:施工荷载。
        分析结果中的CS:合计，为CS:恒荷载、CS:施工荷载及钢束、收缩、徐变等荷载的合计。但不包括收缩和徐变的一次应力，因为它们是施工过程中发生变化的。
        将荷载类型定义为施工阶段荷载（CS）的话，则该荷载只在施工阶段分析中会被使用。对于完成施工阶段分析后的成桥模型，该荷载不会发生作用，不论是否被激活。

22. 关于施工阶段分析时，自动生成的postCS阶段
        postCS阶段的模型和边界条件与最终施工阶段的相同，postCS阶段的荷载为定义为非施工阶段荷载类型(在荷载工况中定义荷载类型)的所有荷载工况中的荷载，包括施工阶段中没有使用过的荷载。
        对于与其它成桥后作用的荷载进行荷载组合，须在postCS中进行。在生成荷载组合时将CS:合计定义为如LCB1的话，则postCS中的LCB1的结构状态即为施工阶段完了后的成桥状态。

23.        关于Tresca应力和有效应力(von-Mises应力)
        混凝土的破坏准则有最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力(Tresca应力)理论、von-Mises应力理论等很多理论。
        最大剪应力(Tresca应力)理论是指材料承受的最大剪应力达到一定限值时发生屈服。
        von-Mises应力是指有效应力达到一定限值时材料发生屈服(圆柱面破坏)。MIDAS软件输出的von-Mises应力是有效应力。
     

24.        非施工阶段分析中，收缩和徐变的计算
        目前版本中不支持该功能，但用户可建立一个施工阶段，将施工阶段的给出1500天，即可查看收缩和徐变。但需要将该施工阶段内分割成5个子步骤，以便于准确反应老化效果。

25.        收缩和徐变曲线中开始加载时间、结束加载时间、开始收缩时的混凝土材龄的意义
        开始加载时间、结束加载时间没有实际意义，仅用于图形显示范围。
        当开始加载时间不变、仅修改结束加载时间时，图形上开始加载时间位置数值发生变化的原因为左侧表格中的第一个起始数据为‘开始加载时间+（结束加载时间-开始加载时间）/步骤数’
        开始收缩时的混凝土材龄表示从浇筑混凝土开始到拆模板混凝土开始接触大气的的时间。需要注意的是，施工阶段分析时需要定义构件的初始材龄，开始收缩时的混凝土材龄不应大于构件的该初始材龄。

26.        计算自振周期的问题
        首先要在主菜单的模型>结构类型中选择将结构的自重转换为X、Y、Z方向，当只要查看竖向自振周期时，选择转换为Z方向。
        然后在分析>特征值分析控制中填写相应数据。

27.        地震反应谱计算中模态数量的选择
        规范规定反应谱分析中振型参与质量应达到90%以上，在MIDAS软件中的主菜单>结果>分析结果表格>振型形状中提供振型参与质量信息。在分析结束后，用户应确认振型参与质量是否达到了90%，当没有达到90%时，应在分析>特征值分析控制中增加模态数量。

28.        关于屈曲分析
        目前MIDAS软件中的屈曲分析是线性屈曲分析，可进行屈曲分析的单元有梁单元、桁架单元、板单元等。
        首先要在主菜单的模型>结构类型中选择将结构的自重转换为X、Y、Z方向
        然后在分析>特征值分析控制中选择相应荷载工况和模态数量。

29.        关于施工阶段分析中自重的输入
        首先要定义自重所属的结构组名称(如定义为自重组)。
        然后在荷载>自重中定义定义自重(在Z中输入系数-1)，并在荷载组中选项中选择相应荷载组名称(如自重组)，该项必须要选！
        然后在荷载>施工阶段分析数据>定义施工阶段中定义第一个施工阶段时，将自重的荷载组激活。以后阶段中每当有新单元组增加时，程序都会自动计算自重。即自重只需在第一个施工阶段激活一次，且必须在第一个施工阶段激活一次。

30.        关于支座沉降
        MIDAS中有两种方式定义支座沉降，一种是在荷载>支座强制位移中定义，一种是在荷载>支座沉降分析数据中定义。
        在荷载>支座强制位移中定义时，可以定义沿各方向的沉降量。同时以两个荷载工况定义两个支座的沉降时，这两个工况可以互相组合。当已知某支座的沉降时，可采用此方法定义支座沉降。
        当仅考虑支座沿整体坐标系Z轴方向的沉降时，推荐在荷载>支座沉降分析数据中定义支座沉降。当不能缺确切知道某支座发生沉降时，既用户欲计算所有支座不同时发生沉降或发生不同沉降量时，可采用此方法。
        在荷载>支座沉降分析数据中定义沉降例题:  某工程有四个桥墩，每个桥墩都要考虑1cm的沉降量，用户欲计算最不利的沉降组合结果时，a. 在荷载>支座强制位移>支座沉降组中将每个支座的沉降均定义为一沉降组(S1~S4)；b. 然后在荷载>支座沉降荷载工况中随便定义一个支座沉降荷载工况名称(如: SSS)；并将所有支座沉降组(S1~S4)到右侧列表中，然后在Smin中输入1，在Smax中输入3。然后进行分析，程序将自动生成SMax:SSS、SMin:SSS、Small:SSS三个荷载工况。其中SMax:SSS输出的是所有沉降可能组合中，各单元的最大反应；SMin:SSS输出的是所有沉降可能组合中，各单元的最小反应；SMall:SSS输出的是所有沉降可能组合中，各单元的最大反应和最小反应的绝对值中的较大值。在这里需要注意的是，各单元的最大反应(比如弯矩)并不是发生在同一种沉降组合中，在这里输出的是所有各单元在各种沉降组合中产生的最不利结果。

