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Midas Gen模型和Paco模型轉(zhuǎn)換接口
1.1Midas/Gen轉(zhuǎn)Paco
通過讀取Midas/Gen生成的MGT文件,轉(zhuǎn)換為Paco的數(shù)據(jù),所以需事先將Midas/Gen工程導(dǎo)出為MGT格式文件,轉(zhuǎn)換的時(shí)候選擇該MGT文件即可。目前支持的Midas/Gen版本是780和800。1.1.1 數(shù)據(jù)處理
單位Midas/Gen可選的單位系統(tǒng)很多,轉(zhuǎn)換程序均可處理,轉(zhuǎn)為Paco約定的工程習(xí)慣單位。
注意:Midas/Gen對(duì)溫度單位的處理有bug,無論其單位系統(tǒng)定義的是華氏還是攝氏,Midas/Gen溫度值都不變,所以接口忽略其溫度單位,認(rèn)為是攝氏溫度。
材料
中國規(guī)范的混凝土、鋼材轉(zhuǎn)為對(duì)應(yīng)的規(guī)范混凝土、鋼材;
自定義混凝土、鋼材轉(zhuǎn)為自定義混凝土、鋼材;
自定義材料轉(zhuǎn)為自定義材料;
組合材料拆分成混凝土和鋼材兩個(gè)材料。
忽略其他規(guī)范的混凝土、鋼材;塑性材料;各項(xiàng)異性材料。
截面
圖1 Midas/Gen截面數(shù)據(jù)對(duì)話框
凡是Midas/Gen和Paco中均有的截面類型,均可對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)過去。Midas/Gen和Paco的截面布置的局部坐標(biāo)系有差異,L形、槽形這樣的雙軸不對(duì)稱截面轉(zhuǎn)過去之后的形狀是鏡像的。
Midas/Gen和Paco的型鋼庫有差異,Midas/Gen中定義的來自型鋼庫的型鋼截面,若在Paco的型鋼庫中存在,則會(huì)轉(zhuǎn)成Paco的型鋼截面,否則按形狀尺寸轉(zhuǎn)為相應(yīng)的用戶截面。
無論Midas/Gen是否考慮剪切變形,轉(zhuǎn)到Paco中的截面均考慮剪切變形。
對(duì)于Midas/Gen截面中定義的偏心,轉(zhuǎn)換程序會(huì)和“設(shè)定兩端剛域” 定義下的整體系的偏心合并,轉(zhuǎn)換為Paco的桿件偏心。
下圖“數(shù)據(jù)庫/用戶”、“數(shù)值”、“組合截面”、“變截面”截面類型中紅框中的截面均可正確轉(zhuǎn)換,紅框外的截面會(huì)忽略掉;忽略“型鋼組合”、“聯(lián)合截面”;有些截面類型是來自于規(guī)范的,中國規(guī)范的可正確轉(zhuǎn)換,外國規(guī)范的忽略掉。
圖2 數(shù)據(jù)庫截面
圖3 數(shù)值截面
圖4 組合截面
圖5 變截面
厚度
圖6 Midas/Gen厚度定義
處理“數(shù)值”類型;忽略“加勁肋板”類型。Midas/Gen厚度中定義的偏心,轉(zhuǎn)換為Paco的墻板偏心。
桿件
梁單元“BEAM”根據(jù)角度分別轉(zhuǎn)為Paco的梁、柱、支撐;
桁架單元“TRUSS”轉(zhuǎn)為Paco的桁架;
單拉桿單元“TENSTR”轉(zhuǎn)為Paco的單拉桿;
單壓桿單元“COMPTR”轉(zhuǎn)為Paco的單壓桿。
忽略索單元。
墻板
板單元“PLATE”轉(zhuǎn)為Paco的彈性殼(對(duì)于Midas/Gen中的薄板、厚板、有無平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由度,Paco的彈性殼是都適應(yīng)的);
墻單元“WALL”轉(zhuǎn)為Paco的剪力墻(對(duì)于Midas/Gen中的膜單元、板單元類型,Paco的剪力墻均為板單元類型)。
忽略平面單元。
其他模型數(shù)據(jù)
節(jié)點(diǎn)彈簧、節(jié)點(diǎn)約束、節(jié)點(diǎn)質(zhì)量、桿端剛域、桿端約束釋放、彈性連接、剛性連接,這些均可以對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)過去。
工況
