2021年黄祖慰大学生结构设计竞赛指导讲义

第六讲MIDAS桥梁构造模型入门讲授人：黄祖慰打开软件；另存到一种指定文献夹(自己创立新文献夹，目是使用以便)；开始操作：在主菜单中选取工具>单位体系在长度栏中选取mm在力栏中选取N点击确认按钮选中菜单系统在主菜单中选取工具>顾客指定>工具条。在工具条目录中将节点、单元、特性打钩对单元工具条上蓝色某些用鼠标指定后若放到自己所需位置。使用相似办法可以排列使用相似办法可以排列节点工具条和特性工具条点击工具条对话框结束按钮以改进后桥梁教学模型作为例子一、定义材料本次分析桥梁模型材料力学参数为：顺纹弹性模量E=1.0103MPa、顺纹抗拉强度σ=30MPa。主菜单中选取模型>材料和截面特性>材料点击添加那妞，调出材料数据对话框输入材料名称桐木类型选取：顾客自定义规范：无输入弹性模量1e+3泊松比这里取0.25单位换算9.8*0.3/1000000牛/立方毫米在容重处直接输入9.8*0.3/1000000

其她不考虑，若找到精确数据可填点击确认按钮材料定义完毕材料定义完了可以通过编辑对材料属性进行修改二、定义截面主菜单中选取模型>材料和截面特性>截面点击添加，一次添加如下截面添加时输入截面名称，选取截面类型，点击顾客，输入杆件参数截面类型有：杆号，名称，类型，截面形状1，横梁，顾客，T型2，纵梁，顾客，箱型3，拉条，顾客，实腹长方形截面4，主梁竖杆，顾客，箱型5，横断面竖杆，顾客，H型6，下横联杆件，顾客，矩形详细软件对话框如下：截面定义完毕：三、建立模型建立节点单元节点号（开）；自动对齐（开）；选取正视图点击模型、节点、建立节点（节点起始号这一栏始终不论）输入：坐标0,0,0复制次数6距离在DX上填100点击合用，如下图所示点击复制移动节点按钮用选取节点号为2-6节点输入项目如下图输入框所示，点击合用便可生成8-12节点建立单元：建立纵梁：点击菜单、模型、单元、建立单元在建立单元对话框里面选取单元类型为普通梁/变截面梁材料选取桐木截面选取纵梁截面选取纵梁一次点击1,2；2,3；3,4；4,5；5,6；6,7；节点建立起纵梁单元建立主梁竖杆：打开建立单元对话框，办法同上，只需把截面改成主梁竖杆，依次分别点击节点2,8；……6；12；建立竖杆按照上述办法建立起拉条复制主梁：在单元建立对话框里面形式：复制等间距：DY：170复制次数选取1用选取已经建立了所有单元和节点点击合用，主梁即复制好，点击视图即可显示出上图。建立横向连接系：点击视图显示正面，通过从左上角滑至右下角选取边上一片竖向构件：节点显示为粉红色，单元显示为艳蓝色表达已经被选定。点击只显示上一某些构件，其她某些消隐。点击可有如下显示：先建立横梁，打开单元建立对话框，将截面选为横梁，依次连接节点2与14：建立下表面连接构件，办法同上，效果如下图：为了建立中间竖杆，需要对单元43与单元44进行分割选取菜单、模型、单元、分割，进入对话框选取等间距，再通过选取单元43，44。点击合用，单元分割，形成新节点25，26。建立中间竖杆：建立拉条：注意此时，在对话框BETA角这一栏要输入90，建立构件效果如下：复制横向连接系通过选取已经建立好横向联结系，点击，显示所有单元打开单元复制对话框选取等间距，在DX项输入100，复制次数填写4。点击合用建立端横梁，注意将BETA角项改回0：建立桥面添加材料：纸参数：弹性模量100MPa泊松比设为0.25纸张容重设为桐木3倍在容重处直接输入3*9.8*0.3/1000000建立桥面边界节点复制节点1，向DY方向复制距离为-15，选取节点方式可以用；复制节点13，向DY方向复制距离为15，选取节点方式可以用；这样，就建立出两个新节点，节点35和节点36复制节点，操作参照复制横向联结系，但注意此时是节点复制，DY=0，DX=100，复制次数为6，点击合用，效果如下打开单元建立对话框单元类型选取板材料选取纸点击新建厚度，点击确认，下图0.7是纸张厚度。