显示截面特性值

问: 在SPC(截面特性值计算器)中DXF文件的应用
答: 步骤如下：
1.先在Tools>Setting中选择相应的单位体系。

如果在CAD中按米画的则选择米。

2. 然后导入DXF
3. 然后在model>curve>intersect中进行交叉计算，以避免在CAD中有没有被分割的线段。

4. 在Section>Generate中定义截面名称。

5. 然后计算特性值。

(也可直接在第4项中计算)
当截面中有内部空心时，可在进行4项后进行下列操作。

a. 在Section>Domain State中选择各部分是否为“空”，当区域中有红色亮显时，按左键为实心，按右键为空心(请看程序中信息窗口的说明提示)。

当截面有不同材料组成时(可超过2种)，在进行完上面a操作后，进行下列操作。

b. 在Section>Domain Material中选择各区域材料。

需先定义材料名称和特性值。

在赋予各区域材料特性时，应选择某个材料为基本材料，一般选择混凝土。

在计算不同材料组成的截面的特性值时，应选择相应的单元尺寸。

一般来说划分越细越好，但划分的太细计算时间会很长。

一般在钢骨混凝土中选择钢板厚度的一半即可。

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设计常用图形结果在MIDAS中的输出MIDAS/Gen可以较全面地提供分析和设计的图形及文本结果，对于设计中常用的一些图形结果，用户可以通过本文介绍的方式进行查看和输出。

MIDAS/Gen中图名的标注方法：点击“显示”按钮，“视图”下勾选“说明”，点击按钮，可以选择字体及大小，在文本栏中输入图名，点击按钮“适用”即可。

1各层构件编号简图点击单元编号按钮，显示构件的编号。

（注：点击节点编号按钮显示节点编号。

）2各层构件截面尺寸显示简图菜单“视图/显示”，选择“特性”；或者点击“显示”按钮，“特性”下勾选“特征值名称”。

（注：建议用户在给截面命名的时候表示出截面的高宽特性。

）3各层配筋简图、柱轴压比程序可以提供各层梁、柱、剪力墙的配筋简图，用户可以查看所需的配筋面积，也可以让程序进行配筋设计，输出实际配筋的结果。

菜单“设计/钢筋混凝土构件配筋设计”下，进行钢筋混凝土梁、柱、剪力墙构件配筋设计后，在“设计/钢筋混凝土结构设计结果简图”中查看。

显示的单位可以在调整。

对于柱和剪力墙构件，程序在输出所需配筋面积的同时，输出柱的轴压比（图中括号内的数值）。

4梁弹性挠度菜单“结果/位移”，MIDAS提供的是梁端节点的变形图（绝对位移）。

（注：可使用菜单“结果/梁单元细部分析”查看任意梁单元任意位置的变形、内力、应力；或者需要对梁单元进行划分，显示梁中部的位移。

）5各荷载工况下构件标准内力简图菜单“结果/内力”下，选择需要查看的构件类型，“荷载工况/荷载组合”里可选择各种荷载工况或荷载组合，查看各种构件在不同工况下的内力值和内力图。

下图显示的是恒载作用下的框架弯矩图。

6梁截面设计内力包络图除了选取某一榀框架，查看其内力图之外，MIDAS还提供平面显示的功能，特别是对于梁单元，该功能适用范围较广。

使用菜单“结果/内力/构件内力图”，在“荷载工况/荷载组合”里选择包络组合，可以查看各层梁截面设计内力包络图。

（注：也可以查看其它工况下梁的内力图。

截面特性值
sax对x轴的面积矩；say对y轴的面积矩
ixx,iyy,ixy分别是对x轴的惯性矩，y轴惯性矩，xy的截面惯性积，对应于材料力学
帮助文件说明如下：
Asy：单元局部坐标系y轴方向的有效抗剪面积(Effective Shear Area)。

