midas软件初级使用教程

1、Documentserialnumber【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】悬臂梁和简支梁北京迈达斯技术有限公司建立模型建立模型建立模型建立模型建立模型目录摘要本课程针对初次使用MIDAS/Civil的技术人员，通过悬臂梁、简支梁等简单的例题，介绍了MIDAS/Civil的基本使用方法和功能。包含的主要内容如下。1. MIDAS/Civil的构成及运行模式2. 视图(ViewPoint)和选择(Select)功能3. 关于进行结构分析和查看结果的一些基本知识(GCS,UCS,ECS等)4. 建模和分析步骤(输入材料和截面特性、建模、输入边界条件、输入荷载、结构分

2、析、查看结果)使用的模型如图1所示包含8种类型，为了了解各种功能分别使用不同的方法输入。HLJUl亠1±1竺简支梁百iEk毁卩音愷:却,罰卽|网e包8皿殛kt僅删W壮飯如出邯圈吃忙伍卅鈕曲耳I(PrEiskH叮(EHYdl理了卫日“162吭=|#上elpeltfl曲k出去A-曲3'1*1I建立模型也可使用窗口下端的状态条（图3（b）来转换单位体系。1.2.3.4.设定操作环境首先建立新项目（匚新项目），以''为名保存（际保存）。文件/新项目文件/日保存（Cantilever_Simple）单位体系是使用tof（力），m（长度）。1. 在新项目选择工具单位体系?

3、2. 长度选择m',力（质量）选择'tonf（ton）'3. 点击工具/单位体系长度m;力tonf?本例题将主要使用图标菜单。默认设置中没有包含输入节点和单元所需的图标，用户可根据需要将所需工具条调出，其方法如下。在主菜单选择工具用户定制工具条在工具条选择栏勾选'节点'，'单元'，'特性'点击1朋|工具用户定制工具条工具条节点（开），单元（开），特性（开）图2.工具条编辑窗口将调出的工具条参考图3拖放到用户方便的位置。移动新调出的工具条时，可通过用鼠标拖动工具条名称（图3（a）的）来完成。对于已有的工具条则可通过拖动图3（

4、a）的来移动。O（a）调整工具条位置之前l-JlACi-iiaL?b：i-Li-.fl.WlJ（b）调整工具条位置之后也可不使用图标菜单而使用关联菜单的材料和截面特性材料来输入。关联菜单可通过在模型窗口点击鼠标右键调出。使用内含的数据库时，不需另行指定材料的名称，数据库中的名称会被自动输入。库Grade3""'轴网&沾捕二乂材料.DA疋乂材使用CiviT'gl|t_:1缩放点击动巫AuftyifajS的聞MT咎*富曲曲讐_rI-射.眄点击疥5.7.含的Grade激査JL止口艮；±.乂材料。a号为'1'（参考图4）视点钢材确认

5、一般在类型在钢材的规范栏中选择CB（S）'?在数据库中选择Grade3'?点击模型f料和截面特性/材料£计类型钢材.；钢材规范剛态条数据muz数据设计类型中包括钢材、混凝土、组合材料（SRC）、用户定义等4种类型，包含的规范有GB（中国），ASTM（美国），JIS（日本），DIN（德国），BS（英国），EN（欧洲），KS（韩国）等。定义截面模型/数据库/用丿据库KSI.袒截面名称诅440X30011/18偏心中心?材料和截面特性/工截面形状工字形截面;数据库；数图5.输入截面数据HIM单元需处理的模型处于整体坐标系（GlobalS）的X-Z平面二（自动约束Y方的转动b

