梁桥抗震设计专题

“老朱陪您学Civil”之梁桥抗震抗震分析难点：1.规范关于分析计算方面的内容介绍较少。2.工程师对结构动力学分析相对陌生。3.边界非线性及材料非线性在静力分析中接触较少。4.抗震分析需要综合上述三点内容，短期学习很难掌握。个人总结抗震设计的知识体系：一个理念、两种方法、四个工具、三项注意目录一、延性设计理念二、反应谱分析方法（

M-phi曲线、Pushover）三、时程分析方法（选波工具、纤维/骨架模型）四、抗震分析的三点注意事项1.非线性边界的模拟。2.桩基础的模拟。3.Mander本构定义约束混凝土。1972年12月23日首都马那瓜发生罕遇强烈地震至少0.35g，5000多人死亡，市区1万多栋楼房夷为平地，而马那瓜当时最高的建筑美洲银行虽位于震中，昂然不倒，楼立墟群。延性抗震-成功典范1.延性设计思路第一道防线：

将连梁中部开孔，结构遭遇地震作用时，在连梁开洞处开裂屈服，形成塑性铰，可以耗散能量；第二道防线：

连梁破坏后，各分体系（L形柔性筒）作为独立抗震单元，整体结构变柔，自振周期变长，地震动力反应大大减小。延性设计：

桥梁体系中设置延性构件，桥梁在E2地震作用，延性构件进入塑性状态进行耗能，同时可以减小结构刚度，增大结构周期，达到减小地震动响应的目的。何为延性设计？2.规范中如何体现延性设计规范流程图参照：抗震细则23页桥墩-弯曲破坏桥墩-剪切破坏日本福岛地震1.反应谱分析的原理-振型叠加法总结：（1）反应谱分析实际上是一种拟动力分析方法。将结构在动力荷载下的复杂响应情况，分解为各阶振型独立的分项响应情况。（2）地震效应通过设计规范提供的综合考虑各项因素制定的设计反应谱体现。根据上述总结反应谱分析会涉及到三方面内容：（1）结构各阶振型的含义和求法。（2）计算各振型反应谱下结构响应。（3）将各振型结果进行组合。2.结构各振型的含义及计算方法2.1振型参与系数2.三2振型参与三质量2.三3实例三分析在一三般的三有限三元分三析中三，由三于系三统的自由三度很三多，同三时在三研究三系统三的响三应时三，往三往只三需要三了解三少数三较低三的特三征值三及相三应的三特征三向量三，因三此在三有限三元分三析中三，发三展了三一些三适应三上述三特点三而效率三较高三的解三法（三子空三间迭三代法三、la三nc三zo三s）。mi三da三s三Ci三vi三l中除三了提三供精三确的三特征三向量三法分三析外三，还三提供三了与三荷载三相关三的Ri三tz向量三分析三法。三多重Ri三tz向量三能用三于线三性和三非线三性结三构的三动力三分析三。与三精确三特征三向量三法相三比，多重Ri三tz向量三法用三更少三的时三间可三产生三更精三确的三结果。3.三Ci三vi三l程序三计算三振型三的三三种方三法3.三1子空三间迭三代法（wi三ls三on著作《结构三静力三与动三力分三析》）子空三间迭三代法三是假三设r个起三始向三量（三采用三移频三法，三通过三特征三值的三移动三和已三收敛三的特三征向三量的三移出三，使r保持三在较三小的三数值三，从三而显三著提三高计三算效三率和三改进三收敛三速度三）同三时进三行迭三代（三通过三求解三减缩三广义三特征三值问三题）三以求三得矩三阵的三前p（<r）个三特征三值和三特征三向量三。（三如果r不是三足够三大，三一方三面可三能漏三掉可三能激三起的三振型三；另三一方三面又三可能三引入三不可三能激三起的三振型三）。子空三间迭三代法三是求三解大三型矩三阵特三征值三问题三的最三常用三最有三效的三方法三之一三，它三适合三于求三解部三分特三征值三解，三被广三泛应三用于三结构三动力三学的三有限三元分三析中三。La三nc三zo三s方法三和Ri三tz向量三法的三共同三特点三是直三接生三成一三组La三nc三zo三s向量三或者Ri三tz向量三，对三运动三方程三进行三缩减三，然三后求三解缩三减了三的运三动方三程的三特征三值问三题，三避免三了迭三代步三骤（三采用三直接三叠加三法）三，从三而具三有更三高的三计算三效率三。La三nc三zo三s法和Ri三tz向量三法本三质上三一致三，但三是在三实际三计算三中，三由于三计算三机的三截断三误差三和舍三入误三差，三导致三数值三上的三不稳三定性三（例三如虚三假的三多重三特征三值现三象）三，因三此妨三碍了La三nc三zo三s方法三的实三际应三用。20世纪70年代三以后三，很三多研三究工三作者三提出三了不三少La三nc三zo三s向量三的重三正交三技术三以调三高其三算法三的稳三定性三，Ri三tz向量三法从三这个三意义三上说三可以三是这三种，三但由三于他三改变三了成La三nc三zo三s向量三的算三法公三式，三导致三以后三求解三的不三是对三角矩三阵的三特征三值问三题，三而是三一般三矩阵三特征三值问三题。3.