HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MIDAS CIVIL CỦA CÔNG TY TƯ VẤN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG SỐ 8

Do việc phân tích kết cấu và các chương trình thiết kế rất phức tạp, nó phụ thuộc vào sự hiểu biết các lý thuyết tính toán và khả năng thiết kế nên các nhà tài trợ, những người phát triể

MIDAS Family Programs là một nhóm phần mềm được sử dụng để phân tích kết cấu, nó đựoc

phát triển bởi công ty công nghệ tin học MiDas

MIDAS Family Programs và các tài liệu đã liên quan được đăng ký bản quyền và được luật

Thương hiệu và các thương hiệu đã được đăng ký bảo hộ trong hướng dẫn sử dụng:

ADINA là thương hiệu đã được công ty ADINA R&D đăng kí

AutoCAD là thương hiệu đã được công ty Autodesk đăng kí

ETABS, SAFE, và SAP2000 là thương hiệu đã được công ty Computers and Structures đăng kí Excel là thương hiệu đã được Microsoft Corporation đăng kí

IBM là thương hiệu đã được International Business Machines Corporation đăng kí

Intel 386, 486, và Pentium thương hiệu đã được Intel Corporation

MIDAS là thương hiệu đã được MIDAS Information Technology Co., Ltd đăng kí

NASTRAN à thương hiệu đã được National Aeronautics and Space Administration (NASA)

đăng kí

NISA II là thương hiệu đã được Engineering Mechanics Research Corporation đăng kí

ScreenCam là thương hiệu của Lotus Development Corporation

Sentinel là thương hiệu của Rainbow Technologies, Inc

STAAD Pro là thương hiệu của công ty Research Engineers

Windows là thương hiệu của Microsoft Corporation

Internet Explorer là thương hiệu của Microsoft Corporation

Phòng Thiết kế cầu 1 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

Thẩm định chương trình và lưu ý trước khi sử dụng

MIDAS Family Programs đưa ra kết quả chính xác dựa trên lý thuyết và phương pháp số cập

nhật đã được công nhận, kết quả chương trình đã được so sánh với hàng nghìn ví dụ trong quá trình

xây dựng chương trình này Từ khi phát triển vào năm 1989 MIDAS Family Programs đã chính

xác và có hiệu quả trong việc hỗ trợ xây dưụng hơn 4000 công trình trong và ngoài nước

Viện nghiên cứu Computational Structural Engineering của Hàn Quốc đã nghiên cứu thẩm

định kỹ lưỡng MIDAS Family Programs

Do việc phân tích kết cấu và các chương trình thiết kế rất phức tạp, nó phụ thuộc vào sự hiểu biết các lý thuyết tính toán và khả năng thiết kế nên các nhà tài trợ, những người phát triển phần mềm và các cơ quan thẩm định không cam kết bất cứ quyền và trách nhiệm nào liên quan đến lợi ích cũng như tổn thất do sử dụng MIDAS Family Programs Những người sử sụng phải hiểu cốt lõi của chương trình và phần hướng dẫn sử dụng trước khi dùng Người sử dụng phải tự mình thẩm định các kết quả mà chương trình đưa ra

Lời tựa

Midas /civil là chương trình phân tích và thiết kế kết cấu, chương trình được phát triển với mục

đích hoàn thành việc phân tích và thiết kế một cách chính xác trong khoảng thời gian ngắn nhất có

thể Tên Civil thể hiện thay cho Civil structure analysis and design

Giới thiệu về MIDAS Family Programs

Midas /civil là một phần của MIDAS family program được phát triển từ năm 1989 Midas là

1 nhóm các Modul sau:

+ MIDAS/Civil General Civil structure design system:

Hệ thống thiết kế tối ưu nhất được ứng dụng trong lĩnh vực các cấu trúc xây dựng đặc biệt là trong lĩnh vực thiết kế các công trình cầu

+ MIDAS/Gen General Building structure design system:

Hệ thống kết c tối ưu nhất được ứng dụng trong lĩnh vực các cấu trúc xây dựng đặc biệt là trong lĩnh vực thiết kế các công trình dân dụng như nhà cao tầng

+ MIDAS/BDS Building structure Design System:

Hệ thống thiết kế tối ưu nhất được dành cho việc kết hợp thiết kế xây dựng

+ MIDAS/SDS Slab & basemat Design System:

Phân tích kết cấu và hệ thống thiết kế tối ưu cho bản và vật liệu cơ bản

+ MIDAS/Set-Building Structural Engineer's Tools:

Tập hợp các chương trình đơn lẻ để xây dựng và hỗ trợ thiết kế

+ MIDAS/FEmodeler finite element MESH generator:

Chương trình tính toán và tự động phát sinh mắt lưới của các phần tử hữu hạn

+ MIDAS/ADS Shear wall type Apartment Design System:

