midas_gen钢结构优化分析及设计

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1、例题钢框架结构分析及优化设计MMMIIIDDDAAASSS///GGGeeennn1例题钢框架结构分析及优化设计例题2.钢框架结构分析及优化设计概要本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍MIDAS/Gen的优化设计功能。MIDAS/Gen提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足在相应规范要求的强度下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功能。本文主要讲述强度优化设计功能。此例题的步骤如下:1.简要2.建立及分析模型3.设置设计条件4.钢构件

2、截面验算及设计5.钢结构优化设计21.简要本例题介绍MIDAS/Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考)基本数据如下：¾轴网尺寸：见图1¾柱:HW200x204x12/12¾主梁：HM244x175x7/11¾次梁：HN200x100x5.5/8¾支撑：HN125x60x6/8¾钢材：Q235¾层高：一层4.5m二～六层3.0m¾设防烈度：8º（0.20g）¾场地：II类¾设计地震分组：1组¾地面粗糙度；A¾基本风压：0.35KN/m2；22¾荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m，活荷载2.0KN/m；226层

3、屋面，恒荷载5.0KN/m，活荷载1.0KN/m；1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m；6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；¾分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用3例题钢框架结构分析及优化设计图1.分析模型图2.结构平面图4图3.①，③轴线立面图图4.①，④轴线立面图图5.○B，○C轴线立面图图6.○A，○D轴线立面图5例题钢框架结构分析及优化设计2.建立及分析模型建立模型并进行分析运算。1：主菜单选择模型>材料和截面特性>材料：添加材料号：1；名称：Q235；规范：GB03(S)；数据库：Q235；材料类型：各向同性。2：主菜单

4、选择模型>材料和截面特性>截面：添加：添加梁、柱截面尺寸。3：主菜单选择模型>结构建模助手>框架:利用建模助手建立梁框架输入：添加x坐标，距离2.5，重复6；添加y坐标，距离4，重复3；编辑：Beta角90度，材料选择Q235，截面选择主梁截面，生成框架；插入：插入点，0，0，0；Alpha，-90。4：运用选择及拖放操作，将次梁截面赋予模型。5：主菜单选择模型>单元>扩展：建立框架柱扩展类型：节点—>线单元；单元类型：梁单元；材料：Q235；截面：柱截面；输入复制间距：dz=-4.5；选择生成柱的节点，建立框架柱。6：主菜单选择模型>单元>建立：建立支撑

5、单元类型：桁架单元；材料：Q235；截面：支撑截面。7：主菜单选择建筑物数据>复制层数据:复制次数：5；距离：3，添加；6在模型窗口中选择要复制的单元。8：主菜单选择建筑物数据>生成层数据:点击生成层数据。9：主菜单选择模型>边界条件>一般支承:定义边界条件在模型窗口中选择柱底嵌固点。10：主菜单选择荷载>静力荷载工况:建立荷载工况DL：恒荷载；LL：活荷载；WX：风荷载；WY：风荷载。11：主菜单选择荷载>自重：添加自重荷载工况：DL；自重系数：Z=－1。12：主菜单选择荷载>定义楼面荷载类型：定义楼面荷载名称：楼面荷载：DL4.0，LL2.0，添加；屋

6、面荷载：DL5.0，LL1.0，添加。13：主菜单选择荷载>分配楼面荷载：楼面荷载类型：楼面荷载；分配模式：双向；荷载方向：整体坐标系Z；复制楼面荷载：方向Z，距离4@3；在模型窗口指定加载区域节点。14：主菜单选择荷载>连续梁单元荷载：荷载工况：DL；选择：添加；荷载类型：均布荷载；荷载作用单元：两点间直线；向：整体坐标系Z；数值：W=-4；复制荷载：方向Z，距离4@3。15：重复步骤13和14输入屋面荷载及梁单元荷载。16：主菜单选择荷载>横向荷载>风荷载：添加X方向风荷载荷载工况：WX；7例题钢框架结构分析及优化设计风荷载设计标准：GB50009-2

7、001；基本风压：3.5；阻尼比：0.02；其它数据使用默认值；风荷载方向系数：X轴方向系数1，Y轴方向系数0。17：重复步骤1，输入Y向风荷载WY，注意此时风荷载方向系数X轴方向系数0，Y轴方向系数1。18：主菜单选择荷载>反应谱分析数据>反应谱函数>：添加反应谱函数:设计反应谱：GB50011-2001；设计地震分组：1；地震设防烈度：8º（0.20g）；场地类别：Ⅱ；地震影响：多遇地震；阻尼比：0.02。19：主菜单选择荷载>反应谱分析数据>反应谱荷载工况：特征值分析控制>频率数量（振型数）：6；振型组合方法：CQC；反应谱荷载工况名称：Rx(Ry)

8、；地震角度：0º(90º)。20：主菜单选择模型>结构类型：定义结