Midas-YJK接口使用说明

midas Gen转YJK模型操作与说明

一、界面及操作流程

接口软件读取Midas Gen导出的文本格式的数据文件（*.mgt），提取其中的模型信息后，转换成YJK模型数据文件（*.ydb）。详细操作步骤如下：

步骤1

在Midas Gen中将模型导出为mgt格式文件。建议导出前，先定义楼层数据(点击模型?建筑物数据?定义层数据，如图2.1.1）。直接使用Midas Gen自动生成的层数据中楼层数目往往比较多，不尽合理，可对其做必要的调整，如图2.1.2，最后将模型导出，图2.1.3。如果此步没有定义楼层数据，也可在后续操作中使用接口软件自动生成。

图2.1.1 在Midas Gen中定义楼层数据

图2.1.2 Midas Gen中生成层数据对话框

图2.1.3 从Midas Gen中导出mgt格式模型文件

步骤2

点击主界面中“转Midas模型”按钮如图2.1.4，在弹出对话框中，如图2.1.5，选择“导入MIDAS Gen”，并按“确定”按钮后即可启动Midas Gen转YJK接口软件。

图2.1.4 YJK与Midas Gen接口软件启动界面

图2.1.5 转换操作选择界面

点击上图确定按钮后，弹出如图2.1.6所示对话框，指定mgt文件所在路径，转换后的ydb文件所在路径及文件名称。点击确定后开始转换，转换完成后会有转换成功提示。

图2.1.6 Midas Gen接口主界面

步骤3

点击设置按钮设置转换参数，如图2.1.7。此步并不是必须执行的步骤，用户可以按默认参数设置对模型进行转换。

图2.1.7 接口软件的参数设置

对话框中有以下参数可供用户调整：

（1）斜角小于该角度（与xy平面）的杆件转为斜梁：

与xy平面夹角小于该角度的构件，转入YJK后，属性为梁，能参与房间生成并导荷；如果转为斜撑，则不能参与房间围区，后续的设计如弯矩调幅也不会执行；如果杆件的截面为圆管，即使与xy平面的夹角小于该角度，转入YJK后仍然为斜杆属性。

（2）斜角大于该角度（与xy平面）的杆件转柱：

与xy平面夹角小于等于该角度的杆件，并且不满足（1）中条件时，转入YJK之后，属性为斜杆。与xy平面夹角大于该角度值且在xy平面上的投影长度小于50mm的杆件，转入YJK后，属性为柱，杆件上节点的位置保持不变，杆件下节点z坐标不变，x、y坐标移成与上节点一致，与下节点相连构件的端点也移动到新的节点（如图2.1.8）。

a） Midas Gen中斜梁单元 b) YJK中柱构件

图2.1.8 斜杆转入前后构件位置对比

斜角大于该角度（与xy平面）的斜板转为斜墙：

与xy平面夹角小于等于该角度的斜板，当板四周有梁且能形成房间时，以楼板属性转入YJK中，由YJK根据楼板属性自动生成楼板，当不能形成房间时，斜板丢失。与xy平面夹角大于该角度值的斜板，转入YJK后，为斜墙，当模型中存在楼梯板、坡道时，通过角度的控制将其转为斜墙，不至于造成构件丢失，如图2.1.9。

a) Midas Gen 斜板 b) YJK斜墙

图2.1.9 斜板转换效果示意

（3）斜墙保持：

该参数针对于竖直面内的斜墙有效，该选项默认不选，在Midas Gen中建立的斜墙，转入YJK后，墙肢从上垂直而下；若勾选该选项，则斜墙保持原状。

图2.1.10中显示了两种常见的斜墙模型，图2.1.11与图2.1.17中显示了选项勾选与否,斜墙模型的转换效果对比。对于存在图2.1.10中左侧斜墙的结构及存在Midas Gen中多层墙转为YJK中一层墙的情况时，建议不勾选该选项，存在图2.1.10中右侧斜墙的结构，建议勾选。