6、tJi:结构类型结构类型X-A平而建模之前先简单介绍一下鼠标编辑功能。在建立、复制节点和单元或者输入荷载等建模过程中，需输入坐标、距离、节点或单元的编号等数据，此时输入节点和Civil面内的结构类型简单地本例题System,GCX轴和Z轴|Plane）。模型/元为分析三维空间结构而开发的，对于二维平盪束不需要的自由度。对此可通过选择结构Coordinate方向的位移和绕莎。故可将结构指定为二维结构（X-Z鬼*可使用鼠标点击输入的方式来代替传统的键盘输入方式。用鼠标点击一下输入栏，其变为草绿色时，即可使用鼠标编辑功能。对于大部分前处理工作都可使用鼠标编辑功能，用户手册或例题资料中的?'标

7、志即表示该处可使用鼠标编辑功能为使用鼠标编辑功能需将捕捉功能激活，根据需要也可定义用户坐标系（User-definedCoordinateSystem,捕捉功能的详细说ucs）明请参考在线帮助手册。点栅格是为了方便建模而在UCS的x-y平面内显示的虚拟参照点。激活点栅格捕捉功能，鼠标就会捕捉距离其最近的参照点。?点栅格的间距可在模型定义轴网定义点格中调整。记正面，点格（开），捕捉点（开）/捕捉节点（开），I芦捕捉单元（开）模型/用户坐标系统/宜X-Z平面坐标原点（0，0，0）旋转角度角度（0）?处于开启状态的捕捉功能单元的1/2捕捉功能被激活时，鼠标就会捕捉单元的中点，另外也可将其设置为GC或

8、和。UCS点格UCSGCS图6.各种被激活的捕捉功能图标单以元及1/2捕捉对于模型，采用先建立节点后再利用这些节点建立单元的方法来建模。丄节点号（开），11单元号（开）模型/节点/f建立节点坐标（0,0,0）?图7.在原点（0,0,0）建立节点状态条的U指UCS,G指GCS。图7.（0在，原0，点0）（0，0，0）建立节点将建立的节点复制到梁单元的各节点位置。（将12m长的梁单元分割成6等分）开启自动对齐可将新建立的节点、单元及整个模型自动缩放使其入窗口。dz等两节点间距离时可使用鼠标编辑功能通过连续点击相应节点来方便地输入。自动对齐（开）？模型/节点/厨移动和复制单选（节点：1）移动和复制等

9、间距？dx，dy，dz（2，0，0）?;复制次数（6）？IIIlliTJidiiBeI，1W4I_KB8.复制节点泊勺状态下利用建立单元功能输入点栅格间距的默认值为，可以此确认复制的节点间的距离是否正确输入单元时使用鼠标编辑功能的话，点击节点的同时会生成单元，故不需另行点击梁单元匚皿，二勾选交叉分割（图9的）的话起点（节点1）和终点（节点7）,在各节点处还是会自动分f而生成6模型/单元7单元类型1一般梁/变截面梁材料440x300x11/18，即使直接连接单元的个单元乍建立62=l2m:Grade3;截面1:HM键。|夢L>i乩tL”¥i.2；zLnIHukMlUHfcl

10、9;iU1.11:"1tL«nuRfflS«Cfctil!.HUMJ41>4|ft+C!：1raw'llS4ti：iip-11««!iwilfcj-J.«i21<4-1?fl交叉分割>节点（开）;节点连接（1,7）?“口*g砲.图冲输入梁单元口事皑用口输入边界条件二使用一般支承输入边界条件，即将节点1的Dx,Dz,Ry自由度鄴束使其，因为已将成为悬臂梁。.因为已将结构类型定义为了X-Z平面，故不需对Dy,Rx,Rz自由度再做线束。一亠亠_二亠亠_pT点击'消隐可如图显示输入的梁单元的实际形状。MIDA

11、S/CiVilphsn戶/有.6：个自由度(右上角（Dx）代表节点坐标系（未定义节点坐标系时为整体坐标系）x轴方向的位移自由度，并按顺时针方向分别代表y、z方向位移及绕x、y、z轴节点荷H移。的方向为GCS的Z轴的反方向，故在FZ输入栏中输入T'。荷载的加载方向按'+,-'号来输入。选择FXYZ可同时查看水平反力和竖向反力。皀三维空间结构分析程序，故每个节点Dy,Dz,Rx,Ry,Rz）。如图10所在模型中是由6个三角形按顺序组成的勺束的自由度其三角形瞽色会成绿（Dx,由度，被纟°曲边形表现的1PH色，以便_乙单元号（关）I十U'书砂3模型/边界条件/