Chương trình tính toán và thiết kế tường chắn

Trong MIDAS Family programs, “MIDAS/Civil”, “MIDAS/Gen”, “MIDAS/BDS”,

“MIDAS/SDS”,“MIDAS/Set-Building” và “MIDAS/FEmodeler” đã và đang được áp dụng cho hơn

4000 dự án

Phòng Thiết kế cầu 3 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

Ưu điểm và đặc điểm nổi bật của MIDAS CIVIL

MIDAS/CIVIL được phát triển trên ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng Visual C++ trên môi trường Window

Chương trình đặc biệt nhanh và rất dễ sử dụng cho người học

Bằng cách sử dụng công phu trong việc thiết kế Gui (giao diện đồ hoạ ngưòi dùng) và tự động thay đổi theo thời điểm và nhất là công nghệ Drap and Drop (Kéo và thả) dễ để hiển thị đồ hoạ, kết cấu có thể được tạo mô hình bằng OpenGL để Render, đồng thời cũng có thể tải các tài liệu khác như hình ảnh hay Text, Table

Để đảm bảo độ chính xác trong quá trình xây dựng Midas đã kiểm tra lại tới hơn 4000 ví dụ kết cấu khác nhau và cho kết quả rất chính xác Hình thức lý thuyết cơ bản cuối cùng là phương pháp phần tử hữu hạn và định rõ trong kết quả phân tích Các kết quả phân tích này cũng tương tự như kết quả các chương trình khác với sai số chấp nhận được

Giới thiệu về hướng dẫn sử dụng chương trình

Hướng dẫn sử dụng gồm 3 tập và online manual:

Khái quát nội dụng chương trình để làm quen trước khi bắt đầu với các ví dụ hướng dẫn

Để nghiên cứu các đặc điểm chức năng của Midas/Civil có hiệu quả thì việc hiểu rõ hướng dẫn

sử dụng là rất cần thiết Sau đây là lời khuyên về trình tự đọc trước khi bắt đầu sử dụng chương trình

Đầu tiên đọc các giải thích về việc phân tích kết cấu và các chức năng thiết kế của MIDAS/CIVIL trong tập 2, tập 2 trình bày cơ sở phân tích của MIDAS/CIVIL Theo báo cáo của một

số tạp chí kỹ thuật thì hơn 90% số lỗi khi sử dụng chương trình là do thiếu hiểu biết về lý thuyết phân tích của chương trình

Trình tự cài đặt chương trình được trình bày trong mục “Installation của Tập1 Tập 1 bao gồm các phần hướng dẫn sử dụng các chức năng của Midas/Civil sao cho có hiệu quả, đó có thể là chức năng để mô hình hoá như “Preferences Setting”, “Input Data”, “Manipulation of Model Window”,

“Selection Function an Activation, Deactivation Function” và các chức năng cần thiết cho quá trình phân tích như “Modeling”,”Analysis”, “Interpretation of Analysis Results”

Các giải thích và hướng dẫn chi tiết cho từng chức năng được trình bày trong On-line manual (được truy cập từ Menu Help của Midas/Civil)

Trong CD Midas/Civil, “Tutorials” tường thuật việc mô hình hoá phân tích và xem kết quả các kết quả các ví dụ kết cấu đơn giản qua Screen Cam “Tutorial” trình bày từng bước thực hành từ việc mô hình hoá tới việc phân tích và thiết kế

Phần 3 trình bày các ứng dụng mạnh Các ứng dụng mạnh này bao gồm việc phân tích các giai

đoạn xây dựng xét đến tất cả các đặc trưng phụ thuộc thời gian của vật liệu và các tác động nhiệt của quá trình hyđrat hoá

Các kết quả của MIDAS/Civil đã được thẩm định bằng cách so sánh với lý thuyết và các kết quả tính từ các chương trình khác Các ví dụ điển hình đã được chọn lựa và trình bày trong Verification Manual Các lý thuyết hiện đại đã được áp dụng cho thuật toán phần tử hữu hạn để xác định chính xác kết quả phân tích Sau khi so sánh với các chương trình tương tự, MIDAS/Civil cho thấy kết quả của nó rất suất sắc

Phòng Thiết kế cầu 5 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

Giới thiệu về Midas/Civil

Tóm tắt

Midas/Civil là chương trình dùng cho lĩnh vực thiết kế cầu và các kết cấu xây dựng thông

thường Nó cũng có khả năng phân tích giai đoạn thi công cho các cầu BTCTDƯL trước, sau, cầu treo, cầu dây văng, các cầu thông thường, đặc biệt và tác động nhiệt của quá trình thuỷ hoá

