Midas - 单层两跨三维框架 例题1 单层两跨三维框架 MIDAS/Civil 例题 1. 单层两跨三维框架 概要 分析模型和荷载条件 / 21翻开文件与设定根本操作环境 单位系 / 3 菜单系统 / 4 坐标系和栅格 / 63输入构件材料及截面数据 运用节点和单元进展建模 输入构造的支承条件 输入各种荷载 设定荷载条件 / 19 输入荷载 / 20 输入楼面荷载 / 21 输入节点荷载 / 22 输入均布荷载 / 239 11 17 19进展构造分析 查看分析结果模式 / 27 荷载组合 / 30 查看反力 / 32 查看变形与位移 / 35 查看构件内力 / 39 剪力图及弯矩图 / 40查看构件应力及动画的处理 / 44 梁单元细局部析 / 4928 29 概要 例题1. 单层两跨三维框架此例题是针对初次接触MIDAS/Civil的用户对于一个简洁的单层两跨三维框架介绍了从建模到分析以及结果校核等全部过程，以便用户能够简单地跟随操作遵照本章的提示亲自运用一次程序的话可以在短时间内对MIDAS/Civil的环境及其运用方法得到理解。
在Install CD中供应有包含此例题全部建模、分析和结果确认过程的动画及讲解通过动画及讲解先对整个分析过程获得必须了解的话，可以进一步提高跟随操作的效果此例题所介绍的各阶段的分析步骤与一般实际工作中的分析过程根本一样其详细内容如下1. 翻开文件并设定操作的根本环境 2. 输入构件的材料及截面的数据 3. 运用节点和单元进展建模 4. 输入建筑物的支承条件 5. 输入各种荷载 6. 进展构造分析7. 对结果进展校核和分析 1 例题 分析模型与荷载条件单层两跨三维框架的构造形态及运用的构件如图1所示为使问题简洁化，荷载条件考虑了以下3种条件 ? ? ? ? Z荷载条件 1 : 模型的自重及在2层楼面按重力方向施加5kN/m2的 荷载条件 2 : 在2层楼面施加2.5kN/m2的活荷载1轴上端按(+)X方向施加101kN的集中荷载 荷载条件 3 : 在○A轴的全部构件按(+)Y方向施加10kN/m的均布荷载 荷载条件 4 : 在○ 恒荷载 123????楼板荷载 10 tonf101kN 1 tonf/mY A10 tonf1 tonf/m 6m101kN 1 tonf/m 10kN/m 3mBX10kN/m 2.5m10kN/m 2.5m2.5m2.5m???? ? ?? 全局坐标系的原点 柱截面： HW200x200x8/12 ?? ?? : H 200x200x8/12梁截面 ： HN400x200x8/13 ? ?? : H 400x200x8/13 图1. 单层两跨三维框架 单层两跨三维框架 翻开文件和设定根本操作环境 首先将显示桌面上或相应书目中的MIDAS/Civil的通过选择画面上端的文件>新工程(或者(或者 )输入文件名并保存。
图标连击两次以翻开程序 )翻开新文件，之后选择文件>保存菜单单位系 MIDAS/Civil可以同时运用多种单位(units)，因此在操作过程中既可以采纳单一单位系(例如 : m、N、kg、Pa等SI单位系)，也可以采纳复合单位系(例如 : m、kN、lb、kgf/mm等)另外，由于可以依据所输入数据的特点随意变更单位，所以在输入位置时可以运用 ‘m’，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2体系)将其该为‘mm’，还可将进展分析时所运用的‘kN’、‘m’改为应力单位‘N/mm2’ 主菜单 工具条 模型窗口 ? 在工作树中支持拖放(Drag&Drop)方式的菜单系统树形菜单 状态条 ?图 2. MIDAS/Civil的初始画面? 信息窗口 3 例题 Icon的Toggle on状况随初始值的设定而不同在跟随例题进展操作时， 最好按所提示的Toggle on 状态一样设置以免出现错误 由于所运用的单位系可以自动变换而显示于画面下端(Status bar的单位变换窗口-图2的?)和数据的输入栏中，故可以简洁地操作而不致混淆。
这里我们将‘m’和‘kN’作为运用单位1. 在主菜单项选择择工具条>单位体系 2. 在长度〔Length〕选择栏选择‘m’ 3. 在力〔质量) 选择栏选择‘kN’4. 点击键 Toggle on ? 菜单系统 MIDAS/Civil为构成最正确的操作环境，供应以下4种菜单系统以便可以简捷快速地导入各种功能 主菜单 ? 树形菜单 ? 图标菜单? 关联菜单主菜单是windows体系中普遍采纳的菜单，可以通过画面上端的主菜单项选择择各附属菜单树形菜单处于模型窗口的左侧，是将实际进展构造分析和设计过程中的一套功能按依次整理而成的树形构造因此，即使是初学者也可以遵照树形菜单的依次较为简单地完成分析工作在树形菜单的“工作”表单中将到此时此刻为止所输入的事项按阶层构造显示出来以便可以一目了然地对其进展确认利用其中各项通过拖&放功能可以对模型数据进展输入或修改，或有效地对选择和激活功能予以利用图标菜单是为了提高用户的操作效率将经常运用的功能(各种模型视图功能或者选择功能等)以图标进展供应的菜单系统 单层两跨三维框架 关联菜单是为了能够在画面上最少地移动鼠标而设计的。
