Futian Civic Cultural Center Shenzhen 福田群众文化中心深圳 投标单位： mecanoo intermational b.v. 麦肯诺建筑师事务所（荷兰）
FutianCivicCultural Center Shenzhen 福田群众文化中心深圳 index目录 1.0 CONCEPT 设计概念 2.0 SITE ARRANGEMENT 场地组织专篇 3.0 THEATRE DESIGN 剧场设计专篇 17 4.0 ARCHITECTURE DESIGN 建筑设计专篇 25 5.0 WORK PLAN 下阶段工作大纲 86 6.0 STRUCTURE & MEP DESIGN 各专业设计说明 88
田文业中心 mue prg ang uegny
1.0 CONCEPT 设计概念 Vertical Gardens o uado - soueasq eu bupinq e *uapjef ueqn eodonqns e s jesodod no climate and flled with greenery. Building walls and windows open up to natural Iight and air capturing ambient daylight and cooling breezes reducing energy needs. Shaded outdoor spaces with panoramic views create memorable places to meet and relax. Futian Civic Cultural Center will showcase the highest standards of qe seq e ug uisp edons pe nooe Shenzhen subtropical climate and showcase the city’s urban character and outdoor lifestyle. Openness permeability and a strong connection with the natural environment are the main characteristics of well-designed subtropical cities. Using Hong Kong as a case study.Futian Civic exploits nique spatial relationships between escalator and environment to augment the space available for circulation or public gathering. connecting public upper spaces directly to the movement system ensures that alevels and functions of the building are filled with urban life. 垂直花园 我们的设计概念是一栋亚热带城市花园建筑-开通透充满绿色空 中花园充足的自然采光和通风捕提住自然光线和微风减少能 源消耗阴凉并且可见城市全景的户外空间为休闲放松提供场所.

呼吸的建筑积极回应深圳的亚热带气候以及城市特点提倡户外活 动空间及生活方式开、通透与自然环境紧密结合是亚热带城市 建筑设计的主要特征.

以香港作为研究范例福田群众文化中心发掘扶梯和公共空间之间 的独特空间失系增加空间的流动性和集聚性使得竖向交通更加 直接确保城市生活抵达各楼层的功能空间.

群众实化中心 futinCvic CuituralCamter

GLΛ 海南五指山如意山居项目规划建筑方案 GLΛ
项目概况 基地分析 背景说明 CONTENTS 项目定位 规划设计 总平面图 规划分析 建筑方案 高层住宅 度假叠墅 度假酒店 康养公寓
01 项目概况 PROJECT OVERVOEW
基地分析 Base Analysis
■区位分析LocationAnalysis 海口市 项目位于海南省中南部的五 指山市，距离海口市 5206 159.6km，三亚市60km， 琼海市114.4km.

蓝湾威斯汀酒店 521 5319 0813 9 09813 12 琼海市 G98 绿城蓝湾小镇 基地 860 绿城海棠潮鸣 098 三亚市 海南桃李春风-海口 海南五指山项目规划方案 Conceptual Design of Hainan Wuzhishan Tourist Resort | CLA

Advanced Nonlinear and Detail Analysis System midasFEA功能介绍 北京迈达斯技术有限公司
高级结构分析的新典范 概述 几何建模 生成网格 分析 5 后处理 .MidasUser. MIDAS Information Technology Co. Ltd.
关于FEA 2001 2003 2005 2006 MIDAS/Civil MIDAS/FX MIDAS/FEA 前后处理器 FEA DIANA 混凝 高级求解器 求解器 （联合开发） 土非线性 “FEA作为综合有限元分析尖端科技的代表，为桥梁/建筑结构提供 非线性和细部分析的解决办法.” .MidasUser. MIDAS InformationTechnology Co. Ltd.
关于FEA MIDAS/FX 建模，划分网格，后处理 MIDASSolver MIDAS/FEA 线性，非线性（材料，几何） “桥梁/建筑CAE中高级分析的 接触，热传导，疲劳分析 解决方案” 与TNODIANA联合开发 裂纹，钢筋，界面单元 .MidasUser. MIDAS Information Technology Co. Ltd.
适用问题 般细部分析（线性，材料/几何非线性） 般细部有限元分析(混凝土和钢材的静力/动力线性分析) 考虑材料/几何非线性的钢结构屈曲分析 混凝土，界面，以及钢筋的非线性分析 组合结构的细部分析(钢混凝土) 钢混叠合梁，钢管混凝土，及SRC桥墩等结构的热分析和收缩分析 同时进行钢筋，混凝土及预应力钢束的三维细部分析 CFT细部分析及长期效应的分析（微分方法） 混凝土结构的裂缝产生和发展 砌体结构的建模和分析 剪力墙的建模和分析 钢束锚固端的细部分析 .MidasUser. MIDAS InformationTechnology Co. Ltd.

midas FEA 后处理结果说明 结果 目录 说明 结果 目录 说明 FBX 整体坐标系X方向反力 FBY 整体坐标系Y方向反力 3D单元裂缝模 Volume.Skrn 裂缝坐标系法向应力 反力 FBZ 整体坐标系Z方向反力 式 Skns 裂缝坐标系剪应力 个 MBX 整体坐标系X方向的弯矩 (LO- HIGH-) Sknh 整体坐标系Y方向的弯矩 Eknn 裂睡坐标系切应力 MBY 裂缝坐标系法向应变 MBZ 整体坐标系Z方向的弯矩 Gkns FBXYZ 整体坐标系XYZ方向反力 裂缝坐标系剪应变 裂缝坐标系切应变 MBXYZ 整体坐标系XYZ方向的弯矩 volume SXX 整体坐标系X方向的轴应力 SYY 整体坐标系Y方向的轴应力 TDIX 整体垒标系方向位移 577 整体坐标系2方向的轴应力 TDIY 整体坐标系Y方向位移 SXY SYZ 整体坐标系XY平面的剪应力 位移 TDIZ 整体坐标系Z方向位移 整体坐标系ZX平面的剪应力 整体坐标系YZ平面的剪应力 TDrX 整体坐标系工方向的转角 3D单元应力 SZX TOrY 整体坐标系Y方向的转角 (LO- HIGH-) volume.SPXX 整体X方向的Kirchhoff轴应力 TDrZ 整体坐标系2方向的转角 SPYY 整体Y方向的Kirchhoff轴应力 TDIXYZ 整体坐标系11Z方向总位移 SPZZ 整体2方向的Kirchhoff轴应力 TDrXYZ 整体坐标系XYZ方向总转角 SPXY 整体XY平面的Kirchhofr剪应力 SPYZ 整体YZ平面的Kirchhoff剪应力 INT.volume，SPXX积分点整体X方向的Kirchhoff轴应力 SPZX 整体ZX平面的Kirchboff剪应力 XN' S81 SPYY SPZZ 积分点整体Y方向的Kirchhoff轴应力 Beam.Nx 单元坐标系x方向析架轴力 积分点整体2方向的Kirchhoff轴应力 1D单元力/力矩 Beam Qy Qz 单元坐标系x方向轴力 SPXY 积分点整体YZ平面的Kirchoff剪应力 积分点整体XY平面的Kirchboff剪应力 Beam Mx 单元坐标系y，2方向剪力 SPYZ Beam .My.Mz 单元坐标系x方向的扭矩 P1.P2 P3(V) SPZX 积分点整体ZX平面的Kirchboff剪应力 单元坐标系y.x方向的弯矩 三个主应力（最大、中间、最小） P 范梅塞斯 最大剪切 von Mises应力 最大剪切应力 volume EXx 整体坐标系X方向的轴应变 Plate Nyy Plate Nxx 单元坐标系y方向的轴力 单元坐标系x方向的轴力 EYY EZZ 整体坐标系Y方向的轴应变 2D单元力/力矩 整体坐标系Z方向的轴应变 (LO- HIGH-) Plate Mox Plate Nxy 单元坐标系x轴的弯矩 单元坐标系xy平面的剪力 EXY EYZ 整体坐标系XT平面的剪应变 单元坐标系y轴的弯矩 整体坐标系YZ平面的剪应变 Plate Myy Plate Mxy 单元坐标系xy平面的扭矩 INT .volume EXX EXZ 整体坐标系ZI平面的剪应变 积分点整体坐标系X方向的轴应变 Plate Qyz 单元坐标系xz平面的剪力 单元坐标系yz平面的剪力 3D单元应变 EYY EZZ 积分点整体坐标系Z方向的轴应变 积分点整体坐标系Y方向的轴应变 Plate Qzx （LO- HIGH-) EXY 积分点整体坐标系XT平面的剪应变 EYZ 积分点整体坐标系YZ平面的剪应变 INTvolume，EpXX积分点整体X方向的塑性轴应变 EXZ 积分点整体坐标系Z平面的剪应变 Surface SXCX 整体坐标系方向轴应力 EDYY 积分点整体Y方向的塑性轴应变 SYY 整体坐标系Y方向轴应力 EpZZ EpXY 积分点整体Z方向的塑性轴应变 整体垒标系2方向轴应力 EpYZ 积分点整体XY平面的塑性剪应变 2D单元应力 SZX 整体垒标系立平面孵应力 EpXZ 积分点整体YZ平面的塑性剪应变 (LO-.HIGH-) SXY 整体坐标系平面剪应力 总E1 E2 E3(V) 积分点整体ZI平面的塑性剪应变 SYZ 整体坐标系YZ平面剪应力 最大剪切 三个主应变 P1 P2 P3(V) 三个主应力（最大、中间、最小） 总Volume 体应变 最大剪切应变 最大剪切 最大剪切应力 范棉塞斯 von Mises应力 总范棉塞斯 ron Mises应变 1D钢筋单元应 Sxx 考虑弹性变形损失后的钢束应力（同 Surface EeXX 整体坐标系1方向的轴应变 EeYY 整体坐标系Y方向的轴应变 力应变 时考虑了摩擦，错具变形等损失） (LO- HIGH-) Exx 考虑弹性变形损失后的钢束应变 2D单元应变 EeZZ 整体坐标系Z方向的轴应变 (LO- HIGH-) EeXY 整体坐标系Y平面的剪应变 Soxx 未考虑弹性变形损失的钢束应力（值 EeYZ 整体坐标系TZ平面的剪应变 整体坐标系ZX平面的剪应变 考虐摩擦，错具变形等损失） E1 E2 E3(V) EeZX 三个主应变（最大、中间、最小） 最大剪切 最大剪切应变 范梅塞斯 ran Mises应变 LO（低阶单元结果），HIGH（高阶单元结果） Volume 体应变 共同点 TOP（厚度方向的项面），BOT（厚度方向的底面） MIDAS Information Technology Co. Ltd.