12、一般支承J单选（节点：1）选择>添加支撑条件类型Dx（开），Dz（开），Ry（开）?图10.输入边界条件（固定端）丄X?1<G列-肩QiI丽>土比<*m占黠点2昜凯阻M>««|p7I±|输入何载输入节点荷载沸定义静力荷载:荷载/静力荷载工况I-S4、梁单元荷载、压力荷载等荷载前，需工况（StaticLoadCase）oi称（NL）;类型用户定义的荷载一”图11.定义荷载工况一:叽在悬臂魂中央（节'点4）输入大小为1tonf的节点荷:、述ZDx-中士Rv/'JDyri载J荷载严节SFiSShEDxDy点荷载型DZ”

13、9;血单选（节点：4）荷载工况名称NL;选择添加;FZ（-图12.输入节点荷载运行结构分析建立悬臂梁单元、输入边界条件和荷载后，即可运行结构分析。分析/兰运行分析血载方向查看反力查看反力的步骤如下。由结果可以看出分析结果与手算的结果一致。（竖向反力Itonf,弯矩-6tonf*m）结果/反力/反力/弯矩荷载工况/荷载组合ST:NL;反力FXYZ?JiGCSZ轴显示类型数值（开）;图例（开）?选择数值可在窗口显示结果的大小，选择图例可在窗口右侧*21.11查看最大、最小值。如要在模型窗口显示施加的荷载，可点击二显示，在荷载表单选择相应荷载类型（这里选择节点荷载）和荷载值即可。在后处理模式中开启快

14、速查询（FastQuery）的话，鼠标所在的节点或单元的相关分析结果就会在画面上显示。O»s上吕盛竽«b-?L舟电応沖图13.查看反力快速查询DXYZDX2+DY2+DZ2输出小数点后3位数。选择最大和最小值的话，在显示范围内（%）的结果就会在画面显示。查看变形和位移查看集中荷载的位移。S节点号（关）结果/位移/变形形状荷载工况/组合ST:NL;内力组成DXYZ?显示组成变形（开）;变形前（开）图例（开）数值小数点（3）;指数型（开）?最大值最小值最大绝对值;显示范围（%）（1）?图14.查看变形形状查看内力对于单元坐标系的说明请参考在线帮助手册。取消之前显示的节点荷载。将

15、单元坐标系显示于画面。回到初始画面状态。构件内力根据相应单元的单元坐标系输出？。首先确认单元坐标系，并查看弯矩。图15中My为弯矩，Fz为剪力，Fx为轴力。显示荷载荷载值，节点荷载（关）?单元单元坐标轴（开）?心初始画面?;事隐藏（开）'静B血«»«>日|wttf30IRUI口mDfH怦3一图15确认单元坐标通过内力图查看构件内力。片*丄下面查強结果®MHI团I1酩亠1H<*ifIWil!晦lllfll-占a芳虧if“护I車妙II.L»NU：>J-4-厲Im14?n母imli看悬臂梁中点作用集中荷载时的弯矩。/内力/灯

16、梁单元内力图？不荷载工况/荷载组合ST:NL;内力My0蠱&底A寸斗X显示选项5点（开）;线涂色（开）;系数（1）显示类型等值线图（开）;图例（开）?图16.查看弯矩查看弯矩后查看剪力。结果/内力/梁单元内力图荷载组合/荷载工况ST:NL;内力Fz显示选项5点（开）;线涂色（开）;系数（1）显示类型等值线图（开）;数值（开）图例（开）数值二1小数点（3）;指数型（关）最大值最小值最大绝对值（开）;显示范围（%）（1）?图17.结构的剪力图查看应力构件的应力成分（Components）中Sax为轴力产生的沿单元坐标系x轴方向的轴向正应力,Ssy,Ssz分别为剪力产生的沿单元坐标系y,z轴