Mô hình phân tích hoàn chỉnh của cầu treo dây

Midas/Civil đuợc phát triển trên ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng Visual C++ trên môi

trường Window 32 bit Sử dụng Midas/Civil rất tiện lợi, và hiệu quả trong việc mô hình hoá , phân tích các kết cấu lớn và phức tạp

Trong quá trình thiết kế, các khía cạnh kỹ thuật của những chức năng phân tích kết cấu cần thiết là rất mạnh Các kết cấu phi tuyến như cáp,móc, lỗ hổng… cũng có trong thư viện các phần tử hữu hạn, chúng sẽ cải thiện sự chính xác của kết quả Chương trình cũng có khả năng tiến hành phân tích giai đoạn thi công, các đặc trưng phụ thuộc thời gian của vật liệu các phân tích phi tuyến biên, hình học

Kết quả phân tích trị riêng trong thiết kế chống động đất của cầu

Phòng Thiết kế cầu 7 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

Phân tích chi tiết điểm neo cáp

Phân tích chi tiết điểm giao của hầm với chức năng tự đọng phát sinh lưới và gối đàn hồi

Nhóm các nhà nghiên cứu MiDas đã phát triển hiệu quả kỹ thuật mô hình hoá CAD, đó là cơ sở cho các ứng dụng mới chẳng hạn các chức năng tự động mô hình hoá mạnh: Tự động phát sinh mắt lưới hoặc Bridge Wizard, các dữ liệu về mặt cắt, bố trí cáp cho cầu BTCTDƯL, mô hình hoàn chỉnh, mô hình trong giai đoạn thi công…

MIDAS/Civil có các ứng dụng sau:

ắ Phân tích và thiết kế các loại cầu

Cầu BTCT, cầu thép, cầu treo, cầu dây văng

ắ Phân tích tác động nhiệt của phản ứng thuỷ hoá trong khối bê tông:

Mố, trụ, đập, đường ngầm, móng

ắ Các kết cấu trong đất:

Đường ngầm, cống, các hệ thống xử lý nước và rác thải, vỏ hầm

ắ Các tiện ích trong nhà máy và khu công nghiệp

Nhà máy điện, tháp vận chuyển, tàu chịu áp lực, (két) bồn chứa nước

ắ Các tiện ích công cộng:

Sân bay, cảng, nhà ga, sân vận động…

Phòng Thiết kế cầu 9 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

Gia tèc cña cÇu SouthSea trong giai ®o¹n thi c«ng

Ph©n tÝch chi tiÕt èng ngang

Ph©n tÝch chi tiÕt neo c¾m

Tru cÇu d¹ng ch÷ T

Phßng ThiÕt kÕ cÇu 11 C«ng ty T− vÊn X©y dùng Giao th«ng 8

KÕt qu¶ ph©n tÝch nhiÖt c¶u qu¸ tr×nh thuû hãa

Trước khi bắt đầu

Cách sử dụng On-line Manul:

Để truy cập On-line Manual ấn F1 hoặc click Menu Help Mọi trợ giúp được liên kết với từ khoá liên quan bằng HyperLink Và ta sẽ có được tất cả các giải thích liên quan tời từ khoá

Trong On-line Manual của MiDas/Civil tóm tắt nội dung và danh mục các từ khoá chính được

bố trí 1 cách hệ thống, có thể tìm các thông tin quan tâm bằng cách sử dụng chức năng Search

Ký hiệu trong On-line manual chỉ ra rằng

có thể dùng chuột

để nhập dữ liệu, thay thế bàn phím

để định nghĩa vật liệu, khoảng cách… trên màn hình

On-line Manual của MIDAS/Civil

Có thể truy cập trực tiếp trang Web MIDAS www.MidasUser.com hoặc gửi e-mail tới

MIDASoft@MidasUser.com

Phòng Thiết kế cầu 13 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

Các dang dữ liệu vào ra chính

Các files dữ liệu:

*.mcb: MIDAS /Civil Binary

Đây là dạng dữ liệu cơ bản của MIDAS dạng nhị phân, các bài toán được ghi ra với định dạng kiểu này

*.mct: MIDAS /Civil Text

Đây là dạng dữ liệu cơ bản của MIDAS dạng text có thể dùng chương trình Text Editor để chỉnh sửa Dạng này có thể xuất ra hay nhập vào từ chức năng Import và export

Các files kết quả phân tích:

*.ca1: Đây là tệp dạng nhị phân, kết quả của các bài toán phân tích tĩnh /động học kết cấu

*.ca2: Đây là tệp dạng nhị phân, kết quả của các bài toán phân tích theo thời gian và nhiệt của quá

trình Hidrat hoá

*.ca3: Đây là tệp dạng nhị phân, kết quả của các bài toán phân tích hoạt tải , đường ảnh hưởng ,hỗ

trợ thiết lập phần tử(SetElement)

*.ca4: Đây là tệp dạng nhị phân, kết quả của các bài toán phân tích hình học phi tuyến

