《MIDAS/Gen 應用實例教程及疑難解答》是一本MIDAS/Gen程序的入門書。它打破了常規(guī)的程序手冊的寫作格式,盡量做到相關(guān)問題集中介紹,方便查閱,避免翻來翻去,因此,《MIDAS/Gen 應用實例教程及疑難解答》有助于結(jié)構(gòu)設計師盡快掌握MIDAS/Gen程序。按《MIDAS/Gen 應用實例教程及疑難解答》逐頁簡單瀏覽一遍,即可容易地入門MIDAS/Gen。
全書共分8章,包括:軟件的概況、建模、荷載輸入、分析控制選項、分析結(jié)果查看、截面設計、工程實例、疑難問題解答等。
《MIDAS/Gen 應用實例教程及疑難解答》適合于從事建筑結(jié)構(gòu)設計的工程師快速掌握MIDAS/Gen軟件的基本操作,也適合于有志于結(jié)構(gòu)設計的在校學生了解學習MIDAS/Gen。
當下的建筑設計行業(yè),具有非常明顯的兩個特點:一是建筑形態(tài)的日益復雜化,二是留給設計師的計算時間越來越少。這使得結(jié)構(gòu)設計師越來越急迫地需要掌握相對精確且簡單便捷的計算分析程序。MIDAS/Gen就是一款相對精確且簡單便捷的計算分析程序。
本書充分考慮了結(jié)構(gòu)設計師的特點,打破了常規(guī)的程序手冊的寫作格式,盡量做到相關(guān)問題集中介紹,方便查閱,避免翻來翻去。作者相信,本書的出版有助于結(jié)構(gòu)設計師盡快掌握MIDAS程序。按本書逐頁簡單瀏覽一遍,即可容易地入門MIDAS/Gen。
本書適合于從事建筑結(jié)構(gòu)設計的2r_程師快速掌握MIDAS/Gen軟件的基本操作,也適合于有志于結(jié)構(gòu)設計的在校學生了解學習MIDAS/Gen。
本書由王昌興主編,田立強、王雷、徐珂、鄭蓉軍編寫。房英健、古今提供了部分模型。趙建敏、陳春材、劉會興審閱了稿件。在本書編寫出版過程中,清華城市規(guī)劃設計院、邁達斯技術(shù)有限公司及中國建筑工業(yè)出版社給予了大力支持。值本書出版之際,特向他們致以衷心的感謝。
第1章 MIDAS/Gen的概況
1.1 通過簡單的例題來介紹MIDAS/Gen的操作
1.1.1 工程概況
1.1.2 建立模型及運行分析
1.1.3 結(jié)果查看
1.1.4 構(gòu)件設計
1.2 MIDAS/Gen軟件在有限元軟件領(lǐng)域里的地位及其應用范圍
1.3 MIDAS/Gen軟件的操作圖形界面
1.3.1 主菜單
1.3.2 樹形菜單
1.3.3 關(guān)聯(lián)菜單
1.3.4 模型窗口
1.3.5 表格窗口
1.3.6 信息窗口
1.3.7 狀態(tài)條
1.3.8 工具條和圖標菜單
1.4 MIDAS/Gen軟件的坐標系
1.4.1 全局坐標系
1.4.2 單元坐標系
1.4.3 節(jié)點坐標系
1.5 MIDAS/Gen軟件的單元類型、邊界條件、材料類型
1.5.1 MIDAS/Gen軟件的單元類型
1.5.1.1 桁架單元
1.5.1.2 梁單元/變截面梁單元
1.5.1.3 板單元
1.5.1.4 墻單元
1.5.2 MIDAS/Gen軟件的邊界條件
1.5.2.1 節(jié)點邊界條件
1.5.2.2 單元邊界條件
1.5.3 M1DAS/Gen軟件的材料類型
1.6 MIDAS/Gen軟件的選擇、捕捉及激活、鈍化功能
1.6.1 選擇功能
1.6.2 激活/鈍化功能
1.6.3 捕捉功能
第2章 應用MIDAS/Gen軟件建模
2.1 結(jié)構(gòu)建模助手的使用
2.1.1 梁建模助手
2.1.2 柱建模助手
2.1.3 拱建模助手
2.1.4 框架建模助手