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Part II. 常见问题

1）问: 在MIDAS软件中施工阶段分析采用何种模型?
答: 施工阶段模拟中的模型概念有两种，一种是累加模型概念，一种是独立模型概念。

累加模型的概念就是下一个阶段模型继承了上一个阶段模型的内容(位移、内力等)，累加模型比较容易解决收缩和徐变问题。但较难解决非线性问题。举例说，当下一个施工阶段荷载加载时，上一个阶段已发生位移的模型容易发生挠动时(比如悬索桥模型)，上一阶段的荷载也应同时参与该施工阶段的非线性分析中，而此时累加模型很难解决该类问题。

独立模型的概念就是每施工阶段均按当前施工阶段的所有荷载、当前模型进行分析，然后作为当前施工阶段的分析结果，两个施工阶段分析结果的差作为累加结果。此类模型较容易使用于大位移等非线性分析中。但不能正确反应收缩和徐变。

目前MIDAS的施工阶段模拟实际上隐含了这两种模型的选择。
在分析>施工阶段分析控制中，当选择"考虑非线性分析"选项时，程序按独立模型计算，当没有选择该项时，按累加模型分析。

至于具体的工程，应选择哪种模型，应由用户判断。

MIDAS软件目前正考虑升级的部分:
1. 将施工阶段采用模型，由隐式改为用户选择。这不是单纯的改文字。
2. 在帮助文件中尽量对各种结构的施工阶段模拟提供分析模式。

2）问: 在MIDAS软件中静力荷载工况定义中的类型中包括了所有的荷载，为什么菜单下面还有移动荷载工况和支座荷载工况等内容呢?
答: 静力荷载工况中的荷载类型正如它的名字为"静力"类型。
当用户需要分析移动荷载处于某一个位置时的情况，即手动决定移动荷载位置后，再做静力分析时，需要在此定义相应的移动荷载工况，也为后处理中自动生成荷载组合做准备。

支座沉降分析数据中的支座荷载工况其实与移动荷载的概念差不多。举例说明，当有9个支座时，每个支座都可能发生沉降时，该功能可以由自动计算所有可能的沉降组合，因此提供的也是相当于"动态"的结果。所以另外增加了一个定义荷载工况的菜单。

(静力荷载工况中定义的基础变位影响力类型适用于荷载>支座强制位移菜单中)

其他动力荷载同上解释。

3）问：MIDAS软件能自动统计用钢量吗?
答: 在主菜单的工具>材料统计中您可以得到用钢量，如果是混凝土结构还可得到钢筋用量和混凝土用量。
4）问: MIDAS在做时程分析时如何输入地震波？
答: 地震波的输入在主菜单的荷载>时程分析数据>时程荷载函数中定义。
点击添加时程函数后，可选择30多个地震波，也可以自己定义时程函数。

MIDAS/Gen中可以输出中国规范要求的几乎所有参数，包括层间位移。
(另外可按中国规范设计混凝土结构、钢结构、钢骨混凝土结构)

5）问: 在SPC(截面特性值计算器)中DXF文件的应用
答: 步骤如下：
1.先在Tools>Setting中选择相应的单位体系。如果在CAD中按米画的则选择米。
2. 然后导入DXF
3. 然后在model>curve>intersect中进行交叉计算，以避免在CAD中有没有被分割的线段。
4. 在Section>Generate中定义截面名称。
5. 然后计算特性值。(也可直接在第4项中计算)

当截面中有内部空心时，可在进行4项后进行下列操作。
a. 在Section>Domain State中选择各部分是否为“空”，当区域中有红色亮显时，按左键为实心，按右键为空心(请看程序中信息窗口的说明提示)。

当截面有不同材料组成时(可超过2种)，在进行完上面a操作后，进行下列操作。
b. 在Section>Domain Material中选择各区域材料。需先定义材料名称和特性值。
在赋予各区域材料特性时，应选择某个材料为基本材料，一般选择混凝土。

在计算不同材料组成的截面的特性值时，应选择相应的单元尺寸。一般来说划分越细越好，但划分的太细计算时间会很长。一般在钢骨混凝土中选择钢板厚度的一半即可。

6）问: 在MIDAS/Gen中建立模型时，如何考虑楼板刚性的问题？
答: 步骤如下：
楼板的刚性效果是在模型>建筑物数据>层中点击"生成层数据"，程序将根据竖向节点的坐标生成各层及名称。您可以将不真实的层(层间节点生成的)移到左面去除。(一些通用有限元软件中不提供该功能)
按确认后在表格中，选择是否考虑刚性楼板效果。
楼板荷载的导入同PKPM一样，在荷载>分配楼面荷载中输入。

