复制节点属性 (开), 复制单元属性 (开) ↵
模型 1
模型 2
图 2.13 复制单元
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MIDAS/CIVIL 基本操作
更改边界条件
为了把模型 2改为外部1次超静定的结构，定义为滑动铰支座的节点的支 撑条件修改为限制X方向移动的铰接条件。
显示 边界条件 >一般支承 (开) ↵
模型 /边界条件/ 一般支承 单选 ( 节点 : 10 )
模型 / 特性/ 材料 设计类型 > 钢材 规范 > GB(S) ; 数据库 > Grade3 ↵
模型 / 特性 / 截面 数据库/用户 截面号 ( 1 ) ; 形状 > 箱形截面 ; 名称 (300x300x12 ) ; 用户（如图2.4输入数据）↵
建立节点和单元
首先建立形成下弦构件的节点。
正面
捕捉点 (关)
¾ 荷载 1. 节点集中荷载 : 50 tonf 2. 制作误差 : 5 mm Æ 预张力荷载(141.75 tonf) P = Kδ = EA/L x δ = 2.1 x 107 x 0.0135 / 10 x 0.005 = 141.75 tonf
设定基本环境
打开新文件以 ‘桁架分析.mgb’为名存档。设定长度单位为 ‘m’, 力 单位为 ‘tonf’。
结果 / 反力 / 反力/弯矩 荷载工况/荷载组合> ST:制作误差 ; 反力 > FXYZ 显示类型 > 数值 (开), 图例 (开) ↵
模型 1
模型 2
图 2.16 初拉力荷载下的反力 查看变形图
查看节点荷载的引起的变形图。 DXZ= DX 2 + DZ 2 . 结果 /位移/ 位移形状 消隐 (开) 荷载工况/荷载组合> ST:节点荷载 ; 成分> DXZ 显示类型 > 变形前 (开), 数值 (开), 图例 (开) 数值
输入倾斜杆和竖向杆件。
模型 / 单元 / 建立单元
单元号 (关),
节点号 (开)
单元类型 >桁架单元
材料>1: Grade3 ; 截面>1: 300x300x12
交叉分割 > 单元 (关)
节点连接 (1, 5) (5, 2) (2, 6) (5, 3) (6, 3) (6, 4)
图 2.8 输入斜杆以及竖向杆件
图 2.10 输入荷载工况
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2 桁架分析
输入节点荷载 在节点2输入集中荷载50 tonf。 荷载 / 节点荷载s 单选 ( 节点 : 2 ) 荷载工况名称> 节点荷载 ; 选择 > 添加 节点荷载 > FZ ( -50 ) ↵
图 2.11 输入节点荷载
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MIDAS/CIVIL 基本操作
输入制作误差 长度小了 5 mm 的构件在实际施工时会产生拉力。为了把这个反映在模型 当中,把制作误差换算为初拉力荷载输入到对应的杆件中。 P = Kδ = EA/L x δ = (2.1 x 107 x 0.0135 / 10) x 0.005 = 141.75 tonf 荷载 /预应力荷载/初拉力荷载 单选 ( 单元: 8 ) 荷载工况名称> 制作误差 选择 > 添加; 初拉力荷载 ( 141.75 ) ↵
图 2.6 建立下弦
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2 桁架分析
复制下弦建立桁架上弦。 模型 / 单元 / 复制和移动单元 单元号 (开) 单选 ( 单元: 2 ) 形式 > 复制; 移动和复制> 等距离 dx, dy, dz ( 0, 0, 8 ) ; 复制次数 ( 1 ) ↵
图 2.7 建立上弦
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MIDAS/CIVIL 基本操作
用扩展单元功能建立桁架下弦。 单元类型为桁架单元。
模型 / 单元 / 扩展单元 全选
扩展类型 > 节点 Æ 线单元 单元属性 > 单元类型 > 桁架单元
材料>1: Grade3 ; 截面>1: 300x300x12 ; Beta 角 (0)
一般类型 > 复制和移动 ; 复制和移动 > 等距离 dx, dy, dz ( 6, 0, 0 ) ; 复制次数( 3 ) ↵
捕捉轴线 (关)
捕捉节点 (开)
捕捉单元(开)
自动对齐 (开)
模型 / 节点/ 建立节点
坐标系 (x , y, z ) ( 0, 0, 0 ) ↵
18
2 桁架分析
图2.3 定义材料
图 2.4 定义截面
图 2.5 建立节点
19
参考在线用户 手册的“单元类 型”的 “框架单 元” 部分
MIDAS/CIVIL 基本操作
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2 桁架分析
小数点以下位数 ( 1 ) ; 指数型(开) ; 适用于选择 确认时(开) ↵
模型 1
模型 2
图 2.17 节点荷载引起的变形图
查看内力
首先查看节点荷载产生的轴力（axial force）。 查看相同荷载作用下的模型1和模型2的内力之差。
