Gen用戶培訓(xùn)手冊一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

1、MIDAS/Gen培訓(xùn)課程（一）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震分析及設(shè)計(jì)目 錄簡要1設(shè)定操作環(huán)境及定義材料和截面2利用建模助手建立梁框架3建立框架柱及剪力墻7樓層復(fù)制及生成層數(shù)據(jù)文件9定義邊界條件10輸入樓面及梁單元荷載11輸入風(fēng)荷載15輸入反映譜分析數(shù)據(jù)16定義結(jié)構(gòu)類型18定義質(zhì)量19運(yùn)行分析19荷載組合20查看反力及內(nèi)力21位移21構(gòu)件內(nèi)力與應(yīng)力圖22梁單元細(xì)部分析24振型形狀及各振型所對應(yīng)的周期24穩(wěn)定驗(yàn)算25周期26層間位移26層位移27層剪重比27層構(gòu)件剪力比28傾覆彎矩28側(cè)向剛度不規(guī)則驗(yàn)算28扭轉(zhuǎn)不規(guī)則驗(yàn)算29薄弱層驗(yàn)算29一般設(shè)計(jì)參數(shù)30鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)31鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)33平面

2、輸出設(shè)計(jì)結(jié)果35簡要本例題介紹使用Midas/Gen 的反映譜分析功能來進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的方法。例題模型為六層鋼筋混凝土框-剪結(jié)構(gòu)。 基本數(shù)據(jù)如下：軸網(wǎng)尺寸：見平面圖柱: 500x500主梁： 250x450，250x500次梁： 250x400連梁： 250x1000混凝土： C30剪力墻： 250層高： 一層：4.5m 二六層 ：3.0m設(shè)防烈度：7º（0.10g）場地： 類設(shè)定操作環(huán)境及定義材料和截面1：主菜單選擇 文件>新項(xiàng)目 文件>保存: 輸入文件名并保存注：也可以通過程序右下角隨時更改單位。2：主菜單選擇 工具>單位體系: 長度 m, 力 kN 定義單位體系

3、3：主菜單選擇 模型>材料和截面特性>材料：添加：定義C30混凝土材料號：1 名稱：C30 規(guī)范：GB(RC) 混凝土：C30 材料類型：各向同性 定義材料 4：主菜單選擇 模型>材料和截面特性>截面：添加：定義梁、柱截面尺寸 定義梁、柱截面5：主菜單選擇 模型>材料和截面特性>厚度：添加：定義剪力墻厚度 定義剪力墻厚度利用建模助手建立梁框架1：主菜單選擇 模型>結(jié)構(gòu)建模助手>框架: 輸入：添加x坐標(biāo)，距離5，重復(fù)2；距離3.9，重復(fù)2；距離4.3，重復(fù)2； 添加y坐標(biāo)，距離5，重復(fù)3；編輯： Beta角，90度，生成框架；插入：插入點(diǎn)，0，0，

4、0；Alpha，-90。 建立框架12: 主菜單選擇 模型>結(jié)構(gòu)建模助手>框架：輸入：添加x坐標(biāo)，距離5，重復(fù)3；添加y坐標(biāo)，距離5，重復(fù)3；編輯： Beta角，90度，生成框架；插入：插入點(diǎn)，0，0，0；Alpha，-90；Beta：0；Gamma，-60。 建立框架23：主菜單選擇 模型>單元>建立曲線并分割成線單元: 建立曲梁 建立曲梁4：主菜單選擇 模型>單元>復(fù)制和移動: 輸入復(fù)制間距 ，在截面號增幅 1 (選擇次梁截面)，在交叉分割項(xiàng)，將節(jié)點(diǎn)和單元都選上。 同時刪除部分梁單元。注：次梁截面修改也可以應(yīng)用拖放的功能修改截面 建立軸網(wǎng)建立框架柱及剪力

5、墻1：主菜單選擇 模型>單元>擴(kuò)展：擴(kuò)展類型：節(jié)點(diǎn)線單元 單元類型 ：梁單元 材料：C30 截面：500x500 輸入復(fù)制間距：dz=-4.5在模型窗口中選擇生成柱的節(jié)點(diǎn)注：對于不生成柱子的位置，可以用解除選擇不生成柱子位置的節(jié)點(diǎn)。 生成框架柱2：主菜單選擇 模型>單元>修改單元參數(shù)>參數(shù)類型: 選擇Beta角，Beta=60º，在模型窗口選擇框架2部分需要旋轉(zhuǎn)的框架柱。 3：主菜單選擇 模型>單元>擴(kuò)展:擴(kuò)展類型：線單元平面單元 單元類型 ：墻單元 生成形式： 復(fù)制和移動 輸入復(fù)制間距：dz=-4.5注：擴(kuò)展時可以勾選目標(biāo)> 刪除選項(xiàng)

