MIDAS/Gen培训课程（三） —钢筋混凝土结构施工阶段分析
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Modeling, Integrated Design & Analysis Software
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目 录
简要......................................................................................................................... 1 设定操作环境及定义材料和截面......................................................................... 2 建立轴网................................................................................................................. 5 建立框架柱及剪力墙............................................................................................. 9 楼层复制及生成层数据文件............................................................................... 11 定义楼面荷载....................................................................................................... 12 定义结构组、边界组、荷载组........................................................................... 13 分配结构组........................................................................................................... 14 定义边界条件....................................................................................................... 15 输入施工阶段楼面荷载....................................................................................... 16 输入使用阶段楼面活荷载................................................................................... 17 定义自重............................................................................................................... 19 输入施工阶段分析数据....................................................................................... 19 定义结构类型....................................................................................................... 21 运行施工阶段分析............................................................................................... 22 查看分析结果....................................................................................................... 23 荷载组合............................................................................................................... 24 查看使用阶段分析结果....................................................................................... 25 施工阶段柱弹性收缩结果................................................................................... 25
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简要
本例题介绍Midas/Gen 的施工阶段分析和设计的方法。例题模型为六层钢筋混凝土框-剪结构。 基本数据如下：
轴网尺寸：见平面图 柱: 500x500
主梁： 250x450，250x600 次梁： 250x400 连梁： 250x1000 混凝土： C30 剪力墙： 250
层高： 一层：4.5m 二~六层 ：3.0m 设防烈度：7º（0.10g） 场地： Ⅱ类
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设定操作环境及定义材料和截面
1：主菜单选择 文件>新项目
文件>保存: 输入文件名并保存
2：主菜单选择 工具>单位体系: 长度 m, 力 kN
定义单位体系
3：主菜单选择 模型>材料和截面特性>材料： 添加
材料号：1 名称：C30 规范：GB(RC) 混凝土：C30 材料类型：各向同性
定义材料
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4： 主菜单选择 模型>材料和截面特性>时间依存性材料（徐变/温度收缩）：
添加
名称：creep 设计标准：中国规范 28天材龄抗压强度（标准值）：20100kN/m2