在这里多说一点。
在模型>建筑物数据>控制数据中输入相应的地面标高时，程序自动判别地面标高以下不考虑风荷载。(一些通用有限元软件中不提供该功能)

在模型>建筑物数据>控制数据中选择"各构件承担的层间剪力"，可输出各层中各构件承担的地震剪力。

7）问: 在MIDAS/Gen中做Pushover分析的步骤?
答: Pushover Analysis 中文又称为静力弹塑性分析或推倒分析。
在MIDAS/Gen中混凝土结构和钢结构的静力弹塑性分析的步骤不尽相同。

混凝土结构的静力弹塑性分析步骤为分析->设计->静力弹塑性分析。
钢结构的静力弹塑性分析步骤为分析分析->静力弹塑性分析。

即混凝土结构必须经过配筋设计之后才能够做静力弹塑性分析，因为塑性铰的特性与配筋有关。

设计结束后，静力弹塑性分析的步骤如下：
1. 在静力弹塑性分析控制对话框中输入迭代计算的控制数据。
2. 定义静力弹塑性分析的荷载工况。在此对话框中可选择初始荷载、位移控制量、是否考虑重力二阶效应和大位移、荷载的分布形式(推荐使用模态形式)。
3.定义铰类型(提供标准类型，用户也可以自定义)
4.分配塑性铰。用户可以全选以后，按"适用"键。
5. 运行静力弹塑性分析。
6. 查看分析曲线。

8）问: FEmodeler中DXF文件的应用？
答: 在FEmodeler中导入dxf文件并划分网格的步骤如下：

1. 先在view>Grid>Seting中定义Grid size。如果您在Dxf文件中是按米画的，则定义为0.1即可，若为mm则可按默认值500。
2. 导入DXF后应进行一次交叉计算(分割交叉直线).在model>curve>intersect。
3. 然后开始划分网格.在Mesh>Auto Mesh>;Planer Domain中定义网格大小，选择Mesh inner Domain和Include Interior point可包含内部的直线和点划分网格。如果对不同区域可先分别定义Part。对不同的PART可定义不同的网格大小。

9）问: 在FEmodeler中定义Part的方法？
答: 步骤如下:
在EDIT>;PART>Crete中定义各PART的名称
在EDIT>;PART>ADD中定义各PART。一个PART必须是一个封闭区域。

10）问: 我在FEmodeler中定义了PART，但是对该PART不能划分网格?
答: 一个PART必须是一个封闭区域，请检查一下区域是否封闭。另外与其它线段无连接的端点显示为蓝色。

11）问: 在MIDAS/Civil的移动荷载分析中，如何得到发生内力最大值时同时发生的其他内力？
答: 移动荷载作用下，查看梁单元的最大内力和同时发生的其他内力的步骤如下：

第一步，首先在主菜单的分析>移动荷载分析控制对话框中，在单元输出位置的杆系单元中选择"标准+当前内力"，如果只选"标准"项则只输出最大值。如果想要查看梁单元的应力，则需要选择下面的"计算组合应力项"。
第二步，在运行分析后，选择主菜单的结果>分析结果表格>梁单元>内力，在生成的表格中按鼠标右键，在弹出的关联菜单中选择"查看最大值"。然后选择相应的最大值，按"确认"键，则将输出同时发生的其他内力。

12）问: 有关MIDAS的非线性分析控制选项?
答: 在MIDAS的静力分析中，有三个地方有非线性分析控制选项。即主控数据中的迭代选项、非线性分析控制中的迭代选项、施工阶段模拟中的非线性分析迭代选项。
其中主控数据中的迭代选项适用于有仅受拉、仅受压单元(包括此类边界)的模型。既模型中有仅受拉、仅受压单元(包括此类边界)时，对这些单元的非线性迭代计算由该对话框中的控制数据控制。
非线性分析控制中的迭代选项适用于几何非线性分析。当做几何非线性分析时，在模型中即使有仅受拉、仅受压单元(包括此类边界)，对这些单元或边界的控制仍由非线性分析控制中的迭代选项。
施工阶段模拟中的非线性分析迭代选项，仅对施工阶段中的几何非线性分析起控制作用，模型中有仅受拉、仅受压单元(包括此类边界)时，在施工阶段分析中，这些单元或边界的控制仍由施工阶段模拟中的非线性分析迭代选项控制。
如果在施工阶段模拟中不做非线性分析，但施工阶段模型中包含了仅受拉、仅受压单元(包括此类边界)时，则主控数据中的迭代选项起控制作用。
如果在分析>非线性分析控制对话框中定义了非线性迭代控制数据，则施工阶段的postcs阶段的几何非线性分析控制由非线性分析控制中的迭代选项控制。

