sap2000鋼筋溷凝土非線性計(jì)算

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析1目錄目錄一、問(wèn)題描述一、問(wèn)題描述.3二、模型建立二、模型建立.42.1 快速建立初步模型快速建立初步模型 .42.2 定義軸網(wǎng)定義軸網(wǎng) .52.3 定義材料定義材料 .52.4 框架截面的定義、指定、剖分框架截面的定義、指定、剖分.62.6 樓板的定義、繪制、剖分樓板的定義、繪制、剖分.92.7 指定節(jié)點(diǎn)束縛指定節(jié)點(diǎn)束縛.112.8 指定線單元插入點(diǎn)指定線單元插入點(diǎn) .112.9 指定線對(duì)象的剛域指定線對(duì)象的剛域 .132.10 定義荷載模式定義荷載模式.132.11 對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載 .142.12 定義質(zhì)量源定義質(zhì)量源.152.13 定義時(shí)程分

2、析函數(shù)定義時(shí)程分析函數(shù).152.14 定義荷載工況定義荷載工況.162.15 定義廣義位移定義廣義位移.202.16 定義組定義組 .20三、有關(guān)鉸的相關(guān)計(jì)算三、有關(guān)鉸的相關(guān)計(jì)算.213.1 梁鉸計(jì)算梁鉸計(jì)算 .213.1.1 計(jì)算不同情況下的屈服彎矩和極限彎矩.21鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析23.2.2 計(jì)算不同情況下的屈服曲率和極限曲率.213.2 柱鉸的計(jì)算柱鉸的計(jì)算.223.2.1 軸力計(jì)算 .223.2.2 計(jì)算柱的屈服彎矩和極限彎矩.233.2.4 計(jì)算屈服面上的特殊點(diǎn).243.2.5 柱的彎矩曲率關(guān)系的定義以及梁的彎矩曲率定義 .263.3 向模型中添加梁鉸和柱鉸向模型中添

3、加梁鉸和柱鉸.284 分析運(yùn)行及結(jié)果查看分析運(yùn)行及結(jié)果查看.294.1 運(yùn)行分析工況運(yùn)行分析工況.294.2 小震下的運(yùn)行結(jié)果小震下的運(yùn)行結(jié)果 .304.2.1 層位移.304.2.2 層間位移 .304.2.3 層間位移角.314.2.4 層剪力.314.2.5 小震下的出鉸情況和破壞機(jī)制.324.2.6 小震下的滯回曲線 .324.3 大震的運(yùn)行結(jié)果大震的運(yùn)行結(jié)果.344.3.1 層位移.344.3.2 層間位移 .344.3.3 層間位移角.35由層間位移除以對(duì)應(yīng)的層高，就可以得到層間位移角，如下表：（單位：）.353104.3.4 層剪力.354.3.5 出鉸情況和破壞機(jī)制.364.3

4、.6 大震下的滯回曲線 .37鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析3一、問(wèn)題描述一、問(wèn)題描述 已知結(jié)構(gòu)為一棟七層框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為：15 層采用 C40；6、7 層采用 C30，恒載按實(shí)際梁、板、柱實(shí)際重量計(jì)算，不考慮裝飾荷載，活荷載按 2KN/m2 考慮，不考慮風(fēng)荷載。對(duì) El Centro 波（1942，NS 分量，峰值 341.7cm/s2）進(jìn)行調(diào)整，滿足七級(jí)的地震的加速度幅值。求結(jié)構(gòu)在小震和罕遇地震作用下的時(shí)程反應(yīng)性能（包括層位移、層間位移、層間位移角、層剪力、基底剪力及結(jié)構(gòu)的出鉸情況和破壞機(jī)制）。七層框架結(jié)構(gòu)圖梁配筋圖 柱配筋圖鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析

