midas交通學院-1桿系結構分析

建立模型 定義材 輸入荷 查看反 查看內 查看應 梁單元細部分析（BeamDetail 建立模型 輸入荷 建立模型建 輸入荷 建立模型 輸入荷 建立模型567簡關于進行結構分析和查看結果的一些基本知識(GCS,UCS,ECS等6@2=12HM材料圖1.建立模首先建立新項目(新項目)，以‘Cantilever_Simple.mcb’為名保(保存)文件 新項文件 單位體系是使用tonf(力),m(長度)也可使用窗口下端的狀態條(圖4(b))來

在新項目選擇工具>單位體系長度選擇‘m’,力(Mass)選擇工具/單位體長度>m;力>tonf在主菜單選擇工具>用戶制定>工具在工具條選擇欄鉤選‘節點’,‘單元’,‘特性工具>用戶制定>工具工具條>(開),(開),(開圖2.①②Grid&Zoom&View①②Grid&Zoom&ViewDynamicStatus的①)來完成。對于已有的工具條則可通過拖動圖3(a)的②圖3.排列工具條也可不使用圖標菜單而使用關聯菜單的材料和截菜單可通過在模型窗口點使用內含的數據庫時，不需另行指定材料的名稱，數據庫中的名稱會被自動輸入。

點擊材料確認一般的材料號為‘1’（參考圖在鋼材的規范欄中選擇‘GB(S)’在數據庫中選擇‘Grade3’模型/特性值/材類型>;鋼材規范>GB(S);數據庫>Grade3材料類型中包括鋼材、型，包含的規范有GB,ASTM,JIS,DIN,BS,KS等

圖 模型/特性值/截數據庫/用戶;截面形狀>工字形截面;數據庫 截面名稱>H440×300×11/18圖5.CIVIL是為分析三結構而開發的，對于二維平面內的結構需約束本例題的模型處于整體坐標系(GlobalCoordinateSystem,GCS)的X-Z平面，故可將結構指定為二維結構(X-ZPlane)。 模型/結構類 結構類型>X-ZX建模之前先簡單介紹一下鼠標編輯功能在建立、節點和單元或者輸入荷載等建模過程中，需輸入坐標、捕捉功能的詳細說明請參考手點柵格的間距可

系(User-definedCoordinateSystem,UCS)。 PointGrid中調整。正面 點格(開 捕捉點(開捕捉節點(開),捕捉單元(開>原點(0,0,0)旋轉角度>角度(0)PointElement1/2Element的1/2捕捉功能被激活時，鼠標就會捕捉PointElement1/2圖6.各種被激活的捕捉功能圖標以及GCS和對于模型1，采用先建立節點后再利用這些節點建立單元的方法來建節點號(開),單元號(開)模型/節點/建立節點坐標(0,0,0)??(0,0,②.((0,0,②.(,,UCS,G指GCS將建立的節點到梁單元的各節點位置。(將12m長的梁單元分割開啟AutoFitting可將新建立的節點、單元及整個模型自動輸入dx,dy,dz等兩節點間距離時可使用鼠標編輯功能通過連續點擊相應節點來

自動對齊(開)模型/節點/移動和單選(節點:1)移動和>等間距dx,dy,dz(2,0,0 ;次數(6)6@2=12點柵格間距的默認認的節點間的距6@2=12圖8.節捕捉點建立單元鉤選交叉分割(圖91)的話，即使直接連接單元的起點(節點1)和輸入單元時使用鼠標編輯功能的話，點擊節點的同時會生成單元，故不需另行點擊鍵

模型/單元/建單元類型>一般梁/材料>1Grade3;截面>1HM>節點(開);節點連接(1,7)??點擊隱藏面可如圖顯示輸入的梁單圖9.使用一般支承輸入邊界條件，即將節點1的Dx,Dz,Ry自由度約束使因為已將結構類型定義為了X-Z平面，故不需對Dy,Rx,Rz自由度再做I/IL是結構分程序故每節點有個自由度D,D,Dz,R,,Rz)。如圖10所示，這6個自由度在模型中是由6個三角形按順序組成的6邊形表現的，被約束的自由度其三角形顏色會變成綠色，單元號(關)模型/邊界條件/單選(節點:1)選擇>支撐條件類型>Dx(開),Dz(開),Ry(開)Rz① Rx右上角Dx代表節點坐標系未定義坐標系)x軸方向的時針方向分別代表y、z方向位移及繞x、yRz① Rx圖10.輸入邊界條件(固定端工況(StaticLoadCase)。荷載/(NL);類型>圖11.節點荷載的方向為GCS的Z軸的反方向，故在FZ輸入欄中輸入‘-1’。荷載的加載方向按‘+,-‘號來輸

荷載/單選(節點:4)荷載工況名稱 ;選擇>添加;FZ(-1)GCSZ圖12.分析 運行分向反力1tonf，彎矩–6tonf*m）選擇FXYZ可同時查看水力和豎向選擇數值可在窗口顯示結果的大小，選擇圖例可在窗口右側如要在模型窗口顯示施加的荷擊顯示，在荷載表單選擇相應荷載類型這里選擇節點荷

結果/反力/反力/彎荷載工況/荷載組合>ST:NL;反力>FXYZ顯示類型>數值(開 ;圖例(開)在后處理模式中開啟快速查詢(FastQuery)的話，鼠標所在的節點或單元的相關分析結果就DXDX2DY2DZ????????????

圖13.

