桥梁工程Midas Civil常见问题解答第06章 分析

桥梁结构软件MIDAS/Civil常见问题解答 第六章​ “分析”中的常见问题 6.1​ 为什么稳定分析结果与理论分析结果相差很大？（是否考虑剪切对稳定的影响） 具体问题 当采用I56b的工字钢进行稳定计算时，其计算出的结果与材料力学的结果差别较大。计算采用的模型为1米高的一端固接、一端受集中荷载的柱。集中荷载的大小为-10tonf。理论值为程序计算的1.78倍，为什么？压杆稳定计算公式： 相关命令 模型〉材料和截面特性〉截面... 问题解答 材料力学给处的压杆稳定理论公式是基于细长杆件而言的，对于截面形式为I56b型钢来说，1m高的柱构件显然不能算是细长杆件，相反其截面高度和柱构件长度相差不多，属于深梁结构。因此该理论公式不适合于本模型。 图6.1.1 柱构件模型消隐效果 相关知识 另外对于深梁结构，是否考虑剪切变形对结构的计算结果影响很大，在MIDAS中默认对所有梁结构考虑剪切变形，如果不想考虑剪切变形，可以在定义截面时不选择“考虑剪切变形”如图6.1.2所示，或者在定义数值型截面时，将剪切面积Asy和Asz输入为0即可。 图6.1.2 截面定义不考虑剪切变形 6.2​ 为什么定义几何刚度初始荷载对结构的屈曲分析结果没有影响？ 具体问题 在进行拱桥稳定分析时，考虑拱肋轴力对稳定的影响，将拱肋成桥轴力输入到几何刚度初始荷载中，进行稳定分析，发现几何刚度初始荷载对稳定分析结果没有影响，为什么？如果考虑初始内力对结构稳定的影响？ 相关命令 荷载〉初始荷载〉大位移〉几何刚度初始荷载... 荷载〉初始荷载〉小位移〉初始单元内力... 问题解答 MIDAS中的稳定分析属于线性分析，不能与非线性分析同时执行，因此如果考虑结构的初始刚度，需要在初始单元内力中输入结构的初始结构内力。几何刚度初始荷载用于计算非线性时形成结构的初始单元刚度，对线性分析没有影响。 相关知识 MIDAS中的稳定分析属于线性分析，不能与非线性分析同时执行，因此如果考虑结构的初始刚度，需要在初始单元内力中输入结构的初始结构内力。 相关问题 问题5.11。 6.3​ 为什么不能同时执行屈曲分析与移动荷载分析？ 具体问题 执行分析时程序提示“错误：不能同时执行屈曲分析和移动荷载分析”，为什么？ 相关命令 分析〉移动荷载分析控制选项... 问题解答 移动荷载分析属于影响线分析，以此对不同的单元，不同的分析内容其荷载形式也是不同的，因此会有多种荷载矩阵。而屈曲分析时的荷载矩阵应该是确定的，否则无法得到当前的屈曲系数。所以两种分析不能同时执行。 相关知识 将移动荷载按照一定原则转换为静力荷载，然后用转换后的等效荷载与使用阶段荷载进行屈曲分析。 6.4​ 为什么特征值分析时，提示“错误：没有质量数据”？ 具体问题 比如说一个两端简支的柔性吊杆，在没有初始张拉力的情况下，它的刚度很小，当施加初张力后，刚度明显增大，如何考虑它刚度变化对结构动力特性的影响。 相关命令 荷载〉初始荷载〉小位移〉初始单元内力 问题解答 要考虑只受拉单元的初始刚度贡献而对结构进行特征值分析，在荷载〉初始荷载〉小位移〉初始单元内力中输入初始单元内力，该功能只适用于线性分析或动力分析，其作用与几何刚度初始荷载相同。 相关知识 采用该功能时，结构刚度并不随作用荷载的变化而变化。该功能是为了对于一个非线性结构进行线性分析而设立的，比如对于悬索桥进行特征值分析或者移动荷载分析；再如在进行时程分析时，考虑自重等静力荷载作用下的初始状态时，需要将静力荷载另行定义为一种时变荷载，此时如果利用该功能，就可以使构件在进行时程分析时已经处于相应的初始状态，而不需再将静力荷载定义为时变荷载了。 6.5​ 如何在“特征值分析”时，考虑索单元初始刚度？ 具体问题 比如说一个两端简支的柔性吊杆，在没有初始张拉力的情况下，它的刚度很小，当施加初张力后，刚度明显增大，如何考虑它刚度变化对结构动力特性的影响。 相关命令 荷载〉初始荷载〉小位移〉初始单元内力 问题解答 要考虑只受拉单元的初始刚度贡献而对结构进行特征值分析，在荷载〉初始荷载〉小位移〉初始单元内力中输入初始单元内力，该功能只适用于线性分析或动力分析，其作用与几何刚度初始荷载相同。 相关知识 采用该功能时，结构刚度并不随作用荷载的变化而变化。