"几何刚度初始荷载"与"初始单元内力"的区别
Cheng Jianting
荷载〉初始荷载〉大位移〉几何刚度初始荷载...
荷载〉初始荷载〉小位移〉初始单元内力...
问题解答
"几何刚度初始荷载"用于非线性分析，"初始单元内力"用于一般静力分析；二者的
共同点是对结构刚度进行修正。
相关知识
MIDAS 中有几种初始荷载的定义方式，各自特点如下所述：
几何刚度初始荷载：描述当前荷载作用之前的结构的初始状态。输入几何刚度初始荷载进行非线性分析时，不需定义相应的荷载工况，程序会自动在内部考虑相应
荷载和内力，使其达到平衡，因此此时位移为0。如果用户又定义了荷载工况，则荷载相当于双重考虑，此时不仅会发生位移，而且内力也会增加1 倍左右。对
于几何刚度初始荷载的几点附加说明如下：
(1) 静力线性分析：不起作用。因此如果使用索单元建模，且没有初始单元内力数据的话，分析时会发生奇异；
(2) 静力非线性分析：根据几何刚度初始荷载考虑结构的初始状态。根据不同荷载工况，几何刚度会发生变化。另外，不同荷载工况作用效应的算术迭加不成
立；
(3) 施工阶段非线性分析（独立模型，不考虑平衡内力）：大位移分析，即几何刚度根据不同施工阶段荷载的作用发生变化，且考虑索单元节点坐标变化引起
的影响（索单元）；
(4) 施工阶段非线性分析（独立模型，考虑平衡内力）：几何刚度初始荷载不起作用，"初始荷载/平衡内力"发生作用；
(5) 施工阶段非线性分析（独立模型，考虑平衡内力，但未输入平衡内力，输入了几何刚度初始荷载）：几何刚度初始荷载不起作用，对施加的荷载工况进行
静力非线性分析。下个阶段中也一样，但前一阶段的荷载和本阶段的荷载相当于一同作用并对之进行分析；
(6) 移动荷载分析：程序会自动将索单元转换为等效桁架单元进行线性分析，其几何刚度将利用 "小位移/初始单元内力"来确定。
大位移/平衡单元节点内力：该功能只适用于施工阶段分析中选择非线性分析的独立模型，并且勾选了"包含平衡单元节点内力"选项时的情形。与几何刚度初始
荷载不同的是平衡单元节点内力的方式可以考虑加劲梁的内力。对于地锚式悬索桥，加劲梁的内力很小，所以两种方式都适用。但对于自锚式悬索桥，加劲梁的内
力很重要，因此不宜使用几何刚度初始荷载的方式。
小位移/初始单元内力：只适用于线性分析或动力分析，其作用与几何刚度初始荷载相同。即通过形成几何刚度来影响结构的总体刚度，但其刚度并不随作用荷载
的变化而变化。
小位移/初始荷载控制数据：进行线性分析时，将输入的初始单元内力添加给指定的荷载工况。如果不添加，则在分析时只考虑初始单元内力引起的几何刚度，在
相应荷载工况的内力结果中，不包含初始单元内力。