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midas各种边界条件,计算建模时用得上!

发布于:2021-06-17 08:49:17 来自:道路桥梁/路桥资料库 [复制转发]

midas Civil是桥梁领域通用结构分析及设计系统,它具有直观的操作界面,集成了静力分析、动力分析、几何非线性分析、屈曲分析、移动荷载分析、PSC桥分析、悬索桥分析、水化热分析等分析设计功能。


midas各种边界条件搞清楚了,那建模就算是起步了。


midas常见的三种边界条件

刚性连接+弹性连接+一般支撑。

这种边界形式为首选,不过需要知道支座的一系列参数,计算SDX等数据。对于做CDN抗倾覆验算时,如果无法知道具体的参数建议不适用。

弹性连接+点弹簧

这种边界形式很少使用。

弹性连接(刚性)+一般支撑。

这种边界形式用于两支座的连续梁桥比较多,具体的例子如下所示。

如果要真实的模拟三个及以上支座的连续箱梁时,建议选用第一种边界形式。如果选用第三种边界形式会出现支座反力异常。如下图所示。

同时,在三个及以上支座的连续箱梁时,边界条件选用 刚性连接+一般支撑 ,会出现节点自由度不满足报错。具体如下。


Midas 的提供的边界条件非常多,而且各有用途,初学 Midas 都想看看到底不同边界条件之间有什么区别,下面在 Midas 帮助文件选取下来的,只是作一个比较,各种边界条件的具体使用参照 MIDAS 帮助文件。

 


1. 定义一般弹性支承类型
SDx-SDy

整体坐标系 X 轴方向和 Y 轴方向 ( 或已定义的节点局部坐标系 x 方向和 y 方向 ) 的相关弹性支承刚度。注一般弹性支承通常用于反映桩的支承刚度,结构分析时可以考虑与各个自由度有关的桩支承刚度。在典型的建筑结构中,分析模型不包括桩基础。而是假定在基础底面或桩帽处存在弹性边界。下面的通用刚度给出了桩单元的实际刚度。对斜桩,用节点局部坐标轴计算斜向的刚度。


2. 一般弹性支承分配定义的一般弹性支撑类型,或输入节点通用刚度矩阵 (6×6) 。其中包括选定的节点在整体坐标系或节点局部坐标系内各自由度之间相关的刚度,也可以替换或删除先前定义的弹性支承刚度
SDxSDySDzSRxSRySRz

注在一般弹性支承类型对话框中,上述 6 个弹性支承刚度值只表示 6 x 6 阶刚度矩阵中的 6 个对角线刚度值。实际分配给节点的刚度值为 6x 6 阶刚度。


3. 面弹性支承输入平面或实体单元单位支承面上的弹簧刚度形成弹性支承。并可同时形成弹性连接的单元。该功能主要用于在基础或地下结构分析中考虑地基的弹性支承条件。弹性连接长度:弹性连接单元的长度。该数据对分析结果没有影响,只是为在分析中定义一个内部矢量。只受拉,只受压:选中选项指定弹性连接为只受拉或只受压单元。


4. 弹性连接形成或删除弹性连接。由用户定义弹性连接及其弹性连接的两个节点。
SDxSDySDzSRxSRySRz


5. 一般连接特性值建立、修改或删除非线性连接的特性值。一般连接功能应用于建立减隔振装置、只受拉 / 受压单元、塑性铰、弹性支撑等模型。一般连接可利用弹簧的特性,赋予线性或非线性的特性。一般连接的作用类型分为单元类型和内力类型。单元类型一般连接在进行分析过程中,用更新单元刚度矩阵直接反映单元的非线性。内力类型的一般连接不更新单元刚度矩阵,而是根据非线性的特性计算出来的内力置换成外部荷载,间接的考虑非线性。单元类型的一般连接提供的类型有弹簧、线性阻尼器、弹簧和线性阻尼器 3 种类型的连接单元。内力类型的一般连接提供的类型有粘弹性消能器 (Viscoelastic
Damper)
、间隙 (Gap) 、钩 (Hook) 、滞后系统 (Hysteretic
System)
、铅芯橡胶支承隔震装置 (Lead
Rubber
Bearing
Isolator)
、摩擦摆隔震装置 (Friction
Pendulum
System
Isolator)
等六种类型的连接单元。


6. 一般连接添加或删除一般连接。由用户定义一般连接及其一般连接的两个节点。一般连接特性值:选择非线性连接的特性。当需要建立或编辑非线性连接的特性值时,可以点击右面的,将弹出非线性连接特性值对话框。


7. 释放梁端约束输入梁两端的梁端释放条件 ( 铰接,滑动,滚动,节点和部分固定 ) ,或替换或删除先前输入的梁端释放条件。


8. 设定梁端部刚域定义 GCS 或梁单元局部坐标系下梁两端的刚域长度或考虑节点偏心。该功能主要适用于梁单元 ( 梁、柱 ) 间的偏心设定。当梁单元间倾斜相交,用户要考虑节点刚域效果时,需使用该功能进行设定。在主菜单中的模型 > 边界条件 > 刚域效果只能考虑梁柱直交时的效果。


9. 刚性连接强制某些节点 ( 从属节点 ) 的自由度从属于某节点 ( 主节点 ) 。包括从属节点的刚度分量在内的从属节点的所有属性 ( 节点荷载或节点质量 ) 均将转换为主节点的等效分量。


10. 刚域效果自动考虑杆系结构中柱构件和梁构件 ( 与柱连接的水平单元 ) 连接节点区的刚域效应,刚域效应反映在梁单元中,平行于整体坐标系 Z 轴的梁单元将被视为柱构件,整体坐标系 X-Y 平面内的梁单元将被视为梁构件。


11. 有效宽度系数在计算梁截面应力时,对截面强轴的惯性矩 (Iy) 的调整系数。该功能主要使用于预应力箱型梁的剪滞效应 (shearlag) 分析,即考虑上下板的有效宽度 ( 受压区 ) 后,对截面惯性矩进行相应的调整,最后进行应力计算。该功能对内力计算没有影响



MIDAS/Civil 比较常用的一般支撑、节点弹性支撑、面弹性支撑、刚性连接等边界条件的定义方法。


一般支撑是应用最广的边界条件,选择要施加一般支撑的节点,选择约束自由度方向即完成一般支撑的定义。节点弹性支撑的定义方法同一般支撑,不同的是在定义约束的自由度方向要输入约束刚度。

面弹性支撑不仅可以针对板单元来定义弹性支撑条件,而且可以对梁单元、实体单元来定义面弹性支撑。这种支撑条件在模拟结构与土体的连接条件时应用比较广。需要输入的参数地基弹性模量,这个可以在地质勘查报告中查得。图 1 所示为面弹性支撑定义对话框。


对于弹性连接和刚性连接涉及的都是两个节点间的连接情况。对于弹性连接选择连接的自由度方向和该方向的刚度参数就可以了,弹性连接的方向是按照连接的两个节点间的局部坐标系方向来定义的(如图 2 )!刚性连接是强制从属节点的某些自由度从属于主节点(如图 3 所示)。



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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

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