midasGEN对单层网壳非线性分析

MIDASGen软件常见问题与解答2问：转换梁上支撑两道剪力墙怎么建模？答：可以在转换梁两侧设两个结点，在结点上再建立两道剪力墙，同时将此两节点与对应的转换梁节点采用刚性连接（刚臂）。

问：一个柱子上设置两道平行的框架梁怎么建模？答：可以将一根梁设置在柱节点上，然后再设置一新节点，利用刚性连接功能，将此节点与柱节点做刚性连接，再在此节点上建立另外一个框架梁。

问：跨层转换梁的建模问题，即一根转换梁连接上下层楼板？答：可将转换梁用板单元来建模即可。

问：对于有斜柱的结构个别层的层间位移没有输出的原因？答：原因可能由于本层的节点与下一层没有对应的节点，一般是指同一杆件的上、下节点。

问：转换层结构分析建模时，需要注意那些问题？答：需要注意：1、需将转换层的楼板刚性假定解除，否则转换梁分析完不会出现轴力，无法按偏心受拉构件进行配进设计。

2、转换梁上部的墙单元或板单元需要细分，且转换梁也需要细分，满足位移协调条件。

问：MIDAS/Gen能否计算箱基？答：使用MIDAS/Gen计算箱基的步骤如下：1、用板单元建立侧墙和底板、顶板，用梁单元模拟梁、柱。

2、将土压力、核爆等荷载按压力荷载或流体压力荷载输入。

3、如果考虑为弹性地基板，可在底板处加单向受压弹簧。

4、分析后，使用“结果/局部方向内力的合力”功能或查看板单元内力时候使用“剖断面”功能，求出板单元的内力。

问：PKPM中刚性板及弹性楼板在MIDAS/Gen中如何实现？答：一、PKPM中的“刚性楼板”即楼板面内无限刚，面外刚度为零。

MIDAS/Gen中只需在定义层数据时选择考虑刚性板即可。

二、PKPM中的“弹性板6”即采用壳元真实计算楼板平面内和平面外的刚度。

MIDAS/Gen中用板单元建立楼板，在定义板厚时真实输入板的面内和面外厚度。

注意在定义层数据时应该选择不考虑刚性板。

三、PKPM中的“弹性板3”即假定楼板平面内无限刚，楼板平面外刚度是真实的。

MIDAS/Gen中用板单元建立楼板，在定义板厚时，输入平面内厚度为0，平面外厚度为楼板真实厚度。

midas gen 结构类型
MIDAS GEN 是一种结构分析与设计软件，广泛应用于建筑和土木工程领域。

在MIDAS GEN 中，可以进行多种结构类型的分析和设计。

以下是一些常见的结构类型，它们可以通过MIDAS GEN 进行建模和分析：
一、框架结构：包括平面框架和空间框架，是建筑和桥梁等结构常见的类型。

二、楼板结构：用于分析和设计楼板系统，包括悬挑楼板、叠合楼板等。

三、墙体结构：包括竖向墙和横向墙，用于分析和设计建筑物的承重墙体。

四、梁柱结构：用于建模和分析梁和柱的相互作用。

五、基础结构：用于分析和设计建筑物的基础系统，包括承台、隔震基础等。

六、层间连接：用于建模不同楼层之间的结构连接，考虑水平和垂直的连接性。

七、非线性分析：MIDAS GEN 还支持非线性分析，可以考虑材料和几何非线性效应。

八、动力分析：用于分析结构的动态响应，包括自振频率、模态分析等。

这些结构类型可以相互组合，形成复杂的三维结构模型。

MIDAS GEN 提供了直观的建模界面和强大的分析功能，适用于各种不同类
型的工程项目。

具体的结构类型和分析功能可能会在软件的不同版本中有所不同，。

midasGEN对单层网壳非线性分析
midasGEN网壳稳定分析过程算例
根据《空间网格结构技术规程》（JG17-2010）一下规定：
需要计算网壳的安全系数＞4.2
以下分别为midasGEN和sap2000进行单层网壳稳定性分析步骤1、工程介绍：
直径D=32m，矢高f=4.5m单层网壳，支座约束均为固定铰支座，如下图所示：
恒活荷载见模型中数值。

