Gen用戶培訓(xùn)手冊(cè)二鋼混時(shí)程分析

1、PAGE MIDAS/Gen培訓(xùn)課程（二）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)程分析北京市海淀區(qū)中關(guān)村南大街乙56號(hào)方圓大廈1402室Phone : 010-8802-6170 Fax : 010-8802-6171E-mail : BeijingmidasUhttp:/www.MidasUModeling, Integrated Design & Analysis Software目 錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc55721043 簡(jiǎn)要 PAGEREF _Toc55721043 h 1 HYPERLINK l _Toc55721044 設(shè)定操作環(huán)境及定義材料和截面 PAGERE

2、F _Toc55721044 h 2用建模助手建立模型 HYPERLINK l _Toc55721043 PAGEREF _Toc55721043 h 1 HYPERLINK l _Toc55721046 建立框架柱及剪力墻 PAGEREF _Toc55721046 h 6 HYPERLINK l _Toc55721047 樓層復(fù)制及生成層數(shù)據(jù)文件 PAGEREF _Toc55721047 h 9 HYPERLINK l _Toc55721048 定義邊界條件 PAGEREF _Toc55721048 h 10 HYPERLINK l _Toc55721049 輸入樓面及梁?jiǎn)卧奢d PAGER

3、EF _Toc55721049 h 11 HYPERLINK l _Toc55721050 輸入風(fēng)荷載 PAGEREF _Toc55721050 h 15 HYPERLINK l _Toc55721051 輸入時(shí)程分析數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc55721051 h 17 HYPERLINK l _Toc55721052 定義結(jié)構(gòu)類型 PAGEREF _Toc55721052 h 21 HYPERLINK l _Toc55721053 定義質(zhì)量 PAGEREF _Toc55721053 h 22 HYPERLINK l _Toc55721054 運(yùn)行時(shí)程分析 PAGEREF _Toc5572

4、1054 h 22 HYPERLINK l _Toc55721055 荷載組合 PAGEREF _Toc55721055 h 23 HYPERLINK l _Toc55721056 時(shí)程分析結(jié)果 PAGEREF _Toc55721056 h 24 PAGE 25簡(jiǎn)要 本例題介紹使用Midas/Gen 的時(shí)程分析功能來(lái)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: 500 x500 主梁： 250 x450，250 x600 次梁： 250 x400 連梁： 250 x1000 混凝土： C30 剪力墻： 250 層高： 一層：4.5m 二六層

5、：3.0m 設(shè)防烈度：7（0.10g） 場(chǎng)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2：主菜單選擇 工具單位體系: 長(zhǎng)度 m, 力 kN注：也可以通過(guò)程序右下角隨時(shí)更改單位。 定義單位體系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(hào)：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用建模助手建立模型1 : 主菜單選擇 模

6、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)，0，0，0；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(dòng): 輸入復(fù)制間距 ，在截面號(hào)增幅 1 (選擇次梁

7、截面)，在交叉分割項(xiàng)，將節(jié)點(diǎn)和單元都選上。 同時(shí)刪除部分梁?jiǎn)卧?。注：次梁截面修改也可以?yīng)用拖放的功能修改截面 建立次梁建立框架柱及剪力墻1：主菜單選擇 模型單元擴(kuò)展：注：對(duì)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)。擴(kuò)展類型：節(jié)點(diǎn)線單元 單元類型：梁?jiǎn)卧?材料：C30 截面：500 x500 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) 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=60，在模型窗口選擇軸網(wǎng)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(dòng) 輸

8、入復(fù)制間距：dz=4.5注：擴(kuò)展時(shí)可以勾選目標(biāo) 刪除選項(xiàng)，確認(rèn)是否保留梁?jiǎn)卧?。生成剪力?：主菜單選擇 模型單元分割：?jiǎn)卧愋停簤卧?任意間距： X=0,Z=1.9,1.2 5：主菜單選擇 模型單元?jiǎng)h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)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(hào)形式：選擇250 x1000（連梁截面） 模型窗口選擇修改的梁?jiǎn)卧獕Χ纯诓贾脴菍訌?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)復(fù)制層數(shù)據(jù): 復(fù)制次數(shù)：

