Bài giảng Phân tích kết cấu bằng Midas Civil - Nguyễn Hữu Hưng

Tr−ờng đại học giao thông vận tải 
bài giảng phân tích kết cấu bằng 
Midas civil 
(phần cơ bản) 
Giảng viên: Ths. Nguyễn Hữu H−ng 
Bộ môn Công Trình Giao thông thành phố 
TP.Hồ Chí Minh 9-2007
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
2
Ch−ơng 1: Giới thiệu chung về Midas 
Hình 1: Cửa sổ làm việc của phần mềm Midas 
1. Menu File 
Tại menu file có các chức năng chính sau: 
New Project: Tạo file mới 
Open project: Mở file mới 
Close Project: Đóng file 
Project information: Thông tin dự án (Thông tin về file) 
Save: ghi file 
Save as: Ghi file 
Import: chức năng nhập kết cấu từ các phần mềm khác nh−: 
Auto Cad, Sap2000, Staad2000 và Lusas 
Export: Xuất kết cấu ra file DXF, MiDas 
Windows meta file: Ghi các dữ liệu về đồ hoạ ra đĩa 
Print meta files: In các dữ liệu về đồ hoạ 
Windows bitmap file: Ghi các dữ liệu về dồ hoạ ra file *. bmp 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
3
2.Menu Edit 
Chức năng chính của menu này nh− các chức năng của Windows 
3.Menu View 
Có những chức năng chính sau: 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
4
Redraw: Làm sạch màn hình tr−ớc những 
thay đổi. 
Initial View: Hoàn trả lại mô hình ở trạng 
thái ban đầu (minh hoạ cụ thể nh− sau) 
Dynamic View: 
+ Zoom: phóng to thu nhỏ 
+ Pan: Di chuyển mô hình 
+ Rotate: Quay mô hình 
Shrink Elements: Co ngắn phần tử, thể hiện 
rõ các nút phần tử. 
Perspective View: Phối cảnh 
Remove Hidden lines: Thể hiện độ dày và 
dạng mặt cắt mô hình của kết cấu nh− kết 
cấu thật. 
Render View: Thể hiện kết cấu d−ới dạng 
3D 
Render Option: Lựa chọn các yếu tố 
Render. 
Sau đây sẽ tập trung vào những chức năng chính của menu này 
3.1 Chức năng “Select” 
Mục select có các hình thức lựa chọn nh− sau: 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
5
3.1.1 Identity 
Chức năng: Lựa chọn theo tên phần tử 
Ví dụ: 
Có kết cấu nh− hình vẽ d−ới đây: 
Hình: mô hình kết cấu khi ch−a bị chọn. 
Giả sử muốn chọn từ phần tử 1 đến phần tử 10 của dầm ta làm nh− sau: 
Chọn Identity có đ−ợc bảng nh− sau: 
Trong mục lựa, chọn là Elements hay 
Nodes thì tuỳ vào mục đích có thể chọn là 
Nodes hay Elements. Trong tr−ờng hợp này 
cần chọn là Elements. 
Sau đó đánh số phần tử cần chọn vào ô bên 
cạnh nh− hình d−ới đây. 
Trong mục Select Type cho phép lựa chọn 
theo mặt cắt, vật liệu, các liên kết, các 
group 
Tại ô d−ới có thể lựa chọn theo loại phần tử 
nh−: Truss, Beam, Plate 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
6
Hình thể hiện việc lựa chọn. 
Hình kết cấu sau khi đ−ợc lựa chọn. 
3.1.2. Single 
Cho phép dùng chuột lựa chọn từng phần tử hay nút 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
7
3.1.3 Windows 
Cho phép lựa chọn theo hình chữ nhật do chuột tạo ra, chức năng này giống chức năng 
lựa chọn trong AutoCad. 
Phạm vi lựa chọn 
Kết quả lựa chọn. 