三2三La三nc三zo三s方法多重Ri三tz向量三法认三可结三构动三态响三应是三空间三荷载三分布三的函三数，三考虑三动力三荷载三的空三间分三布（三当定三义了三初始三向量三后，三第一三个向三量块三的静三态响三应就三来源三于该三初始三荷载三向量三），三可以三避免三漏掉三可能三激起三的振三型和三引入三不可三能激三起的三振型三，能三够显三著提三高计三算效三率。3.三3多重Ri三tz向量三法（三求解三的是三一般三矩阵三特征三值问三题）3.三4子空三间迭三代法、La三nc三zo三s法和三多重Ri三tz向量三法算三例比较(荷载作用三是对称)子空间迭代法多重Ritz向量法Lanczos法由图三可以三清楚三的发三现：三多重Ri三tz向量三法和三另外2种分三析方三法得三到的三振型三图是三大不三相同三的。三通过三模态三查看三，可三以发三现多三重Ri三tz向量三法所三有振三型都三是对三称的三（荷三载作三用是三对称三的）三，因三为它三考虑三了空三间荷三载分三布状三态及三动力三贡献三，所三以他三忽略三了所三有反三对称三振型。对三于反三对称三振型三，并三不是三由荷三载激三发的三，荷三载在三这些三振型三的动三力贡三献为三零。故：三反应三谱分三析时三较好三的方三法是三采用多重Ri三tz向量法。4.已知三振型三（模三态）三情况三下如三何计三算反三应谱三下的三结构三受力三情况4.三1单振三型施三加惯三性力三的方三法4.三2各振三型的三组合三结果（1）SR三SS组合三结果（2）CQ三C组合三结果4.三3各反应三谱工三况的三组合三结果5.梁桥三反应三谱分三析的三基本三步骤5.三1建立三模型21注意三：边界三条件三：支三座刚三度、三桩基三础的三模拟荷载工况三：自三重、三预应三力、三二期三荷载5.三2计算三结构三振型2134565.三3添加三反应三谱函三数注意三：反应三谱函三数的三含义三：不是三随时三间施三加不三同的三加速三度，三而是三各振三型对三应的三加速三度值三。5.三5添加三反应三谱荷三载工三况注意三：地震作用角度三：当地震三激发三方向三平行三于X-三Y平面三，地三震角三度为三与X轴的三夹角(度)，角三度的三正负三号以Z轴为三基准三，按三右手三法则三确定三。地三震作三用方三向在三整体三坐标三系的X轴上三时角三度为0。注意三：如修三改振三型组三合类三型必三须点三击编三辑才三会保三存。5.三6荷载三组合——自动三生成注意三：选择城市三桥梁三设计三规范三后，三程序三自动三将抗三震验三算的三内容三调整三为城三市桥三梁抗三震设三计规三范。E1地震三下的三验算三内容E2地震三下的三验算三内容5.三7定义M-Ф曲线5.三7.三1规范三中M-Ф曲线三的说三明定义三弹塑三性材三料——钢材5.三7.三3定义三弹塑三性材三料——三Ma三nd三er模型三无约三束混三凝土12345注意三：导入三混凝三土抗三压强三度须三修改三为立三方体三抗压三强度三（0.三85倍）5.三7.三4定义三弹塑三性材三料——三Ma三nd三er模型三约束三混凝三土12345注意三：1.导入三混凝三土抗三压强三度须三修改三为立三方体三抗压三强度三（0.三85倍）三。2.矩形三圆形三截面三可自三动计三算约三束混三凝土三强度三。3.需要三注意三：应三提前三应输三入截三面钢三筋(R三C设计三里输三入)。5.三7.三5计算三截面M—Ф曲线213注意三：1.中和轴0度表三示y向。2.角度三仅决三定显三示结三果的三计算三角度三。程三序会三计算三各角三度对三应值三。6三RC抗震三验算12346.1选择三规范三及验三算内三容，三并设三定材三料类三型。6.三2定义三桥墩三截面三钢筋12注意三：1.当选三择抗三震规三范时三箍筋三为双三向尺三寸。2.柱的三钢筋三必须三在这三里输三入。6.三3定义三抗震三设计三构件三类型13注意三：1.双柱墩需三用Pu三sh三ov三er计算三横向三容许三位移三。2.塑性三铰区三域位三置根三据规三范选三择。3.单元三必须三为连三续单三元。三双柱三墩需三分别三定义三。4.最终三定义三结果三可通三过表三格形三式查三看。246.三3定义三自由三长度三及长三度系三数126.三4查看E1下桥三墩强三度的三验算三结果6.三5修改E2下的三反应三谱，三并验三算E2弹性三的计三算结三果6.三6根据M-Ф曲线三修正三墩刚三度6.三7验算E2塑性三状态三下的三抗剪三能力三和墩三顶位三移7.双柱三墩排三架墩三横向三允许三位移三求解-P三us三ho三ve三r7.三1三Pu三sh三ov三er的分三析目三的的分三析方三法7.三3三Pu三sh三ov三er的总三体思三路为了三得到三双柱三墩的三横向三允许三位移三需要三做两三项分三析：（1）通三过迭三代计三算得三到墩三底（三顶）三处于三塑性三屈服三状态三（考三虑安三全系三数2）时三的轴三力。（2）通三过pu三sh三ov三er分析三得到三屈服三状态三墩顶三的横三向位三移（1）建三立双三柱墩三和盖三梁的三计算三模型三，边三界条三件按三实际三情况三考虑三。（2）荷三载工三况7.三4.迭代三计算三的详三细过三程自重三和上三部结三构的三目的三是考三虑实三际墩三的受三力情三况。迭代三计算三的目三的是三得到三屈服三状态三的轴三力。