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1、第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 用结构大师用结构大师用结构大师用结构大师 做做弹弹塑性分塑性分析析弹析弹析 新 技 术 新 流流 程 新 概 念 北京迈达斯技术有限公司 midas Gen 柱 P M M相关 支撑轴力 10 北京迈达斯技术有限公司 支撑 轴力 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 弹塑性本构曲线弹塑性本构曲线 折线折线折线折线FEMA 双双折线折线三三折线折线 本构关系屈服点 钢筋混凝土 本构关系屈服点 钢筋混凝土 型钢混凝土 钢结构 型钢混凝土 钢结构 钢管混凝土钢管混凝土 双折线P1极限弯矩Mcr极限弯矩My 三折线
2、 P1开裂弯矩Mcr屈服弯矩My 极限弯矩极限弯矩 11 北京迈达斯技术有限公司 P2极限弯矩Mu极限弯矩Mu 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 弹塑性本构曲线弹塑性本构曲线 三种铰对比三种铰对比 弯矩铰弯矩铰 梁截面 400 800 E 3 107 I 0 0170667m4 L 4 2m 梁截面 400 800 E 3 107 I 0 0170667m4 L 4 2m 2000 2500 1000 1500 000 FEMA bilinear trilinear 0 500 5 2E 170 010 020 03 M Mcr 三种铰刚度值相
3、同 McrMu K双折线 K三折线 KFEMA 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 配筋结果配筋结果配筋结果配筋结果 从绘图师导入实配钢筋结果 计算配筋x超配系数 可按构件指定超配系数 说明 A Pushover分析之前一定 要进行分析和设计 B 推荐采用实配钢筋结果 B 推荐采用实配钢筋结果 13 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 墙墙纤维纤维纤维纤维 单元屈服的判断标准 单元屈服的判断标准 x 屈服评估用残留系数 x 屈服评估用残留系数 M 纤维数量 达到屈服的纤维数量
4、m 达到屈服的纤维数量 N 高斯积分点数量 墙单元为4 个 n 达到屈服的高斯积分点数量 轴向与弯曲 m 1 x M 剪切 n 1 x N 14 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 墙墙纤维纤维 混混凝凝土土本构模本构模型型 混规 附录C 2 4 纤维纤维凝本构模凝本构模附 fc 混凝土单轴抗压强度代表值 c 混凝土峰值压应变 u 曲线下降段 混凝土峰值压应变为 0 5 fc 时的混凝土压应变 0 5 fc 时的混凝土压应变 不考虑混凝土的抗拉能力 15 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静
5、力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 墙墙纤维纤维 钢筋本构模钢筋本构模型型纤维纤维 钢筋本构模钢筋本构模 fy 钢筋强度设计值 E1 钢筋屈服前刚度 弹性模量值 混规表4 2 5 E 钢筋屈服后刚度 E2 钢筋屈服后刚度 E2 E1 0 01 接近于理想弹塑性 16 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 墙墙纤维纤维 剪切模剪切模型型纤维纤维 剪切模剪切模 理想弹塑性模型 1 屈服剪应力 G 剪切模量 G 0 4E 1 屈服剪应变 1 屈服剪应变 17 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静
6、力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 墙墙纤维纤维 剪切模剪切模型型纤维纤维 剪切模剪切模 Building中剪切破坏判断标准 基于抗剪极限承载力的名义屈服应变方法基于抗剪极限承载力的名义屈服应变方法 使用材料强度标准值计算剪力墙构件的极限抗剪承载力 使用材料强度标准值计算剪力墙构件的极限抗剪承载力 使用V bh0 计算名义屈服剪应力 名义屈服剪应变 名义屈服剪应力 剪切模量 使用Building方法计算的屈服剪应变一般在1 10000 3 10000之间 18 北京迈达斯技术有限公司 可以由用户手动输入 屈服剪应力 0 0004xG 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力
7、弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 墙墙纤维纤维 墙墙铰铰纤维纤维铰铰 墙铰墙铰墙纤维墙纤维墙铰墙铰 Gen 墙纤维墙纤维 Building 内力 弯矩 剪力 应力 应变 单元 划分网格后 判断内容 整个构件 单元 划分网格后 钢筋 屈服 混凝土 压碎 剪力墙 剪切破坏 剪力墙 剪切破坏 判断位置墙的顶部和底部每个单元 计算效率高低 19 北京迈达斯技术有限公司 计算效率高低 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 性能点性能点性能点性能点 能力谱能力谱 需求谱需求谱 20 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑
8、性静力弹塑性静力弹塑性 性能点性能点性能点性能点 需求谱与能力谱的交点 结构在应作的大性变力 反映了结构在相应地震作用下的最大塑性变形能力 寻找性能点的出发点 性能点处有效阻尼值相等 21 北京迈达斯技术有限公司 性能点处 有效阻尼值相等 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 查查看分析结果看分析结果 弹塑性层间位移角弹塑性层间位移角看分析结果看分析结果 弹塑性层间位移角弹塑性层间位移角 是否满足抗规中规定的弹塑性层间位移角限值要求 抗规抗规 表表5 5 5 弹塑性层间位移角限值弹塑性层间位移角限值 抗规抗规 表表5 5 5 弹塑性层间位移角限值弹