3.1.4 Polygon 
Lựa chọn theo hình đa giác 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
8
Phạm vi lựa chọn 
Kết quả lựa chọn 
3.1.5 Intersect line 
Lựa chọn theo đ−ờng cắt 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
9
Đ−ờng thẳng lựa chọn 
Kết quả lựa chọn 
3.1.6 Plane 
Lựa chọn theo mặt phẳng khi lựa chọn Plane xuất hiện bảng lệnh nh− sau: 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
10
Có các hình thức lựa chọn nh− sau: 
+Lựa chọn theo 3 điểm 
+Lựa chọn theo mặt phẳng XY 
+Lựa chọn theo mặt phẳng XZ 
+Lựa chọn theo mặt phẳng YZ 
Ví dụ lựa chọn theo mặt phẳng YZ nh− sau: 
Tại vị trí X chọn 0 đ−ợc màn hình nh− sau: 
3.2 Chức năng “unselect” 
Chức năng loại bỏ những đối t−ợng đã đ−ợc lựa chọn, hình thức lựa chọn giống nh− 
chức năng select. 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
11
Có các chức năng t−ơng tự nh− tính năng lựa chọn đối t−ợng 
3.3. Chức năng “Activities” 
Một trong những tính năng mới và hiệu quả của ch−ơng trình Midas, tính năng này cho 
phép chỉ làm việc với các đối t−ợng mà ta quan tâm. Rất hiệu quả khi làm việc với những 
mô hình có quá nhiều phần tử. 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
12
3.3.1 Active 
Làm việc với những đối t−ợng đ−ợc lựa chọn 
Ví dụ: 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
13
Đối t−ợng đ−ợc lựa chọn 
(Hình trên) 
Sau khi Active (Hình bên) 
3.3.2 Inactive 
Không cho phần kết cấu đ−ợc lựa chọn hoạt động. 
Phần kết cấu đ−ợc lựa chọn 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
14
Sau khi Inactive 
3.3.3 Invert 
Chuyển các phần tử hiện tại đang Active sang inActive và ng−ợc lại 
3.3.4 Active identity 
Lựa chọn theo thuộc tính 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
15
Chọn theo các thuộc tính: 
Group: Nhóm các kết cấu 
Load group: Nhóm tải trọng 
Boundary Group: Nhóm điều kiện biên 
Sau khi chọn các thuộc tính sẽ xuất hiện 
các nhóm t−ơng ứng. 
3.4 Chức năng “Dislay” 
Lựa chọn các nội dung thể hiện trên màn hình theo bảng d−ới đây 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
16
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
17
4.Menu model 
Các chức năng ở menu Model 
4.1 Chức năng “Structure Type” 
Dùng để đặt các thông số ban đầu khi mô hình hoá kết cấu, sau khi lựa chọn đ−ợc 
bảng nh− sau: 
+ Structure Type: lựa chọn không gian phân tích kết cấu có các hình thức sau: phân 
tích trong 3-D, phân tích trong mặt phẳng X-Z, phân tích trong mặt phẳng Y-Z và phân 
tích trong mặt phẳng X-Y và phân tích 3-D không chế bậc tự do quay quanh trục Z 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
18
+ Converting type of Model weight to Masses: Biến đổi trọng l−ợng bản thân của mô 
hình thành khối l−ợng tập trung: Không biến đổi, biến đổi ra các h−ớng X,Y và Z; Biến 
đổi ra hai h−ớng X, Y; Biến đổi ra h−ớng Z. 
4.2 Chức năng “Structure Wizard” 
Dùng mô hình kết cấu theo th− viện có sẵn 
4.2.1 Beam 
Dùng mô hình hoá kết cấu dầm, sau khi lựa chọn xuất hiện bảng nh− sau: 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
19
Mục Input/Edit 
Mục Insert 
+ Input/Edit: 
 Distance: Chiều dài phần tử cần mô hình 
 Repeat: Số lần lặp lại của phần tử 
 Auto Bround. Condition: Tự động thêm điều kiện biên 
 Show Element N0. : Hiển thị số phần tử 
 Material: Chọn loại vật liệu 
 Section: Chọn loại mặt cắt 
+Insert: 
 Insert point: điểm chèn 
 Rotation: Góc xoay theo các ph−ơng X,Y và Z 
4.2.2 Column 
Hỗ trợ mô hình hoá cột 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
20
Distance: Khai báo chiều dài đoạn cột 
Repeat: Khai báo số lần lặp 
Boundary Condition: Khai báo điều kiện biên (liên kết) 
 + Pin: Chốt 
 +Fix: Ngàm 
 +None: Không liên kết 
Material: Khai báo vật liệu 
Section: Khai báo mặt cắt. 
4.2.4 Arch 
Khai báo kết cấu vòm 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
21
Type: Khai báo dạng đ−ờng 
cong. 
