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（和小伙伴，一起给大家带来有限元编程案例。） 程序作者 ( Author) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所；2.华南理工大学建筑设计研究院 问题描述( Problem Description) 节点1处为固定铰支座，节点4处为滑动铰支座，节点5、6、7处分别受到-y方向P=100000N的集中力作用；结构中各杆件采用相同的规格，其中弹性模量E=200000MPa，截面积A=4532mm2。 基于MATLAB编程实现该桁架结构的弹性静力分析，并将MATLAB的计算结果与SAP2000、Midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程 SAP2000 Midas Gen ABAQUS 可以看出，MATLAB编程计算结果是和 SAP2000,MidasGen 及 Abaqus计算结果是完全一致的。 注释 ( Comments ) …
（ 有空和小伙伴一起写写有限元程序 ） 程序作者 ( Author) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所；2.华南理工大学建筑设计研究院 问题描述( Problem Description) 节点1、5处为固定支座，节点4处受到+x方向P=200kN的集中力作用。结构中各杆件采用相同的材料，弹性模量E=30000MPa，梁、柱截面面积分别为0.08m2和0.16m2，梁、柱截面惯性矩分别为0.0128/12 m4和0.0256/12 m4。 基于MATLAB编程实现该框架结构的弹性静力分析，所有构件采用欧拉梁单元进行模拟，并将MATLAB的计算结果与SAP2000、midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程结果 SAP2000 计算结果 Midas Gen计算结果 注释 ( Comments ) 源代码已经收录到新书《有限单元法：编程与软件应用》，详见链接：http://www.jdcui.com/?page_id=9731 ( 如果您发现有错误，欢迎批评指正。邮箱：jidong_cui@163.com …
【1】Problem Description ( Midas Gen Verification Example Eigen-9: Eigenvalue and static analysis of a 5- level pyramid building under lateral loads) Perform the eigenvalue analysis of a pyramid building. Calculate …
【1】Problem Description ( Midas Gen’s Verification Examples GNL-1: Geometric nonlinear analysis of a high arch structure) Obtain load-displacement relation curves at the point of load application on a 100 m radius, …
【1】Problem Description ( Midas Gen’s Verification Examples Static-13: Eigenvalue analysis of cantilever cylindrical vault) 【2】MODEL Properties Dimension Radius 0.6096 m Element Plate element Material Modulus of elasticity E = 2.0658×10 5 …
又一个简单的优化小例子， PS. 某人答对了结果 😆 。 【1】Midas Gen Model 【2】Midas2Abaqus Model 【3】Abaqus Model 【4】Optimization Results 优化目标：刚度最大化。 约束条件：体积优化 30%。 最终结果是一个三角形。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
做个简单的优化小例子，后续有时间继续再做深入研究吧。这些都是拓扑优化届最初级最初级的小例子。很多书本都可以看到。 先从最简单的拓扑优化开始。后续陆续分享一些实际工程的优化案例，贴近工程的一些优化思路及软件开发应用案例。 【1】Midas Gen Model 【2】Midas2Abaqus Model 【3】Abaqus Model 【4】Optimization Results 优化目标：刚度最大化。 约束条件：体积优化 50%。 (1) Step 5 (2) Step 10 (3) Step 25 (4) Strain Energy 到25步后，结构基本稳定。可以看出优化后的结构的轮廓。 后续再继续深入研究。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
【1】Problem Description ( Midas Gen’s Verification Examples Static-31: Elliptic membrane under uniformly distributed load) An elliptical membrane of thickness, t and geometrical properties is subjected to a uniformly distributed outward pressure. …
【1】Problem Description (GNL-6: Snap-back Nonlinear problem from Midas Gen’s Verification Examples) Draw the load-displacement graph. 【2】MODEL Properties Dimension Length 2500 m Element Truss element Material Modulus of elasticity E = …
