作为结构整体分析软件，在引入国内之后，已全面纳入中国常用规范，计算结果的输出也考虑到国内常用计算软件SATWE的使用习惯，但通过具体操作发现尚有较多区别，二者间的参数对应关系须学习者自行摸索。以下为笔者在学习该软件过程中，针对SATWE的相关功能在midas/Gen中的实现及其前处理功能的体会，供同行参考。
1模型的建立1.1通过转换软件建模对于已经建立有SATWE模型的工程，可将SATWE模型直接导入到midas/Gen软件中(图1)，需要用到SATWE生成的三个文件：STRU.SAT、LOAD.SAT、WMASS.OUT，转换后生成STRU.mgt，在midas/Gen选择“导入>midasGenMGT文件”方式，将其导入存为*.mgb格式文件即可。这是较为简洁的一种方式，仅限于PKPM2008版之前的版本。
图2框架柱偏心图1SATWE模型转midas窗口图3框架梁偏心采用该方法时，需注意以下几点：
①从SATWE导入的只有材料、截面、荷载等信息，风荷载、地震力等均需手工补充输入。
②如果在PMCAD中输入框架梁、柱的偏心，在midas/Gen中会在边界条件中，以刚域的形式体现，输入偏心的框架梁，或与偏心布置框架柱相连的框架梁则以折线方式显示（图2，3）。因偏心造成楼层面积略有改变，视偏心值的大小及总楼层面积的多少，会导致重力荷载代表值出现一定偏差，导致地震力和结构的侧移刚度稍有出入，对结构整体计算略有影响。
③在SATWE中为考虑梁、柱、墙等混凝土构件的表面抹灰层荷载或设计特种混凝土时，需将混凝土容重增大，如取26～28kN/m3，在导入midas/Gen后，程序默认的中国规范中混凝土的容重按25kN/m3取值，如想与SATWE中保持一致，可先选定规范GB（RC），选定混凝土强度等级（如C30），再将规范选项改为“无”，即可修改混凝土的容重(图4)。
图4修改混凝土容重④PMCAD中输入的楼面均布荷载及梁上各种荷载都可正确导入midas/Gen中，但楼面均布荷载是以梁上线荷载的方式导入的，无法再次直观检查楼面荷载，经对比，其数值与PMCAD中楼面荷载导入SATWE后梁上线荷载相符。
⑤在PMCAD中布置的楼板无法导入midas/Gen中，如果结构比较简单、规则、楼板无大开洞，即无需考虑弹性楼板时，midas/Gen中可以在下拉菜单“模型>建筑物数据>定义层数据”中点击“生成层数据”，选择“考虑”刚性楼板即相当于在PMCAD中布置楼板，接力SATWE计算。如某结构需考虑弹性楼板，操作方式详见表1。
各种楼板输入方式对比表1弹性板类型楼板方式平面内厚度平面外厚度定义层数据时选项弹性板6板单元真实板厚真实板厚不考虑刚性板弹性板3板单元板厚填0真实板厚考虑刚性板弹性膜板单元真实板厚板厚填0不考虑刚性板注：1）PKPM中的“弹性板6”即采用壳元真实计算楼板平面内和平面外的刚度；2）PKPM中的“弹性板3”即假定楼板平面内无限刚，楼板平面外刚度是真实的；3）PKPM中的“弹性膜”即程序真实的计算楼板平面内刚度，楼板平面外刚度为零。
⑥程序可以自动计算所有输入单元的“自重（重量）”，用于静力分析以及施工阶段的分析，此时需执行下拉菜单“荷载>自重”，选择恒荷载工况，即将自重按恒荷载计算，X、Y向的自重系数填0，Z向填“－1”，表示与Z轴的正向相反。
⑦在动力分析（反应谱分析或时程分析）或静力等效地震荷载计算（底部剪
力法）时，需用到结构的“质量”和刚作者简介：马俊德，本科毕业于西安建筑科技大学，高工，一级注册结构工程师，email：majunde_001@163.com。
37BuildingStructure专业软件讲座Welearnwego度进行特征值分析，计算出结构的周期等，结构的总质量需分以下两步得到：1）执行下拉菜单“模型>结构类型”，选择“将结构的自重转换为质量”，通常不考虑竖向地震力时，选择“转换到X、Y”即可。2）执行下拉菜单“模型>质量>将荷载转化成质量”，即将各种荷载转化为重力荷载代表值。各种荷载的组合值系数取值详见《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）（以下简称《抗规》）第5.1.3条。
