midas交通学院-1杆系结构分析

建立模型 定义材 输入荷 查看反 查看内 查看应 梁单元细部分析（BeamDetail 建立模型 输入荷 建立模型建 输入荷 建立模型 输入荷 建立模型567简关于进行结构分析和查看结果的一些基本知识(GCS,UCS,ECS等6@2=12HM材料图1.建立模首先建立新项目(新项目)，以‘Cantilever_Simple.mcb’为名保(保存)文件 新项文件 单位体系是使用tonf(力),m(长度)也可使用窗口下端的状态条(图4(b))来

在新项目选择工具>单位体系长度选择‘m’,力(Mass)选择工具/单位体长度>m;力>tonf在主菜单选择工具>用户制定>工具在工具条选择栏钩选‘节点’,‘单元’,‘特性工具>用户制定>工具工具条>(开),(开),(开图2.①②Grid&Zoom&View①②Grid&Zoom&ViewDynamicStatus的①)来完成。对于已有的工具条则可通过拖动图3(a)的②图3.排列工具条也可不使用图标菜单而使用关联菜单的材料和截菜单可通过在模型窗口点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。

点击材料确认一般的材料号为‘1’（参考图在钢材的规范栏中选择‘GB(S)’在数据库中选择‘Grade3’模型/特性值/材类型>;钢材规范>GB(S);数据库>Grade3材料类型中包括钢材、型，包含的规范有GB,ASTM,JIS,DIN,BS,KS等

图 模型/特性值/截数据库/用户;截面形状>工字形截面;数据库 截面名称>H440×300×11/18图5.CIVIL是为分析三结构而开发的，对于二维平面内的结构需约束本例题的模型处于整体坐标系(GlobalCoordinateSystem,GCS)的X-Z平面，故可将结构指定为二维结构(X-ZPlane)。 模型/结构类 结构类型>X-ZX建模之前先简单介绍一下鼠标编辑功能在建立、节点和单元或者输入荷载等建模过程中，需输入坐标、捕捉功能的详细说明请参考手点栅格的间距可

系(User-definedCoordinateSystem,UCS)。 PointGrid中调整。正面 点格(开 捕捉点(开捕捉节点(开),捕捉单元(开>原点(0,0,0)旋转角度>角度(0)PointElement1/2Element的1/2捕捉功能被激活时，鼠标就会捕捉PointElement1/2图6.各种被激活的捕捉功能图标以及GCS和对于模型1，采用先建立节点后再利用这些节点建立单元的方法来建节点号(开),单元号(开)模型/节点/建立节点坐标(0,0,0)🖰(0,0,②.((0,0,②.(,,UCS,G指GCS将建立的节点到梁单元的各节点位置。(将12m长的梁单元分割开启AutoFitting可将新建立的节点、单元及整个模型自动输入dx,dy,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

自动对齐(开)模型/节点/移动和单选(节点:1)移动和>等间距dx,dy,dz(2,0,0 ;次数(6)6@2=12点栅格间距的默认认的节点间的距6@2=12图8.节捕捉点建立单元钩选交叉分割(图91)的话，即使直接连接单元的起点(节点1)和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，故不需另行点击键

模型/单元/建单元类型>一般梁/材料>1Grade3;截面>1HM>节点(开);节点连接(1,7)🖰点击隐藏面可如图显示输入的梁单图9.使用一般支承输入边界条件，即将节点1的Dx,Dz,Ry自由度约束使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I/IL是结构分程序故每节点有个自由度D,D,Dz,R,,Rz)。如图10所示，这6个自由度在模型中是由6个三角形按顺序组成的6边形表现的，被约束的自由度其三角形颜色会变成绿色，单元号(关)模型/边界条件/单选(节点:1)选择>支撑条件类型>Dx(开),Dz(开),Ry(开)Rz① Rx右上角Dx代表节点坐标系未定义坐标系)x轴方向的时针方向分别代表y、z方向位移及绕x、yRz① Rx图10.输入边界条件(固定端工况(StaticLoadCase)。荷载/(NL);类型>图11.节点荷载的方向为GCS的Z轴的反方向，故在FZ输入栏中输入‘-1’。荷载的加载方向按‘+,-‘号来输

荷载/单选(节点:4)荷载工况名称 ;选择>添加;FZ(-1)GCSZ图12.分析 运行分向反力1tonf，弯矩–6tonf*m）选择FXYZ可同时查看水力和竖向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如要在模型窗口显示施加的荷击显示，在荷载表单选择相应荷载类型这里选择节点荷

结果/反力/反力/弯荷载工况/荷载组合>ST:NL;反力>FXYZ显示类型>数值(开 ;图例(开)在后处理模式中开启快速查询(FastQuery)的话，鼠标所在的节点或单元的相关分析结果就DXDX2DY2DZ소수점값을화면에출력해준

图13.