图2.1.10 Midas Gen中的斜墙模型

图2.1.11 不勾选斜墙保持选项转入YJK后效果

图2.1.12 勾选斜墙保持选项转入YJK后效果

（4）模型与荷载选项：

板、梁荷载、点荷载、板荷载可依据用户的选择确定是否转入，对于体量大的结构，去掉部分选项可以加快读入速度。

（5）归并距离：

当2节点距离小于该参数时，节点会归并为同一个。归并有可能会造成构件丢失，如果在导入完成后的转换报告中有提示构件丢失，可以尝试将该参数减少(应>0)。

（6）使用上节点高调整梁端标高：

当勾选该选项时，将根据梁上节点标高调整梁标高，否则将根据梁两端点顶标高调整。 步骤4

点击图2.1.6中转换按钮后，软件从mgt文件中提取已有的层定义信息，并弹出一个层编辑的对话框，如图2.1.13 a)；如果mgt文件中没有楼层数据，软件可自动根据所有节点的标高生成一系列层数据。用户可以在其中修改层标高，也可以删除某个层标高（该标高的上下两层合并），还可以插入层标高。

图2.1.13 分层信息编辑对话框

软件的处理原则如下：

1)构件分层原则：软件根据构件的标高最高的节点的位置确定其归属层号，比如楼层表中第1层层高2000, 第2层层高3000，则标高最高节点位于(2000,5000]之间的构件都属于第2层；

2)重新生成：点击后会提示用户输入一个最小的层高（如图2.1.14 ），软件根据模型中所有节点的高度，重新进行分层，层高小于用户设置的最小层高的层不会再出现（如图2.1.13 b)）；

3)特殊层和普通层：将某楼层设定为特殊层时，该层转成为YJK中的空间层。空间层主要用于存在不能明确划分层的复杂结构部分(如：复杂的网架、网壳结构)，软件默认将顶层设为特殊层，特殊层与普通层的区别可以参考《YJK-Model建筑结构模型及荷载输入用户手册》一书。

4)删除选定：删除当前选择行。比如，删除图2.1.13 a)中的第4层所在行，该层不再存在，第4层层高变为4200；

5)插入：在当前行插入新的一行，并插入一个层底标高，该标高可根据用户自定义的插入层高自动计算得出。

6)仅楼板：只在有楼板的位置生成分层标高。

7)读上次：如果上次转换过该模型，可以使用该按钮读取上次转换时的分层表。 8)模型整体向z向移动：用户输入数值后，转入的模型将整体沿z向平移相应数值。

步骤5

执行转换，生成yjk工程，查看转换报告，转换过程中提示的各类警告词意义说明表见附录A。

二、单位

Midas Gen中可选的单位系统比较多，也比较灵活。如长度单位可为m、cm、mm、in、ft等多种形式。转入YJK后，均按工程习惯的单位显示，如构件的尺寸单位为mm，轴网尺寸单位为m，力的单位为kN。

三、材料

目前支持转入的材料包括混凝土、钢及钢-混凝土混合材料。混凝土材质包括混凝土结构设计规范（GB50010）中的各种标号混凝土（C15~C80）；钢材质包括钢结构设计规范（GB50017）中的Q235,Q345, Q390, Q420；Midas Gen中定义的型钢混凝土组合截面及钢管混凝土组合截面的混合材料，当组合截面形式能与图所示YJK中现有组合截面对应时，材料能准确转入，其它的组合截面及Midas Gen中的自定义材料暂不支持。

四、截面与板厚

当前用于建筑结构分析的单元按维数分主要有两类，即一维与二维单元。其中，一维单元主要用于桁架、梁、柱、斜撑构件的分析，二维单元主要用于楼板、墙构件的分析。一维单元的主要描述参数为截面，二维单元的描述参数为板厚。目前，两类单元的描述参数转入前后对应关系如下：

1、杆件截面（桁架、一般梁/变截面梁单元）

支持转入YJK的数据库/用户类型截面有（如表2.1.1）：角钢、槽钢、工字型截面、T型截面、箱型截面、管型截面、双槽钢截面、实腹长方形截面、实腹圆形截面、倒T形截面；

支持转入YJK的钢砼组合截面有：矩形砼-钢箱形-实心、矩形砼-钢管形-实心，圆形砼-钢管形-实心、钢管形-砼、矩形砼-H型钢、圆形砼-H型钢、矩形砼-十字H型钢；