5、4二、模型建立二、模型建立2.1 快速建立初步模型快速建立初步模型 打開 sap2000，把系統(tǒng)單位設(shè)置為，創(chuàng)建新模型，選擇三維框架，在對(duì)應(yīng)空格如下填寫模型基本數(shù)據(jù)：在得到左下圖模型后在三維視圖中選中中跨所有梁?jiǎn)卧h除，然后分別把左右兩部分框架分別向中間平移 0.5m，得到右下圖模型。然后用快速繪制功能把中間的梁全部添加上。依次選中底層柱端在 z 方向平移-0.75m，并指定底層節(jié)點(diǎn)約束為固端。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析52.2 定義軸網(wǎng)定義軸網(wǎng) 選擇定義坐標(biāo)/軸網(wǎng)系統(tǒng)修改/顯示系統(tǒng)，修改變化了的 x、y 坐標(biāo)和 ID，使軸網(wǎng)和模型單元重合：2.3 定義材料定義材料 選擇定義材料快速

6、添加材料，添加 C30、C40 混凝土和HRB335、HPB235 鋼筋，由于方法類似，這里只給出 C30 圖片：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析62.4 框架截面的定義、指定、剖分框架截面的定義、指定、剖分 這里的截面包括不同尺寸，不同配筋，不同混凝土強(qiáng)度，不同位置的各種截面。根據(jù)一到五層的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同，邊梁和主梁的樓板加強(qiáng)作用不同，主梁和次梁的截面尺寸不同，總共可以劃分為以下八種不同截面：（1）一到五層的中間主梁（B-300X500-D-C）（2）六到七層的中間主梁（B-300X500-G-C）（3）一到五層的中間次梁（B-300X450-D-C）（4）六到七層的中間次梁（B-300

7、X450-D-C）（5）一到五層的邊次梁（B-300X450-D-S）（6）六到七層的邊次梁（B-300X450-D-S）（7）一到五層的柱子（C-D）（8）六到七層的柱子（C-G）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析7上面代號(hào)中第一個(gè)字母 B 表示梁（beam），C 表示柱（column），數(shù)字表示截面尺寸，后面一個(gè)字母 D 表示低層（15），G 表示高層（67），最后一個(gè)字母 C 表示中梁（centro），S 表示邊梁（side）。這里只給出 1-5 層柱子和主梁的定義過(guò)程：選擇定義截面屬性框架屬性添加新屬性concrete矩形：把截面名稱改為 B-300X500-D-C：選擇屬性修正，把中梁

8、的繞 3 軸慣性矩修正為 2：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析8選擇配筋混凝土，給梁配上鋼筋：同樣的方法設(shè)置好柱的截面和配筋：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析9定義好框架截面屬性后把各個(gè)截面類型指定給其對(duì)應(yīng)的構(gòu)件，并指定自動(dòng)剖分。2.6 樓板的定義、繪制、剖分樓板的定義、繪制、剖分 由于樓板的跨度相對(duì)比較大，板厚為120mm，剪切作用不是很明顯，這里選用薄殼模型。選擇定義截面屬性面截面shell：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析10點(diǎn)擊快速繪制面單元按鈕 出現(xiàn)如下圖框，選擇正確的截面畫在對(duì)應(yīng)的樓層：三維視圖中全部選中，編輯編輯面分割面基于面周邊上點(diǎn)分割面：三維視圖中全部選中，指定面自動(dòng)面網(wǎng)格剖

9、分按數(shù)目剖分：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析11 這里分割和剖分不同，分割會(huì)產(chǎn)生新的細(xì)小的面，但剖分并不會(huì)，剖分只是利用原來(lái)的面，但是計(jì)算精度更高。若不進(jìn)行剖分，則會(huì)出現(xiàn)樓板與主梁跨中變形不若不進(jìn)行剖分，則會(huì)出現(xiàn)樓板與主梁跨中變形不協(xié)調(diào)的情況。協(xié)調(diào)的情況。一般一個(gè)面至少要剖分為四個(gè)單元以上結(jié)果才會(huì)比較精確，綜合考慮計(jì)算時(shí)間隨剖分?jǐn)?shù)量成倍增長(zhǎng)以及本框架結(jié)構(gòu)的布局和樓板大小，采取按數(shù)目剖分為四個(gè)面。2.7 指定節(jié)點(diǎn)束縛指定節(jié)點(diǎn)束縛 對(duì)建筑結(jié)構(gòu)使用剛性隔板，避免了由于較大平面的樓板用膜單元模擬（樓板的剛度模擬為膜的剛度）所產(chǎn)生的數(shù)值準(zhǔn)確性問(wèn)題。這在建筑的側(cè)向（水平）動(dòng)力分析中是十分有用的，因?yàn)槠淇?/p>