6、，確認(rèn)是否保留梁單元。 生成剪力墻4：主菜單選擇 模型>單元>分割：單元類型：墻單元 任意間距： X=0,Z=1.9,1.25: 菜單選擇 模型>單元>刪除： 在模型窗口選擇被刪除的墻單元注：x、z分別指單元坐標(biāo)系的x、z方向。墻單元被分割6：主菜單選擇 模型>單元>分割： 單元類型 ：線單元 被節(jié)點(diǎn)分割：在模型窗口選擇要分割的單元及分割單元的節(jié)點(diǎn) 分割線單元7：主菜單選擇 模型>單元>修改單元參數(shù)：參數(shù)類型：截面號形式：選擇250x1000（連梁截面） 模型窗口選擇修改的梁單元 墻洞口布置樓層復(fù)制及生成層數(shù)據(jù)文件1 主菜單選擇 建筑物數(shù)據(jù)>

7、;生成層數(shù)據(jù): 復(fù)制次數(shù)：5 距離：3 添加在模型窗口中選擇要復(fù)制的單元 樓層復(fù)制2：主菜單選擇 建筑物數(shù)據(jù)>生成層數(shù)據(jù): 點(diǎn)擊生成層數(shù)據(jù)：考慮5%偶然偏心考慮剛性樓板：若為彈性樓板選擇不考慮 地面高度：點(diǎn)擊，若勾選使用地面高度，則程序認(rèn)定此標(biāo)高以下為地下室，勾選各構(gòu)件承擔(dān)的層間剪力 注：程序自動計(jì)算風(fēng)荷載時，程序?qū)⒆詣优袆e地面標(biāo)高以下的樓層不考慮風(fēng)荷載作用。生成層數(shù)據(jù)3：主菜單選擇 建筑物數(shù)據(jù)>自動生成墻號: 避免設(shè)計(jì)時不同位置的墻單元編號相同，特別是在利用擴(kuò)展單元功能時，一次生成多個墻單元時，這些墻單元的墻號相同，若這些墻單元不在直線上，X向、Y向都有時，程序則認(rèn)為沒有直線墻不

8、給配筋設(shè)計(jì)。定義邊界條件主菜單選擇 模型>邊界條件>一般支承:在模型窗口中選擇柱底及墻底嵌固點(diǎn) 注：可以利用面選的功能對下部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選擇。 輸入邊界條件輸入樓面及梁單元荷載1: 主菜單選擇 荷載>靜力荷載工況: DL:恒荷載 LL：活荷載 WX:風(fēng)荷載 WY:風(fēng)荷載定義荷載工況2: 主菜單選擇 荷載>自重: 荷載工況：DL 自重系數(shù)：Z=-1定義自重3：菜單選擇 荷載>定義樓面荷載類型： 定義各房間荷載: 辦公室、衛(wèi)生間、屋面名稱：OFFICE 荷載工況：DL（LL） 樓面荷載：-4.3（-2.0） 按 名稱：BATHROOM 荷載工況：DL（LL） 樓面荷載：-

9、6（-2.0） 按 名稱：ROOF 荷載工況：DL（LL） 樓面荷載：-7（-0.5） 按 定義樓面荷載4: 主菜單選擇 視圖>激活>按屬性激活： 選擇按層激活： 激活2F層按層激活5: 主菜單選擇 荷載>分配樓面荷載:樓面荷載類型：OFFICE 分配模式：雙向（或長度）荷載方向：整體坐標(biāo)系Z 復(fù)制樓面荷載：方向Z，距離43在模型窗口指定加載區(qū)域節(jié)點(diǎn)注： 樓面荷載分配不上，可檢查分配區(qū)域內(nèi)是否有空節(jié)點(diǎn)、重復(fù)節(jié)點(diǎn)、重復(fù)單元。同樣方法輸入BATHROOM 樓面荷載分配樓面荷載6: 主菜單選擇 荷載>連續(xù)梁單元荷載：荷載工況： DL 選擇： 添加荷載類型：均布荷載 荷載作用單

10、元：兩點(diǎn)間直線 方向：整體坐標(biāo)系Z 數(shù)值：W=-10 復(fù)制荷載：方向Z，距離43 輸入梁單元荷載7：重復(fù)步驟5和6輸入屋面荷載及梁單元荷載8: 主菜單選擇 視圖>激活>全部激活 視圖>顯示: 荷載 查看輸入的荷載 顯示荷載輸入風(fēng)荷載1: 主菜單選擇 荷載>橫向荷載>風(fēng)荷載> 添加荷載工況：WX 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)： GB50009-2001。注：程序只能自動計(jì)算有剛性板假定層的風(fēng)荷載。風(fēng)荷載方向系數(shù)：X軸方向系數(shù) 1 Y軸方向系數(shù) 0 風(fēng)荷載輸入2： 重復(fù)步驟1，輸入Y向風(fēng)荷載WY, 注意此時風(fēng)荷載方向系數(shù) ： X軸方向系數(shù)0，Y軸方向系數(shù)1輸入反映譜分析數(shù)據(jù)1

