MIDAS Gen在钢筋混凝土角锥漏斗内力分析中的应用

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1、建材世界2012年第33卷第4期doi：10．3963／j．issn．1674—6066．2012．04．030MIDASGen在钢筋混凝土角锥漏斗内力分析中的应用毛巍(中国煤炭科工集团武汉设计研究院，武汉430064)摘要：系统地阐述了MIDASGen的使用要点，基于该软件建立钢筋混凝土角锥漏斗三维有限元模型，进行了结构内力分析，并与手算结果开展了对比研究。研究结果表明MIDASGen计算漏斗斜壁内力简便有效，能够提高结构设计效率。关键词：MIDASGen；钢筋混凝土；角锥漏斗；内力分析ApplicationofMIDASGentoIn

2、ternalForceAnalysisofReinforcedConcretePyramidHopperMAOWei(WuhanDesign＆RearchInstituteofChinaCoalTechnology&EngineeringGmup，Wuhan430064，China)Abstract：InthispaperthekeypointofMIDASGeniSintroducedindetail．Athree-dimensionaIFiniteElement(FE)modelofreinforcedconcretepyramidh

3、opperwasestablishedbasedontheMⅡ鹚SGerLInternalforoeofthestructuredeterminedfromthefiniteelementmodelarepresentedandcomparedwiththosecalculatedbyhand．Thea—nalysisresultsshoWthattheMⅡ九蟠Genisconvenientandeffectiveforevaluatingtheinternalforceofhopperskewwall，implyingthattheap

4、proachcanimprovetheefficiencyofstructuraldesign．Keywolds：MIDASGen；reinforcedconcrete；pyramidhopper；internalforceanalysis钢筋混凝土角锥漏斗是矿井地面煤仓、主厂房、转载点、锅炉房等构筑物中常见的构件，按照《贮仓结构设计手册》(以下简称手册)介绍的计算方法，查表计算漏斗内力，手工计算量较大；有限元软件MIDASGen是一款建筑结构通用有限元软件，建模采用三维界面，形象直观，模型可按单元局部坐标系加载，非常适用漏斗等特种结构构

5、件的建模计算。1MIDASGen使用要点采用MIDASGen计算漏斗内力的基本步骤是几何建模_力Ⅱ载一运算一查看结果文件。1．1几何建模阶段应注意1)确定建模数值单位，通常取kN和m；2)建立漏斗几何外形时漏斗斜壁应均匀划分，单元几何尺寸可取0．3～o，5m；3)定义漏斗的边界条件通常取固定约束或是铰接约束，视实际工程中漏斗支座约束而定。1．2加载阶段应注意1)漏斗内壁所承受的贮料切向力和法向力需根据《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB50077--2003)(以下简称筒仓规范)手工计算；2)添加漏斗内壁的切向力和法向力时，加载方向应按漏斗斜

6、壁板单元局部坐标系方向，当加载方向与单元局部坐标系一致时数值为正值，不一致时为负值。1．3查看结果应注意1)斜壁拉压力Fi的定义及方向规定：i一力作用平面，J一力作用方向。(+)符号约定：力作用平面的法收稿日期：2012—06—07．作者简介：毛巍(1975一)，高级工程师．E-mail：psby．001@163．corn101建材世界2012年第33卷第4期线方向与某单元坐标轴方向一致，且力作用方向J与单元坐标轴方向一致时为正(+)；力作用平面的法线方向与某单元坐标轴方向相反，且力作用方向歹与单元坐标轴方向相反时为正(+)；2)斜壁平面

7、内弯矩Mi,的定义及方向规定：i一力作用平面，J一与弯矩旋转方向平行的轴。(十)符号约定：当i匀时，按右手法则，大拇指方向与力作用平面的法线方向一致为正(+)；当i=j时，弯矩作用时板的正面(法线方向作用面)受压时为正(+)。2手算和有限元计算比较为验证软件计算的准确程度，取手册中第90页“深仓计算例题”中的钢筋混凝土角锥漏斗为建模对象，比较有限元计算结果与例题中查表结果。计算漏斗上口6mX61TI，下口0．82mX0．82ITI，高4．05m，斜壁板厚取0．35m，砼标号为C30，漏斗整体几何模型见图1。根据手册所列参数，作用在漏斗顶面

8、的贮煤垂直压力P。一215．23kPa，作用在漏斗斜面法向压力P。一o．5P。一108kPa，手册中没有给出作用在漏斗斜面切向力只数值，根据筒仓规范4．2．2．2条，漏斗斜面切向力如下，斜壁单