*.ca5: Đây là tệp dạng nhị phân, kết quả của các bài toán phân tích lực đẩy

*.ca6: Đây là tệp dạng nhị phân, kết quả của các bài toán phân tích các giai doạn xây dựng

*.anl: Đây là tệp dạng text, chứa kết quả bài toán phân tích như (phản lực gối,

chuyển vị biến dạng, lực trên phần tử, ứng suất )

*.out: Đây là tệp dạng text, chứa tất cả các thông điệp trong quá trình phân tích

Các files đồ hoạ:

*.color: Đây là tệp dạng nhị phân, dữ liệu về bảng màu

*.emf : Đây là tệp dạng nhị phân đồ hoạ , kiểu Enhanced Meta File

*.bmp: Đây là tệp dạng nhị phân đò hoạ,kiểu Bitmap

*.mgf: Đây là tệp dạng nhị phân đồ hoạ , sử dụng bằng Graphic Editor

Các files chuyển đổi

* dxf: Đây là tệp dạng text, định dạng của AutoCAD DXF sử dụng trên MIDAS

*.s90 : Đây là tệp dạng text, định dạng của Sap 90 sử dụng trên MIDAS

*.s2k: Đây là tệp dạng text, định dạng của Sap 2000 sử dụng trên MIDAS

*.std: Đây là tệp dạng text, định dạng của STAAD pro sử dụng trên MIDAS

*.gti: Đây là tệp dạng text, định dạng của GT STRUDL sử dụng trên MIDAS

Các dạng files khác:

*.bak: Đây là tệp dạng nhị phân, Back up dữ liệu của MIDAS

*.bom: Đây là tệp dạng nhị phân, kết quả của các bài toán tính trọng l−ợng bản thân của phần tử

*.sgs : Đây là tệp dạng nhị phân, kết quả của các bài toán phân tích đáp ứng động đất và hiệu ứng

động đất(Seismic Data Generator.)

*.spd: Đây là tệp dạng nhị phân, kết quả của các bài toán phân tích đáp ứng hiệu ứng phổ(Response

Spectrum Functions)

*.thd: Đây là tệp dạng text, biểu diễn hàm lực thay đổi theo thời gian

*.bog: Đây là tệp dạng nhị phân , chứa kết quả của phần nhập vào trong hộp thoại

Phòng Thiết kế cầu 15 Công ty T− vấn Xây dựng Giao thông 8

Bố trí các cửa sổ và hệ thống Menu

Hệ thống Menu của Midas/Civil cho phép truy cập dễ dàng các chức năng liên quan tới toàn bộ quá trình nhập, xuất, phân tích và giảm thiểu sự di chuyển chuột

Works tab của Tree Menu hệ thống hoá toàn bộ quá trình thiết kế Nó cho phép chúng ta xem

lướt qua trạng thái đầu vào khi sử dụng chức năng kéo và thả để mô hình hóa, nó cũng cho phép chúng ta dễ dàng thay đổi dữ liệu trong suốt quá trình mô hình hoá

Khi chạy Civil lần

đầu tiên, cần phải

giới thiệu để dễ hiểu

công dụng của Main

Menu, khi người

dùng trở nên quen

hơn với Civil, công

dụng của Icon Menu

hoặc Context Menu

sẽ phát huy hiệu quả

hơn

Bố trí các cửa sổ làm việc của Midas/Civil và hệ thống Menu như sau:

Main Menu

File File, in, chuyển dữ liệu và các chức năng liên quan

Edit Undo/Redo chức năng và các chức năng liên quan đến việc định dạng

View Các phương pháp trình chiếu, các thao tác lựa chọn, các chức năng kích hoạt,

không kích hoạt…

Model Xây dựng mô hình, tự động phát sinh lưới, nút, phần tử thanh, mặt cắt, điều

kiện biên, khối lượng

Load Nhập các loại tải trọng tĩnh, tải trọng động, tải trọng nhiệt và các chức năng tự

động phát sinh

Analysis Nhập tất cả các loại dữ liệu điều khiển cần thiết cho quá trình phân tích

Results Nhập các tổ hợp tải trọng, in kết quả (phản lực, chuyển vị, nội lực, ứng suất,

các dạng dao động, oằn…

Design Tự động thiết kế kết cấu thép, bê tông, móng…và kiểm toán theo các tiêu

chuẩn

Mode Chuyển giữa chế độ chạy và xem kết quả

Query Kiểm tra trạng thái của nút, phần tử

Tools Gán hệ đơn vị và các chương trình phụ trợ

Window Điều khiển chuyển đổi giữa các cửa sổ

Help Trợ giúp

Tree Menu

Toàn bộ quá trình mô hình hoá, từ việc nhập dự liệu đến phân tích, thiết kế và chuẩn bị tính

toán được tổ chức 1 cách có hệ thống, nó giúp cho người mới sử dụng làm việc có hiệu quả, ít mắc lỗi bằng cách truy nhập các hộp thoại