在MIDAS的动力分析中，非线性控制选项在定义时程分析荷载工况对话框中定义。

13）问：MIDAS/Civil施工阶段分析控制对话框中的索初拉力控制选项?
答：施工阶段分析控制对话框中的索初拉力控制选项有两种，体内力和体外力。该选项仅适用于索单元，不适用于预应力钢束。
在预应力荷载中给索单元加初拉力后做施工阶段分析时，如果选体内力程序中将以一定的变形量的方式加载到单元中，犹如给单元加一温度荷载一样。索内最终张力与索两端的锚固条件有关。当索两端完全锚固时，索内张力为所加初拉力；当索两端完全自由时，索内张力为零(可以类比加温度荷载时的自由伸缩)。
在预应力荷载中给索单元加初拉力后做施工阶段分析时，如果选体外力程序中将做为荷载加载在索两端。当该阶段只有该索力作用时，索的张力不变；当该阶段有其他荷载作用或下一阶段有其他荷载作用时，索力会有相应变化。
斜拉桥的施工阶段分析，一般选体内力。悬索桥的分析与悬索桥的类型(自锚式、地锚式)以及施工工序有很大关系，用户应根据工序和经验选择相关选项。

非施工阶段分析时，对于斜拉桥和悬索桥的初拉力程序内部按体内力进行处理。

14）问：MIDAS/CIVIL中有关斜拉桥施工中的索力调整问题?
答：步骤如下：
在CIVIL中可在预应力荷载中将不同阶段的索力定义为不同的组。
然后加载在不同施工阶段中。
在施工阶段分析控制对话框中的索初拉力选项中选择体外力。在5.9.0版本中增加了体外力的两个选项，“添加”和“替换”。当选择添加时，索的初拉力为累加；当选择“替换”时，表示将索力调整到某值(该阶段被激活的索力荷载值)。



15）问：在MIDAS中如何计算自重作用下活荷载的稳定系数(屈曲分析安全系数)?
答：稳定分析又叫屈曲分析，所谓的荷载安全系数(临界荷载系数)均是对应于某种荷载工况或荷载组合的。例如：当有自重W和集中活荷载P作用时，屈曲分析结果临界荷载系数为10的话，表示在10*(W+P)大小的荷载作用下结构可能发生屈曲。但这也许并不是我们想要的结果。我们想知道的是在自重(或自重+二期恒载)存在的情况下，多大的活荷载作用下会发生失稳，即想知道W+Scale*P中的Scale值。我们推荐下列反复计算的方法。

步骤一：先按W+P计算屈曲分析，如果得到临街荷载系数S1。
步骤二：按W+S1*P计算屈曲，得临界荷载系数S2。
步骤二：按W+S1*S2*P计算屈曲，得临界荷载系数S3。
重复上述步骤，直到临街荷载系数接近于1.0，此时的S1*S2*S3*Sn即为活荷载的最终临界荷载系数。

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part III 练习中常见问题

1、>动力分析 反应谱分析时是要将自重转化为质量的
>但稳定分析要不要将自重转化为质量？
>稳定分析要用到质量矩阵吗？

屈曲分析不需要质量矩阵，所以稳定分析不需要将荷载转化为质量。
前面所述是猜想您的模型中有动力或反应谱分析控制数据而没有删除所致。

2、>我用板单元建了一个单箱四室的连续梁模型。加自重及二期恒载的时候，是可以从结果－>分析结果表格里得到每个单元每个节点内力值的，但是我把移动荷载和支座沉降的却不能得到，在结果－>内力－>板单元内力里可以看到节点的平均值，但是表格里的值却都是0，不知道为什么？

表格里目前提供每延米长的内力，请在表格中查看内力(单位长度)。
另外，因为该功能输出的均为最大值(或最小值)，您不能将他们累加而得截面内力。
由局部方向内力的合力功能获得截面内力时，需要将移动荷载转换为静力荷载。即先求出不利位置，然后乘以冲击系数后进行加载。
在单箱四室的板单元模型中，由局部方向内力的合力功能获得截面内力时，要注意选取的点应为各端点(上部外挑翼缘端点和底板端点)，注意查看是否选择了所有需要选择的截面。

3、>1 做一座钢管拱桥的稳定分析，为柔性吊杆，用索单元模拟，结果系统提示索单元
> 不能用于稳定分析，该怎么模拟好？
>2 另外，系统提示移动荷载分析不能与稳定分析同时进行，也就是说我只能手动
> 加载汽车车队等活载，如果桥跨大，而车道又多的话，手动加载很费力，不知道有 没有方便点的方法？
>3 还有，做稳定分析时，要把自重转化到xyz三个方向吗，如果是的话，可以说一下原因吗，别的软件好象没有这一说法的？

1.
索单元不能做稳定分析，需要将索单元转换为桁架单元。

2.
稳定分析是针对某一种荷载工况或荷载组合的，属于静力分析的范畴。移动荷载是一种动态荷载，荷载的位置是变化的，也就是说每个加载位置的稳定安全系数是不同的。所以移动荷载的稳定分析只能依靠用户手动决定移动荷载的位置，并针对该位置的荷载做稳定分析。至于选取哪些位置做稳定分析，需要工程设计人员的判断。

3.
转换的原因是为了形成质量矩阵，当模型复杂时，转换需要时间(虽然时间不是很长)，所以程序没有将其设置为默认值(因为有的分析不需要)。很多软件不能自动将自重转换为质量，做动力分析或反应谱分析需要手动输入质量，这很麻烦。有些程序是默认转换

