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MIDAS/Gen是以Windows为开发平台的结构分析和优化设计系统。其基本特点如下。
本资料来源于淘宝hipboy,QQ(301429)
 材料 |
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混凝土结构设计规范(GB 500102002) |
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钢结构设计规范(GBJ1788) |
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高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ 9998) |
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公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵及设计规范(JTJ 02385) |
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公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 02586) |
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其他国家和地区规范(美国、加拿大、德国、英国、欧洲、日本、韩国等)
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| 截面 |
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型钢: 角钢、槽钢、H型钢、T型钢、方形钢管、圆形钢管、圆形钢棒、方形钢棒 |
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组合截面: 角钢组合截面、槽钢组合截面 |
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焊接组合截面: 角钢、槽钢、H形钢、T形钢、方形钢管、圆形钢管 |
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其他国家标准截面(美国、德国、英国、日本、韩国等)
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| 风荷载 |
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建筑结构荷载规范(GB 500092001) |
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其他国家规范(美国、加拿大、英国、欧洲、日本、韩国等)
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| 楼面活荷载数据库 |
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建筑结构荷载规范(GB 500092001)
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| 地震设计反应谱 |
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公路工程抗震设计规范 (JTJ 00489) |
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铁路工程抗震设计规范 (GBJ 11187) |
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抗震设计规范 (GB 500112001) |
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30余个世界各地地震波纪录
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| 收缩和徐变、弹性模量的变化 |
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公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵及设计规范(JTJ 02385) |
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其他国家规范(美国、欧洲、日本、韩国等)
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| 钢筋混凝土构件设计 |
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混凝土结构设计规范(GB 500102002) |
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其他国家规范(美国、加拿大、英国、欧洲、日本、韩国等)
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| 钢结构构件设计 |
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钢结构设计规范(GBJ1788) |
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其他国家规范(美国、加拿大、英国、欧洲、日本、韩国等)
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| 钢骨混凝土构件设计 |
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型钢混凝土组合结构技术规程(JGJ 1382001)
使用钢管混凝土截面时，适用“钢管混凝土结构设计与施工规程”(CECS 28:90) |
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其他国家规范(美国、日本等) |
| 其他规范 |
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高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 32002) |
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MIDAS/Gen的菜单系统包括主菜单、树形菜单、图标菜单、关联菜单、建模窗口、渲染窗口、表格窗口、信息窗口、状态条、时程分析窗口等，并尽可能减少鼠标在画面上的移动量，从而提高用户的工作效率。
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树形菜单将建模、分析、设计一体化，使用户观察和管理模型数据更容易，并且为用户提供了拖放方式的模型编辑功能。
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| 在树形菜单中用拖放方式 可以快速方便地修改单元截面 |
图标菜单将经常使用的各种功能建成图标，用户可以自己定义和制作工具条，并放置在用户喜欢的位置上。
在图形作业区按鼠标右键，将显示与现在作业情况有关的各种功能目录关联菜单，这样不仅缩短了鼠标的移动距离，而且提高了用户的工作效率。