2、下面先进行第一步------屈曲分析
勾选仅考虑正值是，如果出现负值，说明是反向荷载按照一定倍
数施加先破坏，但是常规结构一般都是竖直向下荷载会使结构破坏。

勾选检查斯图姆序列是要把最不利的模态排列在前面。

F5运行
显示最不利节点为264节点，记住这一个节点号。

然后施加初始缺陷
点击根据“初始缺陷更新模型”
一般都是选择第一模态（第一模态屈曲因子最小，也是结构最先屈曲的荷载倍数，个人觉得要是模型第一模态要是出现局部屈曲，需要调整模型直至第一模态为整体屈曲模态）
最大值为D/300（注意单位）
然后update会生成另外一个模型。

在这个模型中，需要添加一个非线性分析工况先添加一个组合
适用之后就会生成一个D+L工况接下来就是非线性分析
我们选择几何非线性----位移控制法------主节点264方向dz位移不足数量10子步骤内迭代次数10最大控制位移：-350mm（正方向向上，这个位移需要进行反复试验才能使分析收敛，分析结果才会有效）点击确认
然后F5进行分析
窗口显示以下内容，说明已经收敛
通过步骤图表输出位移-----安全系数曲线
K最大值为21.6＞4.2满足要求。

3D3S\sap200\midas gen都可以做单层网壳的特征值屈曲分析，ANSYS 还可以做更加接近工程实际情况的非线性屈曲分析，来考虑初始缺陷请问各位老师,网壳规程要求其承载力大于第一屈曲模态下力的5倍，即k=5。

那么ansys和3d3s分析时如何查询这个K值？A:1、过去k=5，如今的新规程已将k取为4.2。

具体说明如下：确定系数K时考虑到下列因素：(1) 荷载等外部作用和结构抗力的不确定性可能带来的不利影响；(2) 复杂结构稳定性分析中可能的不精确性和结构工作条件中的其他不利因素。

对于一般条件下的钢结构，第一个因素可用系数1.64来考虑；第二个因素暂设用系数1.2来考虑，则对于按弹塑性全过程分析求得的极限承载力，系数K应取为1.64*1.2=2.0。

对于按弹性全过程分析求得的极限承载力，系数K中尚应考虑由于计算中未考虑材料弹塑性而带来的误差；对单层球面网壳、柱面网壳和双曲扁网壳的系统分析表明，塑性折减系数cp（即弹塑性极限荷载与弹性极限荷载之比）从统计意义上可取为0.47，则系数K应取为1.64*1.2/0.47=4.2。

对其它形状更为复杂的网壳无法作系统分析，对这类网壳和一些大型或特大型网壳，宜进行弹塑性全过程分析。

2、假定设计载荷为2kN/m2，可给网壳施加约12kN/m2的载荷，通过载荷-位移全过程曲线判断临界载荷，假如得出为10kN/m2，则其k=10/2=5。

①单层网壳以及厚度小于跨度1/50的双层网壳均应进行稳定性计算；②网壳的稳定性可按考虑几何非线性的有限元法（荷载—位移全过程分析）进行计算，分析中可假定材料保持为弹性，也可考虑材料的弹塑性。

对于大型和形状复杂的网壳结构宜采用考虑弹塑性的全过程分析方法；③球面网壳的全过程分析可按满跨均布荷载进行，圆柱面网壳和椭圆抛物面网壳除考虑满跨均布荷载外，宜补充考虑半跨活荷载分布的情况。

