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1、.MIDAS/Gen培训课程（二）钢筋混凝土结构时程分析北京市海淀区中关村南大街乙56号方圆大厦1402室Phone:010-8802-6170Fax:010-8802-6171E-mail:BeijingmidasUhttp:/www.MidasUModeling,IntegratedDesign&AnalysisSoftware.25目录简要1设定操作环境及定义材料和截面2用建模助手建立模型4建立框架柱及剪力墙7楼层复制及生成层数据文件9定义边界条件10输入楼面及梁单元荷载11输入风荷载14输入时程分析数据15定义结构类型18定义质量19运行时程分析19荷载组合20时程分析结果20简要本例
2、题介绍使用Midas/Gen的时程分析功能来进行抗震设计的方法。例题模型为六层钢筋混凝土框剪结构。基本数据如下：轴网尺寸：见平面图柱:500x500主梁：250x450，250x600次梁：250x400连梁：250x1000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：类设定操作环境及定义材料和截面1：主菜单选择文件新项目文件保存:输入文件名并保存2：主菜单选择工具单位体系:长度m,力kN注：也可以通过程序右下角随时更改单位。定义单位体系3:主菜单选择模型材料和截面特性材料：添加：定义C30混凝土材料号：1名称：C30规范：GB(RC)混凝土
3、：C30材料类型：各向同性定义材料4:主菜单选择模型材料和截面特性截面：添加：定义梁、柱截面尺寸定义梁、柱截面5:主菜单选择模型材料和截面特性厚度：添加：定义剪力墙厚度定义剪力墙厚度用建模助手建立模型1:主菜单选择模型结构建模助手框架：输入：添加x坐标，距离5，重复2；距离3.9，重复2；距离4.3，重复2；添加y坐标，距离5，重复3；编辑：Beta角，90度，生成框架；插入：插入点，0，0，0；Alpha，90。建立框架12:主菜单选择模型结构建模助手框架：输入：添加x坐标，距离5，重复3；添加y坐标，距离5，重复3；编辑：Beta角，90度，生成框架；插入：插入点，0，0，0；Alpha，
4、90；Beta：0；Gamma，60。建立框架23：主菜单选择模型单元建立曲线并分割成线单元:建立曲梁建立曲梁4：主菜单选择模型单元复制和移动:输入复制间距，在截面号增幅1(选择次梁截面)，在交叉分割项，将节点和单元都选上。同时删除部分梁单元。注：次梁截面修改也可以应用拖放的功能修改截面建立次梁建立框架柱及剪力墙1：主菜单选择模型单元扩展：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。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生成框架柱2：主菜单选择模型单元修改单元参数参数类型:选择Beta角，Be
5、ta=60，在模型窗口选择轴网2部分需要旋转的框架柱。3：主菜单选择模型单元扩展:扩展类型：线单元平面单元单元类型：墙单元生成形式：复制和移动输入复制间距：dz=4.5注：扩展时可以勾选目标删除选项，确认是否保留梁单元。生成剪力墙4：主菜单选择模型单元分割：单元类型：墙单元任意间距：X=0,Z=1.9,1.25：主菜单选择模型单元删除：在模型窗口选择被删除的墙单元注：x、z分别指单元坐标系的x、z方向。墙单元被分割6：主菜单选择模型单元分割：单元类型：线单元被节点分割：在模型窗口选择要分割的单元及分割单元的节点7：主菜单选择模型单元修改单元参数：参数类型：截面号形式：选择250x1000（连梁
6、截面）模型窗口选择修改的梁单元墙洞口布置楼层复制及生成层数据文件1：主菜单选择建筑物数据复制层数据:复制次数：5距离：3添加在模型窗口中选择要复制的单元楼层复制2：主菜单选择建筑物数据生成层数据:点击生成层数据：考虑5%偶然偏心注：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。考虑刚性楼板：若为弹性楼板选择不考虑地面高度：点击，若勾选使用地面高度，则程序认定此标高以下为地下室勾选各构件承担的层间剪力注：需要输出时称分析层结果的时候，勾选时称分析结果的层反应生成层数据3：主菜单选择建筑物数据自动生成墙号:避免设计时不同位置的墙单元编号相同，特别是在利用扩展单元功能时，一
7、次生成多个墙单元时，这些墙单元的墙号相同，若这些墙单元不在直线上，X向、Y向都有时，程序则认为没有直线墙不给配筋设计。定义边界条件主菜单选择模型边界条件一般支承:在模型窗口中选择柱底及墙底嵌固点输入边界条件输入楼面及梁单元荷载1:主菜单选择荷载静力荷载工况:DL:恒荷载LL：活荷载WX:风荷载WY:风荷载定义荷载工况2:主菜单选择荷载自重:荷载工况：DL自重系数：Z=1定义自重3：菜单选择荷载定义楼面荷载类型：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）按名称：ROOF