4、>1.在钢束特性值中如何考虑矩形预应力孔道？
>2.钢-混凝土结合梁（上为混凝土板，下为I字型钢）能否用联合截面定义，本人按此方法建模，分析出错：使用了SRC材料，但不是SRC截面。不知是何问题？

1.
您可以将矩形孔道换算成等截面的孔道，然后输入直径。

2.
钢混叠合梁的施工阶段模拟分析的例题近日将上载到网站，并将发送到您的E-mail中。
如果只是为了分析两次，可在材料中定义为钢材。

5、>我用板单元建立了一个单箱四室地箱梁模型。并且计算出了它在恒载、活载、支座沉降及温度下的受力情况。现在需要对截面进行配筋，请问该软件可否直接计算出配筋量（不包括预应力筋）？另外，如果我采用预应力筋呢？

如您所知，箱梁截面的配筋需要按梁截面来配(当然如果综合考虑温度应力、收缩和徐变等也应考察板单元的应力)，当用板单元建模时，为了方便用户按梁截面配筋，MIDAS/Civil在分析结果中给出了计算"局部方向内力的合力"的功能，用户只需给出剖断面，就可输出该剖断面位置的合力(弯矩、剪力、轴力)。用户根据输出的截面内力，可使用其他相应的小程序(这些程序在各设计院已经普遍)按梁单元配筋。

6、有两种方法可由用户输入截面数据。
第一种方法:在定义截面对话框中的“数值”表单中，由用户直接输入截面特性值。
第二种方法:在程序自带的截面特性值计算器(在主菜单的工具栏中)，画出截面或导入CAD的DXF文件后，由程序计算截面特性值，然后将其导入civil或gen.
第二种方法的具体应用，请查看FAQ中相应问题的说明。
另外，使用第二种方法时，如果是薄壁型截面，生成截面特性值时，最好采用Line的方法。

7、桥梁在活载作用下的稳定怎么计算？

稳定计算以及输出的整体结构的荷载安全系数，均是相对于某一种(或几种)荷载工况而言的。而活载（移动荷载）的位置是随时发生变化的。所以活载作用下的稳定计算，需要由用户将活载转化为静力荷载后进行。
在有重力荷载作用下，求其他荷载的稳定安全系数的方法请查看网站上的FAQ栏目的有关说明。

8、>我有一个单箱四室的箱梁桥，桥平面不规则，请问如何建模比较高效？以往用Ansys建模的时候都是直接导入节点命令流和建立单元的命令流文件，很方便快捷。不知道midas如何处理。另外midas在计算出截面内力后能否直接给出截面配筋？

1.
使用单元扩展命令，可方便地建立板单元、实体单元模型。

2.
可导入CAD的DXF文件。

3.
可在EXCEL中建立节点和单元，然后将其复制到civil的表格中。
目前能给出截配筋的只有矩形、T型和圆形截面。

9、>midas civil中进行结构的特征值分析，将结构自重转换为质量，选转换到x、y、z 项，后得到结构的振型，发现没有结构扭转的振型，是因为程序将自重转换到x、y、z 后没有考虑3个旋转方向的自由度的质量吗？还是其他的问题？如何才能将结构的扭转振型也算出来，显然一个结构要自己加集中质量会非常的麻烦，不知道是否有办法方便的算出扭转的振型来？？

10、> 对同一个连续刚构模型分别加载铁路荷载与公路荷载（只计活载，未计沉降、温度等因素影响），发现：采用公路活载时，施工及运营用时45分钟，但采用铁路活载时，用时近11个小时，相比较，时间太长。同时，对其它较简单模型分别加载公路、铁路荷载，都发现相似的问题。请问如何能使加载铁路荷载用时大幅减少？

有部分用户反应与国内一些软件相比，铁路荷载的分析速度较慢，经过我们的测试和分析，国内的一些软件在内部限制了荷载的加载步长(例如几十个)，这样荷载的加载位置较少，从而缩短了分析时间。由此造成的负面影响是显而易见的，即在三维分析中，丢失了一些构件的不利加载点，特别是会容易丢失剪力的最不利加载点。这洋做的结果是偏于不安全的。
目前在Civil中，在分析>施工阶段分析控制中用户可自定义加载点，您可选择最不利加载点，也可以选择每个单元上的加载点(您可以将其设置为2，即i和j点)。这洋多少可缩短计算时间。
经测试在相同加载点情况下，civil的分析时间反而较其他要快一些。
另外，在下一版本中，我们将增加用户输入步长(长度)选项。

11、>MIDAS CIVIL 可以对桥梁结构进行上下部结构整体计算，请问在模拟，对单向、双向、固定等型式的支座有何不同？另为对下部结构承台及基桩等如何模拟呢？用土弹簧还是用等刚度杆件？

桥墩上支承主梁的支座的话可使用边界条件中的弹性连接命令。
单向、双向、固定支座的模拟可将所需方向弹簧的刚度输入一个较大的值即可，比如10e10。如果是只能受压力的支座，可使用其中的"只受拉"选项。
对承台的模拟可根据用户的需要可使用梁单元或实体单元建模。桩可使用梁单元建模。
与土的接触条件的模拟，可以使用只受压的弹性连接模拟。