MidasFEA实际工程应用介绍 土木专用仿真分析软件
拱脚细部分析 Midas FEA MIDAS Applications 细部分析 抗裂分析 整桥分析 京沪高铁镇江京杭运河特大桥， 主桥采用（9018090）m连 热传导 续梁拱结构形式.

主梁为预应 力混凝土结构，采用单箱双室 边腹板拱座 变高度箱形截面，跨中及边支 主拉应力P1图 点处梁高4.5m，中支点处梁高 10.0m，拱肋为钢管混凝土结 构，计算跨度L=180.0m，设计 矢高f=36.0m，矢跨比f/L=1： 5.拱轴线采用二次抛物线，设 计拱轴线方程：Y=- 1/225X20.8X.

节点数：27161 单元数：111188 单元类型：四面体，钢筋单元， 刚性连接 1 钢筋应力图
大跨桥梁零号块细部分析 Midas FEA MIDAS Applications 该模型主要结构由混凝土和预应力钢筋（54根其 中下部两个钢筋锚固在两端，其他钢筋不在零号 细部分析 块内锚固）组成，钢筋采用植入式钢筋建模，主 要荷载包括结构自重和两端荷载.

节点数：48293 单元数：134631 抗裂分析 单元类型：四面体，钢筋单元，刚性连接 整桥分析 热传导 主控应力结果云图 预应力钢束应力图 竖向位移云图 fo
大跨斜拉桥主梁分析 Midas FEA MIDAS Applications 细部分析 抗裂分析 某截段网格图 整桥分析 热传导 采用主跨816m双塔七跨 连续不对称混合梁斜拉桥 方案，平行双索面，H型 塔.

以南边跨预应力砼主 主梁位移图 梁为研究对象，砼结构选 用8节点实体单元，斜拉 索选用桁架单元，边界条 件与实桥相符.

由于荷载 和结构关于横桥向跨中对 称，计算模型取半结构.

节点数：101894 单元数：82839 单元类型：8节点六面体， 桁架 ZY平面内剪应力剖断面图
牛腿嵌入盖梁结构细部分析 Midas FEA MIDAS Applications 细部分析 抗裂分析 整桥分析 二广高速公路黄田绥江大桥 热传导 主墩4~6#墩0#块长度10m， 采用搭设钢管桩支架施工.

该模型由混凝土结构的桥墩 和盖梁以及5根钢结构的牛腿 组成，混凝土本构采用总应 变裂缝类型.

T erges 节点数：40175 单元数：201913 混凝土主拉应力P1图 单元类型：四面体 牛腿主压应力P3图

MIDAS FEA midas Advanced Nonlinear and Detail Analysis System 土木专业仿真分析软件 建筑结构工程实例 北京迈达斯技术有限公司 Copyright @) since 1989 MIDAS Information Technology Co. Ltd. Allrights reserved.
建筑结构工程实例 midas FEA 2. (h(nax) 电体理构 老体培构 主体以“山丘”作为表现.

几乎整个博物 馆埋入山丘中，并在其表面设有洞穴似的 采光井.

山丘内部呈空洞型，通过壳体结 构形成大空间.

山丘顶部观光标志塔的形 象，与山丘表面的洞穴刚好相反：造型独 特带来强烈的视觉冲击力，似向湿地斜向 挑出的圆盘.

站在标志塔40米的高度上， 能够轻易俯瞰西溪湿地的全景.

剧场的钢结构屋顶部 分，六根水平撑杆交 汇于梁的腹板部分， 因为节点比较复杂， 内力分析不清楚，通 过细部的仿真分析， 看看粱腹板的应力状 况，优化了节点，节 约了钢材.

建筑结构工程实例 midas FEA 此节点是凤凰卫视主楼首层顶板劲性砼结构连接节点，此节点连接了上部劲性砼钢管柱和下部V型劲 性砼钢管柱，同时也是主楼外部钢结构与主体结构的连接节点.

此节点结构复杂、按大震荷载考虑、 保证外挂钢结构在大震时的支座安全.

建筑结构工程实例 midas FEA 变高度上承式连续桁架桥，钢桁架钢管及钢板采用Q345qD钢种，主桁架高度按二次曲线形式变化，中 支点处中心高度为3.368米，由于桁架钢管与钢板的交互处应力异常复杂，建立空间实体模型，控制局 部应力.

64.117 大庆市类林匹克公园-体育馆建 筑面积为3万平方米，钢结构屋盖 为钢结构管桁架，主拱为3跨连续 结构，最大单跨74米，总跨度97 米，长向240米.

屋盖结构支座 采用成品球铰支座.

由于支座反 力大，为了保证结构的安全性， 设计过程中对细部节点进行仿真 计算，结果基本满足要求.

建筑结构工程实例 midas FEA 中国建设银行股份有限公司宁波市分行新综合业务楼采用 框架-抗震墙结构.

支撑悬挑构件的竖向构件采用型钢混凝土 圆柱，柱直径1800，柱内部钢骨为不对称十字形钢，经局部 有限元分析认为悬挑结构根部圆柱在分叉节点处的构造是安 全可靠的.

高炉结构，炉顶、炉缸部位设有风口、铁 口等开洞材料采用Q345钢材，炉料侧向 压力，悬料压力，正常气压，炉缸液态轧 铁压力，爆炸压力分段施加.

从而判断最 大应力发生在底部开口以及顶部开口处， 需要做局部加强.

按照施加加劲板的形式 进行改进.

MIDAS FEA midas Advanced Nonlinear and Detail Analysis System 土木专业仿真分析软件 建筑结构工程实例 北京迈达斯技术有限公司 Copyright @ since 1989 MIDAS Infomation Technology Co Ltd. AI rights reserved.
建筑结构工程实例 midas FEA 现光新志语 2. (h(nax) 电体理构 老体培构 主体以“山丘”作为表现.

几乎整个博物 馆埋入山丘中，并在其表面设有洞穴似的 采光井.

山丘内部呈空洞型，通过壳体结 构形成大空间.

山丘顶部观光标志塔的形 象，与山丘表面的洞穴刚好相反：造型独 特带来强烈的视觉冲击力，似向湿地斜向 挑出的圆盘.

站在标志塔40米的高度上， 能够轻易俯瞰西溪湿地的全景.

剧场的钢结构屋顶部 分，六根水平撑杆交 汇于梁的腹板部分， 因为节点比较复杂， 内力分析不清楚，通 过细部的仿真分析， 看看粱腹板的应力状 况，优化了节点，节 约了钢材.

建筑结构工程实例 midas FEA 此节点是凤凰卫视主楼首层顶板劲性砼结构连接节点，此节点连接了上部劲性砼钢管柱和下部V型劲 性砼钢管柱，同时也是主楼外部钢结构与主体结构的连接节点.

此节点结构复杂、按大震荷载考虑、 保证外挂钢结构在大震时的支座安全.

建筑结构工程实例 midas FEA 变高度上承式连续桁架桥，钢桁架钢管及钢板采用Q345qD钢种，主桁架高度按二次曲线形式变化，中 支点处中心高度为3.368米，由于桁架钢管与钢板的交互处应力异常复杂，建立空间实体模型，控制局 部应力.

K4.11 大庆市奥林匹克公园-体育馆，建 筑面积为3万平方米，钢结构屋盖 为钢结构管桁架，主拱为3跨连续 结构，最大单跨74米，总跨度97 米，长向240米.

屋盖结构支座 采用成品球铰支座.

由于支座反 力大，为了保证结构的安全性， 设计过程中对细部节点进行仿真 计算，结果基本满足要求.

建筑结构工程实例 midas FEA 中国建设银行股份有限公司宁波市分行新综合业务楼采用 框架-抗震增结构.

支撑悬挑构件的竖向构件采用型钢混凝土 圆柱，柱直径1800，柱内部钢骨为不对称十字形钢.

经局部 有限元分析认为悬挑结构根部圆柱在分叉节点处的构造是安 全可靠的.

高炉结构，炉顶、炉缸部位设有风口、铁 口等开洞，材料采用Q345钢材，炉料侧向 压力，悬料压力，正常气压，炉缸液态轧 铁压力，爆炸压力分段施加.

从而判断最 大应力发生在底部开口以及顶部开口处， 需要做局部加强.

按照施加咖加劲板的形式 进行改进.

Step 00 概要 预应力梁 三维施工阶段分析 模型 -单位：tonf m -各向同性弹性材料 收缩和徐变 -钢筋单元 实体单元 荷载和边界条件 -自重 钢筋预应力 约束 -施工阶段 输出结果 变形 -钢筋应力 预应力梁
Step 01 分析> 分析控制-控制 表单 操作步骤 分析控制 羊面 多考平面称动和动|3顶点平面 分析类型：[3D] 选参考面 C 平面 滨移 2 单位：[tonf，m] 换模型重量为质量 集中质量 C一致质量 定义原点 点击【确认】键 自动的康 0.0.0 架/平面/实体单元转动目由度 几何>工作平面>移动 单位系统 [参考平面】表单 力 长度 量 选择[XZ平面] 重力加速度（方岗） 9.00665 a/see°2 厂课存工作平面 打退度 ）0 名称 用户工作平面 点击【确认】键 重设方C5 确认 取消 遥用 单位系统 力（质量） 长度 能量 ohaf (te... Cke (21 G... 分析控制对话框在程序开始时自动弹出 GJ CH（t) Ci CBte Cf CK Cis li 厂设为认单位 预应力梁
Step 02 几何>曲线>在工作平面上创建>B样条曲线. 操作步骤 二维B样条曲线 X 用 单个顶点 点击法向视图 输入内插点（按右键停止） 关闭【栅格开关】 位置 0 1.5 46810 几何>曲线>在工作平面上创建 方法 坐标x，y >[B样条曲线] 位置：“(0 1.5) 选择顶点 转换方法为【坐标x，y] 升序 C降序 位置：“(12 0.2），（24 1.8）” 排序方法 在工作目录树上点击【鼠标右键】 标系 8 位置：“（24，1.8）” 坐标 坐标 体直角 转换方法为【坐标x，y] 第1 2 3 10 位置：“(30 2.6），（36 1.8)” z 11 在工作目录树上点击鼠标右键 厂定义两端切向量 厂生成面 返回适用 取消 ）：坐标x y，："相对x 预应力梁
Step 03 几何>曲线>在工作平面上创建>B样条曲线. 操作步骤 二维B样条曲线 位置：“（24 2)" 单个顶点 输入内插点（按右键停止） 转换方法[坐标x，y] 位置 060 位置：“(30 2.8），(36 2)” 方法 坐标 在工作目录树上点击【鼠标右键】 多长度，用度 相对离d，y 51 位置：“(36 2)" 选择项点 6 转换方法【坐标x，y] 升序 C降序 7 位置：“(48 0.2) (60 1.5)" 排序方法 医标发 8 在工作目录树上点击[鼠标右键】 标 点击[取消】健 坐标 整体直角 第1 2 第3 Y 2 厂定义两端切量 厂生成面 返回 适用 取消 [Esc]是命令[取消]的快捷键 预应力梁
Step 04 几何>曲线> 合并.. 操作步骤 合并线 选择[L1]&[L2]（参见右图） 选择了2个线 点击[适用】 误差 1O00 选择[L3]&[L4]（参见右图） 确认 取消 适用 点击【确认】键 L3 L4 Enter]是[适用】的快捷键 预应力梁

FEA midas 功能介绍 MIDAS 北京迈达斯技术有限公司
目录 1、典型案例 2、特色功能介绍 MIIDAS
典型案例一钢骨混凝土结构有限元分析 midasGEN结构模型 中国建设银行股份有限公司宁波市分行 MIIDAS 迈达斯技术有限公司
不考虑混凝土的作用，仅考虑钢骨的受力 斜柱和竖直柱相交腹板处出现最 大Vonmises应力，应力水平为 303N/mm²，稍超出Q390强度设计 值.