Number of Segment: số đoạn 
Boundary condition: Điều kiện 
biên 
+ Pin: Chốt 
+Fix: Ngàm 
+None: Không liên kết 
Span(L): Chiều dài nhịp 
Height(H): Chiều cao vòm 
4.2.5 Truss 
Khai báo kết cấu giàn 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
22
+Input: 
 Type: Loại giàn đ−ợc lựa chọn 
Các loại giàn 
Các dạng bố trí thanh xiên 
 Number of Panels: số khoang giàn lựa chọn 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
23
Ngoài các kích th−ớc đ−ợc thể hiện nh− trên hình vẽ 
 Apply out-to-out Size: permits truss depth dimensioning from the top of top chord 
to the bottom of bottom chord, rather than dimensioning center to cent 
Show Dimensions 
Display the dimensions entered in the Wizard Window 
+Edit 
 Vertical: Chọn có thanh đứng 
 End vertical: chọn có thanh đứng ở hai đầu 
4.2.6 Plate 
Mô hình phần tử tấm 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
24
+Input: co sẵn ba loại phần tử là 
hình tròn, hình chữ nhật và nửa hình 
tròn. 
Sau khi lựa chọn loại phần tử thì 
trên cửa sổ xuất hiện các kích th−ớc 
t−ơng ứng. 
+Edit: 
 Type: Loại phần tử cần hiệu chỉnh 
 Size of Divisions: Kích th−ớc chia 
phần tử 
Number of Divisions: Số phần tử 
đ−ợc chia 
T−ơng ứng với các thông số là các 
kích th−ớc t−ơng ứng. 
4.2.7 Shell 
Mô hình hoá phần tử shell (t−ơng ứng với các mặt cong) 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
25
Type: Lựa chọn loại các loại vỏ 
Number of Divisions: số chia 
T−ơng ứng với các mục ta có các 
kích th−ớc t−ơng ứng nh− bên hình 
vẽ. 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
26
các công cụ hỗ trợ khai báo nhanh các dạng cầu đặc biệt: Cầu treo dây võng, cầu dây 
văng, cầu đúc đẩy, cầu đúc hẫng, đà giáo di động, 
các tính năng về khai báo l−ới vẽ kết cấu 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
27
Các tính năng làm việc với node (nút) tạo nút, sửa chữa nút, 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
28
các chức năng làm việc với phần tử: tạo phần tử, thay đổi các thông số phần tử 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
29
các chức năng về khai báo các thuộc tính phần tử nh−: khai báo vật liệu, khai báo về 
mặt cắt. 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
30
Các chức năng về khai báo điều kiện biên: gối cố định, gối di động, ngàm, các liên kết 
đàn hồi 
Các chức năng khai báo Group (nhóm) nhóm kết cấu, nhóm điều kiện biên, nhóm tải 
trọng và nhóm DƯL. Đây là công cụ để khai báo sự làm việc của kết cấu qua các giai 
đoạn. 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
31
5.Menu Load 
Menu nàu hỗ trợ công việc khai báo 
tải trọng: Tĩnh tải và hoạt tải, tải 
trọng nhiệt độ, tải trọng thời gian khi 
xét đến co ngot và từ biến. 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
32
6. Menu Analysis 
Hỗ trợ việc lựa chọn các bài toán phân tích 
kết cấu: 
Bài toán dao động riêng, bài toán mất ổn 
định, bài toán phi tuyến vật liệu, bài toán 
phi tuyến hình học 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
33
7.Menu Results 
Hỗ trợ công việc tạo tổ hợp và xem các 
kết quả phân tích đ−ợc: phản lực, biến 
dạng, nội lực và ứng suất 
Xem các kết quả phân tích các bài toán 
Bài toán dao động riêng, bài toán mất 
ổn định, bài toán phi tuyến vật liệu, bài 
toán phi tuyến hình học 
Xem sự xếp tải trên đ−ờng ảnh h−ởng 
Xem kết quả mất mát ứng suất 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
34
8.Menu Design 
Phục vụ bài toán tự động thiết kế. 
9.Menu Mode 
Các chế độ chạy của ch−ơng trình 
10. Menu Query 
Chức năng xuất hiện các thông số 
nút, phần tử 
Bài giảng Midas Civil 
Giảng viên Nguyễn Hữu H−ng-Bộ môn Công trình giao thông thành phố-
ĐHGTVT 
35
11. Menu Tools 
Các công cụ hỗ trợ cho công việc phân 
tích kết cấu. 
12. Menu Windows 
Chức các chức năng chính của windows 
(Hết phần 1)