midasGen-钢筋混凝土框架结构抗震分析及设计

.................例题1钢筋混凝土构造抗震分析及设计.....................................................................................例题.钢筋混凝土构造抗震分析及设计概要本例题介绍使用midasGen的反响谱分析功能来进展抗震设计的方法。此例题的步骤如下:简介设定操作环境及定义材料和截面建立框架梁建立框架柱及剪力墙楼层复制及生成层数据文件定义边界条件输入楼面及梁单元荷载输入风荷载输入反响谱分析数据定义构造类型定义质量运行分析荷载组合查看结果配筋设计计算书1该例题通过建立一个六层的钢筋混凝土框架-剪力墙构造模型，具体介绍了使用midasGen建立构造模型、施加荷载和边界条件、查看分析结果及进展抗震设计的步骤和方法。初学者依据本章提示的步骤进展操作，可以在短时间内生疏和把握midasGen的环境及使用方法。例题模型的根本数据如下：轴网尺寸：见平面图主梁： 250mmx450mm，250mmx500mm次梁： 250mmx400mm连梁： 250mmx1000mm柱： 500mmx500mm混凝土：C30剪力墙： 250层高： 一层：4.5m 二~六层：3.0m设防烈度：7º〔0.10g〕场地： Ⅱ类图1 构造平面图注：也可以通过程序右下角随时更改单位。

2在建立模型之前先设定环境及定义材料和截面主菜单项选择择主菜单项选择择m,kN图2定义单位体系特性>材料>材料特性值：添加：定义C30混凝土材料号：1 名称：C30 混凝土：C30 材料类型：各向同性图3定义材料特性>截面>截面特性值：添加：定义梁、柱截面尺寸图4添加：定义剪力墙厚度图5定义剪力墙厚度建立框架梁坐标：0,0,0； 次距离〔dx,dy,dz〕：0，15，0图6截面名称：250x4501，2；图7复制单元x；间距：2@5,2@3.9,2@4.3；图8注：图标菜单 显示节点号。

节点/截面名称：250x450；节点连接：1，13；在“穿插分割”项，将节点和单元都选上。图9复制单元形式：复制；利用 选取刚建立的单元移动复制：任意间距：方向y，间距3@5；在穿插分割项，将节点和单元都选上。图10定义用户坐标系坐标原点：26.4,15,0〔直接输入数字或鼠标在模型窗口点选)；旋转角度:-60；保存当前UCS：输入名称“用户坐标1”〔可自定义〕图11定义用户坐标系截面名称：250x450；选择节点：14；节点连接：承受相对坐标dx,dy,dz：15，0，0图12复制单元形式：复制；利用 选取刚建立的单元移动复制：任意间距：方向y，间距3@5；在穿插分割项，将节点和单元都选上。图13截面名称：250x450；节点连接：29，35；在穿插分割项，将节点和单元都选上。图14复制单元利用 选取刚建立的单元；形式：复制；移动和复制：任意间距，方向x，间距3@-5；在穿插分割项，将节点单元都选上。图15注：回到整体坐标系主菜单项选择择：视图>UCS/GCS

建立曲梁主菜单项选择择节点/建立曲梁。图1612：建立次梁节点/选择复制对象；输入复制间距1.75；截面号增幅选2(即选择次梁截面)；在穿插分割项，将节点和单元都选上。同时删除局部梁单元，选择多余梁单元，按DEL键。注：次梁截面修改也可以应用拖放的功能修改截面注：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。

图17建立次梁建立框架柱及剪力墙扩展类型：节点—>线单元； 单元类型：梁单元；材料：C30截面：500x500；输入复制间距：dz=-4.5在模型窗口中选择生成柱的节点。注：扩展时可以勾选目标>删除选项，确认是否保存梁单元。

图18生成框架柱选择Beta角，Beta=60º，在模型窗口选择框架2局部需要旋转的框架柱。扩展类型：线单元—>平面单元 单元类型：墙单元〔板单元〕生成形式：复制和移动 输入复制间距：dz=-4.5在模型窗口选择生成墙的梁单元。图19生成剪力墙注：依据洞口尺寸会自动生成连梁截面

主菜单项选择择节点/单元>单元>剪力墙洞口：方向：i->j 距离：dx:1.9m dy:0m 洞口尺寸：w:1.2m h:3.5m勾选：分割框架单元合并重复节点图20剪力墙开洞楼层复制及生成层数据文件主菜单项选择择复制次数：5距离：3添加在注：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。