10、以顯著減少所求解特征值問(wèn)題的計(jì)算時(shí)間。選中 Z 軸即表示按此束縛軸束縛節(jié)點(diǎn)隔板的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了剛性樓板的假定。依此指定不同樓層的節(jié)點(diǎn)束縛。三維視圖中全部選中，指定節(jié)點(diǎn)束縛Diaphragm添加新束縛：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析122.8 指定線單元插入點(diǎn)指定線單元插入點(diǎn)對(duì)已有模型構(gòu)件指定插入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件的偏心，構(gòu)件的幾何位置并不改變，模型中的節(jié)點(diǎn)位置并沒(méi)有改變，而力的傳遞作用位置發(fā)生了變化。SAP2000 中默認(rèn)的插入點(diǎn)的偏移值為零，而且結(jié)構(gòu)的方位基準(zhǔn)點(diǎn)在樓層高程處，故為了保證梁的表面與樓層高程平齊，框架梁的控制點(diǎn)要改為 8 Top Center。選擇屬性框架截面，選中所有梁截面：指

11、定框架插入點(diǎn)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析13得到模型如下：2.9 指定線對(duì)象的剛域指定線對(duì)象的剛域剛域系數(shù)表示指定了端部偏移的剛域部分，在彎曲和剪切變形時(shí)剛域程度。在剛域系數(shù)一欄可輸入 0 到 1 之間的一個(gè)系數(shù)，表示剛域的剛性程度從完全柔性到完全剛性。完全柔性表示剛域的彎曲和剪切剛度由線性單元的實(shí)際剛度確定；完全剛性即剛域內(nèi)部沒(méi)有彎曲和剪切變形。這里取為 0.7。三維圖中全部選中，指定框架端部長(zhǎng)度偏移：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析142.10 定義荷載模式定義荷載模式 這里定義兩種荷載模式 DEAD 和 LIVE。自重系數(shù)表示軟件將自動(dòng)計(jì)算結(jié)構(gòu)中所有構(gòu)件的的自重，將自重乘以這個(gè)自重

12、系數(shù)施加在結(jié)構(gòu)上。只需要定義一只需要定義一個(gè)為個(gè)為 1 的自重系數(shù)，即可以考慮結(jié)構(gòu)的全部自重，否則會(huì)造成重復(fù)考慮結(jié)構(gòu)自的自重系數(shù)，即可以考慮結(jié)構(gòu)的全部自重，否則會(huì)造成重復(fù)考慮結(jié)構(gòu)自重的錯(cuò)誤。重的錯(cuò)誤。定義荷載模式：2.11 對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載 填充墻厚度 200mm，空心磚重度取，主梁上高度 2.5m，次梁上314/KN m高度 2.55m。計(jì)算主梁下的填充墻的線荷載：114 0.2 2.57/qKN m計(jì)算次梁下的填充墻的線荷載：214 0.2 2.557.14/qKN m指定框架荷載分布：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析152.12 定義質(zhì)量源定義質(zhì)量源 為了滿足抗震規(guī)范重力荷載

13、代表值的相關(guān)要求，這里選用“來(lái)自荷載“這一項(xiàng)。按抗震規(guī)范的 5.1.3 條規(guī)定，自重，附加恒載的系數(shù)為 1.0，活荷載的系數(shù)取為 0.5.定義質(zhì)量源來(lái)自荷載： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析162.13 定義時(shí)程分析函數(shù)定義時(shí)程分析函數(shù)定義函數(shù)時(shí)程From File添加新函數(shù)：注意：注意：導(dǎo)入的 el centro 波的峰值為 3.417，可知其單位為，故此時(shí)必須，故此時(shí)必須2/m s把系統(tǒng)單位改成與波的單位一致，把系統(tǒng)單位改成與波的單位一致，即（若波的峰值為 341.7 則系統(tǒng)單位應(yīng)改為），這樣 sap 會(huì)自動(dòng)把系統(tǒng)單位賦予地震波數(shù)據(jù)，在后在后面定義比例系數(shù)時(shí)才不會(huì)因?yàn)閱挝坏牟煌霈F(xiàn)錯(cuò)誤

