Gen用户培训手册二钢混时程分析

1、PAGE MIDAS/Gen培训课程（二）钢筋混凝土结构时程分析北京市海淀区中关村南大街乙56号方圆大厦1402室Phone : 010-8802-6170 Fax : 010-8802-6171E-mail : BeijingmidasUhttp:/www.MidasUModeling, Integrated Design & Analysis Software目 录 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc55721043 简要 PAGEREF _Toc55721043 h 1 HYPERLINK l _Toc55721044 设定操作环境及定义材料和截面 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 建立框架柱及剪力墙 PAGEREF _Toc55721046 h 6 HYPERLINK l _Toc55721047 楼层复制及生成层数据文件 PAGEREF _Toc55721047 h 9 HYPERLINK l _Toc55721048 定义边界条件 PAGEREF _Toc55721048 h 10 HYPERLINK l _Toc55721049 输入楼面及梁单元荷载 PAGER

3、EF _Toc55721049 h 11 HYPERLINK l _Toc55721050 输入风荷载 PAGEREF _Toc55721050 h 15 HYPERLINK l _Toc55721051 输入时程分析数据 PAGEREF _Toc55721051 h 17 HYPERLINK l _Toc55721052 定义结构类型 PAGEREF _Toc55721052 h 21 HYPERLINK l _Toc55721053 定义质量 PAGEREF _Toc55721053 h 22 HYPERLINK l _Toc55721054 运行时程分析 PAGEREF _Toc5572

4、1054 h 22 HYPERLINK l _Toc55721055 荷载组合 PAGEREF _Toc55721055 h 23 HYPERLINK l _Toc55721056 时程分析结果 PAGEREF _Toc55721056 h 24 PAGE 25简要 本例题介绍使用Midas/Gen 的时程分析功能来进行抗震设计的方法。例题模型为六层钢筋混凝土框剪结构。 基本数据如下： 轴网尺寸：见平面图 柱: 500 x500 主梁： 250 x450，250 x600 次梁： 250 x400 连梁： 250 x1000 混凝土： C30 剪力墙： 250 层高： 一层：4.5m 二六层

5、：3.0m 设防烈度：7（0.10g） 场地： 类设定操作环境及定义材料和截面1：主菜单选择 文件新项目 文件保存: 输入文件名并保存2：主菜单选择 工具单位体系: 长度 m, 力 kN注：也可以通过程序右下角随时更改单位。 定义单位体系3 : 主菜单选择 模型材料和截面特性材料： 添加：定义C30混凝土材料号：1 名称：C30 规范：GB(RC) 混凝土：C30 材料类型：各向同性 定义材料4 : 主菜单选择 模型材料和截面特性截面： 添加：定义梁、柱截面尺寸定义梁、柱截面5 : 主菜单选择 模型材料和截面特性厚度： 添加：定义剪力墙厚度定义剪力墙厚度用建模助手建立模型1 : 主菜单选择 模

6、型结构建模助手框架： 输入：添加x坐标，距离5，重复2；距离3.9，重复2；距离4.3，重复2； 添加y坐标，距离5，重复3；编辑： Beta角，90度，生成框架；插入：插入点，0，0，0；Alpha，90。 建立框架12: 主菜单选择 模型结构建模助手框架：输入：添加x坐标，距离5，重复3； 添加y坐标，距离5，重复3；编辑： Beta角，90度，生成框架；插入：插入点，0，0，0；Alpha，90；Beta：0；Gamma，60。 建立框架23：主菜单选择 模型单元建立曲线并分割成线单元: 建立曲梁 建立曲梁4：主菜单选择 模型单元复制和移动: 输入复制间距 ，在截面号增幅 1 (选择次梁

7、截面)，在交叉分割项，将节点和单元都选上。 同时删除部分梁单元。注：次梁截面修改也可以应用拖放的功能修改截面 建立次梁建立框架柱及剪力墙1：主菜单选择 模型单元扩展：注：对于不生成柱子的位置，可以用解除选择不生成柱子位置的节点。扩展类型：节点线单元 单元类型：梁单元 材料：C30 截面：500 x500 输入复制间距：dz=4.5在模型窗口中选择生成柱的节点 生成框架柱 2：主菜单选择 模型单元修改单元参数参数类型: 选择Beta角，Beta=60，在模型窗口选择轴网2部分需要旋转的框架柱。 3：主菜单选择 模型单元扩展:扩展类型：线单元平面单元 单元类型 ：墙单元 生成形式： 复制和移动 输