在图形最下端的状态条中，不仅有模型的单位体系、捕捉到的节点或单元的信息，并且为用户提供了快速查询、单元捕捉以及选择过滤器等功能
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| 状态条(单位体系、快速查询、捕捉、过滤) | |
MIDAS/Gen的不仅提供了基本的人机对话方式的输入功能，而且还可以使用表格和文字输入数据。表格形式的结构数据和计算结果可以和MS-Excel兼容，在批量输入和编辑数据时非常实用有效。
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与Microsoft EXCEL数据兼容
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文本输入方式是通过MGT Command Shell进行的，也可以通过文本形式的fn.MGT文件输入和输出整个模型信息。
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| 在MGT Command Shell中选择你所需的命令 然后根据引导将模型数据以文本形式输入 | |
MIDAS/Gen不仅可以利用节点和单元建模，也可以将其它多种格式的文件转换成MIDAS/Gen格式的文件。
MIDAS/Gen不仅可以导入AutoCAD的DXF文件以及其它结构分析软件（如SAP2000、GT/STRUDL等）的模型数据，并且可以与SDS、FEmodeler等MIDAS Family Program的数据互换。
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| 利用AutoCAD DXF文件生成的飞机库模型示意图 | |
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利用模型数据的合并功能可以将复杂的模型分离，分别建模后再将其合并成一体。
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由不同的人建立裙房和各塔模型 然后利用模型合并功能合并成一体
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在建模过程中出现差错时，MIDAS/Gen为用户提供了无次数限制的撤销和重做功能。MIDAS/Gen还为用户提供了在线帮助手册和搜索功能。
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在线帮助手册示意图 |
MIDAS/Gen模型图象编辑功能有线框架、消隐、收缩、透视、渲染、透明等功能。
透明（Blending Effect）功能可以按照结构物的材质或单元的种类调整透明度，也可以在不删除结构物外部轮廓的情况下，真实感的透视复杂结构物的内部构造。
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通过透视、收缩单元功能处理后的厂房模型示意图
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| 调整外墙透明度后的内部透视图 | |
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另外，MIDAS/Gen不仅为用户提供了缩放、移动、旋转等观察功能，也提供了使用鼠标控制即时观察模型三维形象的动态视角功能。与漫游同时使用时，用户可以进入结构物内部，更详细地观察结构细部的位移和应力。
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| 利用漫游功能观察结构模型内部情况 | |
在建模和确认分析结果时，选泽和激活是一个非常实用的功能。MIDAS/Gen不仅为用户提供了便利的画面选择功能和根据属性（材质、截面、厚度、边界条件等）选择的功能，而且还为用户提供了可以观察一部分模型的激活功能。激活功能为细部建模和仔细确认分析结果提供了可能。
MIDAS/Gen不仅为用户提供了节点和单元属性、边界条件以及荷载条件等模型数据的动态显示功能，而且还提供了查错的功能，如检查并删除重复输入的单元和显示自由边（面）功能，可以降低用户建模时的失误率。
使用显示选项功能，用户可以赋予画面上的对象以自己所喜欢的颜色。
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改变对象（节点、单元、荷载的输入状态）线宽、字体的示意图
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显示单元号的示意图
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| 显示模型中所输入的边界条件(支撑条件、梁端部释放条件)和荷载的画面 |
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MIDAS/Gen具有CAD软件的大部分的功能，用户可以方便的建立节点和单元。
特别是节点投影功能可以将输入的节点按任意的线或面投影复制和移动，在建立复杂的模型时非常有效。
扩展是利用增加单元的空间维数来建模的方法。即，将节点延伸为线单元、将线单元延伸为面单元、将面单元延伸为实体单元的方法。
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复制或移动单元时利用鼠标自动输入复制距离
添加的单元与已有单元在相交位置的自动分割功能
复制节点/单元时同时复制原对象的边界条件的功能 | | 
MIDAS/Gen提供了多种快速有效的建模手段，如点栅格、轴线、捕捉、用户坐标系和结构建模助手、网格生成器等。
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对不规则平面按区域设置用户坐标系后，分别建立网格
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使用建筑自动生成功能生成钢结构模型
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象桁架、拱、框架等形状规则的结构，可以利用建模助手单独建模，然后将其插入全体模型中，这样可以提高建模效率。
桥梁建模助手能帮助用户建立多种形态的斜拉桥和悬索桥模型，不仅减少了用户建模的时间，而且建立的模型也更加准确。
MIDAS/Gen现在除中国的材料和标准截面外，还有KS、ASTM、AISC、JIS、DIN、BS、EN等各国的材料和截面数据库，用户也可以自己定义材料和截面。可供线单元选择的截面有37个类型（包括SRC）。组合截面可以自动考虑组合前后的截面变化。截面特性计算器（Sectional Property Calculator）可以计算任意截面的截面特性值。
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截面输入示意图 （数据库/用户定义、型钢组合、组合截面）
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| 数据库中的一般截面形式 | 
MIDAS/Gen不仅提供了常见的约束边界，而且还提供了弹性支撑单元、只受压边界单元和只受拉边界单元。
在建立与地基直接接触的结构物的边界条件时（如筏式基础或隧道等），面弹性支撑首先计算出板单元或实体单元的有效接触面积和地基反力系数，然后自动计算出等效的弹性支撑刚度。在建立桥梁模型时，只需用弹性连接给出弹性桥梁支座支撑方向的刚度值，程序将自动计算出各支座的反力。非线性连接提供对安装有减震或隔振装置的结构进行边界非线性动力分析的功能。释放板端约束同释放梁端约束一样可以释放单元的约束条件。节点局部坐标（Nodal Local Axis）一般用于输入倾斜的桥梁边界，这样可以输出局部坐标系方, 向的支座反力。