2.1.5 桁架建模助手
2.1.6 板建模助手
2.1.7 殼建模助手
2.2 定義點格和軸網(wǎng)的幾種方法
2.2.1 定義點格
2.2.2 定義軸網(wǎng)
2.3 定義用戶坐標系
2.3.1 用戶坐標系(UCS)的定義
2.3.2 已定義用戶坐標系(UCS)的使用、保存
2.4 命名平面
2.4.1 通過平面上的三個點命名平面
2.4.2 通過選擇平行于全局坐標系(GCS)的X-Y平面的平面命名平面
2.4.3 通過選擇平行于全局坐標系(GCS)的X-Z平面的平面命名平面
2.4.4 通過選擇平行于全局坐標系(GCS)的Y-Z平面的平面命名平面
2.5 材料特性、截面特性的定義
2.5.1 定義材料特性
2.5.2 定義截面特性
2.5.3 截面特性值系數(shù)
2.5.4 厚度的定義
2.6 線性單元的輸入
2.6.1 布置在直線上的桁架單元、梁單元的輸入
2.6.2 布置在曲線上的桁架單元、梁單元的輸入
2.6.3 只受拉單元、只受壓單元的輸入
2.7 平面單元、實體單元的輸入
2.7.1 板單元的輸入
2.7.2 墻單元的輸入
2.7.3 平面應力單元、平面應變單元、軸對稱單元的輸入
2.7.4 實體單元的輸入
2.8 修改已輸入的單元
2.8.1 刪除單元
2.8.2 復制、移動單元
2.8.3 旋轉(zhuǎn)復制、旋轉(zhuǎn)移動單元
2.8.4 鏡像單元
2.8.5 擴展單元
2.8.6 合并單元
2.8.7 分割單元
2.8.8 修改單元參數(shù)
2.9 邊界條件的輸入與修改
2.9.1 一般支撐
2.9.2 釋放梁端部約束
2.9.3 考慮剛域效果
2.10 建筑物數(shù)據(jù)
2.10.1 復制層數(shù)據(jù)
2.10.2 定義層數(shù)據(jù)
2.11 結(jié)構(gòu)類型
第3章 荷載的輸入
3.1 定義靜力荷載工況
3.2 結(jié)構(gòu)自重的輸入
3.3 節(jié)點荷載的輸人
3.4 梁單元荷載的輸入
3.4.1 輸入梁單元上中間的集中荷載或均勻荷載
3.4.2 對位于一條直線上的幾個梁單元輸入連續(xù)粱荷載
3.4.3 按程序提供的標準模式輸入由樓板傳來的特殊類型的荷載
3.5 樓面荷載的定義和分配
3.5.1 樓面荷載的定義
3.5.2 樓面荷載的分配
3.6 壓力荷載
3.7 風荷載
3.8 地震作用的輸入
3.8.1 反應譜分析數(shù)據(jù)的輸入
3.8.1.1 定義反應譜數(shù)據(jù)
3.8.1.2 輸入反應譜荷栽條件
3.8.2 時程分析數(shù)據(jù)的輸入
3.8.2.1 定義時間荷載函數(shù)
3.8.2.2 輸入時程分析條件的名稱和控制分析用數(shù)據(jù)
3.8.2.3 指定所要考慮的時程分析條件和看做地面運動的時問荷栽
3.9 將荷載轉(zhuǎn)換成質(zhì)量
第4章 結(jié)構(gòu)分析控制選項
4.1 結(jié)構(gòu)分析的基本原理
4.2 分析控制選項
4.2.1 主控數(shù)據(jù)
4.2.2 P-Delta分析控制
4.2.3 屈曲分析控制
4.2.4 特征值分析控制
4.2.5 非線性分析控制
4.2.6 分析選項
4.2.7 運行分析
第5章 分析結(jié)果的查看
5.1 反力結(jié)果查看
5.1.1 反力
5.1.2 查看反力
5.2 位移結(jié)果查看
5.2.1 位移形狀
5.2.2 位移等值線
5.2.3 查看位移
5.3 內(nèi)力結(jié)果查看
5.3.1 梁單元內(nèi)力結(jié)果查看
5.3.2 板單元內(nèi)力結(jié)果查看