该功能是为了对于一个非线性结构进行线性分析而设立的，比如对于悬索桥进行特征值分析或者移动荷载分析；再如在进行时程分析时，考虑自重等静力荷载作用下的初始状态时，需要将静力荷载另行定义为一种时变荷载，此时如果利用该功能，就可以使构件在进行时程分析时已经处于相应的初始状态，而不需再将静力荷载定义为时变荷载了。 相关问题 问题5.6。 6.6​ 为什么“反应谱分析”时，提示“没有质量数据”？ 具体问题 在进行反应谱分析时，定义了反映谱函数进行分析，但计算时提示没有质量数据，为什么？ 相关命令 模型〉结构类型（T）…〉将结构的自重转化为质量 模型〉质量〉将荷载转化为质量 模型〉质量〉节点质量 问题解答 反映谱分析之前首先要进行特征值分析，需要质量数据以生成质量矩阵，在MIDAS/Civil中，有三种方法可以实现对质量的定义，在模型〉结构类型中可以按集中质量法或一致质量法将自重转化为质量；对于结构以荷载形式考虑的附属结构，在分析中可以通过模型〉质量〉将荷载转化为质量；对于节点质量则可以通过模型〉质量〉节点质量定义。 相关知识 对自重和荷载转化的质量数据，可以通过查询〉质量统计表格来查看。 相关问题 问题5.5。 6.7​ 定义“移动荷载分析控制”时，影响线加载与所有点加载的区别？ 具体问题 在移动荷载分析控制选项中，一般程序都按照影响线加载，MIDAS中还提供所有点加载方式，这两种方式有什么区别？ 相关命令 分析〉移动荷载分析控制选项... 问题解答 MIDAS的移动荷载分析是按照影响线加载方法进行分析的，具体加载方式分为两种，一是一般的影响线加载方法，一是所有点的影响线加载方法。分别适用于两种移动荷载的分析，影响线加载法适用于车道荷载、汽车荷载分析，而所有点加载适用于列车荷载分析。 相关知识 相关问题 6.8​ 定义“移动荷载分析控制”时，“每个线单元上影响点数量”的含义？ 具体问题 如题！ 相关命令 分析〉移动荷载分析控制选项... 问题解答 “每个线单元上影响点数量”用于指定影响线分析的精度，加载点数量越多，得到的加载位置越接近于实际，但加载位置点过多，会延长分析时间及占用更多的空间。 相关知识 程序默认每个单元的二分点为影响线的可能加载点，但对于梁单元长度比较长时，二分点加载比较粗糙，此时可以采取两种措施，一是细分杆系单元，二是增加影响线分析点数量。但通常细分单元可能会对其他单元产生影响，对模型的整体性和正确性不易保证，因此通常需要增加影响线加载点来满足要求。如图6.8.1所示。 相关问题 6.9​ 如何对某个施工阶段进行稳定分析？ 具体问题 程序中的屈曲分析是不是针对的是成桥阶段的稳定分析？如何指定对某个施工阶段进行稳定分析？ 相关命令 文件〉另存当前施工阶段为... 分析〉施工阶段分析控制选项... 分析〉屈曲分析控制... 问题解答 MIDAS中的屈曲分析的确是针对成桥阶段的稳定分析，如果想对某个施工阶段进行稳定分析，需要将此阶段另存为一个模型文件，然后定义屈曲分析数据，进行稳定分析。 相关知识 在MIDAS中提供了一种“另存当前施工阶段为”功能，可以将任意一个施工阶段，包括POSTCS阶段另存为一个一般模型文件，所有的施工阶段荷载荷载转换为“用户自定义荷载”。 6.10​ 如何对存在索单元的模型进行“移动荷载分析”？ 具体问题 有索单元的模型进行移动荷载分析时，程序会提示“[警告] 单元只受拉索单元不能做非线性分析，于移动荷载分析中”。 相关命令 结果〉移动荷载追踪器... 问题解答 因为索单元属于非线性单元，而移动荷载分析属于线性影响线分析，因此当模型中存在索单元时，程序会自动将索单元转换为等效桁架单元进行线性分析并给出警告提示。 图6.10.1 索单元进行移动荷载分析时警告信息 相关知识 如果要对索结构进行移动荷载的非线性分析，可以先对索单元按等效桁架单元进行移动荷载分析，然后找到最不利荷载加载方式，并将此荷载转化为等效静力荷载，加载在索单元结构上，删除移动荷载分析控制数据，对等效移动荷载进行非线性分析即可。 将移动荷载转换为等效静力荷载可以使用移动荷载追踪器功能，追踪某个位置的荷载最不利布置形式，然后将追踪到的最不利荷载布置形式转换为等效静力荷载，并输出荷载文件，再在程序的mtc命令窗口中导入等效移动荷载文件，运行即可将等效移动荷载文件转换为静力荷载工况。 