Work Tree cho phép người sử dụng xem lướt qua trạng thái đầu vào của dữ liệu mô hình hiện hành, chúng có thể được xem lại thông qua khả năng Drap&Drop (kéo và thả)

Phòng Thiết kế cầu 17 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

Sử dụng chức năng Kéo và Thả của tab Works Tree thay đổi dầm PC

Context Menu

Để giảm thiểu việc di chuyển chuột, có 1 cách đơn giản là click phải chuột MIDAS/CIVIL tự

động chọn 1 hệ thống menu, nó sẽ cung cấp các chức năng liên quan hoặc các chức năng hay được

sử dụng

Model Window

Model Window đề cập tới việc mô hình hoá và thể hiện kết quả và phân tích và thiết kế bằng

phương tiện của GUI (giao diện đồ hoạ người dùng) của Midas/Civil

Model Window có thể trình bày đồng thời nhiều cửa trên màn hình, bởi mọi cửa sổ hoạt động

độc lập, các hệ toạ độ người dùng (user coordinate systems) khác nhau có thể gán cho các cửa sổ khác nhau để tạo mô hình Hơn nữa các cửa sổ dùng chung cơ sở dữ liệu vì vậy công việc tiến hành trong cửa sổ này sẽ được các cửa sổ cập nhật

Model Windows cho phép xem lại hình dạng mô hình Có thể Render mô hình, kết quả phân tích, thiết kế Trạng thái nhập của mô hình hoặc mỗi kiểu kết quả phân tích, thiết kế có thể được

thẩm định bằng cách xem bên trong kết cấu nhờ Walk Through Effect (Hiệu ứng đi xuyên qua)

Table Window

Table Window thể hiện tất cả các loại dữ liệu nhập; kết quả phân tích, thiết kế dưới dạng Sheet trải dài Các kiểu chỉnh sửa dữ liệu nhập thêm, biên soạn, bố trí các đặc trưng… đều thể hiện trong Table Windows Chúng cho phép chuyển đổi với các dạng cơ sở dữ liệu thông thường như S/W hoặc Excel

Chuyển đổi dữ liệu với Microsoft Excell

Toolbar and Icon Menu

Icon Menu giúp người dùng sử dụng các chức năng thường dùng một cách nhanh chóng Mỗi biểu tượng là một nhóm các biểu tượng có cùng mục đích Mỗi Toolbar có thể kéo dễ dàng bằng cách sử dụng chuột Sử dụng Tool>Customize Toolbar để hiển thị các toolbar Để biết thêm thông tin

về biểu tượng trong Toolbar, đặt con trỏ lên biểu tượng và Tooltip sẽ cung cấp một miêu tả ngắn

Xem phụ lục A “ TOOLBAR AND ICON MENU” để biết thêm thông tin

Phòng Thiết kế cầu 19 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

víi Result Toolbar

trong suèt giai ®o¹n

ch¹y ch−¬ng tr×nh.

VÞ trÝ mÆc ®inh cña Toolbars vµ c¸c Tab tr¹ng th¸i trong Window.

Hép tho¹i cña Tool>Customize

Các thiết lập ưu tiên

Yêu cầu hệ đơn vị về nhiệt độ là nhất quán Các đơn vị của mômen, ứng suất hoặc môđun đàn hồi là tổ hợp của đơn vị chiều dài và đơn vị lực sẽ được chương trình tự động điều chỉnh theo kiểu

đơn vị được lựa chọn bởi người sử dụng

Người dùng có thể sử dụng Tool>System hoặc chức năng chuyển đổi hệ đơn vị của Status Bar nằm ở đáy màn hình để gán hoặc chuyển đổi hệ đơn vị

Hộp thoại thiết lập hệ đơn vị

Phòng Thiết kế cầu 21 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

Các thiết lập ưu tiên

Nói chung, mỗi dự án là duy nhất Kích cỡ và đặc trưng vật liệu của kết cấu là khác với dự án khác, và thật tiện lợi để định nghĩa môi trường mô hình hoá khi khởi động một dự án mới

Quy mô kết cấu là rõ ràng ngay từ giai đoạn đầu của 1 dự án mới Vì vậy, có thể gán khoảng cách lưới bằng cách sử dụng Grid Điều này sẽ tránh việc phải thêm và điều chỉnh kích thước màn hình

Tool>Preferences của Midas/Civil cho phép thiết lập các dữ liệu cơ sở để chạy chương trình tiện lợi

EnvironmentGeneral Cun g cấp tên người dùng, logo công ty và thiết lập mặc định tự động lưu file View Thiết lập cửa sổ mặc định và kích thước của nó