選擇最大和最小值的

節點號(關)結果/位移/變形形荷載工況/組合>ST:NL;內力組成>DXYZ顯示組成>(開);變形前(開)圖例(開)(3);(開)最大值最小值>最大絕對值;顯示范圍(%)(1)圖14.對于單元坐標系的說明請參考取消之前顯示的節將單元坐標系顯示回到初始畫面狀

構件內力根據相應單元的單元坐標系輸出。首先確認單元坐標系，15中顯示荷載>荷載值,(關)單元>(開)初始畫面;隱藏(開)圖15.通過內力圖查看構件內

結果/內力/梁單元內力圖 ;內力顯示選項>5點(開 ;線涂色(開);系數顯示類型>(開);(開)圖16.結果/內力/梁單元內力 ;內力顯示選項>5點(開 ;線涂色(開);系數顯示類型>(開);(開(3);(關最大值最小值>最大絕對值(開 ;顯示范圍(%)(1)圖17.Ssy,Ssz分別為單元坐標系y,z軸方向的剪切應力,Sby,Sbz分別為單元坐標系y,z軸方向的彎曲應力。Combined為組合應力，顯示Sax±Sby±Sbz結果/應力/梁單元應力 ;應力顯示類型>變形(開 ;圖例(開)圖18.梁單元細部分析（BeamDetail進行完一般靜力分析(移動荷載分析、反應譜分析除外)后，可使用梁單元細部分析(BeamDetailysis)查看梁單元細部的位移、剪力、彎矩、面應力(StressSection,圖191)欄中選擇的相應應力類型的結果。詳細結果/梁單元細荷載工況/荷載組合>ST:NL;單元(1)②①②可通過移動圖19②，查看梁單元i端到端任意位置的結果圖19.對于梁單元，程序會在5個位置(i,1/4,1/2,3/4,j)輸出結果。這里對///內力節點或單元(1to3)位置號>i(開),j(開)圖20.激活圖21.1~3標準的列的名稱從左側移動到右側，并通過排序(Priority,圖221)功能C鉤選Asc|彎矩-y的話，選的話則按遞減順序排列C

排序表格>彎矩-y分Asc|彎矩-y(開);排序>圖22.排序信息可選擇指數形式輸出結

類型彎矩-y>格式>Scientific;小數點(2)圖23.設定表格類型的框及結 在顯示項中只鉤選‘剪力-z’，‘彎矩-在顯示荷載工況欄中鉤選在表格下端根據選擇的

圖24.建立模型::由于要在與模型1相同的文件里建立模型2，故需將已進行完結構分前處理模式正面圖25.21相同，在這里使用建立單元CreateElementsDivide在距離節點1和節點7用戶坐標系UCSy方向(GCSZ)-3m的位置輸入節點號(開)模型/單元/建材料>1Grade3;截面>1HM3(8,9)3圖26.使用選擇建立的功能可選擇最近建立節點和單

下面將輸入的梁單元使用分割單元功能等分為6個梁單元單元號(開 ;隱藏(關模型/單元/分割單選擇建立的分割>單元類型>線單元;等間距分割數量(6)圖 模型/邊界條件/一般支撐單選(節點:8)支撐條件類型>Dx(開) Dz(開 ;Ry(開)對模型2輸入均布荷載，但首先需定義靜力荷載工況。荷載/靜力荷載工況(UL);類型>圖28.使用梁單元荷載功能輸入均布荷在圖29的①可選擇集中荷均布荷載、梯形荷載、均布

節點號(off)荷載/窗口選擇(:7~12)荷載工況名稱>UL;選擇>添加荷載類型>均布荷載方向>GlobalZ;投影>No;數值>x1(0) x2(1);w(-1)顯示荷載>荷載值,(on);這里省略結構分析這里省略結構分析①②圖29.建立模型3采用先建立一個2m長的梁單元后，將其按照UCS的x方向以2m間距5次的方法來建模。 節點號(開)顯荷載>荷載值,梁單元荷載(關 模型/單元/建材料>1Grade3;截面>1HM(15,16332圖30.將輸入的單元利用移動單元功能模型/單元/移動選擇 建立形式 ;移動和>等間dx,dy,dz(2,0,0 次數(5)5@25@2m=10圖31.輸入模型模型/邊界條件/(節點:15支撐條件類型>Dx(開) Dz(開 ;Ry(開)這里將對模型3利用梁單元荷載（連續）輸入梯形荷載。荷載/靜力荷載工況(NUL);類型>荷載/梁單元荷載（連續荷載工況名稱>NUL;荷載類型>方向>Z;投影>No;數值>x(0 ;x2(1 ;w1(-2);w2(-1(15,21輸入模型2的均布荷載時使用的梁單元荷載（單元）和在這里使用的梁單元荷載（連續）的差異如下圖所示。即前者是對各個單元施加荷載，圖32.梁單元荷載（單元）和梁單元荷載（連續）①將節點15和21指定為荷載的加載區間，并輸入梯形荷載的大小(-2,-1)。①圖33.輸入梯形荷載結構分析和查看結果的方法請參考模型1建立模型 ;正面節點號(開)模型/節點/新建坐標(0,-9,033圖34.將新建的節點利用擴展（ExtrudeElements）功能向UCS的x軸方向擴展單元(ExtrudeElements)的功能是將節點、線單元、面單元分別擴展成為更高次的線(l梁)單元、面(板)單元和實體單元的功能。

模型/單元/擴展選擇建立的擴展類型>節點→材料 ;截面>1:H生成形式>移動和；移動和>等間距dx,dy,dz(2,0,0) 次數(6)6@26@2=12圖35.輸入模型//一般支撐單選(節點;22,28)支撐條件類型>Dx(開 Dz(開 Ry(開)固定固定 固定圖36.4荷載/名稱(NT) ;類型>溫度荷載名稱(TG);類型>溫度荷MIS/CIVIL提供系統溫度、節點溫度、單元溫度和溫度梯度等與溫:節點荷載:對節點輸入的軸向溫度荷載，故如果選擇了所有節點::點擊初始溫度右側

荷載/單選(節點:22~28)