Asz：单元局部坐标系z轴方向的有效抗剪面积(Effective Shear Area)。

Ixx：对单元局部坐标系x轴的扭转惯性距(Torsional Resistance)。

Iyy：对单元局部坐标系y轴的惯性距(Moment of Inertia)。

Izz：对单元局部坐标系z轴的惯性距(Moment of Inertia)。

Cyp：沿单元局部坐标系+y轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。

Cym：沿单元局部坐标系-y轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。

Czp：沿单元局部坐标系+z轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。

Czm：沿单元局部坐标系-z轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。

Qyb：沿单元局部坐标系z轴方向的剪切系数。

Qzb：沿单元局部坐标系y轴方向的剪切系数。

Peri:O ：截面外轮廓周长。

Peri:I ：箱型或管型截面的内轮廓周长。

Cent:y ：从截面最左侧到形心轴的距离。

Cent:z ：从截面最下端到形心轴的距离。

y1、z1：截面左上方最边缘点的y、z坐标。

y2、z2：截面右上方最边缘点的y、z坐标。

y3、z3：截面右下方最边缘点的y、z坐标。

y4、z4：截面左下方最边缘点的y、z坐标。

midas Civil 基本操作——by 石头歌一、材料定义三种定义材料的方法：1、导入数据库中的材料性能参数2、用户自定义【材料和截面】对话框——【添加】——【设计类型】选择【用户定义】，输入【名称】和【用户定义】中的材料性能参数，【确认】。

3、导入其它模型中的材料性能参数【材料和截面】对话框——【导入】，打开其它模型，从【选择列表】中选择不导入的材料，输回到【材料列表】，【编号类型】选择【新号码】以避免覆盖已存在的材料，点击【确认】。

二、时间依存材料定义时间依存材料是英文说法的直译，在国内就是指混凝土的收缩徐变特性，在其他国家还包含混凝土抗压强度随时间变化的特性。

1、徐变和收缩在这里，先介绍混凝土收缩徐变特性的定义方法。

三个步骤：（1）定义收缩徐变函数【特性】——【时间依存性材料】——【徐变/收缩】——【时间依存性材料（徐变和收缩）】对话框——【添加】，输入【名称】，选择【设计规范】，例如选择【China (JTG D62-2004)】，输入各参数，【确认】。

注意：【构件理论厚度】可暂时输入一个正数值，以后在利用软件的自动计算功能进行修改；【水泥种类系数】规范中只给出一个值，一般的硅酸盐水泥或快硬水泥取 5 。

国外相关论文对该系数的解释：与水泥种类有关的系数，对于慢硬水泥（SL）取4；对于普通水泥（N）和快硬水泥（R）取5；对于快硬高强水泥（RS）取8。

用户也可以自定义混凝土的收缩徐变函数：【特性】——【时间依存性材料】——【用户定义】。

用户自定义混凝土收缩徐变函数很少使用，所以不再介绍。

（2）将定义好的收缩徐变函数与材料相连接【特性】——【时间依存性材料】——【材料连接】，选择【徐变和收缩】名称，【选择指定的材料】，点击【添加/编辑】。

（3）修改单元依存材料特性【特性】——【时间依存性材料】——【修改特性】，选中要修改的单元，选择要修改的参数，例如，选择【构件的理论厚度】，采用【自动计算】，选择【中国标准】，输入参数【a】，【适用】。

预应力箱型梁截面特性值的计算北京迈达斯技术有限公司2004.121. 概要目前许多设计程序在计算预应力箱梁的特性值时，或仅提供部分特性值，或省略加腋承托部分和悬臂部分，按封闭截面的公式计算特性值。

但是对于非对称截面或风荷载容易引起较大扭矩的桥梁结构中，抗扭惯性矩是抵抗扭矩作用的一个比较重要的参数，因此提供准确的抗扭特性值在结构分析中是非常重要的。

同样剪切面积作为抵抗剪切变形的特性值，在预应力箱梁的分析中也是重要的参数之一，而目前许多设计程序不提供预应力箱梁和任意截面的有效剪切面积。

另外，一般的通用的有限元程序，虽然能给出上述截面特性值，并给输出预应力箱梁由轴力、剪力、弯矩引起的应力值，但很少有软件提供扭矩引起的剪应力。

在MIDAS/Civil Ver.6.7.0中，程序采用了新的计算方式，可以提供考虑预应力箱梁加腋承托部分和悬臂部分的较为准确的抗扭惯性矩(Ixx)和有效剪切面积(Asy、Asz)，并提供弯矩、轴力、剪力和扭矩引起的应力。

下面简单介绍程序中提供的截面特性值的四种计算方法，并通过将程序计算的截面特性值与其他两个通用程序结果的比较，以及通过与用实体单元建立的模型精密分析的结果的比较，验证其精确性。