相对湿度：70% 构件理论厚度：1m（先假定此值，程序可以自动计算） 开始收缩时混凝土的材龄：3天
定义时间依存性材料
5：主菜单选择 模型>材料和截面特性>时间依存性材料（抗压强度）：
添加
函数名称：C300 类型：设计规范
规范：CEB-FIP（欧洲）
混凝土28天抗压强度（S28）：20100kN/m2 水泥种类：N.R:0.25（普通水泥）
定义时间依存性材料抗压强度
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6：主菜单选择 模型>材料和截面特性>时间依存性材料连接： 将时间依存材料特性与定义的一般材料连接起来
徐变和收缩：CREEP 强度进展：C300 选择指定的材料：C30 操作：添加/编辑
时间依存性材料连接
7： 主菜单选择 模型>材料和截面特性： 添加：定义梁、柱截面尺寸
定义梁、柱截面
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8：主菜单选择 模型>材料和截面特性>厚度： 添加：定义剪力墙厚度
定义剪力墙厚度
建立轴网
1 : 主菜单选择 模型>栅格>定义轴线： 添加 ：定义X、Y轴网间距
定义轴网1
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2 : 主菜单选择 模型>单元>建立: 建立梁单元，同时关闭栅格、轴网
轴网1
3 : 主菜单选择 模型>用户坐标系>X-Y平面: 激活UCS平面
保存当前UCS，定义当前用户坐标系名称为“1”
定义用户坐标系1
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4 : 主菜单选择 模型>用户坐标系>X-Y平面: 定义插入点 (即原点) 旋转角度30º，准备插入另一个轴网。
定义另外轴网的插入点
5 : 主菜单选择 模型>栅格>定义轴线： 添加: 栅格名称为2，
定义X、Y轴网间距
定义轴网2
6 : 主菜单选择 模型>单元>建立: 建立梁单元，同时关闭栅格、轴网
在轴网2上建立梁单元
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插入轴网2
7 : 主菜单选择 模型>用户坐标系>X-Y平面: 激活UCS平面
保存当前UCS: 定义当前用户坐标系名称为“2”
定义用户坐标系2
8：主菜单选择 模型>单元>建立曲线并分割成线单元: 建立曲梁
建立曲梁
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9：主菜单选择 模型>单元>复制和移动: 输入复制间距 ，
在截面号增幅 1 (选择次梁截面)，在交叉分割项，将节点和单元都选上。 同时删除部分梁单元。
建立轴网
建立框架柱及剪力墙
1：主菜单选择 模型>单元>扩展：
扩展类型：节点——线单元 单元类型 ：梁单元 材料：C30 截面：500x500 输入复制间距：dz= -4.5
在模型窗口中选择生成柱的节点
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生成框架柱
2：主菜单选择 模型>单元>修改单元参数>参数类型:
选择Beta角，Beta=60º，在模型窗口选择轴网2部分需要旋转的框架柱。
3：主菜单选择 模型>单元>扩展:
扩展类型：线单元——平面单元 单元类型 ：墙单元 生成形式： 复制和移动 输入复制间距：dz= -4.5
生成剪力墙
4：主菜单选择 模型>单元>分割：单元类型：墙单元 任意间距： X=0, Z=1.9,1.2
5:主菜单选择 模型>单元>删除： 在模型窗口选择被删除的墙单元
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墙单元被分割
6：主菜单选择 模型>单元>分割： 单元类型 ：线单元
被节点分割：在模型窗口选择要分割的单元及分割单元的节点
7：主菜单选择 模型>单元>修改单元参数： 参数类型：截面号
形式：选择250x1000（连梁截面） 模型窗口选择修改的梁单元
墙洞口布置
楼层复制及生成层数据文件
1. 主菜单选择 建筑物数据>生成层数据: 复制次数：5 距离：3 添加
在模型窗口中选择要复制的单元
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楼层复制
2：主菜单选择 建筑物数据>生成层数据: 点击生成层数据
考虑刚性楼板：若为弹性楼板选择不考虑 地面高度：点击， 若勾选使用地面高度，则程序认定此标高以下为地下室
生成层数据
3：主菜单选择 建筑物数据>自动生成墙号: 避免设计时不同位置的墙单元编号相同，
特别是在利用扩展单元功能时，一次生成多个墙单元时，这些墙单元的墙号相同，若这些墙单元不在直线上，X向、Y向都有时，程序则认为没有直线墙不给配筋设计。
定义楼面荷载
1: 主菜单选择 荷载>静力荷载工况:
DC：施工阶段荷载（施工阶段恒荷载） LL：活荷载（使用阶段活荷载） LC：施工阶段荷载（施工阶段在楼面的施工荷载）
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定义荷载工况
2：菜单选择 荷载>定义楼面荷载类型： 定义施工阶段楼面荷载
其中OFFICE1为作用在楼面上的施工阶段荷载，OFFICE2为作用在楼面上的使用阶段活荷载 名称：OFFICE1 荷载工况：DC（LC） 楼面荷载：-4.3（-1.0） 按 名称：OFFICE2 荷载工况：LL 楼面荷载：-2.0 按
定义楼面荷载
定义结构组、边界组、荷载组
1: 主菜单选择 模型>组>定义结构组:
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名称：结构组 后缀：1to 6 by 1 按
2: 主菜单选择 模型>组>定义边界组:
名称：边界组 后缀：1 按
:3: 主菜单选择 模型>组>定义荷载组:
名称：荷载组 后缀：1 to 6 by 1 按
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分配结构组
1: 主菜单选择 视图>激活>按属性激活:
选择按层激活，选择2F层，按 +板下激活，按
激活2F层
2: 主菜单选择 视图>选择>全选
3: 树形菜单选择 组>结构组1：利用拖放功能将第一层所有单元赋给结构组1
定义结构组1
4: 重复步骤1、2、3分别定义结构组2、3、4、5、6
定义边界条件