Data Tolerance Gán biên của tổ hợp nút và giới hạn trên của giá trị số để nhận ra số 0

Property Gán cơ sở dữ liệu cơ bản cho vật liệu và mặt cắt

Design Gán các tiêu chuẩn thiết kế cho các loại vật liệu khác nhau

Load Lưu các cơ sở dữ liệu về tải trọng

Hộp thoại của Preferences

Output Formats

Formats Gán phần thập phân của các số cho dữ liệu mô hình và kết quả phân tích

Xem On-line Manual để có thêm thông tin của Preference đề cập dưới đây Chức năng View là

cần thiết để thiết lập cửa sổ làm việc trong giai đoạn đầu của công việc

Initial Model Boundary Size

Gán kích thước cửa sổ làm việc Ví dụ nếu đơn vị chiều dài được đặt là “m” và “10” được nhập thì chiều dài của cửa sổ là 10m theo phương đứng sẽ được đặt

Initial Point Grid

Gán khoảng cách lưới điểm hiện thị trong cửa sổ

Grid Space x Khoảng cách của các điểm lưới theo phương X trong hệ toạ độ

Grid Space y Khoảng cách của các điểm lưới theo phương Y trong hệ toạ độ

Grid On Tuỳ chọn để hiển thị lưới điểm trong cửa sổ

Cửa sổ mặc định của MIDAS/Civil

Initial View Point

Gán hệ toạ độ ở dạng ISO View hoặc ở dạng mặt bằng X-Y

Cửa sổ ban đầu sau các thiết lập

Chú ý là cửa sổ ban đầu sẽ thể hiện như hình vẽ trên sau khi kiểm tra lại: Đơn vị chiều dài được

đặt là “m” trong Tools Unit System Kích thước mặc định của cửa sổ là 10m Trong

View>Preference Khoảng cách lưới theo phương x,y của hệ toạ độ được đặt là 1m và 2m

Phòng Thiết kế cầu 23 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

Snap

Snap được dùng để gán các trạng thái Snap Có thể gán nhiều chức năng của Snap cùng 1 thời

điểm Khi các nút và phần tử được nhập bằng chuột, Snap sẽ tự động đặt con trỏ vào lưới, nút hoặc phần tử gần nhất

Các loại chức năng Snap được Midas/Civil cung cấp như sau:

Point Grid Snap

Tìm điểm lưới nằm kề vị trí con trỏ

Đặt lưới điểm bằng Set Point Grid

Line Grid Snap

Tìm giao điểm các đường lưới nằm kề vị trí con trỏ

Đặt lưới đường thẳng bằng Set Line Grid

Node Snap

Tìm nút nằm kề vị trí con trỏ

Element Snap

Tìm trung điểm phần tử nằm kề vị trí con trỏ Trong trường hợp phần tử đường, vị trí Snap

có thể được điều chỉnh bằng chức năng gán điểm Snap ở bên phải thanh trạng thái nằm ở đáy

Điều này vô cùng thuận tiện khi 1 phần tử đường đã được thiết lập và phần tử đường khác phải

được nối với một điểm chi thiết trên phần tử đường đã tồn tại đó

Phần tử

đường là phần tử

có dạng đường thẳng, cấu thành bởi 2 nút như

thanh dm hoặc dầm

§Ó gi¶i phãng mét c¸ch riªng rÏ c¸c kiÓu Snap, click c¸c biÓu t−îng liªn quan sao cho nã chuyÓn sang tr¹ng th¸i Toggle Off

VÝ dô c¸c øng dông cña Snap

Phßng ThiÕt kÕ cÇu 25 C«ng ty T− vÊn X©y dùng Giao th«ng 8

Các thiết lập ban đầu cho việc Mô hình hoá

Các hệ toạ độ

Tham khảo: Analysis to Civil Structure> Numerical Analysis Model>Coordinate System and Nodes

Mi Das/ Civil sử dụng các hệ toạ độ sau:

ắ Hệ toạ độ tổng thể (GCS)

ắ Hệ toạ độ phần tử (ECS)

ắ Hệ toạ độ địa phương nút (NCS)

GCS sử dụng 3 trục X,Y,Z của hệ toạ độ Đề Các thông thường với quy tắc bàn tay phải Các trục

được biểu thị bởi các chữ cái in (X,Y,Z) Dữ liệu nút và chủ yếu các dữ liệu nhập liên quan đến nút, chuyển vị nút và phản lực nút lấy theo GCS

GCS được dùng cho các dữ liệu hình học của kết cấu Điểm tham chiếu được đặt toạ độ X=0, Y=0 và Z=0 một cách tự động

Trong MIDAS/Civil, do phương thẳng đứng của màn hình song song với trục z của hệ toạ độ

tổng thể, nó thuận tiện hơn khi phương thẳng đứng của kết cấu (phương ngược với phương trọng lực) trùng với trục z của GCS