图21楼层复制主菜单项选择择点击生成层数据：考虑5%偶然偏心考虑刚性楼板：假设为弹性楼板选择不考虑地面高度：假设勾选使用地面标高，则程序认定此标高以下为地下室，勾选层剪力比图22主菜单项选择择避开设计时〔同一层〕不同位置的墙单元编号一样，特别是在利用扩展单元功能〔同一〕直线上，X向、Y向都有时，程序则认为没有直线墙不给配筋设计。定义边界条件在模型窗口中选择柱底及墙底嵌固点的功能对下部节点进展选择。图23输入楼面及梁单元荷载主菜单项选择择DL:恒荷载LL：活荷载WX:风荷载WY:风荷载图24定义荷载工况荷载工况：DL 自重系数：Z=-1图25定义自重菜单项选择择/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〕 名称：ROOF 荷载工况：DL〔LL〕楼面荷载：-7〔-0.5〕 按图26定义楼面荷载选择按层激活：激活2F层图27/楼面荷载类型：OFFICE 安排模式：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4@3在模型窗口指定加载区域节点同样方法输入BATHROOM楼面荷载不上，可检查安排区域内是否有空节点、重复节点、重复单元。注：对于异形板，安排楼面荷载可以承受多边形-长度或者多边形-面积的方法。

图28安排楼面荷载荷载工况：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 距离4@3加载区间〔两点〕：选择加载梁单元。图29重复步骤5和6输入屋面荷载及梁单元荷载图30显示荷载输入风荷载....................................................................添加荷载工况：WXGB50009-2023。根本周期：自动计算风荷载方向系数：X轴方向系数1 Y轴方向系数0图31风荷载输入重复步骤1，输入Y向风荷载WY，留意此时风荷载方向系数：X轴方向系数0，Y轴方向系数1。输入反响谱分析数据设计反响谱：GB50011-2023；设计地震分组：1；地震设防烈度：7º〔0.10g〕；场地类别：Ⅱ；地震影响：多遇地震；阻尼比：0.05图32生成设计反响谱〕：6反响谱分析把握>振型组合方法：CQC 反响谱荷载工况名称：Rx(Ry)地震角度：0º(90º) 周期折减系数：0.8....................................................................图33反响谱荷载工况定义构造类型构造>类型>构造类型构造类型：3-D平面(三维分析)将构造的自重转换为质量：转换到X、Y (地震作用方向)图34定义构造类型定义质量注：此处转换的荷载不包括自重。

主菜单项选择择/质量方向：X，Y荷载工况：DL(LL)组合系数：1.0 (0.5)图35运行分析主菜单项选择择分析>运行>运行分析荷载组合混凝土设计：用于构造设计局部组合点击自动生成设计标准：GB50010-10图36荷载组合查看结果查看反力及内力柱脚内力〔轴力和弯矩〕可以查看基底任意节点内力位移可以查看任意节点各方向位移可以查看任意节点各方向位移留意：位移非挠度，挠度应为相对位移>查看位移:查看每个节点位移状况构件内力与应力图查看在各种工况组合下梁单元内力查看在各种工况组合下墙单元内力图39梁单元内力图图40墙单元内力图查看各种工况组合下梁单元应力查看在各种工况组合下构件的内力图41构件内力图梁单元细局部析查看各个梁单元在各种工况作用下应力及内力图振型外形及各振型所对应的周期查看各种振型作用下的构造各向位移及自振周期注：高层建筑构造的整体稳定验算依据《高层建筑混凝土构造技术规程》5.4.1条，5.4.4验算

图43振型外形及周期稳定验算刚重比验算构造类型：框—剪荷载工况：全选图44稳定验算周期输出各振型周期及有效质量参与系数图45周期及质量参与系数表格层间位移输出各种工况下各层的层间位移角，并和层间位移角限值进展验算。图46层间位移验算表格层位移输出水平作用下各层最大位移及平均位移图47层位移验算表格层剪重比输出各层地震作用下各层的剪力及剪重比图48层剪力及剪重比表格层构件剪力比查看各种工况下框架柱和剪力墙的地震剪力和比率。图49倾覆弯矩查看各种工况下框架和剪力墙的倾覆弯矩。图50倾覆弯矩表格侧向刚度不规章验算输出各层的层刚度比，并推断侧向刚度是否规章。图51层刚度比验算表格薄弱层验算输出各层抗剪承载力，本层与上一层的抗剪承载力之比，并推断各层强度是否规则。图52配筋设计一般设计参数自动指定构件自由长度。当梁单元中间被其它节点分割成几局部时，需由程序自动指定构件，定义梁单元在强轴作用平面内的自由长度。注：当有非直线梁单元时,需在模型中选择此梁单元由手动完成。钢筋混凝土构件设计参数1设计>设计>RC设计>设计标准：定义抗震等级，抗扭折减系数及梁端弯矩调幅系数图532设计>设计>RC定义主筋、箍筋设计强度及混凝土强度等级543设计>设计>RC选择梁、柱、墙钢筋直径及混凝土保护层厚度图55定义设计用钢筋直径钢筋