如本模型以索塔水平位移为控制标准，因此可以追踪索塔发生最大水平位移时的荷载布置形式，如图6.10.2所示。 图6.10.2 索塔发生最多水平位移时移动荷载布置 图6.10.3 MTC命令窗口导入等效移动荷载 6.11​ 如何考虑普通钢筋对收缩徐变的影响？ 具体问题 普通钢筋对混凝土的收缩徐变是有影响的，程序默认考虑了普通钢筋对收缩徐变的影响了吗？ 相关命令 分析〉施工阶段分析控制选项... 问题解答 程序默认是不考虑普通钢筋对混凝土收缩徐变的影响的，因此如果在模型中设置了截面钢筋，且要求考虑钢筋对收缩徐变的影响时，需要在“施工阶段分析控制选项”中选择在计算混凝土收缩徐变时“考虑钢筋的约束效果”。如下图所示。 图5.11.1 设置普通钢筋对收缩徐变的影响 相关知识 在施工阶段分析控制选项中，可以指定在施工阶段分析过程中涉及到的分析各种选项，可以在“最终施工阶段”中指定分析到哪个施工阶段，对剩余的施工阶段跳过不予分析；在“考虑时间依存效果”里定义混凝土收缩徐变计算的参数；在“索初拉力”控制中指定索初拉力的加载类型等。 相关问题 问题5.10，5.12，5.13 6.12​ 定义“施工阶段分析控制”时，体内力与体外力的区别？ 具体问题 “施工阶段分析控制选项”中索初拉力类型选择体内力和体外力对结构的分析会产生很大的影响，体内力和体外力有什么区别？ 相关命令 分析〉施工阶段分析控制数据... 问题解答 如果将索的初拉力视为内力，因为索的内力大小与索两端连接构件的刚度有关，所以由于变形，索的内力将发生变化。 如果将索的初拉力视为外力，索的外力被视为作用在与索两端连接的构件上，因此索的初拉力大小不发生变化。 相关知识 在进行斜拉桥施工阶段模拟分批调索时通常采用体外力方式。 6.13​ 为什么不能使用“施工阶段非线性累加模型分析”功能？ 具体问题 本模型模拟斜拉吊装钢管混凝土拱桥的施工阶段模拟，因此要考虑对斜拉索的累加应力，但在施工阶段分析控制中定义了非线性分析控制选项执行分析，程序提示“非线性索单元、梁单元？ 相关命令 模型〉单元〉修改单元参数... 问题解答 因为模型中有非线性桁架单元，该单元类型是和索单元并列的两种非线性桁架单元，但非线性桁架单元不能用于进行施工阶段非线性累加模型分析，因此程序会提示错误信息。 选项非线性桁架单元，修改单元参数〉单元类型，将只受拉桁架单元修改为索单元即可。 图5.13.1 只受拉桁架单元表格 图5.13.2 修改单元类型 6.14​ 为什么定义了“悬索桥分析控制”，执行分析后不能进入后处理？ 具体问题 如题！ 相关命令 分析〉悬索桥分析控制选项... 问题解答 悬索桥分析是为了得到悬索结构的初始平衡状态而进行的前处理分析，进行完悬索桥分析后，再删除“悬索桥分析控制选项”然后添加其他成桥荷载，进行成桥分析。 6.15​ 定义“悬索桥分析控制数据”时，更新节点组与垂点组区别？ 具体问题 在悬索桥分析控制选项中，要求指定“更新节点组”和“垂点组”，它们之间有什么区别呢？ 相关命令 分析〉悬索桥分析控制选项... 问题解答 “更新节点组”表示的是在悬索桥分析过程中节点位置可以进行更新的节点组，通常选择主缆节点作为“更新节点组”，但主缆的起点和终点所在的节点以及支点处的固定节点要除外；“垂点组”表示在悬索桥分析过程中节点位置保持不变的节点组，通常主缆跨中部位的垂点是 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 者预先确定的，所以垂点组包含的就是这个垂点（对于单索面悬索桥垂点组包含1个节点，对于双索面悬索桥包含2个节点组）。 虽然主缆的垂点不是更新节点，但也包含在“更新节点组”内。 相关知识 “悬索桥分析”是为了得到更好的初始形状所进行的分析。通常建立悬索桥模型可以使用“悬索桥建模助手”建立参考模型，然后对模型按照既定的意图进行修改，尤其是对自锚式悬索桥，使用悬索桥建模助手建立的是地锚式悬索结构，要得到自锚式悬索桥，还需改变结构的边界条件和单元连接情况，因此必须进行悬索桥分析。 相关问题 问题5.14。 6.16​ 能否指定分析所需内存？ 具体问题 如题！ 相关命令 分析〉分析选项...〉分析所需内存 问题解答 可以在分析选项中指定分析所用内存。 相关知识 通常选择按照程序自动获取内存量进行计算为宜，目前可以指定的最大内存量为2048Mb。