依次选中桥面4个角点即可生成桥面到此为止，模型所有构件建立完毕四、边界条件梁桥类型属于简支梁打开菜单、模型、边界条件、普通支承点击视图按钮左下角点选取支承条件为:DXDYDZ用选取节点1，点击合用。用选取节点13，支承方向改成DXDZ,点击合用用选取节点7，支承方向改成DYDZ,点击合用用选取节点19，支承方向改成DZ,点击合用至此，边界条件添加完毕。五、施加荷载自重：菜单、荷载、静力荷载工况名称（构造自重）类型：恒荷载添加关闭菜单、荷载、自重在Z处填写-1，点击添加，关闭添加集中荷载这里取最大6kg，g取10，60N菜单、荷载、静力荷载工况名称（集中荷载）类型顾客自定义点击添加关闭菜单、荷载、节点荷载，打开对话框，将荷载工况选为集中荷载在FZ处填写-60选用跨中规定施加集中荷载节点，点击合用。如图桥梁跨中箭头所示即为添加集中应力，其值大小可以通过选着显示选项显示出来。模仿小车荷载：在此只模仿最不利状况：小车每个重4kg，每个小车4个轮子。每辆小车相称于4个1kg荷载。最不利状态为：跨中集中荷载6kg，两辆小车串联行驶至跨中。选取两端端横梁，将梁单元等间距分割，点击关闭。双击左侧菜单横梁然后点击，只显示横梁点击，用选取右边横梁，点击，只显示右边横梁分割单元，架设小车右侧轮子压在横梁右端，假设小车轮子中心间距为5cm，纵向横向间距为10mm（上一次比赛中，小车事实上外轮距51mm轮宽13mm，先后轮距离为145mm）。分割横梁单元：分割点距离右端5cm，选中显示横梁单元，小车车轮另一接触点点击分割单元（在菜单中可以找到），点钟分割单元任意间距项，x方向填入35点击合用点击荷载，进入静力荷载工况，荷载名称：小车等效荷载，类型：顾客自定义。关闭点击菜单，荷载，节点荷载，荷载工况选取小车串联FZ项填-10选中接近跨中6个节点（假设两个车轮重叠），如图，节点编号为52，53，54，3，4，5添加节点荷载：第一辆小车，选中节点3,52,53,4，点击合用第二辆小车，选中节点4,53,5,54，点击合用注意，4,53节点有两个重叠节点荷载。到此为止，模型荷载施加完毕。六、模型计算与成果查看如上面过程都检查无误之后，开始进行计算。点击，开始进行计算。在查当作果之前，进行荷载组合点击菜单，成果，荷载组合，名称自定义（1），在荷载工况里面选用集中荷载，串联小车，构造自重。名称自定义（2），在荷载工况里面选用集中荷载，构造自重。点击关闭查当作果：当只有模型自重与集中荷载时，应当选取组合2支座反力：点击成果，反力，反力，将工况组合调至2，显示类型点击数值与图例。得出对话框如下图点击合用支座反力成果如下：查看荷载组1支座反力操作同上，只是把组合项选为1，成果如下：位移查看：点击菜单，成果，位移，位移等值线查看组合1,2对话框分别如左图所示，点击合用组合2下：最大位移为5.0468mm组合1下：最大位移为12.304查看单元内力：点击菜单，成果，内力，梁单元内力，或者内力图，有如下对话框：查看轴力时，点击FX，查看弯矩时，点击MY（因素是相对坐标）查看轴力图如下，正代表受拉，负代表受压图，以组合1轴力图作为例子：查看应力：查看应力作用是依照应力大小调节杆件截面点击菜单，成果，内力，梁单元应力，或者应力图，有如下对话框同样以组合1作为例子，梁单元应力和应力图如下：七、在加载中自振频率计算另存一种文献在振动荷载时：跨中集中荷载改成3kg，小车串联。点击节点荷载，选项如下图所示，集中荷载，替代，FZ填-30。选用集中荷载点。点击合用修改完毕，如上图所示。将荷载装换为质量：点击菜单，模型，质量，将荷载转换成质量，打开对话框：选中节点荷载，在荷载工况里面选中集中荷载，点击添加。在从荷载工况里面选取小车串