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利用非线性连接建立的减震装置模型
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对多塔结构应解除刚性楼板连接后，再分别定义各塔楼的各层的
刚性楼板特性，从而使各塔楼能独立运动
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使用板单元建立钢结构腹板洞口模型，使用梁单元建立整体模型，
使用主从节点功能将局部模型和整体模型连接起来
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为考虑建筑物楼板的刚性效果将楼板定义为刚性楼板
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| 使梁的上部与层标高一致的画面 |
静力荷载
MIDAS/Gen把强制位移作为荷载考虑，并且可以和其它荷载组合。在使用只受拉或只受压等非线性单元时，各荷载组合将自动转换成为荷载。
利用压力荷载流体压力命令可以输入土压力和流体压力。在分割或合并单元时，程序自动将荷载做相应转换。
板荷载是在板单元或实体单元模型的特定位置输入荷载的功能。在一般建模过程中需荷载的输入要考虑节点的位置，但利用此功能可不受这种制约，因此非常方便。
温度荷载可以作用在整个结构物上，也可以作用在节点上，也可以沿线单元的轴向加载温度梯度荷载。
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结构中输入的双向楼板荷载
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自动计算作用于建筑物的风荷载
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输入压力荷载的画面
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输入流体压力荷载类型示意图
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动力荷载
分析和评价板的动力特性，MIDAS/Gen 为用户提供了步行振动荷载数据库。
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使用振型分解法做地震分析时，用户不仅可以从数据库中提取反应谱，也可以按照设计规范中的规定生成反应谱。做特征值分析时，程序将结构物自重和已输入的荷载折算成等效质量矩阵。
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只受压（Compression only） |
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间隙（Gap） |
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钩（Hook） |
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索（Cable） |
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桁架（Truss） |
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一般梁（General Beam） |
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变截面梁（Tapered Beam） |
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平面应力（Plane Stress） |
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平面应变（Plane Strain） |
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墙(面内、面外)（Wall(In-plane, Out-of-plane Bending)） |
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板（厚板/薄板、面内/面外厚度、正交各向异性）（Plate） |
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轴对称（Axisymmetric） |
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实体单元（六面体、楔形、四面体）（Solid Element） |
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粘弹性阻尼 |
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滞后系统 |
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橡胶支座隔震系统 |
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摩擦摆隔震系统 |
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表现Lug和Pin接触状态的边界条件示意图
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Lug和Pin的精密分析结果示意图
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全州世界杯体育场示意图
(索单元、变截面单元(支柱)、只受拉单元(屋顶Diaphragm支撑)、 桁架单元、梁单元等)
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使用实体单元建立的桥墩模型
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| 使用板单元建立的楼板模型示意图 | | |
MIDAS/Gen没有节点数和单元数限制，对荷载和荷载组合的数量也没有限制，而且提供可以连续分析多个模型的批处理（Batch analysis）功能。
静力分析（Static Analysis）
动力分析（Dynamic Analysis）
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特征值分析（Eigenvalue Analysis） |
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反应谱分析（Response Spectrum Analysis） |
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时程分析（Time History Analysis） |
屈曲分析（Buckling Analysis）
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多塔结构特征值分析
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几何非线性分析（Geometric Non-linear Analysis）
