midas Civil

midas Civil是橋梁領(lǐng)域通用結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它具有直觀的操作界面，并且采用了尖端的計(jì)算機(jī)顯示技術(shù)。midas Civil集成了靜力分析、動(dòng)力分析、幾何非線性分析、屈曲分析、移動(dòng)荷載分析、PSC橋分析、懸索橋分析、水化熱分析等分析設(shè)計(jì)功能。

具體問題：

一座兩跨連續(xù)的橋，在第一跨的8號(hào)節(jié)點(diǎn)施加了支座強(qiáng)制位移，如下圖1.1所示。

圖 1.1     8 號(hào)節(jié)點(diǎn)支座強(qiáng)制位移定義 

在施工階段中激活支座強(qiáng)制位移后，在結(jié)果中查看主梁變形如下圖 1.2 所示，并非之前定義的-10mm。如何解決？ 

圖 1.2       主梁變形圖 

解決方法：

首先運(yùn)行程序，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)下列警告：

 圖 1.3       運(yùn)行時(shí)的警告信息 

找到在“分析”菜單下的“分配邊界給工況”對(duì)話框里，“不約束與強(qiáng)制位移相關(guān)的自由度/邊界組組合沉降”勾選上后，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行分析過程不再出現(xiàn)警告信息。 

圖 1.4   分配邊界給工況對(duì)話框 

圖 1.5   運(yùn)行分析正常 

程序中的“支座強(qiáng)制位移”是通過施加節(jié)點(diǎn)荷載來實(shí)現(xiàn)的，如果節(jié)點(diǎn)在發(fā)生支座沉降的方向上沒有“一般支承”，程序會(huì)在節(jié)點(diǎn)上自動(dòng)施加“一般支承”，支承的方向?yàn)榘l(fā)生沉降的方向。自動(dòng)施加“一般支承”要特別注意，其他荷載工況分析時(shí)，自動(dòng)施加的支承條件是起作用的，因而會(huì)出現(xiàn)在用戶沒有定義支承邊界條件的節(jié)點(diǎn)有反力結(jié)果的情況，如圖 1.6。 

圖 1.6   反力結(jié)果圖 

當(dāng)成橋階段分析需要鈍化施工階段中自動(dòng)施加的“一般支承”時(shí)，可以在“分析”→“分配邊界條件轉(zhuǎn)換給荷載工況/分析”中定義成橋階段需要的邊界條件，同時(shí)勾選“不約束與強(qiáng)制位移相關(guān)的自由度/邊界組組合沉降”，該選項(xiàng)僅對(duì)施工階段激活的“支座強(qiáng)制位移”起作用。勾選與不勾選分配邊界，在成橋階段反力結(jié)果對(duì)比，如圖 1.7 所示。 

圖 1.7（a）      未勾選分配邊界反力結(jié)果 

圖 1.7（b）      勾選分配邊界反力結(jié)果 

通過勾選“不約束與強(qiáng)制位移相關(guān)的自由度/邊界組組合沉降”，把警告信息解除了，但是在查看后處理結(jié)果時(shí)，發(fā)現(xiàn)變形結(jié)果依然未變，如圖 1.8。 

圖 1.8   主梁變形圖 

此時(shí)發(fā)現(xiàn)問題模型在“施工階段分析控制數(shù)據(jù)”里把結(jié)構(gòu)自重從施工階段恒荷載中分離出來了。 

圖 1.9   施工階段分析控制數(shù)據(jù) 

修改后，將自重不從恒荷載里面分離出來，運(yùn)行查看結(jié)果發(fā)現(xiàn)正確。 

圖 1.10  正確的主梁變形圖 

程序中對(duì)于“從施工階段恒荷載中分離出荷載工況（施工荷載）”的解釋是這樣的： 

圖 1.11  幫助文件中的解釋 

圖 1.12（a）       分離出自重的結(jié)果 

圖 1.12（b）       不分離出自重的結(jié)果 

從圖 1.12(a)(b)兩個(gè)表格的結(jié)果明顯可以看出：分離出來的自重即施工荷載在合計(jì)中會(huì)重新計(jì)入一次，導(dǎo)致問題模型得出的結(jié)果不正確。 

相關(guān)補(bǔ)充說明： 

利用 Civil 來模擬“支座沉降”時(shí)，除了使用上述的“節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制位移”的方法，還可以通過定義“支座沉降組”來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于這兩種方法的區(qū)別如下： 

1) 不確定某個(gè)或某幾個(gè)支座發(fā)生沉降的情況下，使用“支座沉降組”，程序自動(dòng)進(jìn)行排列組合得到最不利的沉降結(jié)果，所以“支座沉降組”有三個(gè)分析結(jié)果：最大值 ，最小值和包絡(luò)值；在確定某個(gè)或某幾個(gè)支座發(fā)生沉降的情況下，使用“節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制位移”，所以“支座強(qiáng)制位移”的分析結(jié)果為一個(gè)確定的值。

圖 1.13  成橋階段支座沉降組的三個(gè)結(jié)果 

2) “支座沉降組”只能用于成橋階段分析；“節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制位移”既可以用于成橋階段，也可以用于施工階段分析。當(dāng)同一個(gè)節(jié)點(diǎn)在不同的施工階段多次施加強(qiáng)制位移，強(qiáng)制位移值為累加值。

3) “支座沉降組”默認(rèn)的沉降方向?yàn)楣?jié)點(diǎn)的局部坐標(biāo) z 軸或整體坐標(biāo) Z 軸；節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制位移可定義節(jié)點(diǎn) 6 個(gè)自由度的任一方向。

圖 1.14  兩種方式定義支座沉降的節(jié)點(diǎn)方向?qū)Ρ?nbsp;