9、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%偶然偏心注：程序自動(dòng)計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)，程序?qū)⒆詣?dòng)判別地面標(biāo)高以下的樓層不考慮風(fēng)荷載作用?？紤]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：需要輸出時(shí)稱分析層結(jié)果的時(shí)候，勾選時(shí)稱分析結(jié)果的層反應(yīng) 生成層數(shù)據(jù)3：主菜單選擇 建筑物數(shù)據(jù)自動(dòng)生成墻號(hào): 避免設(shè)計(jì)時(shí)不同位置的墻單元編號(hào)相同，特別是在利用擴(kuò)展單元功能時(shí)，一次生成多個(gè)墻單元時(shí)，這些墻單元的墻號(hào)相同，若這些墻單元不在直線上，X向、Y向都有時(shí)，程序則

10、認(rèn)為沒有直線墻不給配筋設(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) 輸入邊界條件輸入樓面及梁?jiǎn)卧奢d1: 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：6（2.0） 按 名稱：ROOF 荷載工況：DL（LL） 樓面荷載：

11、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(zhǎng)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)同樣方法輸入BATHROOM 樓面荷載注： 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。分配樓面荷載6 : 主菜單選擇 荷載連續(xù)梁?jiǎn)卧奢d： 荷載工況： DL 選擇： 添加 荷載類型：均布荷載 荷載作用單元：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：Z向，距離43.0 輸入梁?jiǎn)卧?/p>

12、荷載7：重復(fù)步驟5和6輸入屋面荷載及梁?jiǎn)卧奢d8: 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)： GB500092001。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注：程序只能自動(dòng)計(jì)算有剛性板假定層的風(fēng)荷載。 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(shí)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。輸入時(shí)程分析數(shù)據(jù)1：主菜單選擇 荷載時(shí)程分析數(shù)據(jù)時(shí)程荷載函數(shù)：添加時(shí)程函數(shù):時(shí)間函數(shù)數(shù)據(jù)類型：無(wú)量綱加速度 地震波：選Elcenth波（或其它波）放大系數(shù)：1（

13、也可以1） 添加時(shí)程函數(shù)2：主菜單選擇 荷載時(shí)程分析數(shù)據(jù)時(shí)程荷載工況：添加荷載工況名稱：SC1結(jié)束時(shí)間：20秒（指地震波的分析時(shí)間，若地震波的作用時(shí)間為50秒，我們只分析到20秒處）分析時(shí)間步長(zhǎng)：0.02（表示地震波上的取值步長(zhǎng)，一般不要低于的地震波的時(shí)間間隔）輸出時(shí)間步長(zhǎng)：2（整理結(jié)果時(shí)輸出時(shí)間步長(zhǎng)，例如結(jié)束時(shí)間為20秒，分析時(shí)間步長(zhǎng)為0.02秒，則計(jì)算結(jié)果有20/0.02=1000個(gè)，如果在輸出時(shí)間步長(zhǎng)中輸入2，則表示輸出以每2個(gè)為單位中的較大值，即輸出第一和第二時(shí)間段中的較大值，第三和第四時(shí)間段的較大值，以此類推。分析類型：線性，當(dāng)有非線性單元及非線性邊界單元時(shí)選擇非線性。分析方法：振型