选择最大和最小值的

节点号(关)结果/位移/变形形荷载工况/组合>ST:NL;内力组成>DXYZ显示组成>(开);变形前(开)图例(开)(3);(开)最大值最小值>最大绝对值;显示范围(%)(1)图14.对于单元坐标系的说明请参考取消之前显示的节将单元坐标系显示回到初始画面状

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，15中显示荷载>荷载值,(关)单元>(开)初始画面;隐藏(开)图15.通过内力图查看构件内

结果/内力/梁单元内力图 ;内力显示选项>5点(开 ;线涂色(开);系数显示类型>(开);(开)图16.结果/内力/梁单元内力 ;内力显示选项>5点(开 ;线涂色(开);系数显示类型>(开);(开(3);(关最大值最小值>最大绝对值(开 ;显示范围(%)(1)图17.Ssy,Ssz分别为单元坐标系y,z轴方向的剪切应力,Sby,Sbz分别为单元坐标系y,z轴方向的弯曲应力。Combined为组合应力，显示Sax±Sby±Sbz结果/应力/梁单元应力 ;应力显示类型>变形(开 ;图例(开)图18.梁单元细部分析（BeamDetail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(BeamDetailysis)查看梁单元细部的位移、剪力、弯矩、面应力(StressSection,图191)栏中选择的相应应力类型的结果。详细结果/梁单元细荷载工况/荷载组合>ST:NL;单元(1)②①②可通过移动图19②，查看梁单元i端到端任意位置的结果图19.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///内力节点或单元(1to3)位置号>i(开),j(开)图20.激活图21.1~3标准的列的名称从左侧移动到右侧，并通过排序(Priority,图221)功能C钩选Asc|弯矩-y的话，选的话则按递减顺序排列C

排序表格>弯矩-y分Asc|弯矩-y(开);排序>图22.排序信息可选择指数形式输出结

类型弯矩-y>格式>Scientific;小数点(2)图23.设定表格类型的框及结 在显示项中只钩选‘剪力-z’，‘弯矩-在显示荷载工况栏中钩选在表格下端根据选择的

图24.建立模型::由于要在与模型1相同的文件里建立模型2，故需将已进行完结构分前处理模式正面图25.21相同，在这里使用建立单元CreateElementsDivide在距离节点1和节点7用户坐标系UCSy方向(GCSZ)-3m的位置输入节点号(开)模型/单元/建材料>1Grade3;截面>1HM3(8,9)3图26.使用选择建立的功能可选择最近建立节点和单

下面将输入的梁单元使用分割单元功能等分为6个梁单元单元号(开 ;隐藏(关模型/单元/分割单选择建立的分割>单元类型>线单元;等间距分割数量(6)图 模型/边界条件/一般支撑单选(节点:8)支撑条件类型>Dx(开) Dz(开 ;Ry(开)对模型2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(UL);类型>图28.使用梁单元荷载功能输入均布荷在图29的①可选择集中荷均布荷载、梯形荷载、均布

节点号(off)荷载/窗口选择(:7~12)荷载工况名称>UL;选择>添加荷载类型>均布荷载方向>GlobalZ;投影>No;数值>x1(0) x2(1);w(-1)显示荷载>荷载值,(on);这里省略结构分析这里省略结构分析①②图29.建立模型3采用先建立一个2m长的梁单元后，将其按照UCS的x方向以2m间距5次的方法来建模。 节点号(开)显荷载>荷载值,梁单元荷载(关 模型/单元/建材料>1Grade3;截面>1HM(15,16332图30.将输入的单元利用移动单元功能模型/单元/移动选择 建立形式 ;移动和>等间dx,dy,dz(2,0,0 次数(5)5@25@2m=10图31.输入模型模型/边界条件/(节点:15支撑条件类型>Dx(开) Dz(开 ;Ry(开)这里将对模型3利用梁单元荷载（连续）输入梯形荷载。荷载/静力荷载工况(NUL);类型>荷载/梁单元荷载（连续荷载工况名称>NUL;荷载类型>方向>Z;投影>No;数值>x(0 ;x2(1 ;w1(-2);w2(-1(15,21输入模型2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，图32.梁单元荷载（单元）和梁单元荷载（连续）①将节点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)。①图33.输入梯形荷载结构分析和查看结果的方法请参考模型1建立模型 ;正面节点号(开)模型/节点/新建坐标(0,-9,033图34.将新建的节点利用扩展（ExtrudeElements）功能向UCS的x轴方向扩展单元(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/扩展选择建立的扩展类型>节点→材料 ;截面>1:H生成形式>移动和；移动和>等间距dx,dy,dz(2,0,0) 次数(6)6@26@2=12图35.输入模型//一般支撑单选(节点;22,28)支撑条件类型>Dx(开 Dz(开 Ry(开)固定固定 固定图36.4荷载/名称(NT) ;类型>温度荷载名称(TG);类型>温度荷MIS/CIVIL提供系统温度、节点温度、单元温度和温度梯度等与温:节点荷载:对节点输入的轴向温度荷载，故如果选择了所有节点::点击初始温度右侧

荷载/单选(节点:22~28)