用户只要在模型窗口上简洁地点击鼠标的右键，就可以便利地导入各种经常运用的功能菜单本例题主要运用树形菜单和图标菜单在MIDAS/Civil中可以按用户的喜好对Icon的排列随意进展变更除了初始画面上所排列的工具条(图2)以外，还可以添加节点、单元、结果、特性及查询工具条等画面在节点或单元的输入阶段假设将节点和单元及特性工具条等添加到所需位置的话会特别便利 1. 在主菜单项选择择工具>用户制定>工具条2. 在工具条书目将节点、单元及特性表示为‘?’3. 对单元工具条上的蓝色局部用鼠标指定后可以拉放到自己所需的位置 4. 运用一样的方法可以排列节点工具条和特性工具条 5. 点击工具条对话窗口的完毕键(图3. 工具条的排列) 5 例题 ?在全部对话窗口，GCS用大写(X, Y, Z), UCS和ECS用小写(x, y, z)表示 在MIDAS/Civil中假设未对UCS作另行设置，那么UCS和GCS是相同的栅格会自动排列于UCS的x-y平面上 坐标系和栅格 MIDAS/Civil除了供应全局坐标系(GCS, Global Coordinate System)和单元坐标系(ECS, Element Coordinate System)以外，还为了输入的便利供应节点坐标系(NCS, Node local Coordinate System)和用户坐标系统(UCS, User Coordinate System)。
GCS是用户在定义建筑物的总体几何模型时所运用的根本坐标系 ECS是反映单元的特性并为确认分析结果地便利而对各个单元所给予的坐标系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随意节点按特定方向给予边界条件(Local Boundary Condition)或强制变形时所运用的坐标系UCS是指用户考虑建筑物的特别形态和排列，为了更便利地建模而在GCS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?)中显示出来由于一般在实际操作中所接触的建筑物大都具有困难的立体形态，所以在输入根本形态数据的初期阶段，将操作环境设置为2维平面会较为便利特殊是对于含有困难平面的建筑物，假设将相应平面设置为UCS的x-y平面，排列点各或轴线并利用捕获功能的话会极为便利本例题中的建筑物由于其形态简洁，尽管可以不利用栅格进展建模，但为了加深对用户坐标系统和栅格概念的理解还是运用了这些功能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>几何模型>用户坐标系统>X-Z平面)功能将○A平面(GCS X-Z平面)设定为UCS的x-y平面。
单层两跨三维框架 7 例题 点击键可将所指定的用户坐标系统保存起来以便可以在须要的时候重新导入在对几个UCS来回运用时，此功能特殊便利 1. 在图标菜单点击 X-Z 2. 在原点输入栏输入‘0, 0, 0’ 3. 在角度输入栏输入‘0’ 4. 点击键Toggle on 图4. 指定用户坐标系统 为建模的便利通过以下的操作在UCS x-y平面上排列1m间距的点格 1. 在图标菜单点击 设置点栅格 2. 在dx, dy输入栏输入‘1, 1’ 3. 点击键 图5. 设定点栅格 ? 单层两跨三维框架 由于当前画面的视点被设定为标准视图，所以为输入的便利将其转换为 正面视图(或树形菜单的视图>视点>正面(-Y))以使点格的横竖方向与模型窗口相同另 ?MIDAS/Civil在最初状态中为用户便利已经将栅格捕获功能设为了Toggle on状态，因此可以不必另行点击外，运用 捕获点格以使鼠标的击点可以自动移到邻近的轴网上 〔正面视图〕 捕获点格(Toggle on) 全部 (Toggle off) 1. 在图标菜单点击2. 在图标菜单点击3. 点击 捕获轴线、输入构件的材料和截面数据 例题模型所运用构件的材料和截面假定如下。
材料编号 1 : Grade3截面编号 1 : HW 200 ? 200 ? 8/12 – 柱 2 : HN 400 ? 200 ? 8/13 – 梁 1. 在树形菜单的菜单表单项选择择几何模型>特性>材料 2. 点击图6的键3. 在一般的材料号输入栏中确认‘1’(参考图7) 4. 在类型栏中确认‘钢材 5. 在钢材标准中确认‘GB(S)’ 6. 在数据库选择栏中选择‘Grade3’ 7. 点击键?截面数据还可以通过 主菜单的模型>材料和 截面特性>截面来输入8. 选择特性对话窗口上方(图6的?)的截面单元 9. 点击键10. 确认截面对话窗口上方(图8的?)的数据库/用户表单 11. 在截面号选择栏中确认‘1’12. 在截面形态输入栏中确认‘工字型截面’ 13. 在数据库选择栏中确认‘G。