2. MIDAS/Civil中截面刚度计算方法如下图1的①所示，MIDAS/Civil中提供数据库标准截面、用户自定义截面、SRC截面、型钢组合截面、PSC预应力截面、变截面、联合截面等多种样式的截面。

定义截面的特性值可在“显示截面特性值”中查看。

图1中的②显示的是抵抗内力的刚度(Stiffness)值，③中显示的是用于计算中和轴和应力的特性值。

①②图1. 预应力箱梁截面特性值MIDAS/Civil中提供的截面特性值有下列四种。

用户自定义截面的特性值标准截面的特性值任意截面的特性值桥梁结构中的预应力箱型截面的特性值1) 用户自定义截面的特性值图2显示的是有加劲肋的箱型截面的截面特性值，如图所示用户只需输入基本的几何数据，程序就会自动计算其特性值，其中有效剪切面积(Asy、Asz)和抗扭惯性矩(Ixx)是按图6~图11中的公式计算的。

截面特性计算器学习总结（2012-1-7）
1.截面特性计算器的功能
使用截面特性计算器的目的是为了导入在midas中无法直接建立的截面。

2.截面特性计算器的使用标准流程
1）首先在cad中画好所要导入的截面，并另存为dxf格式的文件（一个dxf中可含有多个截面，即可以批量导入截面）。

2）打开截面特性计算器，导入dxf文件。

3）使用”Model-Section-Generate”功能形成截面，在”Name”中输入截面的名称（方便后面导入时截面的识别），并勾选其中的”Calculate Properties Now”，同时完成截面特性的计算。

（此外，可使用”Arrange Section”功能对所有截面进行排序显示。

）4）使用”Model-Section-Export”功能导出sec文件，勾选其中的”MIDAS Sectin File”，命名后即可导出需要的sec文件。

5）然后在”File-Save”中保存spc文件，以便以后查询，或直接退出，程序会提示是否保存。

3.在midas中导入上面形成的截面
打开midas的“模型-材料和截面特性-截面”，点击“添加”，点击PSC选项，在下拉框中选择“PSC-数值”，点击“从SPC中导入截面”，选择相应的sec文件即可。

（若sec中含有多个截面，会弹出对话框，选择所需要的截面即可。

）
注意：根据midas书中说明，还需要输入“设计参数”和“剪切验算”中相应的值。

具体说明见《桥梁工程软件MIDAS Civil常见问题解答》P46。

SPC使用说明及实例北京迈达斯技术有限公司2013/2/25目录1、SPC使用说明 (2)1.1 总述 (2)1.2 截面形式:Plane和Line (2)1.3 导入spc步骤及注意事项 (3)1.4 SPC功能说明 (4)2、SPC实例演示 (13)2.1 混凝土截面 (13)2.2 钢箱梁截面 (15)2.3 组合截面 (19)附录一MIDAS/Civil和MIDAS/Gen的标准截面数据库中截面抗扭刚度的计算方法 (24)1、SPC使用说明1.1 总述midas civil→工具→截面特性计算器SPC是“截面特性值计算器—Sectional Property Calculator”的缩写。

Civil程序内部提供了很多种截面形式供用户选择，但并非涵盖所有工程截面，同时也为了方便与设计软件CAD的交互操作，可以通过工具中SPC计算截面特性并通过数值截面导入到Civil中，其中数值截面主要有数值>任意截面、设计截面>设计用数值截面、联合截面>组合-一般。

SPC截面操作的一般步骤为：导入的AutoCAD dxf文件或者直接在SPC中绘制图形→生成截面→计算截面特性→导出.sec文件。

导出的sec文件即可导入到Civil中生成相应截面。

1.2 截面形式:Plane和LineSPC中用户可以根据情况选择Plane形式的截面或Line形式的截面来定义截面。

➢Plane形式的截面需要在CAD中画出实际截面形状，导入到SPC中，在Generate section里选择Plane Type，程序会按照截面形状所指定的范围自动生成截面。

计算截面特性值时，程序会通过网格自动生成功能或人为指定网格尺寸在截面的Plane范围内生成网格，之后利用该网格有限元计算截面特性值。

程序默认采用的网格密度比较粗，对于一般的混凝土截面来说可以满足精度要求，但对于用Plane模拟薄壁钢梁截面时，需要通过人为指定网格尺寸的方式来提高薄壁截面特性计算的精度。