支持Midas Gen中变截面组的转换，截面形状含：矩形，H型，箱型；目前只能支持沿单元长度方向截面高度呈线性变换的情况。

两软件的截面名称对应关系如表2.1.1所示，Midas Gen中自定义的截面以及U形加劲肋等，目前暂不支持转入。

表2.1.1 Midas Gen与YJK中截面名称对比

Midas Gen 角钢 槽钢 工字型截面 T型截面 箱型截面 管型截面 双槽钢截面 实腹长方形截面 实腹圆形截面 倒T形截面 矩形砼-钢箱形-实心 矩形砼-钢管形-实心 圆形砼-钢管形-实心 钢管形-砼 “L”形 槽型 工形 “T”形 箱型 圆管 双槽 矩形 圆形 “T”形 箱型劲 矩形柱内圆钢管 圆形柱内圆钢管 钢管砼 YJK 矩形砼-H型钢 圆形砼-H型钢 矩形砼-十字H型钢 十工劲 圆形柱内工字型钢 不对称十工劲

a) 数据库/用户类型截面 b) 组合截面

图2.1.17 Midas Gen中截面数据类型

图2.1.18 YJK中截面类型选择对话框

对于来自型钢库中的截面，程序从截面对应文件中查找截面名字，如果能找到，就转换为相应的YJK截面。用户可以通过修改截面对应文件来帮助接口正确转换型钢截面，该文件在YJK的安装目录下，文件名为m2y.txt。

2、厚度（板、墙单元）

在Midas Gen中定义的板或墙单元厚度，如图2.1.19，均能准确转入YJK中。

a) 板 b) 墙单元

图2.1.19 Midas Gen中二维单元建立对话框

五、构件

Midas Gen中的构件种类主要有梁单元（对应YJK中的斜撑、梁、柱），桁架、板、墙。各种构件的转换原则如下：

1、梁单元

竖向或接近竖向框架构件，转成YJK中的柱构件；

水平或接近水平框架构件，转换成YJK中的梁构件，记录于杆件上的截面特性调整系数，转入YJK后对应梁刚度放大/折减系数；

倾斜的框架梁构件，转换成斜杆构件。

2、桁架构件

与梁单元类似，依据构件与水平面的夹角，转换成YJK中的柱、梁、斜撑构件，且将构件两端都做弯矩释放。

3、板构件

转入YJK后为板构件，包含3节点板和4节点板，根据Midas Gen中楼板属性设定值，分两种情形增加楼板属性定义：

1)层数据对话框（如图）中楼板刚性楼板属性选不考虑时（对应YJK中的非刚性楼板假定）：

a)如果板的面内面外厚度（如图）均不为0，则应在YJK的前处理及计算模块中将板属性指为弹性板6；

b)如果板的面内厚度不为0，面外厚度为0，则应在YJK的前处理及计算模块中将板属性指为弹性膜；

2)层数据对话框中楼板刚性楼板属性选考虑时（刚性楼板假定）： a)如果板的面外厚度为0，则转成刚性楼板假定；

b)如果板的面外厚度不为0，且选择厚板，则转换为弹性板3。

图2.1.20 Midas Gen中层数据对话框

图2.1.21 Midas Gen中厚度数据对话框

4、Midas Gen中的墙构件

转入YJK后为墙元，Midas Gen中建立的非规则竖向或接近竖向的板构件，转入YJK后为墙构件，能自动进行网格划分，并准确参与后续计算与分析（如图）。

a) Midas Gen中的非规则板 b) YJK中的斜墙 图2.1.22 Midas Gen中竖向板构件与YJK中墙构件对应图

六、工况

Midas Gen中工况种类比较多，接口目前只转恒、活、风工况，且是定义了荷载转换为质量的工况。

对于非质量源工况，会弹出对话框让用户选择需要转换成质量源工况的工况类型。如图所示：

七、荷载与作用

1、节点集中荷载

Midas Gen中定义的6个自由度方向节点荷载，均能准确转入，两种软件的节点荷载对应关系如图所示。

a) Midas Gen中的节点荷载 b) YJK中的节点荷载

图2.1.24 节点集中荷载对应图

2、节点强制位移

Midas Gen中定义的6个自由度方向节点强制位移（既可为局部坐标系下位移，也可为整体坐标系下位移），均能准确转入YJK，两种软件的节点强制位移定义方式对应关系如图所示。