Midas/Gen中可指定多個(gè)工況的荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量,而Paco中只有系統(tǒng)恒載工況與系統(tǒng)活載工況可將荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量。因此,轉(zhuǎn)換程序處理工況的原則是這樣的:
a. 以質(zhì)量為原則
若Midas/Gen中有多個(gè)工況的荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量,則給出是否合并工況的提示(轉(zhuǎn)化系數(shù)為1.0的轉(zhuǎn)為Paco的恒載工況、轉(zhuǎn)化系數(shù)不為1.0的轉(zhuǎn)為Paco的活載工況),此時(shí)若關(guān)心周期和振型則應(yīng)選合并,若關(guān)心與Midas/Gen中定義的完全相同的各工況的內(nèi)力和位移,則應(yīng)選不合并。
b. 以自重為原則
若沒有出現(xiàn)多個(gè)工況合并的情況,或出現(xiàn)了以后選擇不合并,則將第一個(gè)考慮Z方向自重且系數(shù)為-1的工況轉(zhuǎn)為Paco的恒載工況,其余工況轉(zhuǎn)為Paco的自定義工況。
不轉(zhuǎn)換動(dòng)力工況,如地震工況。
荷載
Midas/Gen中定義和布置的“節(jié)點(diǎn)荷載”、“支座強(qiáng)制位移”、“梁單元荷載”、“連續(xù)梁單元荷載”、“標(biāo)準(zhǔn)梁單元荷載”、“壓力荷載”、“流體壓力荷載”、“單元溫度”、“溫度梯度”均可完整無誤的轉(zhuǎn)為Paco相應(yīng)的荷載與布置。
Midas/Gen“壓力荷載”的邊荷載,會(huì)轉(zhuǎn)為Paco相應(yīng)邊上的桿件荷載,若該邊沒有桿件,則建立虛桿承接荷載。
“分配樓面荷載”按以下原則處理:若指定的圍區(qū)正好由4根構(gòu)件圍成且為矩形,則按Midas/Gen中指定的單向板、雙向板、按周長方式導(dǎo)荷(按面積導(dǎo)荷也處理成按周長導(dǎo)荷);其他情況,則統(tǒng)計(jì)出圍區(qū)所含的構(gòu)件按長度均勻分配荷載。
1.1.2 說明
轉(zhuǎn)換程序不轉(zhuǎn)換分析參數(shù),需要在轉(zhuǎn)換后的Paco模型中重新設(shè)置風(fēng)荷載參數(shù)、地震荷載參數(shù)、周期振型參數(shù)等分析參數(shù)。Midas/Gen中規(guī)范混凝土、鋼材等材料與中國規(guī)范的定義并不完全一致,如彈性模量、剪切模量、重度等,轉(zhuǎn)換過后Paco按中國規(guī)范取值,這一點(diǎn)可引起些微差別。
由于Midas/Gen中沒有網(wǎng)格劃分的概念,建議經(jīng)由此接口轉(zhuǎn)成的Paco模型中,分析參數(shù)中的網(wǎng)格劃分尺寸填一個(gè)大數(shù),如30m。
1.2Paco轉(zhuǎn)Midas/Gen
目前支持的Midas/Gen版本是780,使用接口后,將會(huì)生成780版的MGT格式文件。1.2.1 數(shù)據(jù)處理
單位生成的MGT文件單位系統(tǒng)為kN、m、kJ、C。
材料
中國規(guī)范的混凝土、鋼材轉(zhuǎn)為對(duì)應(yīng)的規(guī)范混凝土、鋼材;
自定義混凝土、鋼材轉(zhuǎn)為自定義混凝土、鋼材;
自定義材料轉(zhuǎn)為自定義材料;
砌體材料轉(zhuǎn)為自定義材料。
截面
凡是Midas/Gen和Paco中均有的截面類型,均可對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)過去。
圖7 Paco截面定義對(duì)話框
“用戶截面”轉(zhuǎn)為Midas/Gen的“數(shù)據(jù)庫\用戶”截面;“型鋼截面”轉(zhuǎn)為Midas/Gen的“數(shù)據(jù)庫\用戶”截面,當(dāng)Midas/Gen中的規(guī)范也有該截面時(shí)轉(zhuǎn)為“數(shù)據(jù)庫”類型,否則按形狀和尺寸轉(zhuǎn)為“用戶”類型;