牛腿柱子根部(结构线性静态) MIIDAS 北京 迈达斯技术有限公司
考虑混凝土、钢筋、钢骨的协同作用 1F.48 yw ( 1基付系 有限元模型 钢筋单元应力 牛腿柱子根部应力 牛腿柱子根部（结构线性静态） MIIDAS 北京 迈达斯技术有限公司

MIDAS FEA midas 实际工程应用介绍 土木专用仿真分析软件 北京迈达斯技术有限公司 Copyright (C since 1989 MIDAS Information Technology Co. Ltd. Allrights reserved.
拱脚细部分析 镇江京杭运河特大桥在丹阳市黄墟镇跨越京杭大运河， 主桥平面位于直线上，线间距5.0m，主桥采用 （9018090）m连续梁拱结构形式.

主梁为预应力 混凝土结构，采用单箱双室变高度箱形截面，跨中及边 支点处梁高4.5m，中支点处梁高10.0m，梁高按圆曲 线变化.

拱助为钢管混凝土结构，计算跨度L=180.0m， 边腹板拱座主 控应力P1图 设计矢高f=36.0m，矢跨比f/L=1：5，拱轴线采用二 次抛物线，设计拱轴线方程：Y=-1/225X20.8X 节点数：27161 单元数：111188 单元类型：四面体，钢筋单元， 别性连接 钢筋应力图 大跨桥梁零号块细部分析 该模型主要结构由混凝土和预应力钢筋（54根其中下部两个钢筋锚固在 两端，其他钢筋不在零号块内错固）组成，钢筋采用植入式钢筋建模， 主要荷载包括结构自重和两端荷载.

节点数：48293 单元数：134631 单元类型：四面体，钢筋单元，刚性连接 主拉应力结果云图 预应力钢束应力图 竖向位移云图
大跨斜拉桥主梁分析 某截段网格图 采用主跨816m双塔七跨连续不对称混合梁斜拉桥方案，平行双 索面，H型塔.

以成桥后以南边跨预应力砼主梁为研究对象，共 有主塔、无索区、辅助、跨中、过渡增处共六类典型截面.

主梁位移图 砼结构选用8节点实体单元，斜拉索选用桁架单元，边界条件与 实桥相符.

由于荷载和结构关于横桥向跨中对称，计算模型取 半结构.

节点数：101894 单元数：82839 单元类型：8节点六面体，桁架 ZY平面内剪应力部断宜图 牛腿嵌入盖梁结构细部分析 二广高速公路第十四合同段内黄田绥江大桥起讫里程为 K51847.36-K52714.54，桥梁全长867.18米，桥梁下部 构0台为扶臂式桥台，27#台为肋板式桥台，其余桥墩为双 柱式圆墩，钻孔灌注桩基础，主增4-6#墩0块长度10m，采 用搭设钢管桩支架施工.

该模型由混凝土结构的桥增和盖梁以 及5根钢结构的牛壁组成，混凝土本构采用总应变裂缝类型.

混凝土主拉应力P1图 节点数：40175 单元数：201913 单元类型：四面体 牛想主压应力P3图
桥墩受日光照射热传导分析 固定温度函数图 该桥缴为武广铁路线上一个最亮的桥墩，桥墩全高40m， 桥墩内部网格显示 项部3m和底部2m段采用实心段，中部35m为空心段.

桥墩有限元网格 外壁坡度1:35，内壁坡度1:80，空心段最心壁厚50cm， 最大壁厚103cm，由于桥缴较高，需考虑受日光照时 温度变化对桥墩位移的影响.

V000 00 该模型未考虑内部钢筋的作用，考虑了日光照射单侧面 5小时内湿度升高15度对整个桥墩温度、位移、应力的 影响.

节点数：15651 单元数：57833 单元类型：四面体 5小时后温度剖断面图 3小时后位移图 5小时后主控应力P1图 变截面连续箱梁桥全桥分析 项板升温应力图 该桥为中环浦东段某三跨变截面连续箱梁桥 桥宽30.2m，横桥向中点梁高2.8m，主桥采用 (353535）m连续梁结构形式.

桥体采用预应 力钢束及混凝土结构.

本模型按实际比例建摸.

对全桥进行细部分析，采用映射六面体网格划分， 钢筋采用桁架单元，荷载考虑自重、二期恒载、 人群和汽车活载、支座沉降、预应力荷载、体系 端横梁位移图 湿差、梯度温差、基础不均匀沉降.

节点数：24549 单元数：208211 纵向预应力筋 单元类型：8节点六面体，桁架 作用下应力图
索塔锚固区分析 上海闵浦二桥是一座公轨两用双层特大桥， 主桥为独塔双索面斜控桥，主跨251.4m， 索塔为H型，钢筋混凝土结构，塔柱为五 边形空心截面，斜控索采用环向预应力和 错固块结合的错固方式，为了研究索塔错 固区的受力特点，检验错固段设计方案， 保证索塔结构安全，对索塔错固区进行足 尺阶段模型试验，并进行有限元模拟分析.

通过对索孔下出口和项面测点处的横桥向应力、竖向应力、主拉应力对比，FEA横拟 的应力分布范围和超势实测结果基本一致.

袋缝产生的部位和裂缝随加载发展的状 态也与实验结果十分一致.

桥墩抗裂分析 高架桥过渡墩为双柱带系梁形式，双柱横桥向宽 两种配防方 1.8m，弯曲半径28m；顺桥向宽1.4m，墩顶加 案裂峰应变 宽至2.6m，桥墩系梁宽1.1m，高1.2m-1.5m， 及裂纹区域 计算桥缴亮10m，由于上部荷载较大，墩顶正应 对比 力较大，可能导致开裂.

研究原有构造和配筋方 案下及预应力筋加强方案下桥墩的开裂情况.

主 要关注垫层下方的裂缝，故仅模拟了上部钢筋.

节点数：49564 单元数：49336 单元类型：8节点六面体，钢筋单元

MIDAS FEA midas Advanced Nonlinear and Detail Analysis System 土木专业仿真分析软件 建筑结构工程实例 北京迈达斯技术有限公司 Copyright (C since 1989 MIDAS Information Technology Co. Ltd. Allrights reserved.
建筑结构工程实例 midas FEA 现光新志语 2. (h(nax) 电体理构 老体培构 主体形状酷似“山丘”，几乎整个博物馆 埋入山丘中，并在其表面设有洞穴似的采 光井.

山丘内部呈空洞型，通过壳体结构 形成大空间.

山丘顶部观光标志塔的形象 与山丘表面的洞穴刚好相反，造型独特带 来强烈的视觉冲击力，仿佛向湿地斜向挑 出的圆盘.

站在标志塔40米的高度上，能 够轻易俯瞰西溪湿地的全景.

剧场的钢结构屋顶部 分，六根水平撑杆交 汇于梁的腹板部分， 由于节点比较复杂， 通过梁单元模拟时无 法掌握节点受力状态.

通过细部的仿真分析， 查看粱腹板的应力状 况，进而优化节点以 节约钢材.

建筑结构工程实例 midas FEA 该节点是凤凰卫视主楼首层顶板劲性砼结构连接节点，其连接了上部劲性砼钢管柱和下部V型劲性砼 钢管柱，同时也连接了主楼外部钢结构与主体结构.

此节点结构复杂，分析时按大震荷载考虑以保证 外挂钢结构在大震时的支座安全.

水箱模型，水箱中纵横格交错相交，较为复杂.

通过整体有限元分析，可以得到各荷载工况及荷载 组合下单位宽度的内力分布，也可以查看局部应力等结果.

建筑结构工程实例 midas FEA 变高度上承式连续桁架桥，钢桁架钢管及钢板采用Q345qD钢种，主桁架高度按二次曲线形式变化，中 间支点处中心高度为3.368米，由于钢管桁架与钢板的连接处应力异常复杂，通过建立空间实体模型以 控制局部应力.

4.11 大庆市类林匹克公园-体育馆建 筑面积为3万平方米，钢结构屋盖 为钢结构管桁架，主拱为3跨连续 结构，最大单跨74米，总跨度97 米，长向跨度240米.

屋盖结构 支座采用成品球形铰支座.

由于 支座反力较大，为了保证结构的 安全性，设计过程中对细部节点 进行仿真分析，结果基本满足要 求.

建筑结构工程实例 midas FEA 中国建设银行股份有限公司宁波市分行新综合业务楼采用 框架-抗震墙结构.支撑悬挑构件的竖向构件采用型钢混凝土 圆柱，柱直径为1800mm，柱内部钢骨为不对称十字形钢.

通过局部有限元分析，验证悬挑结构根部圆柱在分叉节点处 的构造是安全可靠的.

高炉结构，炉顶、炉缸部位设有风口、铁 口等开洞材料采用Q345钢材，炉料侧向 压力，悬料压力，正常气压，炉缸液态轧 铁压力，爆炸压力分段施加，从而得出最 大应力发生在底部开口以及顶部开口处， 这些部位需要局部加强.

按照施加加劲板 的形式进行改进.

MIDAS FEA midas Advanced Noninear and Detail Analysis System 土木专业仿真分析软件 建筑结构工程实例 北京迈达斯技术有限公司 Copyright C) since 1989 MIDAS Information Technology Co. Ltd. All rights reserved.
建筑结构工程实例 midas FEA IEe 1 0 1 华级构 主体以“山丘”作为表现.