水平三力为三下一三步pu三sh三ov三er分析三做准三备。7.三4.三1求解三屈服三轴力三过程（3）求三恒载三轴力三：进三行上三部结三构和三自重三的荷三载组三合，三运行三程序三查看三反力三组合三结果三。（4）通三过M-Ф曲线三查看三初次三迭代三的理三想屈三服弯三矩。M-Ф曲线三的定三义方三法见三本篇三相关三内容三。（5）计三算初三次迭三代盖三梁质三心水三平力三。并三修改三模型三迭代三水平三力。（6）建三立新三的荷三载组三合（三包含三自重三、上三部荷三载、三迭代三水平三力）三，运三行程三序，三查看三组合三结果三。（7）查三看M-三ph三i对应三理想三屈服三弯矩(8三)计算三下次三迭代三水平三力。三修改三模型三中的三迭代三水平三力。三以此三类推三，反三复迭三代直三至满三足要三求。（1）主三控数三据7.三4.三2三Pu三sh三ov三er的详三细过三程Pu三sh三ov三er分析三的大三体思三路：“P三us三hov三er三”程序三考虑三初始三荷载三的情三况下三，根三据设三定的三推倒三方式三（本三例为三横向三水平三力）三，逐三级加三载，三最终三达到三预期三的位三移或三者内三力状三态的三全过三程。三程序三可以三输出三每次三加载三的结三果。（2）定三义pu三sh三ov三er荷载三工况计算三步骤三数：三决定三了0.三05三m等分三步长三。位移三控制三：pu三sh三ov三er的分三析目三的主控三点：pu三sh三ov三er的关三注位三置。方向三：直三至62节点X方向三位移三达到0.三05三m为止三。荷载三模式三：按三指定三荷载三工况三加载三（推三倒）三。（3）定三义铰三特征三值（三由于三左右三墩的三轴力三不同三应分三别定三义）定义三：塑三性铰三的类三型，交互三状态三：轴三力及三两个三方向三上的三弯矩三之间三是否三相关三。本模型三采用三自设三定三折三线的三特性三，故三选择三无。组成三成分三：根三据上三面设三定的三内容三，设三定塑三性铰三的力三学模三型。（4）定三义塑三性铰三特性三的三三折线三参数（5）根三据M-三ph三i结果三换算三极限三曲率0.三01三4/三2=三0.三00三7（6）查三看表三结果三变形三，寻三找最三先屈三服步三骤表格三查看三可以三快捷三的找三到墩三顶底三对应三位置三屈服三（考三虑安三全系三数）三时对三应的pu三sh三ov三er步骤三。（7）查三看pu三sh三ov三er的位三移结三果，三选择三相应三步骤三查看三允许三位移1.时程三分析三总体三思路三：（1）时三程分三析是三纯粹三的动三力分三析方三法，三不同三于反三应谱三分析三，可三以考三虑各三时间三点结构对三地震三的响三应情三况。（2）对三于桥三梁结三构，三地震三时程三分析三采用三方法三：动三力弹三塑性三分析三。2.时程三分析三（动三力弹三塑性三分析三）需三要解三决的3个重三要问三题：（1）动三力荷三载的三确定三：地三震波三的选三取。（2）结三构弹三塑性三的考三虑方三式：三塑性三铰（三纤维三模型三，骨三架模三型）三。（3）边三界非线性三的引三入：三减隔三震支三座、三滑动三支座三。3.地震三波的三选取《建筑三抗震三设计三规范》（GB三5三00三11三-2三01三0）确定三实录三波的三特征三周期Tg因为拟相三对速三度反三应谱PS三V和拟三绝对三加速三度的三反应三谱PS三A之间三有近三似关三系：则可三得到三特征三周期：其中三：EP三A为有三效峰三值加三速度,EP三V为有效三峰值三速度三。桥三梁三抗三震三培三训JT三G/三T三B0三2-三01三-2三00三8有效三峰值三速度三（EP三V）:取0.三1s三-2秒范三围的三速度三平均三值除2.三5，一三般来三说加三速度三最大三值发三生在中间周期三范围。有效三峰值三加速三度（EP三A）:取秒三范围三的加三速度三平均三值除2.三5，一三般来三说加三速度三最大三值发三生在三短周三期范三围。确定三实录三波的持三续时三间桥三梁三抗三震三培三训JT三G/三T三B0三2-三01三-2三00三8峰值三调整三系数=设计EP三A/地震EP三A桥三梁三抗三震三培三训JT三G/三T三B0三2-三01三-2三00三8设计三反应三谱的三有效三峰值实录三波有三效峰三值加三速度三（EP三A）:取秒三范围三的加三速度三平均三值除2.三5，一三般来三说加三速度三最大三值发三生在三短周三期范三围。总结三选波三原则三：频谱三特性三：所三选波三的特三征周三期与三设计三桥梁三对应三场地三的特三征周三期相三近。三（10三%）持续三时间三：5-三10倍结三构基三本周三期有效三峰值三：通三过调三幅来三实现。选波三难点三：实录三波的三特征三周期三和有三效峰三值计三算需三要将三实录三波进三行时三域到三频域三的转三换，三必须三借助三相关三的辅三助工三具才三能实三现。三故手三算周三期、三有效三峰值三基本三不可三行。解决三方法三：利用Mi三da三s三Bu三il三di三ng软件三选波三。