12、>MIDAS/CIVIL中是否可以采用荷载步的方式，每个荷载步计算一个稳定系数，然后取其中最小的稳定系数作为最后桥梁的稳定系数？

稳定系数都是相对对于某一结构及某些特定荷载而言的，就此意义来说某一施工阶段的稳定系数并不能适用于其他施工阶段的模型。
在MIDAS/Civil中用户可使用主菜单的"文件>另存当前施工阶段为"命令，将当前施工阶段保存为另一个模型，然后分别验算各施工阶段的稳定系数。

13、>在midas civil trial versio5.7.1中输入桁架腹杆中的预应力筋，发现钢束绕主轴旋转角度值不能大于45度，可我的腹杆与总体x轴的角度大于45度，该如何输,是该在“假想x轴方向”选中“向量”？但向量为什么只有两个数值，空间向量应该有3个分量，但为何用两个数表示，且发现只要向量分量的第一数为正（或为负），无论其大小为多少，预应力筋的方向都不会发生改变，这是为什么？

假想x轴方向是指在XY平面内的向量，所以只有两个数。
您的模型可按如下步骤操作:
1. 插入点可选倾斜腹杆的一端点。
2. 输入沿腹杆长度方向的钢束相对坐标。
3. 在绕主轴旋转中选择Y轴，然后输入腹杆角度，不选择投影

14、>如何在移动荷载输入中体现荷载横向分布系数？

    设计人员比较熟悉的荷载横向分布系数的概念，是将多个梁组成的结构简化为单一梁后进行分析的方法，其中荷载横向分布系数间接反应了结构的整体作用效果。
MIDAS/Civil为空间分析软件，用户可直接建立多个梁的整体模型，程序直接根据结构的整体效应(刚度)进行整体分析。
如果设计人员需要用MIDAS/Civil做单一梁分析，可在定义移动荷载工况时，在定义子荷载工况的对话框中的"系数"栏里输入相应的横向分布系数。

15、> 斜拉桥一般采用箱梁，剪力滞效应比较明显，但是斜拉桥建模助手中对主梁只能采用梁单元的形式。可否在建模助手中将之设置为板或者壳单元？

对于梁单元的剪力滞效应，MIDAS/Civil在边界条件>有效宽度系数通过调整各部位单元的Iyy值来反应。
对斜拉桥主梁，目前斜拉桥建模助手中只能自动建立梁单元模型，如果用户想要将箱梁建立成板单元模型，需手动建模。具体方法可参照最近在FAQ栏目中上载的有关说明

16、>如何利用板单元建立变截面连续梁（连续刚构）的模型？建立模型后如何输入预应力钢束？用板单元建立的连续梁（连续刚构）的模型？

    使用板单元建立连续刚构(变截面的方法)可简单说明如下：
1. 首先建立抛物线(变截面下翼缘)
2. 使用单元扩展功能由直线扩展成板单元，扩展时选择投影，投影到上翼缘处。
3. 在上翼缘处建立一直线梁(扩展过渡用)，然后分别向横向中间及外悬挑边缘扩展成板单元。
4. 使用单元镜像功能横向镜像另一半。
5. 为了观察方便，在单元命令中使用修改单元参数功能中的修改单元坐标轴选项，将板单元的单元坐标轴统一起来。
在板单元或实体块单元上加预应力钢束的方法，目前设计人员普遍采用加虚拟桁架单元的方法，即用桁架单元模拟钢束，然后给桁架单元以一定的温降，从而达到加除应力的效果。温降的幅度要考虑预应力损失后的张力。
这种方法不能真实模拟沿钢束长度方向的预应力损失量，但由于目前很多软件不能提供在板单元或块单元上可以考虑六种预应力损失的钢束，所以目前很多设计人员普遍在采用这种简化分析方法。
MIDAS目前正在开发在板单元和块单元上加可以考虑六种预应力损失的钢束的模块，以满足用户分析与设计的要求。

17、>如有一跨度30+50+30m，车道为双向6车道的路面，能否利用一些快速操作，编辑，
>快速建立整个板单元桥面的车道面

    您可以在建立一个车道面后，利用复制功能生成其它平行的车道面，然后修改偏心距离即可。偏心距离可采用ctrl+C和Ctrl+V的功能进行修改。
建立车道面时，采用鼠标点取的方式对输入不同跨度。

18、> 用FCM建模助手建立弯箱梁桥模型后，生成的是梁单元（类似平面杆系），请问在如何考虑横向的问题？（假如横向设置两个抗扭支座，分别计算每个支座的反力）？
> 采用梁单元能否计算横向的内力和应力（例如扭距、横梁的横向弯距等）？
> 提个建议，因建模后梁单元已赋予了箱型截面，横向尺寸均有，能否程序加入把梁单元自动转换成块单元的功能，那就很方便了。目前国内有个软件就具有这个功能，建模很方便，也很实用，对精确分析斜弯坡桥梁就很方便，避免采用梁格法的繁琐模拟。