选择内力选择 “受 拉”则只输出受拉构 件的轴力, 选择“受 压”则只输出受压构 件轴力，选择“全部” 则输出全部构件的轴 力。
选择 > 添加 支承条件类型> Dx (开) ↵
图 2.14 变更支座条件
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2 桁架分析
运行结构分析
运行结构分析. 分析/ 运行分析
查看分析结果
反力 比较外部静定结构（模型1）和外部超静定（模型2）的外部节点荷载引起
的反力。可以看出模型 1发生水平 (X )方向反力。 节点号 (关) 显示 边界条件 > 一般支承 (关) ↵
图 2.12 输入初拉力荷载
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2 桁架分析
复制单元
复制模型 1来建立模型 2. 为了同时复制输入在模型 1的节点荷载、初拉 力荷载和边界条件，利用复制节点属性和复制单元属性功能来完成。
模型 / 单元 / 复制和移动单元 全选
形式 > 复制; 复制和移动 > 等距离 dx, dy, dz ( 0, 0, -14 ) ; 复制次数 ( 1 )
图 2.18 节点荷载产生的轴力 在初拉力荷载下模型1的支座处不产生反力, 所以连接在支座处的构件不 产生轴力。
结果 / 内力/ 桁架单元内力 荷载工况/荷载组合> ST:制作误差 选择内力> 全部 显示类型 > 变形 (开), 数值 (开), 图例 (开) 数值的输出位置 > 最大值 ↵
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2 桁架分析 模型 1
结果 / 反力 / 反力 荷载工况/荷载组合> ST:节点荷载 ; 反力 > FXYZ 显示类型> 数值 (开), 图例 (开) ↵ 数值 小数点以下位数 ( 3 ) ; 指数型(关) ； 适用于选择确认(开)↵
模型 1
模型 2
图 2.15 对节点荷载的反力
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MIDAS/CIVIL 基本操作
内部初拉力荷载在外部静定的模型 1的情况不产生反力，但模型 2的情况 的X方向的位移自由度被约束而会产生水平方向的反力(FX)。
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2 桁架分析
输入边界条件
关于支座条 件的详细事项 参照在线帮助 手册的 “自由 度约束条件 ” 部分
3维空间里节点有6个自由度(Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)。但结构类型为 X-Z 平面，所以只剩3个自由度 (Dx, Dz, Ry)。 铰支座约束自由度Dx, Dz, 滚 动支座约束自由度Dz。
2 桁架分析
2 桁架分析
概述
通过下面的例题，比较内部 1 次超静定桁架和内、外部 1 次超静定桁架两种结构在制作 误差产生的荷载和集中力作用时结构的效应。
内部 1 次超静Βιβλιοθήκη 内、外部 1 次超静图 2.1 分析模型
¾ 材料 钢材类型 : Grade3
¾ 截面 数据 : 箱形截面 300×300×12 mm
图 2.19 初拉力荷载下的轴力
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结果 / 内力 / 桁架单元内力 荷载工况/荷载组合> ST:节点荷载 ; 选择内力 > 受拉 显示类型 > 变形 (开), 数值 (开), 图例 (开) 数值 小数点以下位数 ( 1 ) ; 指数型(关) ; 显示角度 (关) 适用于选择确认时 (关) ↵ 数值的输出位置> 最大值 ↵
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MIDAS/CIVIL 基本操作
文件/ 文件/
新文件 保存 ( 桁架分析 )
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MIDAS/CIVIL 基本操作
工具 / 单位体系 长度 > m ; 力> tonf ↵
图 2.2 设定单位体系 设定结构类型为 X-Z 平面。
模型/ 结构类型 结构类型 > X-Z 平面 ↵
定义材料以及截面
构成桁架结构的材料选择Grade3（中国标准），截面以用户定义的方式输入。
模型 / 边界条件 / 一般支承 单选 ( 节点 : 1 )
选择 > 添加; 支承条件类型 > Dx, Dz (开) ↵
单选 ( 节点 : 4 ) ; 支承条件类型 > Dz (开) ↵
图 2.9 输入支撑条件
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MIDAS/CIVIL 基本操作
输入荷载
定义荷载工况 荷载 / 静力荷载工况 名称 ( 节点荷载 ) ; 类型 > 用户定义的荷载（USER） 名称 ( 制作误差 ) ; 类型 > 用户定义的荷载（USER） ↵