应用MIDAS/GEN辅助“材料力学”课程的教学方法研究

“材料力学”课程在工科专业的课程体系中起着承上启下的作用,由于课程的特点和传统教学方法的不足,无论是教师讲授还是学生学习该课程都会遇到不少的困难。为提高“材料力学”课程的教学、学习效果,利用有限元软件辅助其教学是一条可行的教学方法,有限元软件辅助教学的方法既可以用于课程的理论教学,又可以用于实验教学,并且已有不少学者先后进行了这方面的探索。MIDAS/GEN不仅具有优秀的建模和丰富结果查看功能,并且具有易学、易操作的特点,因此文章以MIDAS/GEN平台探索利用其辅助“材料力学”课程教学,并以具体举例形式说明该辅助教学方法的有益效果。

基于Midas/Gen的复杂BAF池有限元分析

基于通用有限元软件Midas/Gen对某复杂BAF池进行有限元分析,首先对该水池整体进行分析,得到水池在各荷载工况下的变形结果及内力分布结果。针对水池边界条件、底板厚度进行了参数敏感性分析,水池底板内力分布与弹簧支座刚度、底板厚度存在明显规律性,证明了桩基采用弹簧支座模拟的必要性。本文对典型BAF池结构的分析,为该类型BAF池设计提供参考。

基于Midas/Gen超长混凝土结构温度效应分析

在温度荷载作用下,超长混凝土框架结构中楼板经常出现温度裂缝。文章采用有限元软件Midas/Gen对安徽省合肥市某超长混凝土框架结构进行合理简化,并对其在最不利温度荷载工况作用下的温度效应进行分析。根据分析的结果,合理布置膨胀加强带,对采用4种不同限制膨胀率的膨胀加强带的超长混凝土框架结构在最不利温差条件下的温度效应进行对比分析。结果表明,膨胀加强带能够有效减小混凝土楼板的温度应力,预防混凝土的开裂。

基于MIDAS/Gen的槽式聚光器结构模态分析

针对槽式聚光器结构优化问题,根据张家港试验基地槽式聚光器实体装置,基于MIDAS/Gen建立槽式聚光器三维有限元模型,采用Lanczos模态计算方法,进行各角度工况下模态分析,得到槽式聚光器在不同工况下的结构模态特征.对槽式聚光器装置进行动力特性测试,测点布置在结构的多个位置,传感器主要布置在聚光镜的镜面中心位置.现场实测过程中选用优泰公司的软件和设备——动态信号采集系统、传感器以及采集仪等试验设备和装置,获取各测点的有效数据,通过优泰软件对原始数据进行处理,得到槽式聚光器装置的动力特性.将数值计算结果与原型实测结果进行对比验证,验证结果表明:本文建立的槽式聚光器三维有限元模型能够较好地模拟现有槽式聚光器结构,能够用于槽式聚光器的静态分析及结构优化分析研究,可以为进一步提高槽式聚光镜组的聚光效果和降低成本提供参考.

涵洞荷载计算及MIDAS/Gen软件在多孔涵洞结构计算中的应用

介绍了涵洞荷载计算方法、荷载组合方式、MIDAS软件模型建立、边界条件假定及内力结果查看方法等。

Midas/Gen与ABAQUS的复杂建筑结构模型转换程序开发

ABAQUS凭借丰富的材料库、单元库以及强大的非线性分析功能,在复杂建筑结构非线性性分析方面具有显著的优势,但其前处理建模烦琐复杂。为提高建模效率,采用面向对象的开发技术,利用C++语言开发了Midas/Gen与ABAQUS的模型转换程序。论文详细阐述了结构楼层、材料、截面以及荷载等结构模型转换的关键技术,对类似工程转换程序研发应用具有一定的借鉴意义。