FCM虽然生成的是梁单元，但可以进行抗扭计算。假如有双支座，您可以修改为两个支座(在支座位置建立两个节点，并将其沿Z轴复制，连接节点建立弹簧)。

MIDAS软件中的梁单元可以计算扭矩和横梁的横向弯矩。
将梁单元的截面建成面单元(也可从DXF文件导入)，然后用单元扩展的功能生成实体块单元即可。

19、>1、在Midas钢筋砼刚架桥建模助手中，桥面系只能是实心板的，无法生成箱型梁的。
>2、顶推法建模助手中，变截面的梁如何生成？
>3、悬臂法桥梁建模助手中，桥墩的高度都是相同的，与实际不符，
>4、箱型梁应用梁格法生成，是吧

1. 目前箱型梁的可在FCM、ILM、MMS的建模助手中建立。如果是一般桥梁，需要用户使用梁格法建立模型。梁格法中关键问题是横向联系梁的布置和刚度取值，使之能正确反应整体的抗扭能力。MIDAS将在今后版本中提供梁格法的自动建模助手。
2. 顶推法一般使用于等截面连续梁桥的施工中(参见人民交通出版社"预应力混凝土连续梁桥设计"，如果要使用变截面，需要在桥梁截面中先定义变截面，建模后再人工干预。
3. 建模助手只是提供一种模板，您可在生成模型后，使用移动节点的功能，很方便地调整桥墩的长度。
4.梁格法是一种分析方法，正如箱型梁有人用空间单一梁做分析，有人用板单元做分析，最近又流行用实体块单元做分析。至于采用何种方法应视具体工程、工法以及各工程设计人的经验判断而定。

20、>如果我的构件比较复杂，甚至是通过AUTO LISP编写的程序进行布尔运算获得最后实体
>但是导出DXF但Midas/Civil不认，也就是说Midas认为实体单元对应的是ACAD中多边形网格（3DMesh），而我的构件在ACAD中是“实体”或着是“多面网格”，有没有办法转换过去呢？（注：在ACAD中画一正方体，他是属于实体的）

目前的版本中不支持实体块单元的dxf的导入。如果您有FEmodeler，可在那里建立实体块单元网格，然后导入civil中。
FEmodler程序是个强大的有限元网格划分工具，您可以先看看网站上的介绍。该软件价格也是相当优惠的。

21、>如果我设计的桥梁是变截面但满足某一方程F（x），且截面形式Midas/civil里没有，需通过SFC计算再填入A、I、J等。也就是说全桥的单元截面都要用ACAD画出来再导入SFC，如果我划分的单元较小这样截面就很多很麻烦，SFC有没有提供象这种变截面的简单计算方法

目前MIDAS中的变截面组支持二次方程以下的小数点形式的变截面方程，如1.5次等。
您可以先在SPC中定义控制位置的两个变截面，然后用变截面组的方式定义方程。然后再细分变截面组。
我们将尽快按您的要求，在变截面组中让用户可以输入方程的各系数。

22、>如果梁与梁之间是通过翼板绞接，Midas/Civil应如何建模模拟梁翼板之间的绞接？

可以在主梁之间隔一定间距用横向虚拟梁连接，并且将横向虚拟梁的两端的弯矩约束释放。
此类问题关键在于横向虚拟梁的刚度取值。您可参考有关书籍，我们推荐E.C.Hambly写的"Bridge deck behaviour",该书对梁格法有较为详尽的叙述。

23、>如果我已经把模型做好，并且成功的解算出正确的结果，如某局部的应力，如何根据
>这些应力来配筋呢，有无相关资料呢？本人学艺不精，只知道平面杆系的配筋方法，
>好像是通过力的平衡建立平衡方程，从而解算配筋数量！不知道应力该如何配筋

您知道平面杆系的配筋方法，也就知道了配筋的方法。
在规范中是按内力进行配筋设计的。在MIDAS程序中不溜儿仅给出了梁、板、实体单元的应力结果，同样提供了查看内力结果的方法。在结果>局部方向的内力的合力。
您可依利用这些内力结果直接计算配筋。

24、>如果一条简支梁，我分别用梁单元来建立模型和用实体单元建立模型，其他约束情况和施工阶段等完全一致，Civil算出来的结果是否相同？或者有什么具体的差别？

首先模拟不可能完全一样，如果模拟得很接近的话，其结果的差异不会很大。请参见midas/gen的用户手册中的验证例题手册。

25、>如果我设计的拱桥，他并没有使用预应力，而是普通钢筋混凝土。我应该任何描述
>普通钢筋对结构作用！另外弹性模量E是否输入混凝土的E。截面特性是考虑“换算截面”的面积和惯性矩I吗？Civil的截面计算工具似乎不能计算换算截面功能，是否有更好的做法？

一般做结构分析建模时是不考虑钢筋的，弹性模量也是输入混凝土的E值。如果用户想考虑钢筋的作用，在MIDAS的截面计算器中是可以实现的。甚至可以计算几种材料的组合截面。请参看FAQ中有关SPC的说明。