14、疊加法，自振周期較大的結(jié)構(gòu)（如索結(jié)構(gòu)）采用直接積分法。時(shí)程類型：瞬態(tài)（地震波），當(dāng)波為諧振函數(shù)時(shí)選擇線性周期。加載順序：初始阻尼：直接輸入 輸入所有振型的阻尼比：0.05時(shí)程荷載工況3：主菜單選擇 荷載時(shí)程分析數(shù)據(jù)時(shí)程荷載工況：特征值分析控制 分析類型：默認(rèn)即可頻率數(shù)量：6（振型數(shù)）其它選項(xiàng)一律默認(rèn)即可特征值分析控制 4：主菜單選擇 荷載時(shí)程分析數(shù)據(jù)：地面加速度，定義地震波作用方向時(shí)程分析荷載工況名稱：SC1X方向時(shí)程分析函數(shù)：函數(shù)名稱：Elcenth系數(shù)：1（地震波增減系數(shù)）到達(dá)時(shí)間：10秒（表示地震波開始作用時(shí)間）Y方向時(shí)程分析函數(shù)：函數(shù)名稱：Elcenth系數(shù)：1（地震波增減系數(shù)）到達(dá)時(shí)

15、間：15秒（表示地震波開始作用時(shí)間）Z方向時(shí)程分析函數(shù)：若不考慮豎向地震作用此項(xiàng)可不填水平地面加速度的角度：X、Y兩個(gè)方向都作用有地震波時(shí)，如果輸入0度，表示X方向地震波作用于X方向，Y向地震波作用于Y方向。如果輸入90度，表示X方向地震波作用于Y方向，Y向地震波作用于X方向。如果輸入30度，表示X方向地震波作用于與X軸成30 度方向，Y向地震波作用于與Y軸成30度方向。操作：添加地面加速度定義結(jié)構(gòu)類型 主菜單選擇 模型結(jié)構(gòu)類型：三維分析，地震荷載作用方向 結(jié)構(gòu)類型：3D (三維分析)注： 當(dāng)只做水平向地震作用的時(shí)候，轉(zhuǎn)換到X、Y方向；需要做豎向地震分析的話，要轉(zhuǎn)換到X、Y、Z三個(gè)方向上。 將

16、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 荷載工況：DL LL 組合系數(shù)：1.0 0.5定義質(zhì)量運(yùn)行時(shí)程分析主菜單選擇 分析運(yùn)行分析以上為整個(gè)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(dòng)生成 設(shè)計(jì)規(guī)范：GB5001703 注：用戶亦可自定義所需的荷載，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)。荷載組合時(shí)程分析結(jié)果1：主菜單選擇 結(jié)果周期與振型：可以查

17、看各振型作用下的自振周期和振型形狀 自振周期和振型形狀2：主菜單選擇 結(jié)果時(shí)程分析結(jié)果位移/速度/加速度: 可以查看在地震波作用下，各個(gè)時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)的位移情況 荷載工況：SC1 步驟：11.16（可以任選某一時(shí)刻） 時(shí)間函數(shù)：Elcenth 位移：任選一方向位移 若選擇動(dòng)畫，可以以動(dòng)畫形式顯示各時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)的位移情況某一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的位移 動(dòng)畫模式3：主菜單選擇 結(jié)果時(shí)程分析結(jié)果時(shí)程分析圖形: 可以查看各節(jié)點(diǎn)位移及各單元的內(nèi)力及應(yīng)力情況 定義函數(shù)：位移（或梁?jiǎn)卧獌?nèi)力） 添加新函數(shù)名稱：D1 節(jié)點(diǎn)號(hào)：在模型窗口選擇某一節(jié)點(diǎn)結(jié)果類型：位移參考點(diǎn)：地面輸出分量：DX時(shí)程分析荷載工況：SC1包括振型號(hào)：全部節(jié)點(diǎn)位移 4：主菜單選擇 結(jié)果時(shí)程分析結(jié)果時(shí)程分析圖形:層數(shù)據(jù)圖形，以圖形方式查看各層在地震波作用下各時(shí)刻所分擔(dān)的地震剪力 方向：X軸方向（Y軸方向） 層：選某一層（或全選） 時(shí)程工況：SC1 層剪力圖形5：主菜單選擇 結(jié)果分析結(jié)果表格周期與振型: 提供以下結(jié)果：各振型的頻率和周期，各振型參與質(zhì)量，振型參與系數(shù)，振型方向系數(shù)，參與向量。（注：當(dāng)需要判斷模