14、。面定義比例系數(shù)時(shí)才不會(huì)因?yàn)閱挝坏牟煌霈F(xiàn)錯(cuò)誤。2.14 定義荷載工況定義荷載工況為更好的反應(yīng)真實(shí)結(jié)果情況，這里自重產(chǎn)生的恒載和填充墻產(chǎn)生的恒載，恒載，以及活載都會(huì)引起結(jié)構(gòu)響應(yīng)以及活載都會(huì)引起結(jié)構(gòu)響應(yīng)，地震波的分析必須在荷載和活載的基礎(chǔ)之上采用地震波的分析必須在荷載和活載的基礎(chǔ)之上采用非線性分析，非線性分析，順序依次為恒載，活載，然后為地震波時(shí)程。這是因?yàn)榈卣鸩〞r(shí)程為非線性，如果其他為線性的話，是無(wú)法疊加的，通過(guò)非線性分析，可以將各個(gè)分析累積起來(lái)。若時(shí)程分析是從零初始條件開始的話則忽略了結(jié)構(gòu)重力的若時(shí)程分析是從零初始條件開始的話則忽略了結(jié)構(gòu)重力的影響，會(huì)導(dǎo)致結(jié)果嚴(yán)重失真。影響，會(huì)導(dǎo)致結(jié)果嚴(yán)重

15、失真。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析17在已知期望的荷載水平，且結(jié)構(gòu)可以承受此荷載時(shí)，應(yīng)該采用力控制。即在自重，填充墻恒載和活載的工況中均選擇力控制。為了反映實(shí)際情況，活荷載比例系數(shù)選為 0.5。定義荷載工況添加新荷載工況，輸入名稱 LIVE：其非線性參數(shù)如下：每階段最大總步數(shù)是分析中允許的最多步數(shù)，可以包含保存的步和結(jié)果未保存的中間子步。每階段最大空步數(shù)表示在非線性求解過(guò)程中，每步允許的空步數(shù)。每步最大 Constant-Stiffi 迭代數(shù)和每步最大 Newton-Raphson 迭代數(shù)是用來(lái)確保在分析的每一步達(dá)到平衡。迭代收斂容差用來(lái)確保在分析的每一步建立平衡。事件凝聚容差（相對(duì)）是在

16、使用事件到事件步開啟的情況下，非線性解算法對(duì)框架鉸的使用事件到事件的策略。若模型中有大量的鉸，則會(huì)產(chǎn)生大量的求解步。事件凝聚容差用來(lái)將事件聚合在一起，從而減少求解時(shí)間。在這里可以關(guān)閉，因?yàn)樵陟o力情況下，不會(huì)出現(xiàn)塑性鉸的狀況。每次迭代最大線鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析18性搜索，線性搜索加速度容差（容差），線性搜索步比例都是為了加快收斂。鉸的卸載方法有三種，這里選用第一種，計(jì)算效率最高。目標(biāo)力循環(huán)同樣是為了確保收斂和加速收斂。模態(tài)分析放在自重，填充墻恒載，活荷載之后，這樣可以更加精確的計(jì)算結(jié)構(gòu)的周期和振型，從而可以更加準(zhǔn)確的計(jì)算出 Rayleigh 阻尼。計(jì)算出的第一振型周期為 0.8748

17、8s，第二振型周期為 0.73997s。定義荷載工況添加新荷載工況，輸入名稱 Combine：（此工況可以用來(lái)計(jì)算各構(gòu)件的軸力設(shè)計(jì)值，以確定塑性鉸軸力參數(shù)）根據(jù) 7 度地震要求修改小震比例系數(shù)為 35/341.7=0.1024，大震的比例系數(shù)為 220/341.7=0.6438，用 L 表示小震（little），用 R 表示罕遇地震（rare）。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析19定義荷載工況添加新荷載工況，輸入名稱 QUAKE-L： 經(jīng)模態(tài)分析后第一振型周期為 0.87488s，第二振型周期為 0.73997s，然后就計(jì)算出了質(zhì)量比例阻尼和剛度比例系數(shù)。這里選用 Wilson 時(shí)間積分方式，

