(施工阶段模拟)

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1、MIDAS/Gen 培训资料钢筋混凝土结构施工阶段分析分析目的-考虑时间依存性材料特性影响-理解组概念-各施工阶段下结构内力-柱弹性收缩操作步骤-建模，指定结构组，边界组和荷载组-定义时间依存性材料（收缩、徐变和强度曲线）并连接一般材料性质-生成施工阶段及时间步长数据-定义施工阶段-定义分析控制并进行分析-查看整理分析结果相关知识施工阶段分析的重要性 重力荷载是最长期作用于高层建筑结构的一个重要荷载，重力荷载 作用下的高层建筑结构的安全稳定可靠，是高层结构设计的重要组成部 分，而重力荷载的施工模拟计算则是正确反映高层建筑结构重力荷载效 应的基本前提。 如果不考虑施工阶段模拟，势必会走向两个极端

2、，要么全部不计竖 向构件在重力荷载下的轴向变形和协调，从而使高层建筑结构尤其是下 部竖向构件的计算内力产生极大的差异，同时大大低估了竖向构件的变 形差异的连梁、框架梁的内力。要么全部计入竖向构件重力荷载下的轴 向变形，一次全结构全加荷变形协调，从而使整个高层建筑结构，尤其 是上部结构设计内力与实际受力产生极大的差异，大大高估了上部竖向 构件的连梁、框架梁的内力。 施工阶段和施工结束后，混凝土的收缩、徐变、强度增长及PS钢束 应力松弛等影响，对整个结构的应力重分布将会产生一定的影响。相关知识施工阶段在PKPM中的实现PKPM中提供了四种方法模拟施工阶段，即一次性加载、施工模拟1、 施工模拟2和施

3、工模拟3，在以前的版本中还没有提供施工模拟3施工。 一次性加载很少应用； 施工模拟1是假定结构已经存在，只不过是荷载是一层层加上去的； 施工模拟2是在施工模拟1的基础上将竖向构件的刚度放大10倍，这样是为了消弱竖向荷载按刚度的重分配，使传给基础的荷载更为合理，这个一般是在基础设计中应用； 新版SATWE施工模拟3是比较真实的模拟实际施工过程，分层计算刚 度后分层施加竖向荷载。 相关知识施工阶段在分析MIDAS中的实现MIDAS施工阶段分析功能能真实模拟建筑物的实际建造过程，可 考虑以下因素的影响：对应任意龄期构件的产生与消失；对应任意时刻的荷载的加载与卸载；边界条件的变化；通过对时间依存性材料

4、的定义，可以考虑不同龄期混凝土的收缩与徐变的影响，随时间变化的混凝土构件的强度与PS钢束的应力松弛。相关知识MIDAS中采用的计算模型累加模型：下一个阶段模型继承上一个阶段模型的内容（内力和位移 等），累加模型比较容易解决收缩和徐变问题，但是较难解决非线性 问题 ；独立模型：每个施工阶段均按当前施工阶段的所有荷载、当前模型进 行分析，然后作为当前施工阶段的分析结果，两个施工阶段分析结果 的差作为累加结果，此类模型较容易解决大位移等非线性分析，但不 能正确反应收缩和徐变。钢筋混凝土结构施工阶段分析实例1.简简要 轴网尺寸：见平面图主梁：250x450，250x500次梁：250x400连梁：25

5、0x1000混凝土：C30剪力墙：250层高：一层：4.5m 二六层 ：3.0m设防烈度：7（0.10g）场地：类2.时间依存性材料的定义 材料的收缩和徐变的定义注：构件的理论厚 度可先假定此值， 程序会自动计算；开始收缩时的混凝 土材龄：浇筑后， 混凝土开始发生收 缩的时间。 2.时间依存性材料的定义 混凝土材料抗压强度发展曲线注：由于中国 规范没有明确 给出混凝土强 度发展曲线， 所以目前还没 加入中国规范2.时间依存性材料的定义 注：将定义的徐变和收缩、强 度发展等时间依存特性并赋予 已定义的材料C30时间依存性材料和定义的其他材 料特性的连接3. 定义荷载工况和楼面荷载注：定义施工 阶

6、段的恒荷载 DC，在楼面 的施工荷载LC 和使用阶段活 荷载LL3. 定义荷载工况和楼面荷载注：OFFICE1是作用在 楼面上的施工阶段荷载 ，OFFICE2是作用在楼 面的使用阶段活荷载OFFICE1:DC=-4.3LC=-1.0OFFICE2:LL=-2.04.结构组、边界组、荷载组的定义注：按照施工过程定义相应的结构组、边界组和荷载组，本例题设定 结构是按每层一个施工阶段进行定义，六层共定义了六个施工阶段， 对应了六个结构组和荷载组，施工过程中，边界条件无变化就定义一 个边界组。5.分配结构组，定义边界组和荷载组注：选中相应的结构 层，将定义的结 构组赋予选中的 结构层。选中相应的结构

7、层，利用拖放功 能。5.分配结构组，定义边界组和荷载组注：分配楼面荷载， 在荷载组名称选 中相应的荷载组 ，对非四边形选 按面积或长度分 配。5.分配结构组，定义边界组和荷载组注：施工阶段分析 时，自重一定 要定义在第一 施工阶段的荷 载组1，其他施 工阶段程序自 动读取。5.分配结构组，定义边界组和荷载组注：在边界组名称中 要选定义好的边 界组1，否则后 面定义施工阶段 时不出现边界组 。选中底部所以节 点时，可以利用 面选 功能。6. 施工阶段分析数据的定义 注:按照施工过程定 义相应的施工阶段， 按施工过程定义了六 个施工阶段。材龄：该材龄为该 结构组的初始材龄 ，即在该施工阶段 开始时

8、，结构组已 经具备的材龄。程 序将按输入的材龄 计算徐变和收缩。 7. 施工阶段分析控制 注：最终施工阶段，只有在最终 施工阶段，才能与其他荷载工况 (如地震、移动荷载等)进行组合 。 注：施工阶段荷载不分恒、活荷 载，如果从施工阶段分析结果恒 荷载中分离出荷载工况，则此种 荷载工况程序默认其为活荷载， 在荷载组合时分项系数按活荷载 取用。8. 查看结果: 1.2CS+1.4LL工况下某榀框架弯矩图注：查看在施 工阶段荷 载与使用 阶段活荷 载作用下 的内力。8. 查看结果:施工阶段1弯矩图注：可查看各 施工阶段下结 构分析结果， 其中postCS阶 段的荷载为施 工阶段荷载类 型所有荷载工 况中的荷载。8.查看结果: 柱的弹性收缩弹性收缩: 用后缀Elst表示。徐变: 因为徐变引起的收缩。用后缀Creep表示。收缩: 因为收缩引起的收缩。用后缀Shrnk表示。全部: 因为弹性收缩、徐变、收缩引起的收缩之和。用后缀 Ttl表示。浇筑该层楼板前的位移: 用后缀Up表示。浇筑该层楼板后的位移: 用后缀Sub表示。全部: 楼板浇筑前、后的位移的和。用后缀Ttl表示。例: 柱1_Shrnk_Ttl表示柱1的温度收缩量(楼板浇筑前和浇筑 后)。8.查看结果：柱弹性收缩图形