“組合截面” 轉(zhuǎn)為Midas/Gen的“組合截面”,且生成相應(yīng)的“組合材料”;
“變截面”轉(zhuǎn)為Midas/Gen的“變截面”;
Midas/Gen不支持的Z形、十字形、雙槽形[ ]則略掉。
由于Midas/Gen和Paco的截面布置的局部坐標(biāo)系有差異,Midas/Gen截面定義中也沒有方向的概念,變截面經(jīng)過轉(zhuǎn)換后可能會(huì)調(diào)換起始端與終止端截面尺寸,截面方向則通過調(diào)換桿件起始結(jié)點(diǎn)與終止結(jié)點(diǎn)以及Beta角來實(shí)現(xiàn)。
轉(zhuǎn)過去的截面均考慮剪切變形。
厚度
轉(zhuǎn)為Midas/Gen厚度中的“數(shù)值”類型。
桿件
梁、柱、支撐轉(zhuǎn)為Midas/Gen的梁單元“BEAM”;
桁架轉(zhuǎn)為Midas/Gen的桁架單元“TRUSS”;
單拉桿轉(zhuǎn)為Midas/Gen的單拉桿單元“TENSTR”;
單壓桿轉(zhuǎn)為Midas/Gen的單壓桿單元“COMPTR”。
虛桿轉(zhuǎn)為Midas/Gen的截面和材料均很小的梁單元。
墻板
由于Midas/Gen不支持大單元,Paco中定義的墻板單元均不轉(zhuǎn)換。
剪力墻的轉(zhuǎn)換通過墻肢墻梁來實(shí)現(xiàn),墻肢轉(zhuǎn)為Midas/Gen的墻單元,墻梁轉(zhuǎn)為Midas/Gen的梁單元。
其他模型數(shù)據(jù)
節(jié)點(diǎn)彈簧、節(jié)點(diǎn)約束、節(jié)點(diǎn)質(zhì)量、桿端剛域、桿端約束釋放、彈性連接、剛性連接,這些均可以對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)過去。
工況
Paco中的系統(tǒng)恒載工況轉(zhuǎn)為Midas/Gen的恒載工況,且該工況的荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量的系數(shù)為1.0,自重系數(shù)為Z方向、值為-1。
Paco中的系統(tǒng)活載工況轉(zhuǎn)為Midas/Gen的活載工況,且該工況的荷載轉(zhuǎn)化為質(zhì)量的系數(shù)為0.5。
其余工況均轉(zhuǎn)為Midas/Gen的自定義工況。不轉(zhuǎn)換地震工況。
荷載
節(jié)點(diǎn)荷載及布置、桿件荷載及布置,均可以準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換過去。
墻板荷載,全部不轉(zhuǎn)換。
1.2.2 說明
Paco中定義的樓層、剛性板、風(fēng)荷載參數(shù)、地震荷載參數(shù)、周期振型參數(shù)非常容易在Midas/Gen中設(shè)置,故沒有做轉(zhuǎn)換處理,轉(zhuǎn)換過后,請注意在Midas/Gen中再重新設(shè)置。Midas/Gen中規(guī)范混凝土、鋼材等材料與中國規(guī)范的定義并不完全一致,如彈性模量、剪切模量、重度等,這一點(diǎn)可引起些微差別。
轉(zhuǎn)換程序不轉(zhuǎn)換墻板單元及其上的荷載,如有需要需在轉(zhuǎn)換后的Midas/Gen模型中手動(dòng)布置。
1.3 轉(zhuǎn)換實(shí)例
1.3.1 名人館
圖8 名人館模型
名人館模型是一個(gè)鋼框架模型,通過測試,Paco接口能很好的轉(zhuǎn)換各種型鋼截面。1.3.2 彩虹門
圖9 彩虹門模型
彩虹門模型是復(fù)雜超高層建筑模型,轉(zhuǎn)入Paco模型后,框架的節(jié)點(diǎn)信息,框架截面、偏心、剛域、釋放、彈簧、荷載完全轉(zhuǎn)入Paco模型,同時(shí)樓層和塔的定義兩個(gè)模型完全吻合,可以直接用于計(jì)算分析。1.3.3 小劇場
圖10 小劇場模型
小劇場模型是復(fù)雜空間結(jié)構(gòu),墻板、梁、柱的結(jié)構(gòu)參數(shù)復(fù)雜,數(shù)目繁多,連接信息很多,轉(zhuǎn)換復(fù)雜度高,在轉(zhuǎn)換模型時(shí)僅用時(shí)7.3s,轉(zhuǎn)換效率很高。