进行网壳全过程分析时应考虑初始曲面形状的安装偏差的影响，可采用结构的最低阶屈曲模态作为初始几何缺陷分布模态，其缺陷最大计算值可按网壳跨度的1/300取值；④按以上②和③条进行网壳结构全过程分析求得的第一个临界点处的荷载值，可作为该网壳的极限承载力。

MIDAS新手问题之GEN篇问1：midas采用弹性楼板时，能自动考虑梁翼缘的作用吗？即自动刚度放大！答：梁翼缘作用在分析时主要是反应在梁刚度放大上，在程序中可以通过“截面特性调整系数”这一选项进行修改边梁及中梁刚度。

另外在截面定义的时候也可以修改刚度值。

问2：midas建模是不是太复杂啊？可不可以先PKPM建模再调入计算分析！答：在midas中支持与其他软件的接口，例如pkpm、sap、staad及CAD等程序进行数据转换。

在pkpm中经过SATWE计算后的模型可以转换到midas中，其中需要有个转换的程序，这个是midas自带的。

转换后的模型中包括材料特性、模型特征、楼面荷载等信息。

如果熟悉程序的话midas建模也是相当快的，比画图也差不多了多少。

问3：请教面荷载的输入方法？我知道一个方法：一个个地点一个封闭平面的节点去选择一个面，然后输入荷载，还有其它快捷的方法吗？如像PKPM的面荷载输入？答：面荷载的输入分为2种情况：a 、一种是结构存在竖向面荷载——例如楼面荷载、屋面荷载，b、一种是横向面荷载——如风荷载，水压力或土压力。

在竖向荷载布置的时候，可以通过选择四个角点来布置已经定义的楼面荷载值或压力荷载（注意：只需要选择最外围的角点即可，不需要逐个房间点取）。

在不规则结构中无法形成刚性板因此无法由程序直接计算风荷载，此时需要在结构立面建立一个专为导荷载而用的“虚面”——即该板单元刚度和重量对结构的影响可以忽略不计。

在虚面上进行加载，可以形成实际的风荷载。

问4：若模型中有只拉单元，是不是还要加个非线性工况？怎么加？怎么组合？答：模型中的只受拉单元在一般计算时通常是等代为桁架单元来计算的，因此在非线性分析才显示出只受拉单元的特性。

做非线性的时候按照常规组合即可，读取内力、位移等数值时查看只受拉单元就OK. 至于你想做个自定义的工况的话，在形成荷载组合那个菜单里自己修改参数定义一下就行。

注意：该种情况用的不多，通常程序已经按照荷载规范中荷载组合方式进行组合了，先看看组合说明再做，别做无用功。

工程建设与设计Construction&Design For P roject基于MIDAS的单层网壳稳定性分析Stability Analysis of Single-Layer Reticulated Shell Based on MIDAS Software杜涛(青岛北洋建筑设计有限公司，山东青岛266071)DU Tao(Qingdao Beiyang Architectural Design Co.Ltd.,Qingdao266071,China)【摘要】以一个单层网壳项目为例，采用有限元分析软件MIDAS GEN进行了屈曲模态分析和非线性稳定分析，简要介绍了非线性稳定分析的原理和分析步骤,证实该网壳能够满足稳定性承载力的要求，可供类似工程设计参考。

[Abstract]The buckling modal analysis and nonlinear stability analysis of a single-layer reticulated shell project were carried out by using the finite element analysis software MIDAS GEN.This paper briefly introduces the principle and procedure of nonlinear stability analysis,and proves that the reticulated shell can meet the requirements of stability bearing capacity,which can provide reference for similar engineering design.【关键词】单层网壳;初始缺陷；几何非线性;稳定性分析[Keywords]single-layer reticulated shell;initial imperfection;geometrically nonlinear;stability analysis【中图分类号1TU312【文献标志码】A【文章编号】1007-9467(2019)08-0008-04【DOI】ki.gcjsysj.2019.08.0031引言近年来，大跨度空间结构发展非常迅猛，应用范围日益扩大。