ECS sử dụng 3 trục x, y,z của hệ toạ độ Đề các thông thường với quy tắc bàn tay phải Các trục

được biểu thị bởi các chữ thường (x,y,z) các nội lực phần tử, ứng suất và các dữ liệu nhập chính liên quan tới phần tử lấy theo ECS

NCS được dùng để gán điều kiện gối nghiêng ở nút đặc biệt NCS sử dụng 3 trục x,y,z của hệ toạ độ Đề Các thông thường với quy tắc bàn tay phải Các trục được hiển thị bằng các chữ x,y,z khi trục địa phương của nút được định nghĩa hệ trục nút, các điều kiện biên, lực, chuyển vị được nhập theo hệ toạ độ nút sau:

ắ Gối

Tham khảo: Analysis for Civil Structure> Numerical Analysis Model>Coordinate System and Nodes

ắ Điểm gối đàn hồi

ắ Gối đàn hồi chung

ắ Gối đàn hồi mặt

ắ Chuyển vị của gối

Working Plane and Grid trong Tutorial để hiểu thủ tục này

Hệ toạ độ người dùng định nghĩa và lưới

UCS là hệ toạ độ được người dùng định nghĩa thêm để dễ dàng hơn trong việc mô hình hoá Hệ toạ độ UCS liên quan với hệ GCS và rất hữu ích khi các yếu tố hình học là phức tạp

Nhìn chung, phần lớn các kết cấu trong thực tế được cấu thành ở dạng 3-D với nhiều mặt phẳng, một kết cấu có thể được phân ra thuộc một số mặt phẳng, mỗi mặt phẳng được gán bởi 1 hệ toạ độ thuận tiện cho việc mô hình hoá Nếu các phân đoạn riêng lẻ được mô hình, các mặt phẳng sẽ được lắp ráp (tập hợp lại về hệ GCS)

Hệ toạ độ người dùng có thể được lưu với 1 tên (tiêu đề) đã được định nghĩa (Tên của NCS đã

được đặt), nó có thể được hoán đổi với GCS

Một ví dụ của việc

gán USS và Grid Line

để nhập phần tử dầm

nằm ở các góc khác

nhau

Bố trí lưới và hệ toạ độ UCS

Khi nhập các toạ độ hoặc các phần tử, gán lưới trong mặt phẳng x-y của hệ toạ độ UCS Kỹ thuật này rất tiện lợi trong việc mô hình hoá

MiDas/Civil cung cấp 2 hệ thống lưới:

Thiết lập các đường thẳng bằng Set Line Grid

Phòng Thiết kế cầu 27 Công ty Tư vấn Xây dựng Giao thông 8

Nhập dữ liệu

Tổng quan

Tất cả các dữ liệu được nhập bởi hộp thoại, Table Window, MCT Command Shell và Model Window Với hộp thoại, dữ liệu có thể nhập bằng cả chuột và bàn phím Bàn phím được sử dụng chủ yếu cho Table Window và MCT Command Shell, và chuột được sử dụng chủ yếu cho Model

Chấp nhận dữ liệu vào mô hình và tiếp tục nhập thêm dữ liệu, các điều chỉnh, duy trì

sự hoạt động của hộp thoại

Huỷ bỏ dữ liệu đang nhập

Hộp thoại trong biểu hộp thoại

The Table Window dùng để nhập dữ liệu và xem lưới kết quả thiết kế Nó cho phép người dùng sửa chữa hoặc nhập thêm dữ liệu MCT Command Shell là điểm đặc trưng độc nhất, nó cho phép người dùng nhập dữ liệu bằng cách đánh lệnh

Tham khảo On-line Manual để biết thêm chi tiết hơn các ứng dụng

Table window cña phÇn tö

Phßng ThiÕt kÕ cÇu 29 C«ng ty T− vÊn X©y dùng Giao th«ng 8

C¸c lÖnh nhËp d÷ liÖu

§Ó thuËn tiÖn, Midas /Civil cung cÊp c¸c tuú chän nhËp d÷ liÖu sau:

¾ Khi cÇn nhËp d÷ liÖu d¹ng sè mét c¸ch liªn tiÕp vµo vïng d÷ liÖu, c¸c d÷ liÖu nµy cã thÓ ®−îc ph©n biÖt b»ng dÊu phÈy”,”, hoÆc dÊu c¸ch” “