8、入复制间距：dz=4.5注：扩展时可以勾选目标 删除选项，确认是否保留梁单元。生成剪力墙4：主菜单选择 模型单元分割：单元类型：墙单元 任意间距： X=0,Z=1.9,1.2 5：主菜单选择 模型单元删除： 在模型窗口选择被删除的墙单元注：x、z分别指单元坐标系的x、z方向。墙单元被分割6：主菜单选择 模型单元分割： 单元类型 ：线单元 被节点分割：在模型窗口选择要分割的单元及分割单元的节点7：主菜单选择 模型单元修改单元参数： 参数类型：截面号形式：选择250 x1000（连梁截面） 模型窗口选择修改的梁单元墙洞口布置楼层复制及生成层数据文件1：主菜单选择 建筑物数据复制层数据: 复制次数：

9、5 距离：3 添加在模型窗口中选择要复制的单元 楼层复制2：主菜单选择 建筑物数据生成层数据:点击生成层数据：考虑5%偶然偏心注：程序自动计算风荷载时，程序将自动判别地面标高以下的楼层不考虑风荷载作用。考虑刚性楼板：若为弹性楼板选择不考虑 地面高度：点击，若勾选使用地面高度，则程序认定此标高以下为地下室 勾选各构件承担的层间剪力 注：需要输出时称分析层结果的时候，勾选时称分析结果的层反应 生成层数据3：主菜单选择 建筑物数据自动生成墙号: 避免设计时不同位置的墙单元编号相同，特别是在利用扩展单元功能时，一次生成多个墙单元时，这些墙单元的墙号相同，若这些墙单元不在直线上，X向、Y向都有时，程序则

10、认为没有直线墙不给配筋设计。定义边界条件 主菜单选择 模型边界条件一般支承: 在模型窗口中选择柱底及墙底嵌固点 输入边界条件输入楼面及梁单元荷载1: 主菜单选择 荷载静力荷载工况: DL:恒荷载 LL：活荷载 WX:风荷载 WY:风荷载定义荷载工况 2: 主菜单选择 荷载自重: 荷载工况：DL 自重系数：Z=1 定义自重3：菜单选择 荷载定义楼面荷载类型： 定义各房间荷载: 办公室、卫生间、屋面名称：OFFICE 荷载工况：DL（LL） 楼面荷载：4.3（2.0） 按 名称：BATHROOM 荷载工况：DL（LL） 楼面荷载：6（2.0） 按 名称：ROOF 荷载工况：DL（LL） 楼面荷载：

11、7 （0.5） 按 定义楼面荷载 4: 主菜单选择 视图激活按属性激活： 选择按层激活: 激活2F层按层激活 5: 主菜单选择 荷载分配楼面荷载: 楼面荷载类型：OFFICE 分配模式：双向（或长度）荷载方向：整体坐标系Z 复制楼面荷载：方向Z，距离43在模型窗口指定加载区域节点同样方法输入BATHROOM 楼面荷载注： 楼面荷载分配不上，可检查分配区域内是否有空节点、重复节点、重复单元。分配楼面荷载6 : 主菜单选择 荷载连续梁单元荷载： 荷载工况： DL 选择： 添加 荷载类型：均布荷载 荷载作用单元：两点间直线 方向：整体坐标系Z 数值：W=10 复制荷载：Z向，距离43.0 输入梁单元

12、荷载7：重复步骤5和6输入屋面荷载及梁单元荷载8: 主菜单选择 视图激活全部激活 视图显示: 荷载 查看输入的荷载 显示荷载输入风荷载1: 主菜单选择 荷载横向荷载风荷载： 添加荷载工况：WX 风荷载设计标准： GB500092001。风荷载方向系数：X轴方向系数 1 Y轴方向系数 0注：程序只能自动计算有刚性板假定层的风荷载。 风荷载输入2: 重复步骤1，输入Y向风荷载WY, 注意此时风荷载方向系数: X轴方向系数0，Y轴方向系数1。输入时程分析数据1：主菜单选择 荷载时程分析数据时程荷载函数：添加时程函数:时间函数数据类型：无量纲加速度 地震波：选Elcenth波（或其它波）放大系数：1（