几乎整个博物 馆埋入山丘中，并在其表面设有洞穴似的 采光井.

山丘内部呈空洞型，通过壳体结 构形成大空间.

山丘顶部观光标志塔的形 象，与山丘表面的洞穴刚好相反：造型独 特带来强烈的视觉冲击力，似向湿地斜向 挑出的圆盘.

站在标志塔40米的高度上， 能够轻易俯橄西溪湿地的全景.

剧场的钢结构屋顶部 分，六根水平撑杆交 汇于梁的腹板部分， 因为节点比较复杂， 内力分析不清楚，通 过细部的仿真分析， 看看粱腹板的应力状 况，优化了节点，节 约了钢材.

建筑结构工程实例 midas FEA 此节点是凤凰卫视主楼首层顶板劲性砼结构连接节点，此节点连接了上部劲性砼钢管柱和下部V型劲 性砼钢管柱，同时也是主楼外部钢结构与主体结构的连接节点.

此节点结构复杂、按大震荷载考虑、 保证外挂钢结构在大震时的支座安全.

水箱模型，水箱中纵横格交错相交，较为复杂，通过有限元整体分析，可以得到各工况及组合下单 位宽度的内力分布，并且可以查看局部应力等结果.

建筑结构工程实例 midas FEA 变高度上承式连续桁架桥，钢桁架钢管及钢板采用Q345qD钢种，主桁架高度按二次曲线形式变化，中 支点处中心高度为3.368米，由于桁架钢管与钢板的交互处应力异常复杂，建立空间实体模型，控制局 部应力.

0464.1Y1 大庆市奥林匹克公园-体育馆，建 筑面积为3万平方米，钢结构屋盖 为钢结构管桁架，主拱为3跨连续 结构，最大单跨74米，总跨度97 米，长向240米.

屋盖结构支座 采用成品球铰支座.

由于支座反 力大，为了保证结构的安全性， 设计过程中对细部节点进行仿真 计算，结果基本满足要求.

建筑结构工程实例 midas FEA 中国建设银行股份有限公司宁波市分行新综合业务楼采用 框架-抗震增结构.

支撑悬挑构件的竖向构件采用型钢混凝土 圆柱，柱直径1800，柱内部钢骨为不对称十字形钢.

经局部 有限元分析认为悬挑结构根部圆柱在分叉节点处的构造是安 全可靠的.

高炉结构，炉顶、炉缸部位设有风口、铁 口等开洞，材料采用Q345钢材，炉料侧向 压力，悬料压力，正常气压，炉缸液态轧 铁压力，爆炸压力分段施加.

从而判断最 大应力发生在底部开口以及顶部开口处， 需要做局部加强.

按照施加助加劲板的形式 进行改进.

midas FEA 在节点细部分析中的应用 MIIDAS 北京迈达斯技术有限公司
MIDAS 目录 一、节点细部分析的意义 二、节点细部分析的实现 三、分析实例
nIDAS 一、节点细部分析的意义
MIDAS 1.节点细部分析的意义 框架节点作为框架梁柱构件的公共部分，起到一定的连接作用，若节点失效， 将直接导致与之相连的梁柱直接失效； 在地震作用下，节点核心区经受着很大的水平剪力，一般约为柱子的4~6倍， 易产生剪切脆性破坏1] ：1994年美国北岭地震（NorthridgeEarthquake）和1995年日本阪神地震 （kobe波）中大量的梁柱节点发生了脆性破坏； 2008年汶川地震，节点现箍筋过少、钢筋过密混凝土没有浇捣密实的破坏 [1]唐九如.钢筋混凝土框架节点抗震[M].南京：东南大学出版社.1989
MIDAS 1.节点细部分析的意义 日本阪神地震：大量钢结构梁、柱节点焊缝断裂

MIIDAS midas FEA 论文集 土木结构仿真分析软件 2011-2012) 中外公路 郑州大学学报 交通科技 公路交通科技 铁道勘测与设计 武汉理工大学学报 公路 中国水运 水电能源科学 佛山科学技术学院学报 桥涵工程 桥梁 城市道桥与防洪 公路与汽运 工程力学 工程设计 铁道建筑 山西建筑 安徽建筑 中国水运 广东公路交通 北京迈达斯技术有限公司 .MidasUser.
目录 01.梁桥-V型嫩_连续果结构设计/01 02.别构桥-大跨径连续别构桥箱梁悬臂施工阶段剪活效应分析/07 03.梁桥-单箱三室梁桥纵向正应力的横向分析/10 04.梁桥-横琴二桥引1桥长悬臂按计算与分析/12 05.梁桥-梁格法在航站楼高架桥横梁内力分析中的局限性/17 06.梁桥-某斜交空心板梁桥荷载试验空间效应分析/20 07.梁桥-支主管宽度比_1_0的部分填充混凝土矩形钢管柜梁力学性能研究/24 08.梁桥-箱梁顶板开润引起应力集中的对比分析/28 09.梁桥-三跨钢_混混合连续梁桥结合段传力性能研究/34 10.别构桥-预应力在施工阶段中对曲线连续刚构桥的影响分析/39 11.梁桥-单跨斜交桥受力分析/42 12.拱桥-1_80m混凝土系杆拱有限元分析研究/45 13.拱桥-中承式钢管混凝土系杆拱桥供脚应力分析/53 14.拱桥-高速公路下承式钢管范凝土系杆供桥设计/59 15.拱桥-钦江铁路特大矫128m钢管混凝土系杆拱桥设计/63 16.拱桥-鹰质铁路烧运溪右线特大桥主桥设计/66 17.斜拉桥-重庆丰都长江二桥主桥钢箱粱设计/71 18.斜拉桥-斜拉桥钻石形索塔中塔柱对撑系统设计与施工/75 19.检测固-既有预应力空心板桥加宽设计的荷载模向分布计算方法/77 20.检测固-较缝破坏对装配式空心板桥荷载横向分布影响的分析/84 21.检测加固-旧桥拓宽工程中若干影响因素的分析研究/91 22.检测加固-体外预应力在某连续梁桥加固中的应用/93 23.检测固-双壁钢围堰在大潮差水中墩加固工程中的应用研究/96 24.检测加固-小半径曲线箱深独柱增施道桥荷载试验研究/103 25.施工工程-黄冈公铁两用长江大桥桥塔施工技术及分析/107 26.施工工程-涌潮作用下双壁钢图堰施工期受力分析/112 27.施工工程三角网架悬吊连续梁组合桥施工过程有限元防真分析/115 28.施工工程大型原站混凝土底板冷都水管布置方案研究/120
midasFEA论文集 V型墩－连续梁结构设计 栗勇，安邦，姜鹏 （北京市市政工程设计研究总院，北京市100045） 要：洛阳市希望桥采用创新的V型墩连续梁结构，该结构由V型增、增顶系杆、支座以及采用助梁式模截面的主采组 成.

介细该桥的总体布置、结构设计特点.

关键询：V型壤：连续架：结构设计：洛阳市 中图分类号：U448.215文献标识码：B 文章编号 : 1009- 7716(2012) 05-0073-03 1工程概况 新型的V型墩-连续梁结构具有以下特点： （1）结构由V型墩、墩顶系杆、支座以及采用 希望路位于洛阳市新区，是新区内一条重要 肋梁式横截面的主梁组成.

V型墩、墩顶系杆构成 的东西向交通干道，希望桥是希望路上跨伊河的 独立的承重、传力构件，将支座传递下来的竖向荷 一座桥梁.

该桥上部采用先简支后连续预制箱梁， 载传至基础.

下部采用V型墩.

水中桥梁布置为35m25m（V (2V型墩-连续刚构桥斜腿中心线与垂线 型增处）35m.岸上桥梁布置为30m20m（V型 夹角多采用30°左右，面V型墩-连续梁桥可根 墩处）30m，桥梁全长811m.

图1为希望桥立面 据景观需求，夹角采用30°~60°.

效果.

(3）墩顶系杆完全置于主梁肋板之间，桥梁造 型与V型墩-连续刚构桥相同，且全桥无需单设 分联墩，桥梁景观效果更趋完美.

（4）上部采用简支或连续预制箱梁，相对于V 型墩-连续刚构桥，既避免了V型墩间复杂的墩 梁结构，又加快了上部施工工期.

（5）由于主梁与V型墩通过支座连接，主梁可 采用简支或连续结构，结构温度次内力、收缩徐变 图1希望桥立面效果图 次内力问题得以解决.

2桥型方案的整体构思 随着经济的发展和科学技术的进步，人们对 于桥梁的要求已不仅限于跨越功能，对美观的关 注程度日益提高.

在充分考虑桥位特点、通航要 求、桥型与周边环境协调等因素后，确定主桥采用 V型墩-连续梁结构.

图2桥型总体布置图（局部）（单位：cm） 目前，国内V型墩-梁式桥多采用V型墩- 3结构设计 连续刚构结构，其技术成熟可靠.

但是，对于纵断 较低或长度较大的桥梁，V型墩-连续刚构桥的 3.1主梁 温度内力（升降温差引起的次内力）、收缩徐变内 上部结构采用先简支后连续预应力混凝土预 力以及分联墩对桥梁景观的不利影响，均限制了 制箱梁结构.

箱梁跨径分别为20m、25m、30m、 该桥型的应用.

综合比较两种结构优缺点，确定主 35m.

考虑到美观要求，一联内梁高等高，25m箱 桥采用新型的V型墩-连续梁结构（见图2）.

梁同35m箱梁梁高为1.8m，20m箱梁同30m 箱梁梁高为1.6m.

单幅桥宽20m.横断面布置6 收稿日期：2011-12-09 片梁.

鉴于系梁对类梁式截面横隔梁有一定削弱， 作者简介：要勇（1976-），男，辽宁锦州人，硕士，高级工程 师，从事桥梁设计工作.

主梁采用整体性能好的预制箱梁.

图3为上部横
midasFEA论文集 断面布置.

梁连接成整体，系梁截面为高度1.2m（1m），上口 宽1.5m.下口宽2m的梯形截面.

大、小V型墩 （见图4、图5）标准段斜腿纵桥向厚度分别为2m、 1.6m，外缘由圆曲线接直线段组成.

根据景观需 求，斜腿中心线与垂线夹角为51°.

横桥向，V型 墩由3片斜腿组成，间距3.4m，两斜腿通过墩顶 横梁连接成整体.

每片斜腿横桥向为3~4.56m变 宽，外缘由圆曲线接直线段组成.