对于由索、壳等构成的发生大位移的空间结构进行几何非线性分析的功能。
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P-delta分析（P-delta Analysis） |
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大位移分析（Large Displacement Analysis） |
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具有非对称边界条件的拱结构受到中部集中荷载时的大位移分析
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边界非线性动力分析（Boundary Non-linear Dynamic Analysis）
对建筑物隔震和减震所使用的粘弹性消能器(Visco-elastic Damper)、间隙(Gap)、钩(Hook)、滞后系统(Hysteretic System)、铅芯橡皮支撑隔震装置(Lead Rubber Bearing Isolator)以及摩擦摆隔震装置(Friction Pendulum System Isolator)等进行边界非线性动力分析的功能。
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动力非线性分析
PSC箱型桥梁桥脚的水化热分析
(任意时刻的应力动画以及温度变化、应力变化示意图)
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水化热分析（Hydration Heat Analysis）
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热弹性分析（Thermo-elastic Analysis ） |
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强度进展（Maturity），徐变（Creep） 收缩（Shrinkage），管冷（Pipe Cooling） |
热传导分析（传导，对流， 辐射）
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稳态分析（Steady State Analysis） |
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瞬态分析（Time Transient Analysis） |
支座沉降分析
考虑组合截面组合前后截面刚度变化的分析
利用优化设计方法求未知荷载系数
优化设计法是求特定约束条件下的结构的最优荷载系数的方法。可以使用于求索结构的初始张力或平衡力。
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体育场馆拉索张力的优化设计简图
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施工阶段分析
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考虑材料的时间依存特性（抗压强度、徐变、收缩等）、各施工阶段的边界条件变化、高层建筑的柱子弹性收缩等进行施工阶段分析。
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高层建筑考虑柱子的收缩进行施工阶段分析
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静力弹塑性分析
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MIDAS/Gen不仅为用户提供了四种基本的铰，用户还可以自己定义铰的特性值。
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Default-My : 适用于受弯构件。 |
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Default-P : 适用于受压构件。 |
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Default-PMM : 适用于柱等压弯构件。 |
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Default-Vz : 适用于受剪为主的梁构件。 |
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将基本的铰或用户自己定义的铰赋予某构件时，程序根据该构件的截面、材料、荷载状态等，自动生成generated hinge。 |
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应将铰定义在可能发生屈服的构件位置。 |
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和其它分析软件不同的是，MIDAS/Gen可以在构件的任意位置指定屈服铰。 |
在静力弹塑性分析中，因为由程序自动完成荷载分配，所以大大提高了工作效率。
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在确定水平荷载的分布形态时，MIDAS/Gen的静力弹塑性分析提供了静力荷载工况分布、振型形状分布、与各层质量成正比的分布等多样的分布形态。 |
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可以利用静力分析中的荷载组合，生成静力弹塑性分析的荷载。 |
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可以使用荷载控制和位移控制两种方法。 |
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为了考虑自重，必须事先将自重定义成荷载。 |
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可以考虑P-Delta和大位移分析。 | |
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屈服铰的特性值(可以由用户定义)
定义静力弹塑性分析荷载工况对话框
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用户可以随时查看静力弹塑性分析各个阶段的位移、内力以及铰的状态。
能够自动生成地震反应谱和自动检测出屈服点位置。
静增分弹塑性曲线可以用基底剪力-位移曲线和基底剪力-反应谱曲线来表示。
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钢结构的静力弹塑性分析
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MIDAS/Gen使用的Multi-frontal Sparse Gaussian Solver比一般的Sky-line Solver计算时间要快10倍到30倍左右。
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中国工商银行 卡号 9558 8111 0510 0658 321
开户行 中国工商银行常州分行
开户地址 江苏省常州市
姓名 徐士清
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模具软件教学 [647]