17、方向的剪切应力,Sby,Sbz分别为绕单元坐标系z轴和y轴弯矩产生的的弯曲正应力。Combined为组合应力，显示Sax土Sby土Sbz中的最大或最小值。下面选择Sbz成分查看弯曲正应力。结果/应力/釦梁单元应力荷载工况/荷载组合ST:NL;应力Sbz显示类型变形（开）;图例（开）?图18.查看梁单元的弯曲正应力梁单元细部分析（BeamDetailAnalysis）进行完一般静力分析（移动荷载分析、反应谱分析除外）后，可使用梁单元细部分析（BeamDetailAnalysis）查看梁单元细部的位移、剪力、弯矩、最大应力的分布及截面内的应力分布等。在梁单元细部分析画面的下端选择截面表单，图形上就

18、会给出左侧截面应力（StressSection,图19的Q）栏中选择的相应应力类型的结果。详细内容请参考在线帮助手册。结果/梁单元细部分析截面应力Von-Mises耳_1I卑单元整&耳新l.KOOOff-l-DZfl可通过移动图19的，查看梁单元i端到j端任意位置的结果。单元号；1长畫：2J00000田此：illKrf乌血1-g.3K93e-KHCjM-.3K93e-KHDrrs：创aKOXk+DXJ匸ttwiI皿I-.5W93e-KH加汕蓟.丹56沖号on匸IKVI湎-Himel-F奏用丘蚓霁好樹WJr：1側（UP播电-ftita）瞻无HiflUi工良010（静吨-ffj.x*曲jj

19、lBRI宝獄曲卩歹9（霞I缶JF屯70|叵世耳帀ntg；_-厂-3|址国圧论爾.应厦阍曲1匝川®|砒七砒阳独&區1荷载工况/荷载组合ST（NL）;单元号（1）mr些lM*JtdtHUtwilllllllllllllfi'tJSt而.H-MbcatMKii.i'iB图19.查看梁的详细分析结果表格查看结果MIDAS/Civil可以对所有分析结果通过表格来查看。对于梁单元，程序会在5个位置（i,1/4,1/2,3/4,j）输出结果。这里对13号单元的i端和j端的结果进行查看。结果/分析结果表格/梁单元/内力节点或单元（1to3）荷载工况/组合NL（ST）（开）位置

20、号位置i（开），位置j（开）?图20.激活纪录对话框图21.13号梁单元的构件内力对于表格输出的结果可以按递增或递减的顺序进行排序。排序时在表格上点击鼠标右键调出排序信息对话框后，将要作为排序标准的列的名称从左侧移动到右侧，并通过排序（Priority,图22的Q）功能调整各项的优先顺序。C排序对话框表格弯矩-y丄分类钩选Asc1弯矩-y的话，会按递增顺序排列，取消钩选的话则按递减顺序排列。Asc|弯矩-y（开）?;排序向上图22.排序信息对话框下面介绍指定分析结果表格形式的方法。在类型对话框中可对结果的小数点位置、列宽、数值的对齐方式等进行调整。类型对话框可选择指数形式输出结果。弯矩-y格式

21、指数形式?;小数点（2）?图23.设定表格类型的对话框及结果另外还可按荷载工况查看梁单元的构件内力（弯矩、剪力）。1. 在关联菜单（鼠标点击右键）选择'按荷载工况查看'2. 在显示项中只勾选'剪力-z'，'弯矩-y'3. 在显示荷载工况栏中勾选'NL（ST）'4-点击确込|在表格下端根据选择的项目会有不同的表单，各表单分别显示相应内容的分析结果。图24.按何载工况查看梁单兀的构件内力建立模型设定操作环境MIDAS/Civil是由以下两种模式组成的。前处理模式：建立模型并输入何载、边界条件等后处理模式：查看结果及输出结果由于要在与模