⑧执行下拉菜单“模型>建筑物数据>定义层数据”，点击“生成层数据”即可完成楼层组装。此处“地面高度”对应于“模型>建筑物数据>控制数据”中的“地面标高”，程序自动计算风荷载时，将自动判别地面标高以下的楼层不考虑风荷载作用，注意此功能不是用来定义地下室的。
定义地下室有两种方式：一是将地下室最底层的节点嵌固，其余节点约束X、Y两个方向的位移，在定义层数据的时候解除地下室各层的刚性楼板假定。二是在地下室周边的节点加弹簧，刚度根据土的特性确定。一般建议使用方法一。
⑨PMCAD中按开洞布置的剪力墙洞口，导入midas/Gen后无法识别，应在PMCAD中按输入连梁的方式布置洞口。
1.2.在midas/Gen中直接建立模型同在PMCAD中建模一样，依次执行定义截面、布置（建立）梁、板、柱、剪力墙等构件、布置荷载、楼层组装等等，在软件安装光盘中附带有建模动画，此处不再赘述。
需注意有别于PMCAD的一些建模功能：
①midas/Gen中柱也是通过梁单元模拟，这与PMCAD中不同（从SATWE导入的模型中，梁、柱均转换为梁单元）。
②midas/Gen中建立轴网后，梁、柱、板、剪力墙均可通过“扩展单元”实现。梁和柱可以通过“节点→线单元”，板和剪力墙可通过“线单元→平面单元”扩展而成。使用扩展功能生成板时，要注意去掉程序默认的“删除”选项，否则选中被扩展的梁单元将被删除，影响后续楼面荷载布置。
③通过“建立单元”的功能布置剪力墙,布置时采用“板单元”或“墙单元”模拟剪力墙，区别在于：
1)采用“板单元”模拟剪力墙时，必须进行板单元细分，将墙划分为1～2m的网格，洞口处需适当加密。其分析精度较高，且可输入节点两端顶标高不同的墙，即墙顶或墙底倾斜时，可采用板单元模拟剪力墙。
2)采用“墙单元”模拟则可节省分析时间，且后处理可直接按规范输出配筋结果。选择“墙单元”时，有“膜”和“板”两个选项，“膜”没有面外刚度，而“板”具有平面内和平面外刚度，由于墙可按实际厚度考虑其相应面内、面外刚度，建议选“板”。
④框架梁、框架柱的偏心布置：midas/Gen没有提供类似PMCAD中灵活的偏心布置，但可以通过两种方式实现：
1)定义梁、柱截面时，选择“修改偏心”输入偏心值。 这种方式对同一种编号的截面都起作用，即使相同截面，不同的偏心也需定义成不同的截面，造成截面定义偏多。采用这种方式布置后的构件，与PMCAD相同，可以直接在模型中显现出偏心，比较直观。
2)利用边界条件里设置梁端刚域实现梁、柱偏心：选择需要偏心布置的梁或柱，点击下拉菜单“模型>边界条件>设定梁端刚域”，输入构件两端的偏心值即
可。该方法可以对构件定义三个方向上的偏心，但在模型中构件不直接显现出偏心，打开“显示>边界”，勾选“梁端偏心”后，在已设置偏心的构件端部节点处会出现短线，短线长度同输入的偏心数值(图5，6)。
图5框架梁设置刚域图6框架柱设置刚域⑤在midas/Gen中按“分配楼面荷载”布置楼面荷载后，楼面荷载传导至梁上的线荷载按每个房间单独显示，而不是自动累计值，导致相邻房间共用梁上显示线荷载的字符重叠，无法辨别。如想检查导荷是否正确，可在布置其中一个房间的楼面荷载时，选择“转换为梁单元荷载”，布置相邻房间的楼面荷载时则不选此项，分别通过显示“楼面荷载”和“梁单元荷载”，即可查看楼面荷载传导至梁上的线荷载。
⑥输入边界条件：在midas/Gen中建立模型后，必须执行下拉菜单“模型>边界条件>一般支承”，选择需要嵌固的节点，约束其平动及转动即可。
1.3在Autocad中建立模型转换在Autocad中建立三维模型，生成dxf文件，在midas/Gen中导入dxf文件后，后续步骤同方法2。
1.4通过sap2000模型转换可导入sap2000V6、V7、V8版本生成的*.S2K文件。
2.荷载的输入2.1楼板及梁上荷载的输入①如果按生成层数据中“考虑”刚性楼板方式“布置楼板”时，楼板的荷载与PMCAD输入方式相同，恒荷载中应包含楼板自重。
②用板单元建立楼板时，楼板自重按“板上压力荷载”的形式传递，直接以节点荷载传递到板与梁共有的节点上，38专业软件讲座BuildingStructureWelearnwego这一点与“楼面荷载”以三角形或梯形荷载传递到梁上不同。