9、塑性层间位移角限值 结构类型 p 单层钢筋混凝土柱排架1 30 钢筋混凝土框架1 50 地步框架砌体房屋中的框架 抗震墙1 100地步框架砌体房屋中的框架 抗震墙1 100 钢筋混凝土框架 抗震墙 板柱 抗震墙 框架 核心筒1 100 钢筋混凝土抗震墙 筒中筒1 120钢筋混凝土抗震墙 筒中筒1 120 多 高层钢结构1 50 22 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 查查看分析结果看分析结果 基基底剪力底剪力 看分析结果看分析结果底剪力底剪力 与反应谱法得到的基底剪力在合理比例范围之内 3 5倍 地震影响系数最大值地震影
10、响系数最大值 设防设防677889设防设防 烈度烈度 6 0 05g 7 0 10g 7 0 15g 8 0 20g 8 0 30g 9 0 40g 小震0 040 080 120 160 240 32小震0 040 080 120 160 240 32 中震0 120 230 340 450 680 90 大震0 280 500 720 901 201 40 23 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 查查看分析结果看分析结果 塑性铰分布塑性铰分布 看分析结果看分析结果 塑性铰分布塑性铰分布 FEMA B 屈服 IO LS
11、 CP CDE 完全破坏 C D E 完全破坏 双折线 1 yield 三折线1 i ld2 i ld 三折线 1 yield 2 yield 纤维 应变等级1 2 3 4 5 反映混凝土 钢筋 墙单元受力状态 数值为当前应变与屈服应变之比 反映单元破坏的程度 24 北京迈达斯技术有限公司 静力弹塑性静力弹塑性 操作技巧操作技巧 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 如何找到性能点如何找到性能点 如何找到性能点如何找到性能点 查看超筋超限信息 梁 受压区高度 最大配筋率 最小受剪截面等 梁 受压区高度 最大配筋率 最小受剪截面等 柱 轴压比 最大配
12、筋率 最小受剪截面 节点抗剪验算等 墙梁 受压区高度 最大配筋率 最小受剪截面等 墙柱 轴压比 最大配筋率 最小受剪截面 稳定性验算等 超筋超筋 承载力高估承载力高估 收敛不容易 结果不准确 收敛不容易 结果不准确 调整 尽量消除超筋超限构件 调整 尽量消除超筋超限构件 应特别关注对构件塑性特性有影响的部分 应特别关注对构件塑性特性有影响的部分 26 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 如何找到性能点如何找到性能点 如何找到性能点如何找到性能点 优化设置 初始荷载分布施加 5 10步 初始荷载分布施加 5 10步 27 北
13、京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 如何找到性能点如何找到性能点 如何找到性能点如何找到性能点 优化设置 选择层剪力层剪力或振型振型加载模式 选择层剪力层剪力或振型振型加载模式 28 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 如何找到性能点如何找到性能点 如何找到性能点如何找到性能点 优化设置 选择等步长加载 选择等步长加载 自动调整步长 未收敛时自动减小步长 在荷载位移曲线接近水平段反复迭代 提高精度的 同时 增加计算时间 29 北京迈达斯技术有限公司 第三
14、代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 如何找到性能点如何找到性能点 如何找到性能点如何找到性能点 优化设置 设定最大位移控制点及其方向 设定最大位移控制点及其方向 最大位移方向取为加载方向 控制节点可指定为顶层角柱顶点 30 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 如何找到性能点如何找到性能点 如何找到性能点如何找到性能点 优化设置 塑性铰的定义 弯矩 旋转角 不考虑轴力铰 塑性铰的定义 弯矩 旋转角 不考虑轴力铰 横向荷载作用下框架结构梁单元弯横向荷载作用下框架结构梁单元弯 矩最大值
15、一般出现在两端 集中铰为端部非线性弹簧加上中间 集中铰为端部非线性弹簧加上中间 弹性单元 分析更容易收敛 对梁柱单般不允许发生轴 对于梁柱单元 一般不允许发生轴 向破坏 所以可不考虑轴力铰 31 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 如何找到性能点如何找到性能点 如何找到性能点如何找到性能点 优化设置 先初算再细算 初算时 先初算再细算 初算时 先算一个方向 减小步骤数 30步 不考虑P Delta效应 不考虑效应 采用实配钢筋 在building中建模等 在building中建模等 32 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构
16、设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 如何提高如何提高基基底剪力底剪力 如何提高底剪力如何提高底剪力 选择塑性铰类型 三种铰对比 弯矩铰 2000 2500 FEMA 三种铰对比 弯矩铰 梁截面 400mm 800mm 1000 1500 FEMA bilinear trilinear 弹性模量 3 104Mpa 惯性矩 0 0170667m4 长度4 2 0 500 长度 4 2m M M 三种铰刚度值相同 1 39E 10 010 020 03 M Mcr 三种铰刚度值相同 McrM K K K 33 北京迈达斯技术有限公司 M Mu K双折线 K三折线 KFEMA 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 如何提高如何提高基基底剪力底剪力 如何提高底剪力如何提高底剪力 提高纤维剪切屈服应变值 将输入方法改为用户输入 计算屈服剪应力 计算屈服剪应力 G x 取为4 10000 34 北京迈达斯技术有限公司 第三代结构设计解决方案 技术讲座技术讲座 静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性静力弹塑性 如何提高如何提高