13、也可以1） 添加时程函数2：主菜单选择 荷载时程分析数据时程荷载工况：添加荷载工况名称：SC1结束时间：20秒（指地震波的分析时间，若地震波的作用时间为50秒，我们只分析到20秒处）分析时间步长：0.02（表示地震波上的取值步长，一般不要低于的地震波的时间间隔）输出时间步长：2（整理结果时输出时间步长，例如结束时间为20秒，分析时间步长为0.02秒，则计算结果有20/0.02=1000个，如果在输出时间步长中输入2，则表示输出以每2个为单位中的较大值，即输出第一和第二时间段中的较大值，第三和第四时间段的较大值，以此类推。分析类型：线性，当有非线性单元及非线性边界单元时选择非线性。分析方法：振型

14、叠加法，自振周期较大的结构（如索结构）采用直接积分法。时程类型：瞬态（地震波），当波为谐振函数时选择线性周期。加载顺序：初始阻尼：直接输入 输入所有振型的阻尼比：0.05时程荷载工况3：主菜单选择 荷载时程分析数据时程荷载工况：特征值分析控制 分析类型：默认即可频率数量：6（振型数）其它选项一律默认即可特征值分析控制 4：主菜单选择 荷载时程分析数据：地面加速度，定义地震波作用方向时程分析荷载工况名称：SC1X方向时程分析函数：函数名称：Elcenth系数：1（地震波增减系数）到达时间：10秒（表示地震波开始作用时间）Y方向时程分析函数：函数名称：Elcenth系数：1（地震波增减系数）到达时

15、间：15秒（表示地震波开始作用时间）Z方向时程分析函数：若不考虑竖向地震作用此项可不填水平地面加速度的角度：X、Y两个方向都作用有地震波时，如果输入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。如果输入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。如果输入30度，表示X方向地震波作用于与X轴成30 度方向，Y向地震波作用于与Y轴成30度方向。操作：添加地面加速度定义结构类型 主菜单选择 模型结构类型：三维分析，地震荷载作用方向 结构类型：3D (三维分析)注： 当只做水平向地震作用的时候，转换到X、Y方向；需要做竖向地震分析的话，要转换到X、Y、Z三个方向上。 将

16、结构的自重转换为质量：转换到X、Y (地震作用方向) 定义结构类型定义质量 主菜单选择 模型质量将荷载转换成质量： 质量方向：X，Y 荷载工况：DL LL 组合系数：1.0 0.5定义质量运行时程分析主菜单选择 分析运行分析以上为整个前处理阶段，包括建模、荷载输入、分析选项。下面介绍后处理阶段荷载组合主菜单选择 结果荷载组合: 一般组合：用于查看内力变形等，一般组合中有包络组合混凝土设计：用于结构设计部分组合 点击自动生成 设计规范：GB5001703 注：用户亦可自定义所需的荷载，先在左侧名称一栏定名称，在右侧选择荷载工况和组合系数。荷载组合时程分析结果1：主菜单选择 结果周期与振型：可以查

17、看各振型作用下的自振周期和振型形状 自振周期和振型形状2：主菜单选择 结果时程分析结果位移/速度/加速度: 可以查看在地震波作用下，各个时刻各节点的位移情况 荷载工况：SC1 步骤：11.16（可以任选某一时刻） 时间函数：Elcenth 位移：任选一方向位移 若选择动画，可以以动画形式显示各时刻各节点的位移情况某一时刻节点的位移 动画模式3：主菜单选择 结果时程分析结果时程分析图形: 可以查看各节点位移及各单元的内力及应力情况 定义函数：位移（或梁单元内力） 添加新函数名称：D1 节点号：在模型窗口选择某一节点结果类型：位移参考点：地面输出分量：DX时程分析荷载工况：SC1包括振型号：全部节点位移 4：主菜单选择 结果时程分析结果时程分析图形:层数据图形，以图形方式查看各层在地震波作用下各时刻所分担的地震剪力 方向：X轴方向（Y轴方向） 层：选某一层（或全选） 时程工况：SC1 层剪力图形5：主菜单选择 结果分析结果表格周期与振型: 提供以下结果：各振型的频率和周期，各振型参与质量，振型参与系数，振型方向系数，参与向量。（注：当需要判断模