（1）启三动Bu三il三di三ng程序三中的三结构三大师（2）根三据地三勘情三况选三择相三应的三分组三、烈三度等注意三：1.输入三的目三的是三让程三序根三据特三征周三期Tg选择与之相近三的地三震波三。2.地震三分组三可以三在建三筑规三范中三差得三。桥三梁结三构无三需考三虑此三项影三响，三只要三最终三的特三征周三期与三桥梁三规范三一致三即可三。（3）在三列表三中根三据特三征周三期（三实录三波）三及持三续时三间选三择地三震波注意三：1.特征三周期三通过三查反三应谱三差得三。2.持续三时间三可以三直接三查看注意三：1.此处三可以三查看三实录三波的三特征三周期三。2.三EP三A及EP三V结果三在此三可以三查看三。（4）选三择满三足周三期、三持续三时间三要求三的地三震波三后，三对其三进行三调幅三。峰值三调整三系数=设计EP三A/地震EP三A注意三：1.竖向反三应谱三与横三向反三应谱三的sm三ax值不三同，三故应三为不三同的三调幅三系数三。（规三范竖三向设三计加三速度三反应三谱可三用水三平向三设计三加速三度反三应谱三乘以0.三65得到三）2.不可三以用三程序三自动三计算三的调三幅系三数。三程序三自动三计算三的调三幅系三数0.三59三7是根三据设三计加三速度三有效三值0.三22三4算出三的。三桥梁三规范三与建三筑规三范设三计有三效值三不同三，应三按桥三梁规三范对三应的三设计三反应三谱计三算sm三ax三/2三.2三5得到三。（5）找三到Bu三il三di三ng安装三文件三目录三下对三应波三的“db三s文件三”注意三：1.在Db三as三e目录三下利三用查三找功三能，三查找三选择三波的三名称三。（三文件三名以三波的三名称三命名三）。2.尽量三将其三复制三出，三以免三误操三作丢三失源三文件三。（6）根三据“db三s”文三件生三成Ci三vi三l的时三程函三数12435687956879小结三：抗震三计算三实质三是动三力弹三塑性三分析三问题三，地三震波三的选三取确三定了三动力三荷载三的大三小和三形式三，纤三维或骨架三塑性三铰的三定义三将用三于虑三结构三的弹三塑性三特性三。目前三的问三题：（1）荷三载如三何添三加：三其中三包括三恒载三和地三震荷三载。（2）弹三塑性三铰如三何定三义，三并如三何分三配给三相应三单元三。4.动力三荷载三的添三加4.1通过三时变三静力三荷载三考虑三恒载三效应时程三分析三不像三反应三谱分三析可以采用三用荷三载组三合的三方式三考虑三地震三荷载三与恒三载累三加效三应。三故，ci三vi三l中可三以采三用时三变静三力荷三载的三形式三首先三将恒三载通三过很短的三时间三（1s）以三动力三荷载三的形三式施三加。三具体三步骤三如下三：1（1）添三加时三程函三数23注意三：1.单位三选为三无量三纲，三表示三仅在1秒内三将荷三载（三恒载三）从0到1施加三。12注意三：1.像静三力分三析相三同，三动力三分析三也必三须定三义荷三载工三况，三查看三结果三以荷三载工三况的三形式三查看三。2.与静三力荷三载不三同。三这里三需要三定义三动力三分析三的分三析方三法。（2）添三加时三程荷三载工三况（3）添三加时三变静三力荷三载1注意三：1.本操三作目三的是三将自三重及三二期三荷载三以动三力（1s内从三无到三有）三的形三式添三加到三结构三上。2.最终三效果三是将三静力三荷载三工况三对应三的荷三载以三动力三的形三式添三加到三结构三后转三化为三时程三（动三力）三荷载三工况三。3.时程三分析三函数三确定三加载三的形三式（三随时三间加载的三量级三）。23步骤1确定动力荷载随时间的变化情况（时程函数）恒载——1s加载地震荷载——随时间地震加速度的变化情况（地震波）步骤2确定动力分析方法（定义荷载工况）恒载——非线性静力法地震荷载——接续前次的非线性直接积分发步骤3添加具体的荷载恒载—时变静力荷载地震——地面加速度4.三2添加三接续三恒载三的地三震荷三载从时三变静三力荷三载的三添加三方式三可以三发现三，动三力荷三载添三加一三般三三步：1（1）添三加时三程函三数（三地震三波）23注意三：1.具体三的地三震波三添加三方式三详见三选波三部分三。2.注意三根据三地震三波数三据的三类型三选择三无量三纲加三速度三或加三速度三。地震三波数三据一三般有三两种三，随三时间三变化三实际三的加三速度三值/g的倍三数。（2）定三义时三程荷三载工三况123456注意三：1.每条地三震波三单独三定义三荷载三工况三。2.分析三方法三采用三非线三性直三接积三分法三。3.分析三步长三，特三征周三期的1/三10或者三地震三波记三录的三时间三间隔三。4.勾选三累加三位移三的目三的是三查看三恒载三作用三下的三地震三效应三。（2）定三义时三程荷三载工三况78注意三：1.阻尼三的计三算方三法根三据规三范建三议采三用瑞三利阻三尼的三方法三。2.输入三特征三周期三为基三频及三高阶三振型三对应三频率3.对于三混凝三土结三构阻三尼比三填0.三054.时间三积分三参数三选择三长加三速度三是稳三定收三敛的三。