桥墩基础采用群 图3上部横断面布置（单位：cm） 桩接承台形式，承台尺寸为8.5mx17.7m×3.15m， 下接为10根直径为1.5m的钻孔灌注桩.

3.2V型墩及基础 系杆采用预应力结构来承担拉力，预应力采用7 V型增跨径为20m、25m两种，净高分别为 束13p15.2钢纹线.

钢束在两端采用竖弯并罐固于 8.4m、10.5m.

顺桥向，V型墩两斜顶部通过系 V型墩墩身以解决系杆与墩身连接间题（见图6.

立制图:200 例立:200 1.740 8 图4大V型增外形围（单位：cm） 立围00 创立面 图5小V型增外形图（单位：cm） 2
midasFEA论文集 预力明经线 图6V型墩系杆预应力布置图 4结构分析 根据大桥的受力特点，V型墩、墩顶系杆构成 独立的承重、传力构件.

为达到景观要求，该桥墩 图9中胶墩正应力图 斜腿中心线与垂线夹角（夹角为51°）较大.

在上 部结构荷载的作用下，桥墩内部及与相关构件连接 位置局部应力较为复杂.

因此为掌握V型墩受力 性能，采用Midas-Fea建立仿真模型（见图7）.

图10中胶增主应力图 图7结构高散图 从图8~图12看，桥墩各肢受力基本均匀，短 期效应组合下V型墩整体拉应力为0.01~ 0.72MPa.

其中.V型墩斜腿交汇处及斜腿外侧部 分位置出现0.2~0.5MPa拉应力，系杆跨中下缘 为0.1~0.5MPa拉应力：系杆与V型墩内侧接触 区域为0.2~0.72MPa拉应力，支承中线处系杆局 部主拉应力达到2MPa.

通过上述分析，V型墩斜 腿主要承担轴向压力，系杆主要承担轴向拉力：斜 图11系杆正应力图 图12系杆与V型增接触面主拉应力云图 图8V型墩正应力图

midas FEA "AdvancedNonlinearandDetail AnalysisSystem 报告人：高敏 2012年10月17日
目录 概述 主要分析功能 2 高级前处理功能 特色后处理功能 5 小结 cn.midasuser./fea 北京迈达斯技术有限公司
概述 FEA开发背景 高端仿真 三维杆系 平面杆系 标准图 Ansys Nastran Ls-dyna Abaqus Adina... cn.midasuser./fea
概述--关于FEA MIDAS/FX 建模，划分网格，后处理 MIDASSolver MIDAS/FEA 线性，非线性（材料，几何） “土木专用的仿真分析 接触，热传导，疲劳分析 解决方案” 与TNODIANA联合开发 裂纹，钢筋，界面单元 “FEA作为综合有限元分析尖端科技的代表，为土木结构提供 非线性和细部分析的解决办法” cn.midasuser./fea 北京迈达斯技术有限公司
典型用户 上海市政工程设计研究院 广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院 上海市城市建设设计研究院 中铁第四勘察设计院集团有限公司 北京城建设计研究院有限公司 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 中交第一公路勘察设计院 广西壮族自治区公路桥梁工程总公司 北京市市政工程研究院 中铁集团第二勘察设计院交通院 安徽省公路工程检测中心 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院 中铁集团第二勘察设计院土建二院 贵州通远公路勘察设计咨询有限公司 西安市政设计研究院 北京市市政工程设计研究总院 宁波市城建设计研究院有限公司 重庆市交通规划勘察设计院 天津城市建设学院 重庆交通科研设计院 天津市市政工程设计研究院 中国民航建设集团公司 福州大学 中交第二航务工程勘察设计院有限公司 西南交通大学 上海浦东建筑设计研究院有限公司 铁道科学研究院 贵州省建筑设计研究院 武汉市政工程设计研究院 中建钢构江苏有限公司 南昌市城市规划设计院 上海建工技术中心 浙江省交通规划设计研究院 中南建筑设计研究院 北方工业大学 上海华都建筑规划设计院 清华大学 东南大学建筑设计研究院 长安大学 同济建筑设计研究院技术中心 重庆交通大学 中船第九设计研究院工程有限公司 同济大学 cn.midasuser./fea 北京迈达斯技术有限公司

MIDAS Family Program（中文版）是北京迈达斯技术有限公司开发的结构分析及设计系列软件.

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ADINA is a trademark of ADINA R&D Inc. AutoCAD is a registered trademark of Autodesk Inc. SAP200 is registered trademark of Computer and Structure Inc. Escel is a trademark of Microsof Cosporation. IBM is a registered trademarks of International Business Machines Corporation. Intel 386 486 and Pentium are trademark of Intel Corporation. MIDAS is a trademark of MIDAS Information Technology Corporation. NASTRAN is a registered trademark of the National Aeronautics and Space Administration(NASA). NISA Ilis a trademark of Engineering Mechanics Research Corporation. ScreenCam is a trademark of Lotus Development Corporation. Sentinel is a trademark of Rainbow Technologies Inc. Windows is a trademark of Microsoft Corporation. Internet Explorer is a trademark of Microsoft Corporation.
程序的鉴定和免责说明 MIDASFamilyProgram在开发阶段通过几干种例题进行了与理论值以及其它程序结果的比较鉴定，证明了 MIDAS系列程序不仅内含最新的理论，面且能得出可靠的分析结果.

自1989年开发以来，程序使用于包括政府项目在内的国内外5000多个工程项目中，证明了其效率和准确性.

MIDASFamily Program通过了财团法人韩国电算结构工学会的严格签定：建筑设计程序通过了中国建设部 评估鉴定.

由于结构分析及设计是以庞大的理论和设计知识为基础的，基于此特点，用户因使用MIDAS Family Program而引起的任何利益和损失，MIDAS Family Program的开发赞助人、开发者以及鉴定机关均不负责.

因此使用程序之前，用户必须充分理解用户手册，对程序的结果也需要用户正确的判断和鉴定.

感谢语 MIDAS Family Program是以POSCO集团成立以来所积累下来的在机械、建筑和土木领域所积累的结构设 计技术为基础，并在各大院校教授和工程技术人员的帮助下制作出来的.

在这里对本程序的开发和用户手册的编写给予帮助的教授以及相关部门的技术人员表示感谢.

希望本程序对结构分析与设计额域的技术发展能贡献微薄之力.

北京迈达斯技术有限公司
序言 MIDASFEA是土木领域专用的非线性分析与详细分析软件.

关于MIDAS/FEA和MIDAS Family Program MIDAS/FEA是MIDAS Family Program之一，它是从2005年开始开发的.

MIDAS Family Program是以结构 设计的各项工作全自动化为目的而开发的系列软件，其构成如下.

midas FEA Advanced Nonlinear and Detail Analysis Program 土本结构非线性详细分析专用软件 土木领域 midas Civil Integrated Solution System for Bridge and Civil Structures 土本结构专用结构分析以及优化设计系统 midas FX General Pre & Post-processors for Finite Element Analysis 自动化生成有限元网格系统 岩土与隧道领域 S sep Geotechnical and Tunnel analysis System 岩土隧道结构专用有限元分析软件 midas Gen Integrated Design System for Building and General Structures 建筑结构通用结构分析以及优化设计系统 midas ADS Shear wall type Apartment Design System 建筑领域 剪力墙结构住宅楼的分析以及优化设计系统 midas SDS Slab & basemat Design System 楼板、筏式基础的结构分析以及优化设计系统 midas Set Structural Engineer’s Tools 单体结构设计软件
MIDAS/FEA的优点和特点 MIDAS/FEA是在土本结构领域国内外专业技术人员和专家的共同努力下以及TNODIANA公司的协助与合 作下开发的，它采用尖端的计算机图像处理技术，是在Windows环境下开发的新概念的非线性详细分析专用 软件.

它简单易学，而且功能强大.

MIDAS/FEA是针对土本结构领域开发的具有土木专业特点的非线性详细分析软件.

较MIDAS以前的产品提 供了更直观、更多样化的建模方式、更强大的分析功能并利用最新的求解器获得了更快的分析速度，其卓越 的图形处理功能为设计人员的提供了美观多样的分析结果.

另外，MIDAS/FEA在开发阶段通过验证例题，将其计算结果与理论值结果以及其他程序的计算结果进行了 比较、验证，并通过在大量的工程项目上的运用，证明了其准确性和高效性.

在MIDAS主页（.MidasUser.）提供了最具代表性的一些例题.

在有限元运算原理方面，由于采用了最 新理论，故可计算出比其他类似程序更为精确的计算结果.

结束语 MIDAS/FEA是在国内外技术人员和学术界的教授的共同努力下诞生的.

愿使用MIDAS/FEA的用户取得成功.

若在使用上有什么不便或需要改进的地方请随时与我们联系.

最后感谢参与MIDAS/FEA开发的人员，特别是开发者以及他们的家属.

目录 midasFEA适用工程系列资料 01.矮塔斜拉桥详细分析 10 02.桥梁元余度分析 08 03.钢桥盖梁与主梁连接部详细分析 13 04.主塔索鞍的详细分析 18 05.悬索桥错固端详细分析 21 MIDAS Technical Paper 06.地铁车站火灾分析 28 07.弯桥的翘曲应力分析 33 08.预应力钢筹销固区详细分析 36 09.大跨满堂支架桥梁安全性分析 39 in Civil Engineering 10.桥梁的二维CFD分析 46 midasFEA高端分析操作指南 01.钢桥材料非线性分析 53 02.水化热参数化分析 60 03.钢桥的疲劳分析 75 2008 04.热传导及热应力分析 80 05.预应力箱梁桥抗裂分析 68 06.预应力箱梁横向分析 98 07.静接触分析 105
midas FEA Case Study Series 施工阶段－矮塔斜拉桥详细分析 1.概要 通过矮塔斜拉桥的实体单元模型分析，查看支座反力的横向分布磷况、腹板 的剪力及加劲梁沿纵向的轴力分布情况.

矮塔斜拉的受力特点为：的荷载均通过新拉索传递到主塔上.

故主塔 内部将出现应力集中现象，加劲梁的支座部分、新拉素与加劲梁的连接部分 均会出现应力集中现象，根据上述受力特点，对结构进行实体单元详组分 析，查看如下详娥分析结果.

支座反力的桶向分布情况 板的剪应力分布情况 腹板以及顶板的轴力传递情况 2.桥梁信息 2.1桥梁几何信息 （1）本例题梁基本信息如下.

[工过程] 主梁类型： 三跨连续PSC箱梁 3.模型 桥梁跨径： L = 85.0155.0 85.0 = 325.0 m 桥梁宽度： B = 23.900 m 斜交角度： 90（直桥） 对建模部分进行简要说明.

