平面网架分析设计及优化工程咨询

1、midas/gen 培训资料培训资料千斤鼎咨询千斤鼎咨询1千斤鼎工程咨询2平面网架分析设计及优化平面网架分析设计及优化目的目的熟悉网架建模、分析、设计熟悉网架建模、分析、设计钢构件验算钢构件验算钢结构优化设计钢结构优化设计 操作步骤操作步骤-建立平面网架模型建立平面网架模型-施加荷载及边界条件施加荷载及边界条件-查看分析结果查看分析结果-设计设计-对构件进行优化对构件进行优化3 例题平面网架分析设计及优化平面网架分析设计及优化4 基本操作要点 （1）设定操作环境及定义材料和截面）设定操作环境及定义材料和截面 （2）建立网架的一个锥体）建立网架的一个锥体 注：勾选交叉分割注：勾选交叉分割 移动对

2、角线的中点形成锥体的顶点移动对角线的中点形成锥体的顶点 用拖放功能修改腹杆截面用拖放功能修改腹杆截面 （3）形成平面网架）形成平面网架 分别复制分别复制x、y方向的锥体方向的锥体 建立下弦杆件建立下弦杆件 （4）利用扩展功能生成柱）利用扩展功能生成柱 （5）定义边界条件）定义边界条件 5 基本操作要点 （6）加荷载）加荷载 施加恒荷载、活荷载、风荷载、自重施加恒荷载、活荷载、风荷载、自重 （7）输入反应谱分析数据）输入反应谱分析数据 （8）将荷载转换为质量）将荷载转换为质量 组合系数：恒载组合系数：恒载 1 活载活载 0.5 （9）运行分析运行分析 （10）荷载组合）荷载组合 自动生成一般组合

3、和钢结构设计组合自动生成一般组合和钢结构设计组合 （11）查看分析结果）查看分析结果 振型形状及各振型所对应的周期振型形状及各振型所对应的周期 查看反力、位移查看反力、位移 桁架单元的内力、应力桁架单元的内力、应力 6 基本操作要点 （12）一般设计参数）一般设计参数 由程序自动计算由程序自动计算“计算长度系数计算长度系数” （13）钢构件截面验算）钢构件截面验算 显示红色表示验算通不过显示红色表示验算通不过 对于通不过的截面对于通不过的截面 进行修改进行修改 7 基本操作要点（14）自动优化设计）自动优化设计 主菜单选择主菜单选择 设计设计钢结构优化设计钢结构优化设计分析选项：输入反复计算次

4、数。分析选项：输入反复计算次数。板厚数据：在使用板厚数据：在使用“built”据据 库时，焊接截面所库时，焊接截面所 使用的钢板厚度数使用的钢板厚度数 据库在此定义。据库在此定义。柱截面设计：对轴力和弯矩或柱截面设计：对轴力和弯矩或 仅对轴力进行优仅对轴力进行优 化化用户定义截面列表：用户定义截面列表： 当截面数据库选择当截面数据库选择 “用户用户”时，在此定时，在此定 义用户数据库，具义用户数据库，具 体格式详见帮助文体格式详见帮助文 件。件。 8 基本操作要点 （15）更新分析模型）更新分析模型 可以通过文本格式及图形格可以通过文本格式及图形格式来查看杆件应力、杆件重式来查看杆件应力、杆件

5、重量、结构整体重量等数据在量、结构整体重量等数据在优化设计过程中的变化情况优化设计过程中的变化情况及最后结果。及最后结果。点击点击“更新分析模型更新分析模型”即可即可将优化设计所求得的杆件截将优化设计所求得的杆件截面赋给模型。再次进行分析面赋给模型。再次进行分析和验算，对个别不符合要求和验算，对个别不符合要求的截面或者应力比过小的截的截面或者应力比过小的截面单独进行调整。面单独进行调整。9 基本操作要点 （16）查看钢构件设计结果简图）查看钢构件设计结果简图 主菜单选择主菜单选择 设计设计 钢构件设计结果简图钢构件设计结果简图 验算比：组合验算比：组合 勾选验算勾选验算 显示：梁、柱、支撑显示

6、：梁、柱、支撑 （17）查询荷载）查询荷载/单元质量单元质量 主菜单选择主菜单选择 查询查询 荷载统计表格荷载统计表格/质量统计表格质量统计表格 （18）材料统计）材料统计 工具工具材料统计材料统计 10midas/gen 培训资料培训资料11大体积混凝土水化热分析大体积混凝土水化热分析分析目的分析目的-热传导分析热传导分析-热应力分析热应力分析-利用管冷来减小温度应力利用管冷来减小温度应力操作步骤操作步骤-定义材料时间依存特性定义材料时间依存特性-建立实体单元模型建立实体单元模型-输入水化热分析控制数据输入水化热分析控制数据-输入输入环境温度、对流系数及定义单元对流边界环境温度、对流系数及定

7、义单元对流边界-定义固定温度定义固定温度-输入热源函数及分配热源输入热源函数及分配热源-输入管冷数据输入管冷数据-定义施工阶段定义施工阶段12基本模型基本模型板式基础地基 1/4模型 13定义材料时间依存特性定义材料时间依存特性 混凝土28天抗压强度：按相应规范规定给出。 混凝土抗压强度系数（a，b）：按相应规范取值。 注：混凝土收缩徐变特性在水化热分析控制中定义。14输入水化热分析控制数据输入水化热分析控制数据最终施工阶段：决定哪个施工阶段为最终施工阶段。积分系数(时间离散系数)： = 0 ： 前向差分 = 1/2 ： crank-nicolson法 = 2/3 ： galerkin法 =

8、1 ： 后向差分。 初始温度：输入热传导分析所需的结构初始温度。单元应力输出位置：选择单元应力输出位置。徐变和收缩：决定是否考虑徐变和收缩。有一般方法和有效系数法两种。 使用等效材龄和温度：进行水化热分析时，选择是否使用等效材龄和温度。 考虑自重：考虑自重时选择此项。重力方向的自重输入“1”。15输入环境温度输入环境温度可输入常温或正弦函数形式的温度变化曲线。也可用户自定义任意变化曲线。16输入对流函数输入对流函数可定义常数对流系数。或用户根据已有数据自行定义任意曲线。17定义单元对流边界定义单元对流边界将前面两步定义的环境温度函数和对流系数函数赋予给相应的边界，并注意指定边界组，用于后面的施工阶段分析。18定义固定温度定义固定温度输入结构的固定温度条件。具有固定温度的位置，其温度不随时间发生变化。一般赋予结构与地面的接触面。 19输入热源函数及分配热源输入热源函数及分配热源热源函数又称热源强度函数，用来表现水化过程发热状态的函数。可定义如下形式函数： 常量：常量：热源强度(每小时、每立方米体积混凝土发热量)不变。 设计标准：设计标准：按经验公式计算热源强度，一般给出绝热温升变化函数，程序内部将其转换为热源强度函数。 用户：用户：由用户定义热源强度函数。20输入管冷数据输入管冷数据为了降低混凝土的温度，在混凝土内设置冷却管。比热：水的比热。比重：水的比重。流入温度：水在入口处