比例阻尼质量比例三型刚度比例三型瑞利型柯西型非比例三阻尼能量比例三型各单元三阻尼各单三元阻三尼粘性三阻尼(V三oi三gt型、Ma三xw三el三l型)滞回三型阻三尼摩擦三型阻三尼-内部三摩擦三型阻三尼(材料三阻尼)-外部三摩擦三型阻三尼-滑动三摩擦三阻尼-离散三阻尼结构三的阻三尼一三般可三分为三如下三几种形式三：比例阻尼又称三为古三典阻三尼(C三la三ss三ic三al三D三am三pi三ng三)，是三指阻三尼与三质量三或刚三度矩三阵成三比例三。一三般结三构的三动力三分析三可以三使用三比例三阻尼三，比三例阻三尼可三分解三为各三振型三的阻三尼。非比例三阻尼是指三阻尼三不与三质量三或刚三度矩三阵成三比例三，一三般用三于由三不同三材料三构成三的结三构或三具有三消能三减震三装置三的结三构。三非比三例阻三尼不三能直三接分三解为三各振三型的三阻尼三，需三要通三过振三型形三状计三算各三振型三的应三变能三和耗三能来三计算三各振三型的三阻尼三比。瑞利三阻尼改善三了刚三度比三例型三阻尼三在计三算高三阶振三型的三影响三时的三缺陷三，将三阻尼三表现三为质三量矩三阵和三刚度三矩阵三的线三性组三合。三当已三知第i个振三型和三第j个振三型的三阻尼三比和三圆频三率时三，三瑞利三阻尼三的阻三尼矩三阵和三各振三型的三阻尼三比如三下。三第i、j个振三型必三须是三结构三的主三振型三。三三三三三三三三主振三型：两个三方向三质量三参与三最大三的振三型查看三对应三振型三的周三期1（3）添三加地三面加三速度注意三：1.每条三地震三波独三立的三定义三一个三地面三加速三度荷三载。2.曲线三桥在三步骤4参照三规范三调整三地震三波的三角度三。2344至此三小结三：动力三荷载三通过三上述三方法三已添三加完三毕。三再次三总结三步骤三如下三：步骤1确定动力荷载随时间的变化情况（时程函数）恒载——1s加载地震荷载——随时间地震加速度的变化情况（地震波）步骤2确定动力分析方法（定义荷载工况）恒载——非线性静力法地震荷载——接续前次的非线性直接积分发步骤3添加具体的荷载恒载—时变静力荷载地震——地面加速度弹塑性三铰的三类型三可分三为单三轴铰三模型三、基三于塑三性理三论的三多轴三铰模三型、三纤维三模型三。单三轴铰三模型三不考三虑各三内力三之间三的相三互影三响，三一般三用于三希望三快速三获得三大致三结果三的简三化计三算中三。多三轴铰三模型三可考三虑轴三力和三弯矩三、以三及两三个弯三矩间三的相三互影三响，三但是三同样三具有三不能三反映三复杂三受力三影响三的缺三陷。三纤维三模型三不仅三可以三准确三模拟三受弯三构件三的力三学特三性，三而且三可以三考虑三截面三内纤三维的三局部三损伤三状态三。另三外纤三维模三型同三样可三以考三虑轴三力和三弯矩三、两三个弯三矩之三间的三相互三影响三，但三是因三为不三能反三映剪三切破三坏，三所以三一般三用于三剪切三变形三不大三的线三单元三。纤三维模三型的三计算三也是三基于三平截三面假三定的三。5.定义三纤维三模型（1）定义三纤维三模型三的目三的：考虑三材料三的弹三塑性三特性三。纤维三模型三的基三本假三定如三下：（1）满三足平三截面三假定三，即三变形三过程三中截三面保三持平三面状三态并三与构三件纵三轴垂三直。三所以三不能三考虑三钢筋三与砼三之间三的粘三结滑三移。（2）单三元各三位置三截面三形心三的连三线为三直线三。（2）纤维三模型三的基三本假三定：（3）纤维三模型三的计三算思三路：各纤维三的轴三向应变三对应的纤三维的三应力三和纤三维的三切线三刚度三可通三过纤三维材三料的三本构三关系(c三on三st三it三ut三iv三e三re三la三ti三on三)计算三，并三由此三判断三纤维三的状三态。三将一三个截三面内三所有三纤维三的应三力进三行积三分可三获得三截面三的轴三力和三弯矩三，对三各纤三维的三切线三刚度三进行三积分三可获三得截三面的三柔度三矩阵三，三对单三元内三所有三积分三点上三的截三面的三柔度三进行三积分三可得三单元三的柔三度。在计三算过三程中三使用三牛顿-拉普三森迭三代方三法计三算至三满足三收敛三条件三。纤三维模三型中三单元三的非三线性三特性三表现三在纤三维的三非线三性应三力-应变三关系(材料三本构三关系)上。三下面三介绍三程序三中提三供的三钢材三、混三凝土三的本三构关三系。（3）纤维三模型三的定三义步三骤123456注意三：1.截面三和钢三筋均三可通三过3三4三5三步三导入三，但三前提三是已三经在三设计三中定三义好三截面三的钢三筋。2.三6步中三程序三默认三钢筋三的材三料为三类型1材料三。3.程序三支持三此处三自定三义钢三筋（三上图三蓝色三区域三）。注意三：1.三2步为三选择三截面三外框三线321注意三：1.三1步为三选择三截面三外框三线及三上页三生成三的保三护层三内线三。231注意三：即将三被分三割的三区域三会以三阴影三形式三显示三。必须三注意三修改三材料三号。1234132123注意三：最终三程序三以不三同颜三色显三示不三同材三料。6.定义三并分三配弹三塑性三铰注意三：1.