5.4 應力結(jié)果查看
5.4.1 梁單元應力結(jié)果查看
5.4.2 板單元應力結(jié)果查看
5.4.3 實體單元應力結(jié)果查看
5.5 結(jié)構(gòu)周期與位移結(jié)果
5.5.1 結(jié)構(gòu)周期結(jié)果
5.5.2 結(jié)構(gòu)位移結(jié)果
5.6 分析表格的生成
第6章 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面設計
6.1 一般設計參數(shù)
6.1.1 定義計算長度系數(shù)
6.1.2 活荷載折減系數(shù)
6.1.3 指定構(gòu)件
6.1.4 反轉(zhuǎn)構(gòu)件方向
6.1.5 定義加腋梁
6.1.6 自由長度(I,Lb)
6.1.7 計算長度系數(shù)(K)
6.1.8 極限長細比
6.1.9 等效彎矩系數(shù)(Beta_m)
6.1.10 編輯活荷載折減系數(shù)
6.1.11 地震作用放大系數(shù)
6.1.12 抗震等級
……
第7章 工程實例
第8章 MIDAS/Gen疑難問題解答
結(jié)果直接轉(zhuǎn)換為文本形式。另外,MIDAS/Gen在開發(fā)階段通過幾千種例題的計算,將其計算結(jié)果與理論值以及其他S/w的計算結(jié)果進行了比較、驗證,并通過應用于大量的工程項目中,證明了其準確性和高效性。
在verification Manual中包含了以上例題中最具代表性的一些例題。在決定分析結(jié)構(gòu)精確性的有限元運算原理方面,由于采用了最新理論,故可計算出比其他類似程序更為精確的計算結(jié)果。
MIDAS Family Program在開發(fā)階段通過幾千種例題鑒定了理論值以及完成了與其他S/w的比較鑒定,內(nèi)含最新的理論,能得出可靠的分析結(jié)果。
自1989年開發(fā)以來,使用于包括政府機關(guān)在內(nèi)的國內(nèi)外4000多個工程項目中,證明了其效率和準確性。
MIDAS Family Progi-am通過了財團法人韓國電算結(jié)構(gòu)工學會的嚴格鑒定。在計算機技術(shù)方面,MIDAS/Gen所使用的是客體指向性語言Visual C++,因此可以充分地使32bit視窗環(huán)境的優(yōu)點和特點得到發(fā)揮。以用戶為中心的輸入輸出功能使用的是精確而且直觀的用戶界面和尖端的電腦圖形技術(shù),從而為復雜的大型建筑物的建模和分析提供了很大的便利。
在結(jié)構(gòu)設計方面,MIAS/Gen全面強化了實際工作中結(jié)構(gòu)分析所需要的分析功能。通過在已有的有限元庫中加入索單元、鉤單元、間隙單元等非線性單元,結(jié)合施工階段、時間依存性、幾何非線性等最新結(jié)構(gòu)分析理論,從而計算出更加準確的和切合實際的分析結(jié)果。建模技術(shù)采用的是自行開發(fā)的新概念CAD形式的建模技術(shù),加以如Auto Mesh Gene,ation、結(jié)構(gòu)建模助手等高效自動化建模功能,可以更加提高建模效率。設計方面包含有ACI標準、鋼結(jié)構(gòu)設計用容許應力設計法(ASD)、極限強度設計法(LSD、LRFD)等多種最新的荷載標準和設計規(guī)范。特別是鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計(ptimal Design)功能可以在考慮多種設計要求的基礎(chǔ)上進行最優(yōu)化的輕量設計,從而提高了效率和精確性。