18、 取為 1.37.這里不考慮 P- 效應(yīng)：大震的方法類似，最后得到的所有荷載工況如下：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析202.15 定義廣義位移定義廣義位移 為了輸出層間位移，這里需要定義其廣義位移，然后用層間位移除以層高就可以得到層間位移角：2.16 定義組定義組 為了求層剪力，可以通過(guò)截面切割的方法進(jìn)行求解，要預(yù)先對(duì)每層的柱子定義組。注意，要把柱頂?shù)狞c(diǎn)也選中，SAP2000 中求和時(shí)需要用這兩個(gè)點(diǎn)的位置。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析21三、有關(guān)鉸的相關(guān)計(jì)算三、有關(guān)鉸的相關(guān)計(jì)算3.1 梁鉸計(jì)算梁鉸計(jì)算因?yàn)榈卣鸷奢d只在 U1 方向，所以只有主梁才有可能出鉸，次梁不會(huì)出鉸。根據(jù)梁的位置，截面

19、大小，混凝土強(qiáng)度和配筋多少可以分為以下幾種：（1）主梁，1-5 層 （2）主梁，6-7 層混凝土的保護(hù)層厚度，混凝土強(qiáng)度和鋼筋強(qiáng)度都取為標(biāo)準(zhǔn)值，即： c=25mm2302402335 N/ mm ,23.4 N/ mm ,26.8 N/ mmIIyccfff2302402200000N/ mm ,30000N/ mm ,32500N/ mmIIsccEEE3.1.1 計(jì)算不同情況下的屈服彎矩和極限彎矩計(jì)算不同情況下的屈服彎矩和極限彎矩（1）主梁，1-5 層60.90.9 941 335 465 10131.926ytyMadKN m6()941 335 (46535) 10135.551uty

20、sMadaKN m（2）主梁，6-7 層60.90.9 941 335 465 10131.926ytyMadKN m6()941 335 (46535) 10135.551utysMadaKN m3.2.2 計(jì)算不同情況下的屈服曲率和極限曲率計(jì)算不同情況下的屈服曲率和極限曲率根據(jù)規(guī)范規(guī)定受均布荷載的梁剪跨比為：。/1.5a D 配筋率：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析222941 5000.006736t另外：/0.93d D 下面為曲率的計(jì)算表格（單位：KN， m）分類tn0K2KyyMuMyu主梁-D0.00674556.1538101563101.60.0682131.93135.55

21、0.0190530.054747主梁-G0.00674556.66679375093.750.0731131.93135.550.0192540.0579233.2 柱鉸的計(jì)算柱鉸的計(jì)算3.2.1 軸力計(jì)算軸力計(jì)算根據(jù)柱的位置不同，可以分為以下幾種：（1）A-1 柱，這里稱為 a 柱（2）A-2 柱，這里稱為 b 柱（3）B-1 柱，這里稱為 c 柱（4）B-2 柱，這里稱為 d 柱運(yùn)行 combine 工況，計(jì)算各個(gè)柱子的軸力如下：（單位：KN）層數(shù)a 柱b 柱c 柱d 柱加權(quán)平均11584.20 2412.33 1895.79 2924.08 2135.49 21354.55 2042.7

22、1 1612.35 2454.78 1810.28 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析2331120.36 1679.67 1327.26 2004.26 1488.60 4882.03 1317.64 1040.28 1561.88 1166.92 5639.89 956.82 751.32 1126.65 845.23 6395.91 596.34 461.70 695.15 523.56 7150.67 237.17 170.75 264.84 201.88 加權(quán)系數(shù)1/31/31/61/6為了計(jì)算簡(jiǎn)便，對(duì)柱子的軸力歸一化處理，用每層柱軸力的加權(quán)平均值作為該層的代表值來(lái)計(jì)算鉸屬性。每層有每