三Ci三vi三l考虑三结构三的弹三塑性三特性三，通三过定三义并分配三弹塑三性铰三的方三式实三现。2.三Ci三vi三l提供三的弹三塑性三铰的三类型三有两三种：骨架三铰和三纤维三铰。6.三1.定义三纤维三铰注意三：1.纤维三铰必三须选三择分三布铰三。2.纤维三铰无三需选三择滞三回模三型的三类型三。3.注意三根据三结构三的实三际情三况选三择截三面类三型和三截面三的材三料。4.纤维三模型三的定三义见三本文三前面三章节三。5.分布三铰和三集中三铰的三区别三是分三布铰三考虑三单元三任何三位置三都可三能出三现塑三性铰三，集三中铰三仅考三虑单三元端三点及三中心三出现三塑性三铰。1234567注意三：1.铰的三特性三值程三序可三以自三动考三虑截三面的三配筋三情况三及材三料的三本构三关系三计算三求得三。6.三3.分配三塑性三铰注意三：1.本操三作目三的将三定义三好的三塑性三铰赋三予相三应单三元。2.不同三的墩三（截三面、三配筋三）应三定义三不同三的塑三性铰三。3.程序三支持三从其三它模三型中三导入三塑性三铰特三性值三。7查看三时程三结果7.三1查看三非弹三性铰三状态——不同三点随三时间变三化的三状态注意三：1.单纯三查看三内力三可以三选择三左图三“内三力图三”。2.非弹三性较三状态三可以三得到三塑性三铰更三详细三的结三果。（1）查三看铰三内力三位移三结果注意三：1.通过三激活三关注三的结三构组三方便三查询三结果三。2.注意三输出三的方三向，三是单三元局三部坐三标的三结果三。12345注意三：1.同一三荷载三工况三下可三以有三多条三地震三波，三通过三步骤3选择三具体三查看三哪条三。2.内力三结果三为单三元坐三标方三向上三的结三果。3.变形三结果三与内三力结三果查三看方三法一三致，三但须三注意变形三结果三为整三体坐三标系三下结三果。（2）查三看塑三性铰三状态注意三：1.上页三图中三图例三中出三现le三ve三l1～le三ve三l5，表三示塑三性铰三的屈三服状三态。三具体三屈服三等级三的划三分界三限见三右图三。2.纤维三模型三如果三没有三定义三铰特三性值三，程三序不三会输三出此三项结三果。（2）查三看塑三性铰三状态注意三：1.图例三中可三以看三到程三序用三三种三颜色三表示三铰所三处的三状态三：线三性/三个三区域三。2.本例三为三三折线三模型三故仅三考虑三四个三区域三。如三选择三武田三四折三线，三将出三现5个区三域。3.区域三划分三点分三别为三：原三点，三开裂三点（三第一三次屈三服）三，屈三服点三（第三二屈三服）三。（2）查三看塑三性铰三屈服三状态注意三：1.延性三系数三顾名三思义三就是三对应三变形三与屈三服点三变形三的比三值。三铰状三态le三ve三l水平三根据三此值三划分三。2.三D1三D三2分别三表示三第一三屈服三于第三二屈三服点三（开三裂状三态及三屈服三状态三）。（3）查三看塑三性铰三延性三系数注意三：1.纤维三分析三结果三可以三得到三单元三截面三的详三细计三算结三果。2.输入三单元三号后三一定三要点三击右三边的en键。3.点击三输出三图形三后会三同时三弹出三时程三表格三（见三下页三图）7.三2查看三纤维三截面三分析三结果——单元三截面三随时三间变三化的三状态注意三：1.通过三选择三时程三表格三相应三时间三点，三可以三查看三截面三纤维三的屈三服状三态和三变形三（内三力）三情况三。7.三3查看三时程三分析三图形/文本（1）定三义结三果函三数1234567注意三：1.定义三结果三函数三的目三的是三为了三下一三步查三看时三间历三程下三相应三的结三果。（2）查三看时三程图三形结三果2341注意三：1.函数三列表三中函三数为三上页三中定三义的三结果三函数三。2.横轴三可以三选择三时间三或者三结果三函数三。3.输出三图形三支持三鼠标三点选三功能三，同三时输三出最三大值三及相三应的三时间三点。（3）查三看时三程文三本结三果231注意三：1.函数三列表三中函三数为三上页三中定三义的三结果三函数三。7.三4查看三结果三表格三中的三作用三时间注意三：1.本操三作可三以显三示各三单元三塑性三铰出三现第三一或三第二三屈服三的时三间点三。2.注意三根据三塑性三铰的三类型三选择三集中三或者三分布三结果三。7.三4按静三力方三法查三看内三力或三位移三结果注意三：1.此处三显示三位移三或内三力为三整个三地震三波时三间历三程下三的极三值。2.比较三发现三与图三表结三果一三致。支座三分类普通支座减隔震支座板式橡胶支座铅芯橡胶支座盆式支座高阻尼隔震橡胶支座盆式抗震支座摩擦摆隔震支座1普通三支座1.三1普通三板式三橡胶三支座（1）竖三向压三缩刚三度(SD三X=三EA三/L)E值求三法：《0三4混规由上三式不三难推三倒整三体刚三度为:注意:支座三形状三系数S可以三从规三格表三中直三接查三得。A值求法：从上三图可三以发三现A值仅三许考三虑规三格型三号-1三0m三m计算三面积三。L值求法:此处三为橡三胶层三总厚三度te类型E(MPa)A(mm2)L(mm)SDx=EA/L（N/mm）圆形，d250/52263.70045238.93437.000322419.704矩形，La×Lb-200×400/52293.73274100.00037.000588258.114竖向刚三度SD三X（2）剪三切刚三度(SD三y=三SD三z=三GA三/L)类型G(MPa)Ar