11、、主菜單選擇 荷載>反映譜分析數(shù)據(jù)>反映譜函數(shù)>添加:設(shè)計(jì)反映譜：GB50011-2001 設(shè)計(jì)地震分組：1 地震設(shè)防烈度：7º（0.10g） 場地類別： 地震影響：多遇地震 阻尼比：0.05 生成設(shè)計(jì)反映譜2：主菜單選擇 荷載>反映譜分析數(shù)據(jù)>反映譜荷載工況:特征值分析控制>頻率數(shù)量（振型數(shù)）：6 反映譜分析控制： 振型組合方法：CQC 反映譜荷載工況名稱：Rx (Ry) 地震角度：0º( 90º) 周期折減系數(shù)：0.8 反映譜荷載工況定義結(jié)構(gòu)類型 主菜單選擇 模型>結(jié)構(gòu)類型：注： 當(dāng)只做水平向地震作用的時候，轉(zhuǎn)換到X、

12、Y方向；需要做豎向地震分析的話，要轉(zhuǎn)換到X、Y、Z三個方向上。三維分析，地震荷載作用方向結(jié)構(gòu)類型：3-D (三維分析)將結(jié)構(gòu)的自重轉(zhuǎn)換為質(zhì)量：轉(zhuǎn)換到X、Y (地震作用方向) 定義結(jié)構(gòu)類型定義質(zhì)量 主菜單選擇 模型>質(zhì)量>將荷載轉(zhuǎn)換成質(zhì)量：質(zhì)量方向：X，Y 注：此處轉(zhuǎn)換得荷載不包括自重。荷載工況：DL ( LL) 組合系數(shù)：1.0 ( 0.5)定義質(zhì)量運(yùn)行分析主菜單選擇 分析>運(yùn)行分析以上為整個前處理階段，包括建模、荷載輸入、分析選項(xiàng)。下面介紹后處理階段荷載組合主菜單選擇 結(jié)果>荷載組合: 一般組合：用于查看內(nèi)力變形等，一般組合中有包絡(luò)組合注：1. 考慮雙向地震勾選雙向地

13、震程序會在荷載組合中自動添加。2.用戶亦可自定義所需的荷載用戶，先在左側(cè)名稱一欄定名稱，在右側(cè)選擇荷載工況和組合系數(shù)。混凝土設(shè)計(jì)：用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分組合 點(diǎn)擊自動生成 設(shè)計(jì)規(guī)范：GB50010-02 荷載組合查看反力及內(nèi)力1：主菜單選擇 結(jié)果>反力>反力： 柱腳內(nèi)力（軸力和彎矩） Z向與X向基底反力2：主菜單選擇 結(jié)果>反力>查看反力: 可以查看基底任意節(jié)點(diǎn)內(nèi)力 位移1：主菜單選擇 結(jié)果>位移>位移形狀: 可以查看任意節(jié)點(diǎn)各方向位移 >位移等值線: 可以查看任意節(jié)點(diǎn)各方向位移注意位移非撓度，撓度應(yīng)為相對位移>查看位移: 查看每個節(jié)點(diǎn)位移情況水平力作

14、用下各層側(cè)移簡圖構(gòu)件內(nèi)力與應(yīng)力圖1：主菜單選擇 結(jié)果>內(nèi)力>梁單元內(nèi)力圖: 查看在各種工況組合下梁單元內(nèi)力 墻單元內(nèi)力圖: 查看在各種工況組合下墻單元內(nèi)力梁單元內(nèi)力圖 墻單元內(nèi)力圖2：主菜單選擇 結(jié)果>應(yīng)力>梁單元應(yīng)力圖: 查看各種工況組合下梁單元應(yīng)力 3：主菜單選擇 結(jié)果>內(nèi)力>構(gòu)件內(nèi)力圖: 查看在各種工況組合下梁單元內(nèi)力梁設(shè)計(jì)彎矩包絡(luò)圖梁單元細(xì)部分析主菜單選擇 結(jié)果>梁單元細(xì)部分析: 查看各個梁單元在各種工況作用下應(yīng)力及內(nèi)力圖 梁單元細(xì)部分析振型形狀及各振型所對應(yīng)的周期主菜單選擇 結(jié)果>周期與振型: 查看各種振型作用下的結(jié)構(gòu)各向位移及自振周期