因此对板荷载来说，最好采用“楼面荷载”的方式。建立板单元时，对于楼板单独定义一种容重为0的混凝土材料，再按方法①布置楼面荷载即可。若各层荷载相同，在布置楼面荷载时，也可选择竖向复制，类似于SATWE的层间编辑功能。
③梁上荷载共有6种类型：集中荷载、集中弯矩/扭矩、均布荷载、均布弯矩/扭矩、梯形荷载、梯形弯矩/扭矩，基本能满足梁上荷载的工程需要。
2.2风荷载的输入midas/Gen中风荷载的输入较为简单，输入方式类似于SATWE，地面粗糙度、基本风压、体型系数等需设计人填写，结构周期和脉动增大系数可由程序自动计算。但必须在“定义层数据”后才可自动生成风荷载。
2.3地震力的输入以下仅介绍振型分解反应谱法在midas/Gen中的实现。 ①定义反应谱函数：与SATWE中直接填写地震信息不同，midas/Gen需先定义反应谱函数：点击下拉菜单“荷载>反应谱分析数据>反应谱函数”，添加设计反应谱函数，选择调用相应国家的反应谱数据，填写相应的抗震设防烈度、设计地震分组、场地类别等即可。此处有一“放大系数”可供修改，默认值为1.0，其功能是放大任意方向的地震力。
②定义反应谱荷载工况：即定义X、Y向或Z向的地震作用。点击下拉菜单“荷载>反应谱分析数据>反应谱荷载工况”后，“方向”选项中的“X－Y”和“Z”分别是定义水平地震力和竖向地震力，而X、Y向的地震力则是通过修改“地震作用角度”为0°和90°来实现。此处的“系数”为地震作用方向上反应谱荷载数据的放大系数，只放大所选择地震作用方向上的地震作用(图7)。点击“模态组合控制”，选择振型组合类型，按规范要求，对空间结构应采用考虑扭转耦联的CQC组合方法求解方程。此处“考虑振型正负号”在于给振型组合结果添加正
负号，使最终结果（弯矩、位移等）的相对性（比如各节点的弯矩符号、各节点间的相对位置）具有连贯性，仅为方便结果的查看。建议选择此项，“选择振型方向”和“选择振型形状”按程序默认值取用即可。
对于“阻尼比计算方法”一项，可按默认的“振型”法取用，混凝土结构阻尼比取为0.05。“特征值分析控制”中提供了三种方法：特征值向量的子空间迭代法和Lanczos法，以及多重Ritz向量法（MR法），可根据具体需要选用。
③偶然偏心的实现：midas/Gen中有两处“偶然偏心”的选项，在下拉菜单“模型>建筑物数据>层”中点击“生成层数据”后，出现“考虑偶然偏心”的勾选项，此处适用于底部剪力法计算地震作用；在定义反应谱工况时，还有一个“偶然偏心”的勾选项，用于采用反应谱分析，计算单向地震作用下的考虑偶然偏心影响。二者默认偏心值均为5％。
图7定义反应谱工况图8定义双向地震④双向地震作用的实现——midas/Gen中双向地震作用是在“荷载组合”中实现的。点击下拉菜单“结果>荷载组合”后，在“自动生成”选项中有“考虑正交结果”的勾选项，在“设置双向地震荷载工况”中的荷载工况1、2中，分别选择X、Y向地震作用荷载工况即可（图8）。
3结构分析与荷载组合midas/Gen中对于没有定义非线性单元，且所做分析为线性分析时，荷载组合可在后处理中进行，即运行分析后再做组合。这样可以缩短分析所需时间，分析的结果均为单工况结果，也可以查看相关的分析结果，然后在荷载组合中按规范要求的组合方式进行组合，得到最终的结果。当模型中设置有非线性单元，程序做非线性分析时，需在分析前建立荷载组合，然后将其定义为一个新的荷载工况后再做分析。
若同时选择“偶然偏心”和“双向地震”，在midas自动生成的荷载组合中，在与恒荷载、活荷载及风荷载等组合时，只有双向地震参与，而没有单向地震及偶然偏心的工况。偶然偏心未参与恒、活、风的组合，是因为双向地震取的已经是偶然偏心结果再进行的组合；未将单向地震作用与恒、活、风进行组合，应是出于双向地震作用较单向地震作用更为不利的考虑。但双向地震未采用X、Y向的单向水平地震作用组合，与《抗规》第5.2.3条规定不同，也与SATWE的处理方式不同（SATWE采用《抗震规范》规定）（图9）。
图9自动生成的荷载组合若与SATWE统一，则需手工修改荷载组合，望以后版本能在自动生成荷载组合时增加用户可选择组合方式的选项。
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