（2）主梁醚面为单箱三室截面，桥面宽度23.9m，主塔处以及边跨桥台处主 3.1分析模型 梁横向布置四个支座（如下图所示）.

主塔处内侧两支座为固定支座，边跨 桥台处内侧两支座为纵向滑动支座，其余均为双向滑动支座.

（1）本例题仅对主梁合提前、后阶段的结构进行施工阶段分析.

共分为三个 施工阶段，合拢前阶段、边跨合提阶段、中跨跨中合提阶段.

合线莉阶段 β 边跨合找阶段 中跨跨中合找阶段 [路工阶段] [桥震横、标断面图] （2）利用midasFEA程序中的几何建模功能以及自动网格划分功能建立模 型.

为了减少整体结构的分析时间，只建立全桥14的模型，混凝土部分 2.2施工方法 采用四面体单元生成实体网格，斜拉索采用析聚单元，预应力钢束采用 植入式钢脑模拟.

本例题粱的施工过程如下图所示，边跨两端采用FSM（满堂支架法）施工 方法，其余主梁段采用FCM（悬臂法）工方法.

本例题简化了详细的施工 过程，仅对主梁合提段的合提前、后阶段进行建模分析.

midas FEA Case Study Serles 矮塔斜拉桥洋细分析 RER MONR 12 T 网格线显示 透明显示 T FINON PRA PRL T. Ta. A] [钢束特性值】 3.3边界条件及荷载 虚拟移动显示 【生成网格] 模型边界条件如下图所示.

主塔与桥台的支座尺寸范图内用刚性连接处理 后，添加约束条件.

因只建立了1/4的模型，在对称面上也应添加相应的边 （3）预应力钢束考虑摩擦、植具变形、徐变等预应力损失.

界条件.

3.2材料及面特性 （1)湿凝土、钢材的材料特性 名称 E(tonfim²) v(tonfim²) 混凝士（400kg/om) 3 100 000 2.5 钢材（钢束） 20 000 000 7.85 (2)预应力钢筋的特性 名称 尺寸 根数 面积（cm²） 张拉力（tonf) 顶板钢束 Φ 0.6 inch (15.2 mm) 12 237.2 237.2 底板钢束 0.6 inch (15.2 mm) 19 375.5 375.5 e D 桥粱支座处边界条件 Q 点！

d M e9 【定义钢束] （3）预应力报失具体参数 ①管道摩系数：μ=0.25（1/rad.) 1/4结构对称面的边界处理 ②局部编差系数：k=0.0050（1/m） 【边界条件] ③具变形：6.0（mm）
midas FEA Case Study Serles 矮塔斜拉桥洋细分析 4.分析结果 主塔处斜控索的轴力 主塔处斜拉索的轴应力 LO-TRUSS Nx LO-TRUSS SX midasFEA程序中提供了等值线、表格、图形、向量、图表等多种查看结果 的功能.

为了查看更详娥的主应力、剪应力结果以及云图结果，本例题使用 程序中“曲线图“功能与“壹询结果“功能来查看结果.

4.1分析结果 本例题桥梁使用的主要材料为混凝土材料，凝土材料受拉时很容易出现裂 缝，混凝土是否出现裂缝，需要通过主拉应力的方向与大小来判断，即叠看 主塔横隔粱处最大主拉应力 桥台处主梁最大主拉应力 最大主应力（LO-SOLID，体-P1(V))分析结果， LO-SOLID P1(V) LO-SOLID P1(V) 实体单元应力可输出三个方向（X，Y，Z）的主应力结果.

midasFEA程序中的 P1表示最大主拉应力，P3表示最大主压应力.

下面应力成分中的前提LO 表示查看低次单元的应力结果，前缇用字母“HIGH来表示时，查看的是离次 单元的应力结果.

3单元应力 1030L1D SFT1 10-30L1D 体SFTT 主塔横隔板区域的应力结果（上图所示），开孔处周边的最大拉应力为41.2 10-20L1 体-SF22 20L1D 体-SF1 LO-SOLID P1(V)：量大主应力（量大拉应力） 2kgficm”，开孔边爆的局部范围发生了较大的拉应力，应增加配临来加强处 10-90L13 (体5P12 10- 理， 10-90L1 体52 LO-SOLID P2(V) 10-90L1D 体-范梅塞斯 边跨端部主梁的钢束错固区的外侧腹板部分也出现了应力集中现象，也需要 10-30L1D，体-最大剪切 LO-SOLID P3(V)：最小主应力（最大压应力） 强化处理，钢束错固处出现了较大的压应力，但横隔板周围发生了28.8kgic 10-30L1D ( P1 0) 1030L1D - 12:0) m的拉应力.

使用程序中的“查询结果“功能，标注了最大拉应力结果，需要 S0L13 (#- r3 (v) 强化处理.

【实体单元应力成分] 预应力钢脑的应力结果输出以下三种内容.

1钢单元应力/应变 用桁架单元模拟斜拉索时，直接查看桁架单元的轴力以及轴应力即可.

REINPORCEHEI BARHIGH线Sxx REINFORCEHEI BAR HIGH线-Exx D ElemeForces/Moments EREINPORCEHENI BAR HIGH 线-SOx 0 LO-TRUSS.Nx 1 REINFORCEMENT BAR LOW SXX 10 Elemen Sresses 考虑弹性变形损失后的钢束应力（同时考虑了摩擦、销具变形等损失） LO-TRUSS.SX REINFORCEMENT BAR LOW EXX LO-TRUSS Nx：桁架单元轴力 考虑弹性变形损失后的钢束应变 LO-TRUSS SXX：桁架单元的轴应力 REINFORCEMENT BAR LOW SOXX 【桁架单元应力成分】 未考虑弹性变形损失的钢束应力（只考虑摩擦、锚具变形等损失） 从钢束应力结果图中可以看出，中跨合找段的底板钢来应力相对较小.

说明 在合找阶段外力对合提段的钢束应力影响相对较小.

从主塔的应力结果图中，不难看出与斜拉索连接部位的混凝土出现了应力集 中现象，最大主应力为226.441kgflcmm²，需要进行强化处理， 用 LO-SOLID P1(V) LO-SOLID P3(V) [钢束应力结果（SXX)]
midas FEA Case Study Serles 矮塔斜拉桥洋细分析 查看主梁支座反力结果，内侧支座的反力是外侧支座反力的1.5倍左右，但 线框架模型分析时内侧支座承担了更多的反力.

与线框架模型分析相比，实 体单元分析反映出更真实的情况，如果只进行线框架模型分析，可能会导致 无法正确选择合适的支里，也有可能发生误以为支座发生了负反力、应力过 分集中的现象.

反 FBXV） FBY(V) FBZ(V) (A) ZXX8 NBX(V) MBY (V) -FD mBZ(V） MBXYZ (V) 【最大主应力图] 4000 4.3内、外侧腹板的剪应力分布 3590 3868.42 3090 查看主梁腹板的剪应力分布情况.

实体单元分析结果无法提供剪力（内力） 结果，只提供剪应力结果.

2590 2281;49 查看桥梁纵向支化的腰板竖向剪应力结果，在程序中查看SZX(LO-Said，体 2000 SZX）应力成分.

为了更好的了解桥梁的荷载分担情况，查看整跨的剪应力 分布图 1090 30单元应力 10-90ID，体-SX 590 0 10S0LID 体STY 1 10S0LID S22 1 10S0LID 体-SXY 桥岛内则 主冬外例 主塔内侧 1 L0S0LID STZ 10S0LD 体SZx 【反力分布情况] 7 10-50LID，体-最大剪切 L0-S0LID，体-范有塞斯 10S0LID (P1 (V) 10S0LID (P3 0V) 10-SOLID 体-P2 (V) 桥台支座 主塔支座 LO-SOUD 体-SXX~LO-SOLID 体-SZZ：各个方向的正应力 外例(%） 内侧(%) 外侧(%） 内侧(%) LO-SOUD 体-SXY：XY平面内美应力 29.3 70.7 29.3 70.7 LO-SOUD 体-SYZ:YZ平面内药应力 LO-SOUD 体-SZX：ZX平面内药应力 【实体单元剪应力成分】 4.2主塔横隔板应力分布 利用midasFEA程序中的“曲线图功能查看中、边跨内、外侧腰板的剪应力 （SZX成分）图表结果和表格结果.

查看顶板上端向下1.5m处的腹板剪应力 的荷载将会通过主塔以及主塔横隔板传递至支座，有必要查看此部位的 结果.

详细应力分布情况.

查看支座周边最大主应力的等值线图，图中可以看出支座处湿凝土发生了很 大压应力，但它的周边反而发生了较大的拉应力.

可判断此区域可能会发生 混凝土开裂现象.

横隔板顶端发生了拉应力，主梁支点负弯矩引起了拉应力.

midas FEA Training Series 钢桥的材料非线性分析 .概要 二.建立基本模型 1.分析概要 1.打开结构模型 很多研究人员对钢结构的非线性特性提出了各种分析方法，以此为基础形成 打开 了明确的钢结构塑性理论.

目前即使不做试验，以塑性理论为基础的材料非 查找范围）：Cu Staty ←国 线性分析也能相对准确的反应钢结构的非线性特性，既节省了时间也节省了 名称 拍限日期 费用，另外，通过不断变换各种结构参数进行分析，可以确定结构在不同参 cable Br Anchorage Block 数状态下的响应，这也为结构方案的优化提供了依据.

FSM Br Heat Transfer 2.分析步骤 AMaterlal Nonlhear Analysls prylon Saddle 本例题将介绍midas FEA的材料非线性分析的步骤和方法.

例题中除了介绍 Redundancy 钢结构的材料非线性分析功能，还会介细分析过程中应注意的事项.

midas FEA中钢结构的材料非线性分析步骤如下： 文件名（00： steridl Bolinwe lalysis 打开00 文件类o）inFi.fab） 取消 以只读方式打开0) 读取a4sTEA结果文件与模型文件 操作步罪 文件>打开. 1. 过m [Material Nonlinear Analysis.feb] 建模 定文材料本标模型 2.结构模型简介 查看分析结果 确定数值分析方法 本例题是为了介绍钢结构材料非线性分析的步骤及确认结果的方法，所以将 省略建立结构模型的过程，直接打开已经建立的根型.

如上图所示，本例题模型是由两根纵梁组成的三跨梁桥.

桥面板使用了实体 单元，其它部位采用了板单元.

为了计算结构在极限荷载作用下的响应，在 第一跨的右边梁跨中加载了大小为1MPa的均布荷载.