23、層有 a 柱柱 4 根，根，b 柱柱 4 根，根，c 柱柱 2 根，根，d 柱柱 2根，得到各自的加權(quán)系數(shù)分別為根，得到各自的加權(quán)系數(shù)分別為 1/3、1/3、1/6、1/6。3.2.2 計(jì)算柱的屈服彎矩和極限彎矩計(jì)算柱的屈服彎矩和極限彎矩（1）1 層6(0.8 1140 335 5000.5 2135.49) 10686.630.80.5tyyaDMKN mND61140 335 (46040)0.5 2135.4910694.2().70 5utyssKN mMaDaaND（2）2 層6(0.8 1140 335 5000.5 1810.28) 10605.320.80.5tyyaDMKN

24、mND61140 335 (46040)0.5 1810.2810612.9().70 5utyssKN mMaDaaND（3）3 層6(0.8 1140 335 5000.5 1488.59) 10524.910.80.5tyyaDMKN mND61140 335 (46040)0.5 1488.5910532.5().50 5utyssKN mMaDaaND（4）4 層6(0.8 1140 335 5000.5 1166.92) 10444.490.80.5tyyaDMKN mND61140 335 (46040)0.5 1166.9210452.1().30 5utyssKN mMaDa

25、aND（5）5 層6(0.8 1140 335 5000.5 845.23) 103640.8.0.075tyyaDNDMKN m61140 335 (46040)0.5 845.2()0310371.71.5utyssMaDaKNDmaN（6）6 層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析246(0.8 1140 335 5000.5 523.56) 102830.8.0.655tyyaDNDMKN m61140 335 (46040)0.5 523.5()0610291.29.5utyssMaDaKNDmaN（7）7 層6(0.8 1140 335 5000.5 201.88) 102030.8.

26、0.235tyyaDNDMKN m61140 335 (46040)0.5 201.8()0810210.87.5utyssMaDaKNDmaN3.2.3 計(jì)算屈服曲率和極限曲率計(jì)算屈服曲率和極限曲率根據(jù)規(guī)范當(dāng)其反彎點(diǎn)在層高范圍內(nèi)時(shí)，可取為 Hn/(2h0),故可以得到底層柱的剪跨比為 3，以上各層為 2.72.配筋率都為 0.004957。各層柱子對(duì)應(yīng)的屈服彎矩和極限彎矩對(duì)應(yīng)的屈服曲率和極限曲率如下表：（單位：KN、m）層數(shù)Nna/D0K2KyyMuMyu12135.49 6169 0.1324686.63 694.27 0.03064 0.07576 21810.

27、28 6.15382.7174169271 169 0.11987605.33 612.97 0.02983 0.07496 31488.60 6.15382.7174169271 169 0.1085524.91 532.55 0.02858 0.07370 41166.92 6.15382.7174169271 169 0.09713444.49 452.13 0.02704 0.07216 5845.23 6.15382.7174169271 169 0.08575364.07 371.71 0.02508 0.07020 6523.56 6.66672.7174156250 156 0

28、.08408283.65 291.29 0.02159 0.07047 7201.88 6.66672.7174156250 156 0.06891203.23 210.87 0.01887 0.06776 3.2.4 計(jì)算屈服面上的特殊點(diǎn)計(jì)算屈服面上的特殊點(diǎn)為了定義屈服面，這里還需要計(jì)算屈服面上的特征點(diǎn)。對(duì)于柱的軸心受拉，只考慮鋼筋的抗拉作用： 3040 3351018.4IISyNA fKN軸心受壓考慮鋼筋混凝土共同作用，一到五層：40()(2500003040) 26.83040 3357636.93IIcscsyNAAfAfKN 六到七層：30()(2500003040) 20.1 3

29、040 3355982.30IIcscsyNAAfAfKN 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析25計(jì)算大小偏心臨界處的軸力和彎矩。有混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范6.2.7 條，計(jì)算可得界限受壓區(qū)高度。根據(jù)軸力平衡可得軸力0.674b（一到五層）11.0 26.8 500 460 0.6744154.5cobNf bhKN （六到七層）11.0 20.1 500 460 0.6743115.9cobNf bhKN 對(duì)應(yīng)的彎矩分別為 1191.39KNm 和 931.74KNm。通過(guò)前面 combine 工況計(jì)算的最大的軸壓力為 2924KN，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大小偏心界限處的軸壓力，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也沒(méi)有出現(xiàn)受拉的情況，