MIDAS/Gen和ETABS在高层结构设计中的比较

就一具体工程进行结构的弹性计算分析,分别使用了MIDAS/Gen和ETABS两种计算软件,并对两者的计算结果进行了对比分析。认为在高层结构设计中,用MIDAS/Gen进行结构分析是比较精确的,对ETABS的计算结果具有很好的参考价值。

基于Midas/gen的广州兴业仓储科研主楼施工过程仿真分析研究

以通用有限元软件Midas/gen 7.8为计算平台,结合广州兴业仓储科研主楼的具体施工方案,进行了施工过程仿真分析计算。通过对一系列图表结果进行分析,探讨了施工过程中部分特征结构构件内力、应力和位移等变量的演化历程。对高层结构进行施工过程仿真分析,可以为施工方案的可行性评估与安全评估提供依据。可以在一定程度上确保施工后的结构内力和外形状态与设计要求相一致。

基于Midas/gen的高层建筑结构徐变与收缩分析

高层建筑结构须考虑混凝土的收缩徐变影响,将施工过程引入高层建筑结构影响分析,通过有限元软件Midas/gen对高层结构的施工过程进行模拟,分析徐变收缩因素对该结构的钢管混凝土柱和剪力墙核心筒竖向变形的影响,通过Midas/gen建模分析得到该结构外框架钢管混凝土柱与核心筒的竖向变形差,以此确定需要加强的结构层部位,利用合理的构件进行加强.通过分析在施工过程的收缩徐变的变形特点,确定其对高层建筑结构的重要影响.

基于MIDAS/GEN对大体积混凝土管冷优化分析

本文采用有限元软件MIDAS/GEN对某超高层建筑筏板大体积混凝土管冷影响进行数值模拟分析。根据分析结果表明采用合理的布置,并结合分阶段变温通水,保证了筏板基础温差在规范允许范围,达到了降温防裂的目的。

Midas/Gen分析钢筋混凝土水池的关键处理

文章主要研究如何采用Midas/Gen分析钢筋混凝土水池,并对关键点进行研究,以供相关设计人员参考使用。

MIDAS/Gen在电力空冷岛支撑结构设计中的应用

介绍MIDAS/Gen在结构有限元分析软件领域的地位及其应用范围,同时结合某新建电厂空冷岛工程,以MIDAS/Gen软件对其支撑结构进行了建模计算。结果表明,在电力空冷岛支撑结构设计方面,MIDAS/Gen是一款理想的结构分析软件。

基于MIDAS/Gen的某超限高层建筑静力弹塑性分析

以上海某超限高层建筑中一个塔楼为例,简要介绍利用MIDAS/Gen软件进行静力弹塑性分析过程,并对分析结果进行了详细说明。

MIDAS/Gen在建筑结构施工分析中的应用研究

随着高层结构和空间结构的广泛应用以及计算手段和速度的提高,按照实际施工顺序来模拟结构在施工以及使用状态时的力学特性显得越来越有必要。着重介绍了MIDAS/Gen这款通用有限元软件在施工阶段分析模拟中的应用研究,以及结合具体的工程实例来进行分析模拟,用一些图表结果来说明一次加载模型分析与施工阶段模型分析结果的差别,便于工程设计人员在工程设计过程中做出理性的判断。

MIDAS/Gen在空间钢结构设计中的应用

介绍了MIDAS/Gen在大理海东新城中心片区水环境基础设施工程——直饮水系统工程中的运用。总结了一些模型建立和力学分析的经验,为类似工程及进一步研究MIDAS/Gen在空间钢结构中的运用提供了借鉴。

基于MIDAS/Gen超长混凝土结构的温度应力分析

在温度荷载作用下,超长混凝土结构的地下室顶板会经常出现温度裂缝。本文采用MIDAS/Gen软件对吉林省长春市某超长混凝土结构进行了温度荷载模拟分析,按工程的实际情况施加温度荷载,获得了该结构在不利温度荷载工况下的温度应力分布特点,并依据分析结果对需要加强的部分进行了不同程度的加强。模拟结果表明在结构刚度突变位置的温度应力较大,刚度改变越大所分担的温度应力也就越大,同时该结果也证明了规范中对钢筋混凝土结构伸缩缝最大距离限制的必要性。