(mm2)te

(mm)SDy=SDz=GA/L（N/mm）圆形(d250/52)1.240715.041371320.5矩形(200×400/52)1.261750372002.7Ar的计三算Ar=kA三eAe计算见前三页剪切三系数:圆形k=三0.三9,矩形k=三5/三61.三2.活动三盆式三（滑三板）三支座WxyμdFmaxk72890.0030.02014648591（单三位：k三N三m）查看三弹性三连接三反力三的方三法：通过三边界三条件>一般三连接>一般三连接三特性注意三：1.静力或三者反三应谱三计算三程序三采用三线性三特性三值。2.动力三时程三分析三，程三序采三用非三线性三特性三值。通过三边界三条件>一般三连接>一般三连接三特性WxyμdFmaxk72890.0030.02014648591（单位：k三N三m）注意三：1.弹性三刚度三为规三范计三算出三的k值。2.屈服三强度三为规三范算三出的Fm三ax值。3.三r值表三示屈三服后三刚度三与弹三性刚三度的三比值三，对于三规范三推荐三的恢三复力三模型三，取三较小三值。4.三S表示三弹性三进入三塑性三的状三态，三按规三范推三荐此处三输入三较大三值。1.三3固定三支座三（抗三震盆三式支三座）三及单三向滑三动支三座的三处理三方式(1三)一般三固定三支座三（单三向或三者双三向）三，固三定方三向上三对主三梁的三位移三能够三有效三的约三束，故考三虑其三刚度三取较三大刚三度值三，比三如10三e7。(2三)对于三盆式三支座三竖向三刚度三相对三较大三，可三取较三大刚三度，三比如10三e7三.(3三)抗震三盆式三支座三本身三并不三具备三耗能三效果三，进三起到三限制三地震三作用三下主三梁位三移的三作用三，因三此处三理方三法同三普通三的固三定支三座，三取三三个方三向的三刚度三为较三大值三。减隔三振支三座2.三1铅芯三橡胶三支座K1三—弹性三刚度K2三—屈服三刚度KE—等效三刚度Qy—屈服三强度实际三滞回三曲线等价三线性三化模三型K1三—弹性刚度三：屈三服前三刚度K2三—屈服刚度三：屈三服后三刚度KE—等效刚度三：水三平等三效刚三度Qy三—屈服三强度三：铅三心屈三服力注意三：1.自重三和使三用质三量仅三体现三支座三本身三的重三力效三应，三及计三算动三力问三题的三质量三。2.非线三性直三接积三分法三，有三效阻三尼无三需输三入，三程序三仅调三用非三线性三特性三值中三输入三的信三息。程序输入参数规范规格表中对应值有效刚度(KE)水平等效刚度弹性刚度（K1）屈服前刚度屈服强度(Qy)铅心屈服力屈服刚度/弹性刚度（k2/k1）屈服后刚度/屈服前刚度2.三2高阻三尼隔三振橡三胶支三座2.三2高阻三尼隔三振橡三胶支三座注意三：1.高阻尼三相对三铅芯三橡胶三支座三，仅三输入三参数三发生三变化三。对三于程三序采三用同三样方三法处三理。2.高阻三尼中三给出三了竖三向压三缩刚三度，三便于三我们三输入三竖向三刚度三。（10三e6左右三的单三位）3摩擦三摆减三隔振三支座力学模型恢复三力模三型注意三：1.右图并三不是三滞回三曲线三，表三示摩三擦系三数与三加载三速度三的关三系。2.三z值表三示恢三复力三模型三内部三滞回三变量三。凡应力三摩擦三力与三变形三之间三的关三系：F=三-PμZ设计参数程序处理方式摩擦系数

（μ）慢（快）时摩擦系数（us）用户输入时程分析时自动计算摩擦系数变化参数r用户输入滞回变量

（Z）滑动前初始刚度k用户输入摩擦摆轴力P时程分析自动计算摩擦系数μ根据公式3自动计算时程分析自动计算滞回循环参数αβ用户输入（一般采用默认值0.5）恢复力

（f）滑动面半径R用户输入剪切位移d及摩擦摆轴力P时程分析时自动计算μ、Z根据公式12自动计算设计人员三选取三参数三面临三问题三：1.厂家三规格三表中三提供三的参三数相三对较三少。2.理论三公式三中刚三度k值的三取法三。厂家三规格三表厂家三规格三表一般三厂家三会提三供各三规格三支座三实验三数值（右三图为《桥梁三减震三、隔三振支三座和三装置》p三18三0页插三图）通过三实验三数据三可确三定快三时及三慢时三摩擦三系数三，以三及速三度变三化参三数r：μ一般三在之三间，三根据三产品三实验三曲线三比较三容易三确定三。本三例取0.三04三/0三.0三3r一般三取20三se三c/三m这个三数量三级，三本例三取22（3）滑三动前三刚度三取值注意三：W取计三算轴三力还三是取三支座三的承三载力三结果三会不三同.取支三座承三载力三便于三操作三，如支三座承三载力三与计三算反三力相三当，三对计三算结三果影三响不三大。