a) Midas Gen中的节点强制位移 b) YJK中的节点强制位移

图2.1.25 节点强制位移对应图

3、梁单元荷载

Midas Gen中梁、柱、斜撑上的线荷载都以梁单元荷载形式输入，梁单元荷载的种类如图所示。线荷载转入YJK中的方式与构件类型密切相关。

图2.1.26 Midas Gen中支持的梁单元荷载

1）水平及近似水平梁单元上的荷载（对应构件转为YJK中的梁构件） a、集中力

Midas Gen中单元长度方向（x向）荷载：转换为YJK梁两端节点荷载。

Midas Gen中非长度方向荷载：转换为YJK的梁上集中荷载和水平集中力荷载。 b、分布力

Midas Gen中单元长度方向（x向）均布荷载：转换为YJK梁两端节点荷载（总值为荷载分布长度×集度）。

Midas Gen中非长度方向荷载：与YJK中梁荷载类型匹配的荷载形式，直接转入（YJK中支持的梁荷载类型如图）；如不能匹配，按荷载总值相等的原则将荷载转为梁间均布荷载。

图2.1.27 YJK中支持的梁荷载

2）竖向及近似竖向梁单元上的荷载（对应构件转为YJK中的柱构件）

a、集中力

Midas Gen中单元长度方向（x向）荷载，转为柱上垂直集中荷载（如图）。 Midas Gen中非长度方向荷载，转为YJK中柱上水平集中力。 b、分布力

Midas Gen中单元长度方向（x向）均布荷载：转换为YJK柱顶节点荷载（总值为荷载分布长度×集度）。

Midas Gen中非长度方向荷载：与YJK中柱荷载类型匹配的荷载形式，直接转入（YJK中支持的柱分布荷载类型如图）；如不能匹配，按荷载总值相等的原则将荷载转换为柱间均布荷载。

图2.1.28 YJK中支持的柱荷载

3）斜杆上的梁单元荷载

等效为斜杆两端的节点荷载。 4、面压力荷载、楼面分配荷载

Midas Gen中的楼板荷载主要有面压力荷载和楼面分配荷载两种。 1）面压力荷载

转换时，软件以YJK中房间为单位，自动搜索房间内的板荷载，以房间均布楼面荷载的形式转入YJK中（当Midas Gen中板的各个节点的荷载值大小不一时，以竖向压力总值相等的原则将荷载等效成均布荷载）。

2）分配楼面荷载

转成YJK中的楼面荷载，分配模式依据Midas Gen中的定义值选取，如图2.1.29，两者对应关系如下：

Midas Gen中分配模式选单向：转入YJK后为对边传导；

Midas Gen中分配模式选双向：转入YJK后为梯形三角形传导；

Midas Gen中分配模式选多边形按长度导荷：转入YJK后为周边布置； Midas Gen中分配模式选多边形按面积导荷：转入YJK后为周边布置；

楼面分配荷载选转换为梁荷载时，转入YJK后楼面无均布荷载，荷载转为梁墙上线荷载；

假想次梁及线荷载，暂不支持。

对于空间层的面压力荷载，平均分配到相关的各个节点上。

图2.1.29 Midas Gen中的楼面分配荷载

5、风荷载

Midas Gen工程中有风荷载时，转换过程中会弹出风荷载匹配对话框供用户选择，如图所示：

由于YJK只支持X+、X-、Y+、Y-四种风荷载工况，所以用户可以根据需要进行手动匹配。

6、地震作用

对地震作用与效应的计算，两个软件都可以通过指定反应谱参数及效应组合方式（YJK软件中限定为CQC），由软件自动计算。

因此地震作用暂未转入。

八、边界条件

1、单点约束

单点约束是指对单个节点的一个或多个自由度施加固定约束或弹性约束，Midas Gen中的一般支承、节点弹性支承均属于单点约束。

Midas Gen中定义的一般支承（如图），不限节点空间位置，不限自由度数目，都能准确转入。

图2.1.30 Midas Gen中的一般支承

节点弹性支承，通常用于结构底层节点与地基的连接，Midas Gen中定义的节点弹性支承六个方向的刚度值，如图2.1.31，都能准确转入，但目前只支持线性类型支承。