Ký hiÖu ý nghÜa Ghi chó

ASIN ArcSine ACOS ArcCos ATAN ArcTang EXP Exp

1 C¸c to¸n tö chÊp nhËn c¶ ch÷ in lÉn ch÷ th−êng

2 Thø tù tÝnh to¸n tu©n theo c¸c thø tù to¸n häc th«ng th−êng

Phßng ThiÕt kÕ cÇu 31 C«ng ty T− vÊn X©y dùng Giao th«ng 8

Sö dông Model Window

MIDAS/Civil cung cÊp kh¶ n¨ng tr×nh chiÕu rÊt trung thùc vµ tinh vi khi x©y dùng m« h×nh,

xem kÕt qu¶ ph©n tÝch vµ thiÕt kÕ

Frame, Hidden, Shrink, Perspective and Render View tr×nh bµy lo¹i m«

h×nh d−íi nhiÒu d¹ng kh¸c nhau

C¸c chøc n¨ng nµy gióp ng−êi dïng n¾m ®−îc tr¹ng th¸i nhËp m« h×nh vµ

Tab Size and Draw trong Display Option

®iÒu khiÓn hÖ sè

tØ lÖ liªn quan tíi

bÒ dµy.

Render View

Hiển thị hình dạng mô hình, phản ánh hình dạng mặt cắt của các cấu kiện và

bề dày của chúng với hiệu ứng bóng

Zoom vào ra và điều khiển động

Tất cả các chức năng View Manipulation của Midas/Civil với chức năng Render View giúp

người dùng nắm chính xác hình dạng 3 chiều của mô hình nhập và kết quả phân tích, thiết kế thông qua các góc và điểm nhìn khác nhau

Các chức năng View Manipulation của Midas/Civil:

®iÒu khiÓn trong Tab Size trong

Di chuyển cửa sổ mô hình xuống dưới

Thao tác nhìn động

Dynamic View của MIDAS/Civil cung cấp các chức năng Zoom, Pan và Rotate, nó thể hiện

các quan sát trung thực về kết cấu từ các điểm nhìn mong muốn bằng cách giữ chuột trái và kéo

Kết hợp Dynamic Zoom/Rotate và Render View, chúng ta có thể nhìn vào trong và đi xuyên qua kết cấu (Walk Through Effect) hoặc bay qua kết cấu

Giữ chuột trái

kÐo con trá chuét

sang tr¸i hoÆc

Lựa chọn và kích hoạt/không kích hoạt

Lựa chọn

Các chức năng Selection là vô cùng quan trọng và không thể thiếu khi mô hình hoá Nó cho

phép nhân đôi nút, phần tử với cùng hoặc không cùng thuộc tính nh−: tải trọng hoặc các điều kiện biên, kích hoạt các phần đặc biệt, kiểm tra dữ liệu xuất, nhập…

MIDAS/Civil cung cấp các chức năng Selection sau:

Select Single Select Plane

Select Window Select Volume

Select Polygon Select All

Select Intersect Group

Select Identity-Node Select Identity-Elements

Select Previous Select Recent Entities

Phòng Thiết kế cầu 37 Công ty T− vấn Xây dựng Giao thông 8

Các lựa chọn đồ hoạ

Select Single

Lựa chọn bằng cách click chuột từng cái một Để huỷ lựa chọn đối t−ợng đã chọn, click lại vào

đối t−ợng đó

Select Window Unselect Window

Click các góc chéo của cửa sổ chứa các đối t−ợng để chọn hoặc huỷ chọn các đối t−ợng mong muốn

Khi sử dụng Window, chỉ chọn đ−ợc các nút và phần tử hoàn toàn nằm trong bằng cách kéo chuột từ trái sang phải

Khi sử dụng Window, chọn tất cả các phần tử nằm trong cửa sổ cũng nh− các phần tử bị cắt bởi biên cửa sổ bằng cách kéo con trỏ chuột từ phải sang trái

Lựa chọn từng phần tử bằng cách sử dụng Select Single

Kéo con trỏ từ trái sang phải Các

Các phần tử giao với biên cửa sổ sẽ

đ−ợc chọn

Select Polygon Unselect Polygon

Chọn hoặc huỷ chọn các nút, phần tử bằng cách click các góc của đa giác chứa các đối t−ợng liên quan

Chọn góc cuối của đa giác, click đúp chuột đồng thời giữ phím Ctrl, các phần

tử nằm trong đa giác sẽ đ−ợc chọn

Khi click góc cuối cùng, click đúp chuột trái, sẽ tạo đ−ợc 1 đa giác và tất cả các nút và phần tử nằm trong đa giác

Phòng Thiết kế cầu 39 Công ty T− vấn Xây dựng Giao thông 8

Select Intersect Unselect Intersect

Chọn hoặc huỷ chọn các phần tử bằng cách dùng 1 loạt các đoạn thẳng cắt qua các phần tử muốn chọn Khi click điểm cuối cùng, click đúp chuột trái, việc này sẽ kết thúc quá trình lựa chọn

Select Plane Unselect Plane

Chọn hoặc huỷ chọn tất cả các nút và hoặc các phần tử nằm trong mặt phẳng