主菜单选择 模型>边界条件>一般支承: 在模型窗口中选择1F层柱底及墙底嵌固点
一般支撑 边界组名称：边界组1 选择：添加
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定义边界条件
输入施工阶段楼面荷载
1: 主菜单选择 视图>激活>按属性激活: 选择加载楼层
点选按层激活 选择2F层 点选楼板 按
选择2F层
2: 主菜单选择 荷载>分配楼面荷载: 将施工阶段荷载分配给荷载组1
荷载组名称：荷载组1 楼面荷载：OFFICE1（施工阶段楼面荷载） 分配模式：双向（或多边形长度） 荷载方向：整体坐标系Z
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指定加载区域的节点：在模型窗口选择加载区域节点
分配楼面荷载
3: 重复步骤1、2将施工阶段荷载分别分配给荷载组2、3、4、5、6
4: 主菜单选择 视图>激活>全部激活：查看输入的全部施工阶段楼面荷载
施工阶段楼面荷载
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输入使用阶段楼面活荷载
1: 主菜单选择 视图>激活>按属性激活： 选择加载楼层
点选按层激活 选择2F层 点选楼板 按
按层激活
2: 主菜单选择 荷载>分配楼面荷载: 输入使用阶段楼面活荷载
荷载组名称：默认值 楼面荷载：OFFICE2（输入使用阶段楼面活荷载）
分配模式：双向（或多边形长度） 荷载方向：整体坐标系Z 勾选复制楼面荷载 方向：点选Z 距离：5@3 指定加载区域的节点：在模型窗口选择加载区域节点
分配楼面荷载
3 : 主菜单选择视图>激活>全部激活：查看输入的全部使用阶段楼面活荷载
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定义自重
使用阶段楼面活荷载
主菜单选择 荷载>自重：荷载工况名称：DC（施工阶段荷载）
荷载组名称：荷载组1（施工阶段分析时，自重一定要定义在第一施工阶段的荷载组1，
其它施工阶段程序自动读取） 自重系数：Z= -1 按
定义自重
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输入施工阶段分析数据
1：主菜单选择 荷载>施工阶段分析数据>定义施工阶段：
名称：CS1 持续天数：10 保存结果：勾选施工阶段 单元：结构组1 材龄：3（三天开始有强度） 按 边界：边界组1 按 荷载：荷载组1 按
最后按
定义第一施工
阶段
2：义第二、六施工
CS4、CS5、
重复步骤1定三、四、五、阶段：CS2、CS3、
CS6
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定义其它施工阶段
3：主菜单选择 荷载>施工阶段分析数据>选择显示施工阶段：
在模型窗口选择显示各施工阶段
显示施工阶段
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定义结构类型
主菜单选择 模型>结构类型: 结构类型：3-D (三维分析)
将结构的自重转换为质量：不转换（反应谱分析时需要将自重转换为质量，本例
题不做反映谱分析）
定义结构类型
运行施工阶段分析
1：主菜单选择 分析>施工阶段分析控制：
最终施工阶段：点选最后施工阶段 分析选项：勾选考虑时间依存效果 时间依存效果：勾选徐变和收缩 类型：点选徐变和收缩 徐变：勾选自动分割时间
从施工阶段分析结果的恒荷载中分离出荷载工况：施工阶段荷载在程序中不分恒、活荷载，如果分离出哪种荷载工况，则此种荷载工况程序认为其为活荷载，在荷载组合时分项系数按活荷载取用。
后按
荷载工况：LC 按
最
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施工阶段分析控制
2：主菜单选择 分析>运行分析
以上为整个前处理阶段，包括建模、荷载输入、分析选项。
下面介绍后处理阶段
查看分析结果
1：主菜单选择 结果>内力>梁单元内力图：CS1阶段内力
荷载工况/荷载组合：CS合计 内力：点选My 显示类型：勾选等值线图和图例 按
CS1阶段反力
2：主菜单选择 荷载>施工阶段分析数据>选择显示施工阶段：查看CS2阶段内力
选择施工阶段：CS2 按
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CS2阶段反力
3：重复步骤2查看其它施工阶段内力：CS3、CS4、CS5、CS6
CS6阶段反力
荷载组合
主菜单选择 结果>荷载组合：查看在施工阶段荷载与使用阶段活荷载作用下的内力
荷载工况：LL 系数：1.4
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荷载工况：恒荷载（CS） 系数：1.2 名称：ZH1
荷载组合
查看使用阶段分析结果
1：主菜单选择 荷载>施工阶段分析数据>选择显示施工阶段：
查看POSTCS2最终阶段输出的内力
2：主菜单选择 结果>内力>梁单元内力图：POSTCS阶段内力
荷载工况/荷载组合：ZH1 内力：点选My 显示类型：勾选等值线图和图例 按
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POSTCS阶段内力
施工阶段柱弹性收缩结果
首先在模型窗口查询1F层某一柱的节点坐标信息
1：主菜单选择 查询>查询节点:
在模型窗口选择1F层一个节点，并记下节点坐标信息
2：主菜单选择 结果>施工阶段柱弹性收缩图形:
添加新的柱单元
名称：Z1 坐标信息：X=13.9，Y=0 勾选Total+Total项，按
3：重复步骤1、2定义柱单元Z2：
名称：Z2 坐标信息：X=13.9，Y=0 勾选Total+Total项，按
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定义柱单元
4：编辑柱单元Z1和Z2：
(1) 点击Z1-Ttl-Ttl 按
位移类型：点选全部 施工阶段：点选向上浇注 按 (2) 重复步骤(1)编辑Z2-Ttl-Ttl
编辑柱单元Z1和Z2
5：查看柱弹性收缩图形：
勾选Z1-Ttl-Ttl和Z2-Ttl-Ttl
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Y轴选项：点选层 按
柱弹性收缩图形
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