22、型Q相同的文件里建立模型Q,故需将已进行完结构分析而处于后处理模式的状态转换到前处理模式。吕前处理模式岡正面图25.转换模式建立悬臂梁模型Q使用的材料和截面特性与模型Q相同，在这里使用建立单元（CreateElements）功能输入一个梁单元后，通过分割单元（DivideElements）功能将其等分为6个梁单元。对已分析的模型进行编辑的话，会出现如下对话框询问是否要删除分析结果。此时若要删除分析结果，可选择是；若想保留分析结果，可将原文件以别的名称另存为新的文件后再进行编辑。这里选择删除。在距离节点1和节点7用户坐标系UCSy方向（GCSZ）-3m的位置输入节点8和节点9。丄节点号（开）模型

23、/单元/建立单元类型一般梁/变截面梁材料1:Grade3;截面1:HM440x300x11/18节点连接（8,9）?图26.输入单元下面将输入的梁单元使用'分割单元功能等分为6个梁单元。使用选择最新建立的个体功能可选择最近建立的节点和单丿元。旦单元号（开）；隐藏（关）模型/单元/岡分割单元选择最新建立的个体?分割单元类型线单元；等间距分割数量（6）?图27.输入6个等间距梁单元输入边界条件输入悬臂梁固定端的边界条件。模型/边界条件/一般支承单选（节点：8）支承条件类型Dx（开）;Dz（开）;Ry（开）?输入荷载对模型Q输入均布荷载，但首先需定义静力荷载工况。荷载/静力荷载工况名称（UL

24、）;类型用户定义的荷载（USER）图28.输入静力荷载工况使用梁单元荷载功能输入均布荷载。现节点号（off）荷载/梁单元荷载在图29的可选择集中荷载、均布荷载、梯形荷载、均布扭矩等荷载类型。口窗口选择（单元：712）荷载工况名称UL;选择添加荷载类型均布荷载?方向整体坐标系Z;投影否;数值相对值x1（0）;x2（1）;w（-1）?S显示荷载荷载值，梁单元荷载（on）;视图标签方向（0）?Fnlilnvrxl1展8讯口I梯形荷载一一；舄會?坐槪系世曹J坐棕隶整体坐标系:整体坐标系Y这里省略结构分析和查看结果的过程-“:"二图.29.输入均布荷载口屮-.瞇用驚UCS的x方向以一"

25、;n'处理模式泸全部激活，®点号（开）示+燮载荷载值，梁单元荷载乂关）-;/单元/¥建立J_2_J_U_L单元类型一般梁/变截面梁材料1:Grade3;截面1:HM00J11/18节点连接-（-%吟模型丽r模型-1h1gI：W|5丄:厂龙ta射|440x3先建立一个2m长的梁单元后，将其按照2m间距复制5次的方法来建模。（开）壬正面hlI“：I”"图30.输入单元将输入的单元利用”移动/复制单元功能复制。模型/单元/复制和移动选择最新建立的个体形式复制；移动和复制等间距dx，dy，dz（2，0，0）;复制次数（-5-4?图31.输入模型Q输入边界条件模型/

26、边界条件/一般支承R单选（节点：15）支承条件类型Dx（开）;Dz（开）;Ry（开）?输入荷载这里将对模型Q利用梁单元荷载（连续）输入梯形荷载。荷载/静力荷载工况名称（NUL）;类型恒荷载荷载/梁单元荷载（连续）荷载工况名称NUL;荷载类型梯形荷载方向整体坐标系Z;投影否;数值相对值x（0）;x2（1）;w1（-2）;w2（-1）加载区间（15，21）?输入模型Q的均布荷载时使用的梁单元荷载（单元）和在这里使用的梁单元荷载（连续）的差异如下图所示。即前者是对各个单元施加荷载，而后者是对指定了起点和终点的一条直线，将其作为一个整体来加载。!F32.梁单兀荷载（单兀丿和梁单兀荷载（连续厂的差异将节