26、>能不能让弹簧只受压？如果不能，如何查弹簧的反力？

如果您用板单元，可使用面弹性支撑中的只受压。
如果您使用梁单元，可使用弹性连接中的只受压。
如果您做弹性地基梁分析，可先将梁分割，然后将节点向向复制1m，然后用弹性连接中只受压弹簧连接。向下复制的节点应赋予固接的边界条件。
如果您做弹性地基板分析，可直接使用面弹性支撑中的只受压弹簧，无需复制节点。

27、> 拉索张拉时，MIDAS好像只能指定索力。实际工程中可能需要指定索力的竖直分量或水平分量，这类问题如何解决？还有调值问题，例如通过张拉某些索，使某些点的位移或某些截面的内力达到指定值。

斜拉桥的施工阶段分析是个比较复杂的问题。您提到的这些问题里还包含了优化的问题。您可以在任何一个施工阶段做索力优化，计算出使某些点的位移或某些截面的内力达到指定值时所需的索力。
然后就是索力调整的问题。为了达到优化的索力，可以在进行到某一施工阶段后，经查看分析结果后，将差值部分定义为另一个荷载组后加到该施工阶段。
斜拉桥的施工阶段模拟应该不断地进行优化、调整、分析(包括倒拆分析)的循环过程。

28、>midas/Civil 中文版活载是否包含英国Bs5400规范（HA、HB），如没有，能否自行定义？

中文版中有自定义活载的功能，但我们不推荐将其他国家的活荷载用自定义的方式定义。因为在自定义中虽然可以确定荷载大小和位置，但各国活荷载的加载方式不同。
我们提醒用户注意的是，使用其他国外有限元软件时，要慎重使用用户自定义的方法加载中国车辆活荷载。
下半年我们有计划在中国版Civil中增加BS车辆活荷载，同时恢复美国和加拿大的车辆活荷载。

29、>请问一下如果截面形式在软件提供里找不到
>自己可否编辑再插入

可以在工具>截面特性值计算器中画出您的截面，然后生成一个截面名称，程序会计算出相应截面的特性值。您也可以从CAD中导入截面(比如单线条的箱型截面，然后在截面特性值计算器中赋予线宽代表板宽)。

30、>静力荷载工况中包括了所有的荷载
>为什么菜单下面还有移动荷载工况和支座荷载工况等内容呢
>荷载倒底是如何定义的

静力荷载工况中的荷载类型正如它的名字为"静力"类型。
当用户需要分析移动荷载处于某一个位置时的情况，即手动决定移动荷载位置后，再做静力分析时，需要在此定义相应的移动荷载工况，也为后处理中自动生成荷载组合做准备。
支座沉降分析数据中的支座荷载工况其实与移动荷载的概念差不多。举例说明，当有9个支座时，每个支座都可能发生沉降时，该功能可以由自动计算所有可能的沉降组合，因此提供的也是相当于"动态"的结果。所以另外增加了一个定义荷载工况的菜单。
(静力荷载工况中定义的基础变位影响力类型适用于荷载>支座强制位移菜单中)

31、关于静力弹塑性分析

Pushover Analysis 中文又称为静力弹塑性分析或推倒分析。
在MIDAS/Gen中混凝土结构和钢结构的静力弹塑性分析的步骤不尽相同。
混凝土结构的静力弹塑性分析步骤为分析->设计->静力弹塑性分析。
钢结构的静力弹塑性分析步骤为分析分析->静力弹塑性分析。
即混凝土结构必须经过配筋设计之后才能够做静力弹塑性分析，因为塑性铰的特性与配筋有关。
设计结束后，静力弹塑性分析的步骤如下：
1. 在静力弹塑性分析控制对话框中输入迭代计算的控制数据。
2. 定义静力弹塑性分析的荷载工况。在此对话框中可选择初始荷载、位移控制量、是否考虑重力二阶效应和大位移、荷载的分布形式(推荐使用模态形式)。
3.定义铰类型(提供标准类型，用户也可以自定义)
4.分配塑性铰。用户可以全选以后，按"适用"键。
5. 运行静力弹塑性分析。
6. 查看分析曲线。

32、移动荷载作用下查看同时发生的内力

移动荷载作用下，查看梁单元的最大内力和同时发生的其他内力的方法如下：
第一步，首先在主菜单的分析>移动荷载分析控制对话框中，在单元输出位置的杆系单元中选择
"标准+当前内力"，如果只选"标准"项则只输出最大值。如果想要查看梁单元的应力，则需要选择下面的"计算组合应力项"。
第二步，在运行分析后，选择主菜单的结果>分析结果表格>梁单元>内力，在生成的表格中按鼠标右键，在弹出的关联菜单中选择"查看最大值"。然后选择相应的最大值，按"确认"键，则将输出同时发生的其他内力。

33、叠合梁的施工阶段模拟

叠合梁的施工阶段模拟，包括组合结构(如钢管混凝土)的施工阶段模拟在V5.8.1版本中有了重大改善。用户可使用一个单元模拟叠合截面，用户可选择叠合的时间和所属的施工阶段，并可考虑收缩和徐变。5.8.1版本已经推出。
屈曲分析中出现负值，表示反力与作用的荷载工况或荷载组合的方向相反时，结构发生屈曲。因为很少会出现作用相反方向的荷载，用户可忽略负值的特征值。