【1】Problem Description (GNL-5: Snap-through Analysis of simply 2D truss from Midas Gen’s Verification Examples) A truss element is subjected to a vertical load at the node 2. Draw the load-displacement …
【1】Problem Description A simply supported thin annular plate is analyzed to determine the first 10 natural frequencies. Determine the natural frequencies and mode shapes. ( This model is original come …
【1】Problem Description (from ) 【2】Midas Gen Model [ Tut-4: Two column hammerhead Pier from Midas Gen’s Tutorials ] Load Case – Vertical Load: Load Case – Seismic Load: 【3】Midas 2 …
【1】Problem Description ( This model is original come from Midas Gen’s Tutorials – Tut-1. ) 【2】Midas Gen Model [ Tut-1: 3-D Simple 2–Bay Frame from Midas Gen’s Tutorials ] Load …
【1】Problem Description Determine the vertical displacements of a plane truss structure subjected to concentrated loads.[ Static-11 from the Verification Example of Midas Gen] 【2】Midas Gen Model [ Static-11 from the …
Buckling Analysis of Steel Box Beam [钢箱梁的特征值屈曲分析] 【1】Midas Gen Model 【2】Midas2Abaqus 【3】Abaqus Model 【4】Midas Gen Results (1) Buckling Mode 1 (2) Buckling Mode 2 (3) Buckling Mode 3 (4) Buckling …
采用Midas Gen分析钢楼板，发现反力、挠度均不合理，后面检查发现，是因为单元建重复了，多施加了一倍荷载。（多亏 李大师 的帮助！！ 😀 😀 😀 ） 软件功能的强大，也意味着容易犯错。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
工程笔记： 上图，三个支座，定义主从约束，将力传到结构顶。定义主从约束必须注意根据结构的实际情况，绑定合理的从节点。否则会影响力的传递。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
Midas刚性连接主从节点约束测试。 模型 单元剪力 单元扭矩 注意：定义了刚性束缚的点，不要再定义其他约束条件。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
如下图所示，Midas Gen中存在一些带”_Tk”、“_Lk”后缀的风荷载工况，这些工况不是直接定义生成的，而是在工况中勾选考虑“横风向风振”和“扭转风振”后由软件默认生成的。（PS. 感谢Midas客服 江工 的解答。） 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
如图下图，施加风荷载后发现Midas Gen风荷载并没有施加到楼板刚心。经过检查，主要是风的加载范围设置出问题，只需要重新定义楼层，方可解决问题。无法根据以后的楼层标高进行更新，这是需要“吐槽”的地方。 当然如果模型不需要太精确，还有其他很多简单的应对方法。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
Midas Gen中风洞荷载可以通过风荷载工况的附加荷载进行施加。若通过这种方式施加，则必须首先定义楼层属性，风荷载将直接施加到相应的楼层。但如果模型较为复杂，比如存在多塔，则楼层划分可能十分复杂。风荷载的施加是否正确，可以在图形中显示出来，一遍检查，如下图所示。 此外，风洞荷载施加是否正确还可以在风荷载工况定义中通过检查风荷载层剪力或分析后检查基底反力间接验证。 PS. 首次使用的时候还遇到了很多奇怪的问题。不过均一一解决了。其余功能有待研究。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
如下图所示，运行Midas Gen分析，提示错误：“[错误]在刚性连接（刚性楼板连接）的节点XXXX上重复输入了相同的自由度成分”；出现这种问题是有多种可能，比如，节点定义了刚性隔板的同时又定义其他的主从约束等。解决方法就是删除多余的约束。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
Midas Gen中定义多塔需要划分楼层，楼层是按标高来定义，不同楼层的标高不能相同，因此虚想办法将标高错开才能定义，如下所示。 此外，Gen中多塔定义是通过定义平面投射范围进行划分的，这个投射范围也有很多要注意的地方，不然很容易出错，总的来说，十分不方便。毕竟很少人用Gen来做层结构整体指标的对比分析。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
[01] Ground Motion Selection (选波) 服务
[02] 著:《PERFORM-3D原理与实例》
[03] 著:《有限单元法-编程与软件应用》
[04] 著:《结构地震反应分析-编程与软件应用》
[05] 著:《有限单元法 Python编程》
[06] 著:《结构地震动力响应Python编程》
[07] 著:《Grasshopper建筑结构参数化建模应用实例》
[08] 土木工程试验数据处理软件汇总
[09] 自编程序 [Software Box]
