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1、第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司midas Gen 柱：P-M-M相关；支撑：轴力12第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l弹塑性本构曲线FEMA 双折线 三折线 本构关系屈服点钢筋混凝土/ 型钢混凝土钢结构/ 钢管混凝土 双折线P1极限弯矩Mcr极限弯矩My三折线P1开裂弯矩Mcr屈服弯矩MyP2极限弯矩Mu极限弯矩Mu13第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性p弹塑性本构曲线三种铰对比(弯矩铰) 梁截面：400*800； E：3*107 ; I=0.0170667m4; L=4.2m;MMcr: 三种铰刚度值相同；McrMu:
2、K双折线K三折线KFEMA ; 14第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 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；15第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 墙纤维单元屈服的判断标准：x-屈服评估用残留系数；M-纤维数量；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;16第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公
3、司技术讲座静力弹塑性l 墙纤维- 混凝土本构模型（混规 附录C.2.4）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；不考虑混凝土的抗拉能力17第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 墙纤维- 钢筋本构模型fy: 钢筋强度设计值；E1: 钢筋屈服前刚度；弹性模量值-混规表4.2.5E2: 钢筋屈服后刚度；= E2/E1: -0.01,接近于理想弹塑性；18第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 墙纤维- 剪切模型- 理想弹塑性模型1: 屈服剪应力；G: 剪切模量
4、；G=0.4E1: 屈服剪应变；19第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 墙纤维- 剪切模型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 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n使用Building方法计算的屈服剪应变一般在1/100003/10000之间。n可以由用户手动输入。（屈服剪应力=0.0004xG）20第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 墙纤维- 墙铰墙铰 （Gen）墙纤维 （Building）判断内容内力（弯矩
5、，剪力）应力/应变整个构件单元（划分网格后）钢筋（屈服） 混凝土（压碎） 剪力墙（剪切破坏） 判断位置墙的顶部和底部每个单元 计算效率高低21第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 性能点 能力谱 需求谱22第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 性能点 需求谱与能力谱的交点。 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； 23第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 查看分析结果-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；(抗规表5.5.5 弹塑性
6、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多、高层钢结构1/5024第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 查看分析结果-基底剪力；与反应谱法得到的基底剪力在合理比例范围之内；(35倍)地震影响系数最大值设防 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中震0.120.230.3
7、40.450.680.90大震0.280.500.720.901.201.4025第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 查看分析结果-塑性铰分布； FEMA: B（屈服）、IO 、 LS 、 CP 、 C 、 D 、 E（完全破坏） 双折线；1-yield； 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静力弹塑性 操作技巧27第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 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
8、小受剪截面等；柱：轴压比，最大配筋率；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-承载力高估-收敛不容易，结果不准确；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；28第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 如何找到性能点？ 优化设置 初始荷载分布施加（510步）；29第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 如何找到性能点？ 优化设置 选择层剪力或振型加载模式；30第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l
9、 如何找到性能点？ 优化设置 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。31第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 如何找到性能点？ 优化设置 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；32第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 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； 横向荷载作用下框架结构梁单元弯矩最大值一般出现在两端。 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。 对于梁柱单元，
10、一般不允许发生轴向破坏，所以可不考虑轴力铰。33第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 如何找到性能点？ 优化设置先初算再细算，初算时： 先算一个方向； 减小步骤数（30步）； 不考虑P-Delta效应；采用实配钢筋； 在building中建模等34第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 如何提高基底剪力？ 选择塑性铰类型；三种铰对比(弯矩铰)梁截面：400mm*800mm；弹性模量：3*104Mpa ; 惯性矩：0.0170667m4; 长度：4.2m；MMcr: 三种铰刚度值相同；McrMu: K双折线K三折线KFEMA ; 35第三代结
11、构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 如何提高基底剪力？ 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： =G x 取为4/10000;36第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座静力弹塑性l 如何提高基底剪力？ 增加剪力墙网格尺寸；剪力墙网格尺寸越大，越不容易破坏；单元破坏 =刚度折减=承载力下降；静力弹塑性 工程实例38第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例结构形式：框剪结构 共计37层，1层为底盘。基本设置如下：39第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例静力弹塑性结果曲线： 基底剪力： 大震：1
12、.099*104KN； 小震：3019.525KN 比例：3.64；最大弹塑性层间位移 角：0.0034 容许层间位移角： 1/10040第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例铰状态： 剪力墙铰主要发生在2层根部。41第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例结构形式：框剪结构，中间开洞； 共计14层，3层为夹层，4F为转换层 基本设置如下：42第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例静力弹塑性结果曲线： 基底剪力： 大震：2.193*104KN； 小震：6935.675KN 比例：3.162；最大弹塑性层间位移 角：0.003336
13、 容许层间位移角： 1/10043第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例铰状态： 框架墙铰主要出现在转换层附近梁端。 墙铰从转换层开始逐渐向下蔓延。44第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例层间位移角：45第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例结构形式：主体剪力墙结构，底下3层伸出部分框架； 共计26层，68.1m. 基本设置如下：46第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例静力弹塑性结果曲线： 基底剪力： 大震：2.078*104KN； 小震：10141KN 比例：2.049；最大弹塑性层间位移 角：0.0
14、0473 容许层间位移角： 1/12047第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例铰状态： 梁大部分处于开裂状态。 部分剪力墙发生剪切破坏。48第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座工程实例层间位移角：动力弹塑性50第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座动力弹塑性l 如何选波？1. 初步判断：频谱特性（特征周期）；Tg=2 EPV/EPA; (地震波)EPV：有效峰值加速度；EPA：有效峰值速度；与规范比较，误差控制在20%以内。设计地 震分组场地类别 I0I1第一组0.250.300.400.500.70第二组0.300.350.450.600
15、.80第三组0.350.400.500.700.9551第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座动力弹塑性l 如何选波？1. 初步判断：有效峰值加速度 计算所选地震波的有效峰值加速度EPA；地震能量较大区域处的加速度平均值； 按照规范规定进行调幅；罕遇 地震6度7度8度9度0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g加速度 最大值12522031040051062052第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座动力弹塑性l 如何选波？1. 初步判断：持续时间从首次达到该时程曲线最大峰值的10%那一点算起到最后一点达到最大峰值的10%为止。有效持续时间一般为结构基本周期的510倍。53第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座动力弹塑性l 如何选波？2. 二次判断-地震影响系数与设计反应谱数据在统计意义上相符。（主要振型周期点上相差不超过20%）54第三代结构设计解决方案北京迈达斯技术有限公司技术讲座动力弹塑性l 如何选波？3. 三次判断-基底剪力与振型分解反应谱法结果R相比：单条波：65%R S 135%R多条波平均值：8