钢筋混凝土筒仓仓壁存在较大温差时的配筋设计

存储高温贮料的筒仓仓壁内外会产生温差,从而产生温度应力。当仓壁内外温差较大时,按照筒仓规范经验配筋偏于不安全,需按实际分析配筋。为分析高温贮料钢筋混凝土筒仓仓壁内外存在较大温差对结构产生的影响,介绍了按照筒仓规范手算和采用通用有限元分析软件MIDAS/Gen机算分析仓壁内外温差对仓壁产生的应力、弯矩的计算方法,以及采用MIDAS/Gen分析温度作用对仓壁配筋产生的影响。结果表明:当仓壁内外存在较大温差时,在温度低的一侧仓壁和温度高的一侧仓壁都应酌情增加环向及竖向配筋,使仓壁两侧配筋均匀对称。当仓壁存在洞口时,温度作用会在洞口处产生应力集中,洞口四周应配置附加钢筋。

小横杆悬挑非常规脚手架的应用及安全性能研究

外立面施工脚手架采用小横杆悬挑的布置方式,合理布置排数,可同时满足外立面改造拆除和幕墙施工的使用要求,减少架体拆改,节约工期。使用Midas/Gen软件对小横杆悬挑脚手架进行计算分析并结合现场实际使用情况,表明搭设高度为20 m的小横杆悬挑非常规脚手架,在小横杆悬挑长度小于等于1 m时,其架体稳定性及悬挑小横杆挠度和稳定性符合规范要求,确定小横杆最大悬挑长度应定为1 m,当悬挑长度大于600 mm时,应增加斜撑保证小横杆悬挑段的稳定。此方法为外立面改造施工脚手架的搭设设计提供了参考。

基于单位荷载法的钢管混凝土组合异形柱计算长度系数研究与验证

为解决钢管混凝土组合异形柱在进行构件稳定验算时计算长度系数不明确的问题,利用有限元软件Midas/Gen,采用单位荷载法在钢管混凝土组合异形柱框架-支撑结构整体模型下进行特征值屈曲分析,并通过欧拉公式反算得到钢管混凝土组合异形柱的计算长度系数.研究了网格划分、楼板、短梁对单肢柱计算长度系数分析结果的影响,结果表明各层异形柱沿其高度方向划分为10段、连接板宜沿其宽度方向划分为2段,同时去掉模型中的楼板、短梁可提高结果的安全度和软件分析速度.在上述分析结果基础上,建立了考虑组合异形柱网格划分、去掉模型中的楼板、短梁的整体结构模型,分析了不同异形柱平面位置、所在楼层、梁截面尺寸和楼层总数等因素影响下的单肢柱计算长度系数,结果表明:单肢柱计算长度系数随着所在楼层的上升呈现增大趋势,8~20层单肢柱计算长度系数随梁截面的增大而减小,大部分楼层的单肢柱计算长度系数随楼层总数减少而增大.根据所得数据,基于安全性和计算简便的考虑,给出了各层钢管混凝土组合异形柱中单肢柱计算长度系数建议值.基于计算长度系数的建议取值,分析得到整体模型中各单肢柱的应力比,并与直接分析设计法得到的应力比进行了对比,结果表明两种方法得到的应力比相差不大,验证了本文提出的计算长度系数建议值的可行性.

扶壁整体式闸室结构计算分析研究

扶壁整体式船闸具有整体稳定性好,对地基适应性较强、结构混凝土工程量较少等优点,本文利用MIDAS/Gen有限元软件对扶壁整体式闸室进行结构内力计算,计算结果满足设计和规范要求,为类似工程设计提供更准确合理的受力分析经验。