53
midas FEA Training Series 钢桥的材料非线性分析 三.定义材料本构 2.非线性材料特性 定义非线性材料本构模型 ■范将塞斯本构模型 2 0 0 范梅嘉斯破坏面 材料硬化图形 模型特性 范梅塞斯本构模型是金属材料中使用最频繁的材料模型，公式如下： f(√)=√5√-r(x)=0 操作步罪 1=（0 -0 )²(00 }²(0 0 )²] 分析>材料. 1. 选择 [steel] 3.在本构模型中过择[范梅塞期] 非线性分析中一般会将总荷载分成几个步骤逐渐加载，在各荷载步中为了得 2.点击[编辑] 4.初始屈服应力：°360MPa” 到收效结果会采用反复计算方法.

在线性阶段一般不需要反复计算，但是在 非线性阶段至少需要2次或以上的反复计算.

在每个荷载步的反复计算过程 中，不仅会体现材料的本构关系，还会根据上面的公式随时验算材料是否发 ■定文材料本构模型的方法 生了屈服.

在此Y（k）为单轴屈服强度，即用户在初始屈服强度中输入的 值 在midasFEA中的分析>材料.中定义非线性材料本构根型.

材料对话框 分为两部分.

在对话框的上半部分的结构中输入一般线弹性材料特性.

弹 硬化现象 性分析时使用在这里输入的材科特性.

材料硬化是表示材料在发生团服后，屈服强度潍续增加的现象.

上图的材料 材料在用服后进入塑性阶段时使用的材料特性在对话框的“本构模型“中输 硬化图形表现的是硬化特性的输入方法.

图中的k，R"..值为塑性应变， 入.

选择本构模型后，需要输入相应的一些参数.

midasFEA中提供了半富 f”，f”.是塑性应力.

输入材料试验中获得的材料屈服以后的应变和对应 多样的材料本构模型.

的应力即可.

如果材料是完全塑性材料，可以不定义函数，直接选择“无“就 本例题分析模型为钢桥，因此选择了范梅塞斯本构模型.

范梅塞斯（Von Mis 可以得到下图中完全塑性本构模型.

es）本构模型是全属材料中使用较多的材料本构模型，比较适合钢桥的材料 非线性分析.

范梅塞斯材料本构参数比较简单，首先在初始屈服应力中输入钢材的团服应 硬化 力.

本例题的材料的冠服强度360MPa屈眼后的特性在“硬化/款化函数”中 定义.

如果是完全塑性，则不定义函数直接选择“无”.

本例题假设钢材为完 完全塑性 全塑性材料.

弹性 性 54
midas FEA Training Series 桥的材料非线性分析 四.定义分析工况 标准可以重复选择.

本例题使用位移标准的收效条件.

1.定义分析工况 (osns) 操作步骤 /改分析工足 ② 分价>分析工况. TIANS 1.选择[材料非线性] 3 2.并 [Newton Raphson] 始单元 广用 工司入 3.勾过[自动调整荷载步] 工为期入 6 广用 4.最大荷载步股：“60” 5.初始荷获系股：“0.4” GR ￥元 7 6.最小荷获系股：“0.001” 7.勾选“位移标准” pier -A99 .5 3 拖放 ■Newton Raphson 方法介留 如左侧图形所示Newon-Raphson 方法在每个选代计算过程中都使用 更新的切线刚度，所以收效速度较 当分析模型较大时，Newon-Rap 快 操作步霜 分析>分析工况 hson方法在计算切线刚度时需要 较多的计算.

当最初选代计算阶段 1. 选择[非线性静态] 3. 拖政的战细[Side] 得到的解与最终得到的解相差较大 2.在初始单元和初始地县中选择全部4点击[输出控制] 时，可能发生不收效.

所以，New 5.点击[分析控制] ton-Rapshon方法员然在收敛计算中所需的选代计算次数较少，但是在各达 代计算次数中花费的计算费用较高时间较长.

对于其它达代计算方法，可参 考程字的分析手册.

■对输出控制功能的说明 在输出控制中用户可以选择要输出的各种分析结果.

midas FEA中默认输出 的分析结果，但是在模型比较大时，用户为了节省计算时间和减小模型 3.自动调整荷载步的概念 文件的大小，可以有选择地输出分析结果.

Ree tA型] 发散 # r sn 9 90 A 0.25f 2.分析控制 ■分析控制>非线性 用户选择的分析类型不同，分析控制对话框中的参数也不同.

本例题是进行 ■自动调整荷载步 材料非线性分析，所以在分析控制对话框中选择“材料非线性”.

如果要同时 考虑大变形，可以同时勾选”几何非线性”.

反复计算的方法可以选择收敛性 非线性分析的收效性能随着结构的不同会有较大差异.

同时荷载步的荷裁增 较好的Newion Raphson方法，并同时勾选自动调整荷载步选项.

量较大时，在荷载步中可能会不收效.

特别是与初始刚度相比结构的刚度衰 midasFEA中提供能量标准、位移标准、荷载标准三种收敏标准.

收敛 减较大时，即便在较小的荷载增量中也需要进行更多次的选代计算，有时需 55
midas FEA Training Series 桥的材料非线性分析 要更加细分荷载增量.

因为结构的不同，收效的特性千差万别，因此在分析 五.运行分析 前很难确定适当的增量是多少.

在midas FEA中为了解决非线性分析中收效问题，提供了能自动调整荷载增 求解答理器 量的白动调整荷载步的功能.

即在非线性特点较为明星的区域自动减小荷载 增量：相反在非线性特性不是很明显的区域自动加大荷载增量.

该功能不仅 名称 夹型 可以减少分析时间，还可以提供非线性特性比较明显区域的更详细的分析结 S本统性静态 果.

日前，该功能不能与非线性分析的接续计算功能同时使用.

如前图所示，自动调整荷载步功能是根据选代计算的次数调整荷载增量.

针 对荷裁进行选代计算，如果在16次选代计算次数内没有收效蓝线）时，则将 增量减少至25%，使用0.25重新进行分析（红线），如果对荷裁增量(0.25在 5次选代计算内收效时，表明该荷裁增量比较容易收效.

同理，当连续2次在 确认取清 5次达代计算内收效时（红色及绿色），程序将白动将荷载增量增加50%（黄 色）另外，在当前荷载增量的收敛计算中选代计算次数超过10次时，自动 操作步骤 用当前荷载增量75%作为下次荷载步的荷载增量.

这样的自动增量调整最多 分析>运行分析. 进行5次，当5次调整也不能收效时将终止分析.

1. 选择[Side]分析工况 2.点击[确认] 自动调整荷载步选项中要输入的参数如下： 最大荷载步数 ■分析过程信息窗口 输入将最大荷载分割的步骤数.

当用户没有输入数据时，程序自动按10000 > THE DNEIEURL ELHENT STRIESS AND LOAO ATECES WEL NOW BE FORED. 计算，到荷载系数为1时终止计算.

1TBRATIONNO. 初始荷载系数 NRBMEVT NO. 2EATIO NO NCONPLETED. 决定第一次选代计算使用的荷载大小.

该系数为总荷载的比例系数，如果输 FACO08aOD.O:0.E0 入1，则表示使用一个荷载步.

midtasFEA中虽然将该值默认设为1，但是选 NCREMENT NO. ITBAATION NO. DXGPL RE NORM : 0. 493E00 择适当的值会减少分析时间.

DOP > NODENT NO. : NODMDVT ND. 2 LTBRATION NO.3 2 LTBRATION NIO. : : 0.800E00 DESR. DESPL. NORN: 0.149E-D1 NORN :0.12YE-01 最小荷载系数 NOBEVT ND. 2 LTBRATION NO. : BATOAO DESPL 达代计算时，当荷载增量与初始荷载的比小于该系数时，白动停止分析.

INOREMENT N0. INOREMENT N0 2 ITBRATION NO. ITERATION NO. 11 LOAO FACT0R : B.800E00 12 LOAD FACT0R : I.800E00 D(SRL.NCRM : DISRL .NCRM 0.648E-02 CISRL.NCRR 1 9.548E-02 NOODIT ND TETO 15LONFACTOR：80OCE00L.4CR4:0.30EC2 HOBENT NO. 4 LORDAC10130E00D9R.1O:0.17E- DOP. 2 LTERATIONO. ECOMPLETEO DSPLMOK:021 >NRBMENT NO. NOREMENT NO. 3ITBRATION NO.I 3 TBRATION NO. 4 LOAD FACTOR : G. 600E0O DISPL NORM : 0.329E-02 >NOBMEUT NO.1 3 ITBRATION NO.1 6 LOMD FACTOR : G6EA8O DGRL. MORR :0.54E-D3 5 LOAD FACTOR : G.600EBO DISP NORM : 0.121E-02 在midas FEA中运行分析后，如上图所示分析过程将显示在信息输出窗口 中.

通过输出的信息，用户可以确认是否在正常运行，如果结果不正常可以 强制终止分析.

如上面的信息窗口所示，在第一次选代计算中使用的荷载系数是在初始荷载 系数中输入的0.4，并对相当于0.4倍总荷载的荷载增量选代计算了3次，收 效谈差范数小于用户输入的收效条件0.001，所以进行了对下一个荷载步的 分析 因为前一个荷载步在荷载系数0.4的情况下达代计算满足了收效条件，所以 下一个荷载步的荷载增量使用了同样大小的荷载增量，所以荷载系数为0. 8.第二个荷载步的选代计算16次仍然没有满是收效条件，将根据自动调节 荷载步的功能，自动终止第二荷载步的收效计算，同时将荷载系数由0.8下 调到0.5后重新计算.

荷载系数0.5是将前一荷载步的荷载增量0.4上增加了0. 1(即0.4的25%).

从信息窗口中可以确认，调整后经过4次选代计算满足了收 效条件.

因为结构的规模和形成文件的大小将影响运行时间，所以分析前要对横型进 行充分的检查，以遗免重新分析.

56
midas FEA Training Series 桥的材料非线性分析 六.查看分析结果 2)应力结果 1.分析结果内容 ■分析结果-应力 1)应变结果 应力种类 midas FEA提供多种应力结果，输出的应力内容是用户分析前在分析输出控 ■分析结果 制对话框中选定的.

如下图所示，各方向的应力(例如：LO-PLATE BOT，面-SPXX 对应的是 树形菜单中的后处理结果 分析输出控制对话框中的“Piola-Kirchhoff应力”，该应力结果为各方向上的 Pot Style 如左侧图形所示，分析结束后将在后 法向应力和剪切应力.

