定义材料
使用Civil数据库中内含的材料Grade3来定义材料。
?
也可不使用图标菜单而使用关联菜单的材料和截面特性>材料来输入。关联菜单可通过在模型窗口点击鼠标右键调出。
1. 点击2. 点击
材料 ?
(参考图4) 3. 确认一般的材料号为‘1’4. 在类型 栏中选择‘钢材’
5. 在钢材的规范栏中选择‘GB(S)’ ?
?
使用内含的数据库时,
不需另行指定材料的名称,数据库中的名称会被自动输入。
6. 在数据库中选择‘Grade3’ ? 7. 点击
模型/ 材料和截面特性 /
? 设计类型中包括钢材、混凝土、组合材料(SRC)、
的规范有GB(中国), AST
M(美国), JIS(日本),
DIN(德国), BS(英国), EN(欧洲), KS(韩国)等。
用户定义等4种类型,包含
材料
设计类型>钢材 ; 钢材规范>GB(S) ; 数据库>Grade3 ?
图4. 输入材料数据
4
定义截面
模型 / 材料和截面特性 /
截面
Z Y X
数据库/用户 ; 截面形状>工字形截面 ; 数据库; 数据库>KS 截面名称>H 440×300×11/18 偏心>中心 ?
图5. 输入截面数据
输入节点和单元
Civil是为分析三维空间结构而开发的,对于二维平面内的结构需约束不需要的自由度。对此可通过选择结构类型简单地处理。
本例题的模型处于整体坐标系(Global Coordinate System, GCS)的X-Z平面,(自动约束Y方向的位移和绕X轴和Z轴的转动)。故可将结构指定为二维结构(X-Z Plane)。
模型 / 结构类型
结构类型>X-Z 平面
建模之前先简单介绍一下鼠标编辑功能。
在建立、复制节点和单元或者输入荷载等建模过程中,需输入坐标、距离、节点或单元的编号等数据,此时可使用鼠标点击输入的方式来代替传统的键盘输入方式。
用鼠标点击一下输入栏,其变为草绿色时,即可使用鼠标编辑功能。 对于大部分前处理工作都可使用鼠标编辑功能,用户手册或例题资料中的‘?’标志即表示该处可使用鼠标编辑功能。
5
?
捕捉功能的详细说明请参考在线帮助手册。
?
点栅格的间距可在 模型>定义轴网>定义点格中调整。
?
单元的1/2 捕捉功能被激活时, 鼠标就会捕捉单元的中点,另外也可将其设置为1/3或1/5。
为使用鼠标编辑功能需将捕捉功能激活,根据需要也可定义用户坐标系 (User-defined Coordinate System, UCS)。
点栅格是为了方便建模而在UCS的x-y平面内显示的虚拟参照点。激活点栅格捕捉功能,鼠标就会捕捉距离其最近的参照点。?
正面, 点格 (开), 捕捉点 (开)
捕捉节点 (开), 捕捉单元 (开)
模型 /用户坐标系统 /
X-Z平面
坐标 > 原点 ( 0, 0, 0 ) 旋转角度 > 角度 ( 0 ) ?
处于开启状态的捕捉功能
点 格
UCS GCS
单元1/2 捕捉
图6. 各种被激活的捕捉功能图标以及GCS和UCS
对于模型①,采用先建立节点后再利用这些节点建立单元的方法来建模。
节点号 (开), 单元号 (开)
模型 / 节点 / 建立节点
坐标 ( 0, 0, 0 )?
6
?
状态条的U指UCS, G指GCS。
开启自动对齐可将新建立的节点、单元及整个模型自动缩放使其充满窗口。
输入dx, dy, dz等两节点间距离时可使用鼠标编辑功能通过连续点击相应节点来方便地输入。
?
点栅格间距的默认值为0.5m,可以此确认复制的节点间的距离是否正确。
图 7. 在原点(0, 0, 0)建立节点
(0, 0, 0)
图 7. 在原点(0, 0, 0)建立节点
将建立的节点复制到梁单元的各节点位置。(将12m长的梁单元分割成6等分)
自动对齐 (开) ? 模型 / 节点 / 移动和复制
单选 (节点 : 1 ) 移动和复制 >等间距 ?
dx, dy, dz ( 2, 0, 0 )?
; 复制次数 ( 6 ) ?
6@2 = 12 m
图 8. 复制节点
7
??
?
输入单元时使用鼠标编辑功能的话,点击节点的同时会生成单元,故不需另行点击
键。
?
点击 消隐可如图显示输入的梁单元的实际形状。
在 捕捉点 被激活的状态下利用 建立单元 功能输入梁单元
勾选交叉分割(图9的①)的话,即使直接连接单元的起点(节点1)和终点(节点7),在各节点处还是会自动分割而生成6个单元。
模型/ 单元 / 建立
单元类型 > 一般梁 / 变截面梁
材料>1 : Grade3 ; 截面>1 : HM 440x300x11/18
交叉分割 > 节点 (开) ; 节点连接 ( 1, 7 )?
?
图9. 输入梁单元
输入边界条件
使用一般支承输入边界条件,即将节点1的Dx, Dz, Ry 自由度约束使其成为悬臂梁。
因为已将结构类型定义为了X-Z平面,故不需对Dy, Rx, Rz自由度再做约束。
MIDAS/Civil是三维空间结构分析程序,故每个节点有6个自由度(Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)。如图10所示,这6个自由度在模型中是由6个三角形按顺序组成的6边形表现的,被约束的自由度其三角形颜色会变成绿色,以便区分。
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