15、振型形狀及周期穩(wěn)定驗(yàn)算主菜單選擇 結(jié)果>穩(wěn)定驗(yàn)算: 剛重比驗(yàn)算 結(jié)構(gòu)類型： 框剪 荷載工況：全選 穩(wěn)定驗(yàn)算周期主菜單選擇 結(jié)果>分析結(jié)果表格>振型與周期：輸出各振型周期及有效質(zhì)量參與系數(shù) 周期 層間位移主菜單選擇 結(jié)果>分析結(jié)果表格>層>層間位移角驗(yàn)算： 輸出各種工況下各層的層間位移角，并和層間位移角限值進(jìn)行驗(yàn)算。 層間位移層位移1、主菜單選擇 結(jié)果>分析結(jié)果表格>層>層位移:輸出水平作用下各層最大位移及平均位移 層位移層剪重比主菜單選擇 結(jié)果>分析結(jié)果表格>層>層剪重比: 輸出各層地震作用下各層的剪力及剪重比 層剪力及剪

16、重比層構(gòu)件剪力比主菜單選擇 結(jié)果>分析結(jié)果表格>層>層構(gòu)件剪力比： 查看各種工況下框架柱和剪力墻的地震剪力和比率。層構(gòu)件剪力比傾覆彎矩 主菜單選擇 結(jié)果>分析結(jié)果表格>層>傾覆彎矩： 查看各種工況下框架和剪力墻的傾覆彎矩。傾覆彎矩側(cè)向剛度不規(guī)則驗(yàn)算主菜單選擇 結(jié)果>分析結(jié)果表格>層>側(cè)向剛度不規(guī)則驗(yàn)算: 輸出各層的層剛度比，并判斷側(cè)向剛度是否規(guī)則。 層剛度比扭轉(zhuǎn)不規(guī)則驗(yàn)算主菜單選擇 結(jié)果>分析結(jié)果表格>層>扭轉(zhuǎn)不規(guī)則驗(yàn)算 輸出各種工況下各層的高度，標(biāo)高，層間位移，樓層最大層間位移，并判斷扭轉(zhuǎn)是否規(guī)則。扭轉(zhuǎn)不規(guī)則驗(yàn)算薄弱層驗(yàn)

17、算主菜單選擇 結(jié)果>分析結(jié)果表格>層>樓層承載力突變驗(yàn)算： 輸出各層抗剪承載力，本層與上一層的抗剪承載力之比，并判斷各層強(qiáng)度是否規(guī)則。樓層承載力突變驗(yàn)算一般設(shè)計(jì)參數(shù)1：主菜單選擇 設(shè)計(jì)>一般設(shè)計(jì)參數(shù)>定義計(jì)算長度系數(shù)： 設(shè)計(jì)類型 ：三維 注：此時自動計(jì)算“計(jì)算長度系數(shù)”只適用于鋼結(jié)構(gòu)。由程序自動計(jì)算“計(jì)算長度系數(shù)” ：若選則按GB50010-2002第7.3.11條中第3想算，否則按7.3.11條中表7.3.11-2計(jì)算，此時須設(shè)計(jì)項(xiàng)算，否則按7.3.11條中表7.3.11-2計(jì)算，此時須設(shè)計(jì)者自己輸入計(jì)算長度系數(shù)。定義框架2：主菜單選擇 設(shè)計(jì)>一般設(shè)計(jì)參數(shù)

18、>指定構(gòu)件：自動指定構(gòu)件自由長度。當(dāng)梁單元中間被其它節(jié)點(diǎn)分割成幾部分時，需由程序自動指定構(gòu)件，定義梁單元在強(qiáng)軸作用平面內(nèi)的自由長度。注：當(dāng)有非直線梁單元時,需在模型中選擇此梁單元由手動完成。 指定構(gòu)件2：主菜單選擇 設(shè)計(jì)>一般設(shè)計(jì)參數(shù)>編輯構(gòu)件類型：定義框架柱：角柱、底層柱 定義框架梁 定義剪力墻：加強(qiáng)位置、一般位置 注：此功能可以用于指定斜向構(gòu)件，例如斜柱、斜梁等。 編輯構(gòu)件類型鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)1：主菜單選擇 設(shè)計(jì)>鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)>定義抗震等級：定義抗震等級及梁端彎矩調(diào)幅系數(shù) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 2：主菜單選擇 設(shè)計(jì)>鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)>編輯混凝土材料特性:定義主筋、箍筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度及混凝土強(qiáng)度等級鋼筋混凝土材料特性3：主菜單選擇 設(shè)計(jì)>鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)>定義設(shè)計(jì)用鋼筋直徑:選擇梁、柱、墻鋼筋直徑及混凝土保護(hù)層厚度 鋼筋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)1：主菜單選擇 設(shè)計(jì)>鋼筋混凝土構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)>梁配筋設(shè)計(jì): 梁設(shè)計(jì)結(jié)果查看選擇