Side(Sructural Noninear) 处理树形案单中列出分析的结果.

因 范梅塞斯及募切应力（EX.LO-PLATE，BOT，面-范梅塞斯对应的是分析输 p Side(0.4) 为本例题的分析各步都为收敛，所以 出控制对话框中的”等效应力” Sd 将输出到荷载系数为1的各步骤的结 主应力（例如：LO-PLATE，BOT，面-SPP1(V)对应的是分析输出控制对话 Side(725) Side(0.7) 果 框中的”主应力”.

de(.775） Side(0.75) 20单元应力 Side 0 10-LT 面 Sid(.85) Side(0.825) Ree 10-PUTE ，面22 Ree 央型] Side(0.875) 广 MR 10-PLATE 30t [面-SFY 9 S LD-rUTE 1 30t，面 Sid（0.925） Side(095） O.... L0-PLATE .面 30t 面-P2X Side(0.975) F hdrtwngt L0-PLATE MEI [面-SPIY Sdel 10-TE D面2 10-PLATE MEI H-SPEY / 10-PLATE MED [H-SP2X LD-PUATE I面-S NAG 5 0- 10-rLATE Tor，面- x 10-PLATE L0-PLATE TOP H-SRY or，面-s2 10-RAE..TOF 10-LTE TOr 面-s1 1D-ATL，DT.面T体 LD-LAT，MD.-范 OPLATE BO1 2. 1D-ATD.至-体 应变名称约定： 10-LTE，30T，面-最大舞切 LD-PLATE T0，-T范塞 LD-LTE，MIL面-最大舞切 10-ATEII、面-范有塞斯 .T........ 单元除数：高盈单元[HI)，低阶单元（LO) 10-TE、TO，面一范斯 LD-PLATE BOT 面2 单元类型：Frame Plate Soid .面最大舞坊 c 10-ATE T，面T 航厚度方位置：Top Mid Bottom . 10-PLATE ID 面 E1 LO-PLATET 面S 3 LD-PLATI ID 面- 2 应变成分 L0-PLATE EI 面SFF1 0 LD-PLATE ot 面-sr3 1D-LAT 70，面-1 10-PLATE ID T E3 10-PLATE 面-2 10-PLATE T0 面T2 1D-PLATE L0-PLATE TF 面SPF1 0 HEI 面S30 10-PLATEO 面S2 这表示针对输入的荷载，结构没有发生期场.

如左侧树形菜单所示，前4个 荷载步的荷载系数增量为0.1，商从第5个荷裁步后，荷载系数的增量变为0. 025. 2.查看分析结果的方法 ■分析结果-应变 1)应力结果 应变种类 ■查看分析结果的方法-应力 midas FEA提供多种应变结果，输出的应变内容是用户分析前在分析输出控 LD-FATET，面-最大图 范梅塞斯应力 制对话框中选定的.

LD-FLAIE.面-最大男价 使用应力云图确认钢桥构件是否屈服以及应 如上图所示，各方向的应变(例如：LO-PLATE，BOT 面i-EXX对应的是分析 G LD-FAIO，面-范 力状态.

钢材的应力使用范梅塞斯应力.

板 输出控制对话框中的“格林控格朗日总应变”，该应变结果为各方向上的法向 LD-FLAIEDOP，面-最大男切 单元的范梅塞斯应力公式如下： 应变和剪切应变.

LD-FLATE BOT-S2) 范梅塞斯及体积应变（例如：LO-PLATE，BOT，面-T 范梅塞斯）对应的是分 LO- 1面2V) LO-PLATE MEI 面SPP1 (V) (（o-0，)²（0-0.)²(o -0.)² 析输出控制对话框中的”等效应变”.

LO-PLATE MI 面S993(V) 2 主应变（例如：LO-PLATE，BOT，面-T E1）对应的是分析输出控制对话框中 LO-FLAT O -V) 当使用该公式计算的范梅塞斯应力超过了范 的”主应变”.. 梅塞斯材料本构中的初始屈服应力时产生团 实体单元的应变结果也可以按相同的方法确认.

服.

本例题中输入的初始屈服应力为360MPa，并将材料定义为完全塑性， 57

MIDAS Family Program（中文版）是北京迈达斯技术有限公司开发的结构分析及设计系列软件.

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程序的鉴定和免责说明 MIDASFamilyProgram在开发阶段通过几干种例题进行了与理论值以及其它程序结果的比较鉴定，证明了 MIDAS系列程序不仅内含最新的理论，面且能得出可靠的分析结果.

自1989年开发以来，程序使用于包括政府项目在内的国内外5000多个工程项目中，证明了其效率和准确性.

MIDASFamily Program通过了财团法人韩国电算结构工学会的严格签定：建筑设计程序通过了中国建设部 评估鉴定.

由于结构分析及设计是以庞大的理论和设计知识为基础的，基于此特点，用户因使用MIDAS Family Program而引起的任何利益和损失，MIDAS Family Program的开发赞助人、开发者以及鉴定机关均不负责.

因此使用程序之前，用户必须充分理解用户手册，对程序的结果也需要用户正确的判断和鉴定.

感谢语 MIDAS Family Program是以POSCO集团成立以来所积累下来的在机械、建筑和土木领域所积累的结构设 计技术为基础，并在各大院校教授和工程技术人员的帮助下制作出来的.

在这里对本程序的开发和用户手册的编写给予帮助的教授以及相关部门的技术人员表示感谢.

希望本程序对结构分析与设计额域的技术发展能贡献微薄之力.

北京迈达斯技术有限公司
序言 MIDASFEA是土木领域专用的非线性分析与详细分析软件.

关于MIDAS/FEA和MIDAS Family Program MIDAS/FEA是MIDAS Family Program之一，它是从2005年开始开发的.

MIDAS Family Program是以结构 设计的各项工作全自动化为目的而开发的系列软件，其构成如下.

midas FEA Advanced Nonlinear and Detail Analysis Program 土本结构非线性详细分析专用软件 土木领域 midas Civil Integrated Solution System for Bridge and Civil Structures 土本结构专用结构分析以及优化设计系统 midas FX General Pre & Post-processors for Finite Element Analysis 自动化生成有限元网格系统 岩土与隧道领域 S sep Geotechnical and Tunnel analysis System 岩土隧道结构专用有限元分析软件 midas Gen Integrated Design System for Building and General Structures 建筑结构通用结构分析以及优化设计系统 midas ADS Shear wall type Apartment Design System 建筑领域 剪力墙结构住宅楼的分析以及优化设计系统 midas SDS Slab & basemat Design System 楼板、筏式基础的结构分析以及优化设计系统 midas Set Structural Engineer’s Tools 单体结构设计软件
MIDAS/FEA的优点和特点 MIDAS/FEA是在土本结构领域国内外专业技术人员和专家的共同努力下以及TNODIANA公司的协助与合 作下开发的，它采用尖端的计算机图像处理技术，是在Windows环境下开发的新概念的非线性详细分析专用 软件.

它简单易学，而且功能强大.

MIDAS/FEA是针对土本结构领域开发的具有土木专业特点的非线性详细分析软件.

较MIDAS以前的产品提 供了更直观、更多样化的建模方式、更强大的分析功能并利用最新的求解器获得了更快的分析速度，其卓越 的图形处理功能为设计人员的提供了美观多样的分析结果.

另外，MIDAS/FEA在开发阶段通过验证例题，将其计算结果与理论值结果以及其他程序的计算结果进行了 比较、验证，并通过在大量的工程项目上的运用，证明了其准确性和高效性.

在MIDAS主页（.MidasUser.）提供了最具代表性的一些例题.

在有限元运算原理方面，由于采用了最 新理论，故可计算出比其他类似程序更为精确的计算结果.

结束语 MIDAS/FEA是在国内外技术人员和学术界的教授的共同努力下诞生的.

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最后感谢参与MIDAS/FEA开发的人员，特别是开发者以及他们的家属.

sidas FEA长 midas FEA midasFEA 初级与中级操作例题集 “Advanced Nonlinear and Detail Analysis Systen" 1. 培调课程1-前后处理 一其他分析动能 MIDAS
目录 Training g 培训课程I 前后处理 01.开孔板 01 02.筒仓 60 Basic 03.变厚度板 17 04.零号块-前处理 29 05.零号块-后处理 06.桥墩-自动网格划分 45 MIDASFEAI 07.桥增-映射网格划分 57 08.曲线钢箱梁桥 69 培训课程II 预应力钢束 01.预应力箱梁纵向钢束 77 02.预应力箱梁铺固区 87 03.预应力桥增 119 04.预应力箱梁横向钢束 141 2008 培训课程Ⅲ- 一其他分析功能 01.预应力梁-施工阶段分析 167 02.管桁架屈曲-线性屈曲分析 183 03.加劲板-特征值分析 193 04.钢箱梁桥-动力时程分析 199 05.钢箱梁桥-反应谱分析 213 06.考虑管冷的水化热分析 217
midas FEA 培训课程【--前后处理 01.开孔.. 02.简仓 60- 03.变厚度板. 04.零号块前处理. 05.零号块-后处理 12 06.桥墩-自动网格划分 07.桥墩-映射网格划分 08.曲线钢箱梁桥
概委 开孔板 二堆域性协力分析 模型 -%对称模型 单位：X m 各向网性律性材料 平曲总力单元 荷载和造界条件 1%4楼型 我压力 的来(对称) 输出结果 范梅重新应力 主点力向量 然聚标注 分析>分析控制一控制表单 操作步骤 0 分析员型：[选排2D和XY平面] 去[画[单位系城] ：[m 大[确认] 点出[确认]键 ORE C 0 在工作窗口点去究称古键并选[隐藏基 拍案/干面/实体单比时拉出度 准面 栅格，三角标) 重方加度（方） SL 15 /s Exne ) 航地工作平指地) 开) 开共x三角5) 单业系城 大（量） kgt 9g) toef (14s) l (tn) Cin C IM G6) kigt gigs/g) CK 证单位 开孔板1
几何>曲线>在工作平面上创建>2D矩形（线框）...，圆.. 操作步骤 x：“m，<10 30)0年 方法 [基示金部 ：“0”、日：“5”本 始入一个角 0 去[取润]健 入方式档 生 派用市 2 法 入中心位量 “全称x，里入一个点四年 “相对d.d”，量入一个点日丰 (0) 等 (0.0) 浙用 F对|是命命取润的快扰础. 几何>曲线>交叉线 操作步骤 交叉 0 A[选得屏呈对象 选择文叉个体 X A[适用] 消 对象被险： A去[取润]使 北试点上的[测试 0 点去[确认]读 确认 取消 2开孔板