a) Midas Gen中的节点弹性支承 b) YJK中的单点约束

图2.1.31 节点弹性支承定义方式对应图

为了施加约束方便，允许用户自己定义节点局部坐标系，在局部坐标系下施加节点约束。Midas Gen中在局部坐标系下定义的约束也能准确转入YJK中，两个软件的节点局部坐标对应关系如图所示。

a) Midas Gen中的节点局部坐标 b) YJK中的局部坐标系

图2.1.32 节点局部坐标定义方式对应图

2、两点约束

两点约束是指对两个独立节点的一个或多个自由度施加刚性或弹性约束，Midas Gen中的刚性连接、弹性连接均属于两点约束。YJK中也提供相应的两点约束。

Midas Gen与YJK中均能方便的定义两点约束（如图）用于模拟弹簧构件等，图中显示了在Midas Gen中建立的某简单平面结构模型与转入YJK后的模型图，模型中平面网架与柱之间通过两点弹性连接相连。

a) Midas Gen中的弹性连接 b) YJK中的两点约束

图2.1.33 两点弹性连接定义方式对应图

a) Midas Gen中的弹性连接

b) YJK中的两点约束

图2.1.34 使用两点弹性连接建模的简单平面结构模型对应图

3、梁端约束释放

Midas Gen中定义的梁端部约束释放，转入YJK后对应梁、柱、斜撑的一端铰接、两端铰接等特殊构件信息。

九、常见问题及注意事项

部分模型导入YJK后的计算结果可能与Midas Gen的结果不一致，差别通常是由两个软件在计算上的一些默认设置差异造成的，建议如下排查：

1)刚性楼板假定设置不一致。YJK软件中，根据楼板属性，自动形成分块刚性楼板区域，存在跃层构件时，会将其从刚性楼板假定中解除。这些处理方式与Midas Gen自动生成的刚性楼板可能会存在差别。可以在Midas Gen中通过增加刚性连接与解除刚膜连接的方法将楼层刚性楼板修改成与YJK相同后对比；也可以尝试在Midas Gen中定义层数据时，不要考虑刚性楼板，同时，在YJK中使用全房间洞，且计算参数中不选强制刚性楼板使两软件保持一致。

2)楼板自重计算方式不一致。有楼板时，Midas Gen中的楼板自重通过定义楼板材料的容重或质量密度考虑。YJK中通过导算参数设置对话框中勾选自动计算现浇板自重选项考虑，在梁、墙能围成房间的区域会自动生成楼板，如果Midas Gen中该房间没有楼板时，可在YJK中将房间指定成全房间洞。

3)材料容重是否一致。Midas Gen中定义的材料容重，转入YJK后都归入混凝土或钢材中的一种。可以在YJK参数输入对话框的材料信息项中查看材料容重值，Midas Gen中定义了混凝土与钢材之外的材料时，注意查改。

4)是否有弹性支座丢失。在转换报告中查找支座丢失的提示信息，可在YJK前处理及计算的节点属性菜单中人工添加。

5)地下室质量考虑方式。Midas Gen中可在建筑主控数据中指定使用地面标高，并且通过选项控制做特征值分析时，是否考虑地面以下的质量，如图2.1.35所示。转入YJK时未考虑该参数，建议勾选上该项之后再与YJK计算结果进行对比。

图2.1.35 Midas Gen中主控数据对话框

6)定义分层时应尽量减少构件合并的转换操作出现，也就是说，如果模型能分成多层时尽量分成多层，以避免由于荷载与单元合并造成的模型差异。对于带剪力墙的结构，最好是使用网格划分前的模型进行转换。

7)目前能导入的单元包括梁单元、桁架单元、板单元、墙单元，其余类型单元暂不导入。 8)对于水平的线构件（梁单元、桁架单元），如果Midas Gen中定义了beta角度，导入YJK后，会丢失该beta角度，截面会与Midas Gen中角度不一致。

9)Midas Gen中方向向上的荷载也会转换成质量，而YJK中荷载方向向上的荷载会被自动过滤，不会转换为结构质量。

10)Midas Gen中定义的梁端刚域，对应YJK中用于考虑梁柱连接重叠刚域的框架单元刚域长度，暂时未能转入。

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