30、即不會(huì)出現(xiàn)大偏心受拉和小偏心受拉。說(shuō)明柱子在整個(gè)地震波的作用下，一直處于大偏心狀態(tài)。那么上邊計(jì)算的彎矩曲率關(guān)系是適用的。而對(duì)于小偏心受壓，大偏心受拉，小偏心受拉并不是我們要關(guān)心的，故無(wú)需定義在這三種情況下的彎矩曲率關(guān)系。如下圖分別為 1-5 層，6-7 層柱的屈服面的定義： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析263.2.5 柱的彎矩曲率關(guān)系的定義以及梁的彎矩曲率定義柱的彎矩曲率關(guān)系的定義以及梁的彎矩曲率定義定義截面屬性鉸屬性添加新屬性混凝土P-M2-M3 鉸：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析27定義截面屬性鉸屬性添加新屬性混凝土M3 鉸：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析28需要引起注意的是需要引

31、起注意的是點(diǎn) B 代表屈服，在上升到點(diǎn) B 之前，鉸內(nèi)沒(méi)有變形，無(wú)論對(duì)點(diǎn) B 指定何種變形值都應(yīng)將點(diǎn) B 的位移（轉(zhuǎn)動(dòng)）從點(diǎn) C、D 和 E 的變形中減去。只有超過(guò)點(diǎn) B 的塑性變形將被鉸顯現(xiàn)。所以點(diǎn)所以點(diǎn) C 的的 Curvature/SF 對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的值應(yīng)是值應(yīng)是，而不是，而不是。()/uyy/uy最后得到右邊共 9 中鉸。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析293.3 向模型中添加梁鉸和柱鉸向模型中添加梁鉸和柱鉸選擇組GROUP1：指定框架鉸C-1: 考慮到節(jié)點(diǎn)剛域的長(zhǎng)度以及塑性鉸本身的長(zhǎng)度，所以相對(duì)距離取 0.1 和0.9，指定完所有鉸后得到的模型圖為：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析30

32、4 分析運(yùn)行及結(jié)果查看分析運(yùn)行及結(jié)果查看4.1 運(yùn)行分析工況運(yùn)行分析工況Modal 工況是用來(lái)算振型周期的，Combine 工況是算軸力設(shè)計(jì)值的，這里都不運(yùn)行。下面是小震的運(yùn)行界面：大震的運(yùn)行界面類似，不再贅述。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析314.2 小震下的運(yùn)行結(jié)果小震下的運(yùn)行結(jié)果4.2.1 層位移層位移由于假設(shè)了剛性隔板，每層的各點(diǎn)位移是一致。故這里分別取節(jié)點(diǎn) 3440的位移代表每層的位移，這里給出 34 點(diǎn)的位移時(shí)程曲線，其它點(diǎn)值給出最大值和最小值，如下：（單位：mm）4.2.2 層間位移層間位移由廣義位移可以查看各層的層間位移，如下表：（單位：mm）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析

33、32 4.2.3 層間位移角層間位移角由層間位移除以對(duì)應(yīng)的層高，就可以得到層間位移角，如下表：（單位：）410層間位移角最大正位移角最大負(fù)位移角第一層7.27 -6.08 第二層6.50 -5.79 第三次6.50 -5.79 第四層5.74 -5.57 第五層5.74 -5.57 第六層4.96 -5.09 第七層4.96 -5.09 4.2.4 層剪力層剪力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力反應(yīng)分析33上圖中 SCUTn 表示第 n 層的截面切割（Section Cut），F(xiàn)1 表示 X 軸方向的合力即層剪力?？梢钥闯?1 層的層剪力最大，越往上層剪力越小。4.2.5 小震下的出鉸情況和破壞機(jī)制小震下的出鉸情況和破壞機(jī)制在 97 步即 1.94s 一