27、点15和21指定为荷载的加载区间，并输入梯形荷载的大小（-2,-1）。云卜F"梁单元荷载（单梁单元何载（连|的“乳:IfSHdiarjAlVlfiMGEir.iEFffmLgf-=TWill“.图33.输入梯形荷载.通吉构分析和查看结果的方法请参考模型的内容。这诳点BJ比工况1STW<&|E*辛？i续）4i-PYip£迪iiT3匸杓6仕t±L-udEJME禎码慮j1iIwhmGOSi：l匚YX建立模型Q建立两端固定梁这里采用先建立一个节点后，将该节点进行扩展来建立梁单元的方法建模。-前处理模式；记正面r,节点号（开）模型/节点/新建坐标（0,-9,0

28、）?图34.输入节点将新建的节点利用扩展（ExtrudeElements）功能向UCS的x轴方向扩展成6个梁单元。扩展单元（ExtrudeElements）的功能是将节点、线单元、面单元分别扩展成为更高次的线（l梁）单元、面（板）单元和实体单元的功能。模型/单元/扩展?选择最新建立的个体扩展类型节点?线单元单元属性单元类型梁单元材料1:Grade3;截面1:H440X300X11/18生成形式移动和复制；复制和移动等间距dx,dy,dz（2,0,0）；复制次数（6）图35.输入模型Q输入边界条件输入两端固定的边界条件。模型/边界条件/一般支承单选（节点；22,28）支承条件类型Dx（开），Dz

29、（开），Ry（开）?忖±1IIItrT.C*!TLcSffigPF|j|Kgfc|jJ-|.U2T«SFeHl亠I3Pz工:»hja严“吏“量仲医3bM吕KRO厂h-d±EbbT"厂hT厂I-ALLTnIbr>kII0H13I*A.rILUJ端定固端定固点击初始温度右侧的匕，可修改初始温输入荷载对模型Q输入单元温度荷载和温度梯度荷载等温度荷载。荷载/静力荷载工况名称（NT）;类型温度荷载名称（TG）;类型温度荷载MIDAS/CIVIL提供系统温度、节点温度、单元温度和温度梯度等与温度相关的荷载。系统温度:对整个模型输入的轴向温度荷载节点温

30、度:对节点输入的轴向温度荷载，故如果选择了所有节点则等同于输入系统温度单元温度荷载:对单元输入的轴向温度荷载温度梯度荷载:对梁单元和板单元输入的上下/左右各面的温度差首先利用节点温度功能对两端固定梁的各节点输入20。的节点温度荷载。荷载/节点温度单选（节点：2228）（图47的）荷载工况名称NT;选择添加温度初始温度（0）?；最终温度度。；-r>X£nAL；/4：ivbXT<_阳iE鼻tfiidll13科田叩rcstl)SjWui菊揮3口口口输入单元上下面的温度差。.、宀心图37.输入节点温度荷载下面利用温度梯度功能输入温度差。矩是温度梯度的函数，故随着单元截面的高度或宽

31、度不入相同的温度差，其计算结果也会是不同的。因此，如单元的尺寸与实际结构有差异，可选择使用截面的H）后输入计算温度梯度时要使用的截面高度。/荷载/温度梯度""欧窗口选择C单元:1924）（图38的、；选择>添加梁；温度梯度-由于弯"同，即使输果建立的梁z'（图38的，模型(15rivaI刊聞8'irrA|PH-1.虫一虫T3C-TIEa£:-名?.ffiTiiinu二图38输入温度梯度荷载结构分析和查看结果的方法请参考模型的内容。T1-Ies口>3,S3沪应专当內事爵囁丿乂召；£1HT15鲁ISift疋U0.45.01;QD.&EILlUhcEu!vllnT4HariZU