的模三拟1.承台三底6个自三由度三的弹三簧刚三度模三拟桩三基础注意三：1.静力计三算与三动力三计算三采用三的m值应三不同三。2.各刚三度计三算方三法参三加基三础规三范附三录，三但建三议采三用下三部计三算软三件计三算。的模三拟2.等代三土弹三簧模三拟桩三基础的模三拟注意三：1.三m的取三值应三取静三土的三（2-三3倍）2.计算三宽度三的取三值应三根据三基础三规范三附录三方法三计算三。3.刚度三值与三各层三土中三心到三地面三距离三成比三例。三切勿三忘记三考虑三此项三。谢谢三！Em三ai三l：1.计算三冲击三系数三基频三的求三法:问题:结构三的基三频只三有一三个值三。但三结构三的震三动方三向可三以是三六个三方向三。规三范中三提到三的基三频是三广义三理解三的基三频吗三？个人三看法三：规范三中所三指的三基频三是指三竖向三振动三的“三基频三”。振型三结果三中竖三向“三基频三”的三查看三方法三：程序三计算三出的三模态三排列三顺序三是根三据频三率从三大到三小的三顺序三排列三的，三结合三基频三的含三义（三频率三最小三的模三态）三，不三难得三出如三下查三看方三法：首先三查看三第一三次出三现竖三向主三导的三振动三（振三型方三向因三子）三，然三后查三看对三应模三态的三频率三。注意三：1.振型三方向三因子三是反三映各三振型三每个三方向三参与三振动三的比三例（6个方三向之三和为10三0%）。2.通过三振型三方向三因子三可以三直观三的查三看各三振型三的主三要振三动方三向。2.瑞利三阻尼三的计三算方三法结论三：1.计算三瑞利三阻尼三需要三两个三振型三的周三期（三频率三）。2.应选三择结三构基三频的三周期三，以三及一三个高三阶振三型的三周期三。3.如已三计算三出振三型参三与质三量>9三0%的各三振型三，是三否可三以取三最后三一个三振型三的周三期作三为计三算瑞三利阻三尼的三第二三个振三型？三？谢谢三！Em三ai三l：截面三选取三：数三据库三用户三界面三。注意三：1.反应三谱可三以用三荷载三组合三将地三震作三用和三恒载三组合三。2.时程三分析三是通三过接三续前三次的三方式三考虑三恒载三作用三的。3.边界三和材三料非三线性三不能三用振三型叠三加法三。4.分析三步长三。分三析时三间的三十分三之一三。5.加载三顺序三：产三看结三果是三只需三产看三地震三工况三就包三含了三恒载三的效三应了三。6.阻尼三的计三算方三法：三规范三推荐三瑞利三阻尼三。振三型1和振三型2.取两三个计三算方三向上三的主三振型三。时程三分析三：开始三学习三时程三分析塑性三铰定三义，三可以三多定三义不三能少三定义三。这三个与三反应三谱说三的不三一直三。结三合动三力平三衡方三程说三明。1.质量三转换三成质三量（三结构三类型三，质三量——荷载三转换三质量三）2。计算三各阶三振型求振三型的三目的三是计三算阻三尼？三？？多重ri三tz向量三可能三忽略三荷载三向量三中没三有设三计的三振型三。所三以反三应谱三分析三中有三优势三。特征三值向三量必三须设三置较三多的三振型三数量三。保三证质三量参三与质三量足三够。3.动力三弹塑三性本三构的三定义（1）钢三筋上三双折三线本三构（三如果三延性三变形三比较三多大三，可三以采三用三三折线三本构三）。（2）混三凝土三本构ma三nd三er本构（抗震三细则三哪里三？）ma三nd三er支持三圆形三和矩三形截三面的三本构三。Ke三nt三pa三rc三k只支三持圆三形。注意三：选三择抗三震规三范，三钢筋三的箍三筋才三是双三向的4.定义三纤维三本构4.定义三非弹三性铰三特性三值铰的三数量三最多三可提三供20个，三一般三大于5效果三不明三显。为何三只有fx？？三？？三？？三？可多三赋值三不能三少赋三值。5.动力三弹塑三性分三析非线三性时三程分三析，三同时三考虑三边界三非线三性和三材料三非线三性，三必须三采用三直接三积分三发。分析三时间三：分析三步长三：十三分之三一特三征周三期，三地震三波的三间隔三时间三。最三终分三析可三以调三小些三。输出三时间三步骤三：分三析步三骤细三分。加载三顺序三：是三否考三虑接三续前三次恒载三：恒载三非线三性静三力法三：时三变静三力荷三载。三非线三性边三界只三能选三择时三变静三力荷三载工三况。累加三位移三：采三用默三认值三（时三变）保持三最终三的荷三载步三骤：三采用三默认三值（三时变三）如果三不是三时变三静力三荷载三，两三项不三允许三选择三。如三果不三勾选三，值三累加三效应三不累三加变三形。阻尼三：规范三建议三瑞利三阻尼三。及三刚度三因子三。程序三提供三方式三：振型三阻尼三：每三个振三型的三阻尼三比。质量三和刚三度因三子：三瑞利三阻尼三。应变三能阻三尼：三用能三量方三法计三算阻三尼。三必须三进行三特征三值分三析单元三质量三和刚三度因三子：三单元三瑞利三阻尼三。得三到结三构的三总体三阻尼三矩阵三。计三算比三较耗三时。三如果三勾选三更新三阻尼三矩阵三，则三程序三自动三根据三刚度三变化三更新三阻尼三矩阵三，耗三时更三长。