8、荷载工况：DL（LL）楼面荷载：7（0.5）按定义楼面荷载4:主菜单选择视图激活按属性激活：选择按层激活:激活2F层按层激活5:主菜单选择荷载分配楼面荷载:楼面荷载类型：OFFICE分配模式：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43在模型窗口指定加载区域节点同样方法输入BATHROOM楼面荷载注：楼面荷载分配不上，可检查分配区域内是否有空节点、重复节点、重复单元。分配楼面荷载6:主菜单选择荷载连续梁单元荷载：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复制荷载：Z向，距离43.0输入梁单元荷载7：重复步骤5和6输入
9、屋面荷载及梁单元荷载8:主菜单选择视图激活全部激活视图显示:荷载查看输入的荷载显示荷载输入风荷载1:主菜单选择荷载横向荷载风荷载：添加荷载工况：WX风荷载设计标准：GB500092001。风荷载方向系数：X轴方向系数1Y轴方向系数0注：程序只能自动计算有刚性板假定层的风荷载。风荷载输入2:重复步骤1，输入Y向风荷载WY,注意此时风荷载方向系数:X轴方向系数0，Y轴方向系数1。输入时程分析数据1：主菜单选择荷载时程分析数据时程荷载函数：添加时程函数:时间函数数据类型：无量纲加速度地震波：选Elcenth波（或其它波）放大系数：1（也可以1）添加时程函数2：主菜单选择荷载时程分析数据时程荷载工况：
10、添加荷载工况名称：SC1结束时间：20秒（指地震波的分析时间，若地震波的作用时间为50秒，我们只分析到20秒处）分析时间步长：0.02（表示地震波上的取值步长，一般不要低于的地震波的时间间隔）输出时间步长：2（整理结果时输出时间步长，例如结束时间为20秒，分析时间步长为0.02秒，则计算结果有20/0.02=1000个，如果在输出时间步长中输入2，则表示输出以每2个为单位中的较大值，即输出第一和第二时间段中的较大值，第三和第四时间段的较大值，以此类推。分析类型：线性，当有非线性单元及非线性边界单元时选择非线性。分析方法：振型叠加法，自振周期较大的结构（如索结构）采用直接积分法。时程类型：瞬态（
11、地震波），当波为谐振函数时选择线性周期。加载顺序：初始阻尼：直接输入输入所有振型的阻尼比：0.05时程荷载工况3：主菜单选择荷载时程分析数据时程荷载工况：特征值分析控制分析类型：默认即可频率数量：6（振型数）其它选项一律默认即可特征值分析控制4：主菜单选择荷载时程分析数据：地面加速度，定义地震波作用方向时程分析荷载工况名称：SC1X方向时程分析函数：函数名称：Elcenth系数：1（地震波增减系数）到达时间：10秒（表示地震波开始作用时间）Y方向时程分析函数：函数名称：Elcenth系数：1（地震波增减系数）到达时间：15秒（表示地震波开始作用时间）Z方向时程分析函数：若不考虑竖向地震作用此项
12、可不填水平地面加速度的角度：X、Y两个方向都作用有地震波时，如果输入0度，表示X方向地震波作用于X方向，Y向地震波作用于Y方向。如果输入90度，表示X方向地震波作用于Y方向，Y向地震波作用于X方向。如果输入30度，表示X方向地震波作用于与X轴成30度方向，Y向地震波作用于与Y轴成30度方向。操作：添加地面加速度定义结构类型主菜单选择模型结构类型：三维分析，地震荷载作用方向结构类型：3D(三维分析)注：当只做水平向地震作用的时候，转换到X、Y方向；需要做竖向地震分析的话，要转换到X、Y、Z三个方向上。将结构的自重转换为质量：转换到X、Y(地震作用方向)定义结构类型定义质量主菜单选择模型质量将荷载
13、转换成质量：质量方向：X，Y荷载工况：DLLL组合系数：1.00.5定义质量运行时程分析主菜单选择分析运行分析以上为整个前处理阶段，包括建模、荷载输入、分析选项。下面介绍后处理阶段荷载组合主菜单选择结果荷载组合:一般组合：用于查看内力变形等，一般组合中有包络组合混凝土设计：用于结构设计部分组合点击自动生成设计规范：GB5001703注：用户亦可自定义所需的荷载，先在左侧名称一栏定名称，在右侧选择荷载工况和组合系数。荷载组合时程分析结果1：主菜单选择结果周期与振型：可以查看各振型作用下的自振周期和振型形状自振周期和振型形状2：主菜单选择结果时程分析结果位移/速度/加速度:可以查看在地震波作用下，
14、各个时刻各节点的位移情况荷载工况：SC1步骤：11.16（可以任选某一时刻）时间函数：Elcenth位移：任选一方向位移若选择动画，可以以动画形式显示各时刻各节点的位移情况某一时刻节点的位移动画模式3：主菜单选择结果时程分析结果时程分析图形:可以查看各节点位移及各单元的内力及应力情况定义函数：位移（或梁单元内力）添加新函数名称：D1节点号：在模型窗口选择某一节点结果类型：位移参考点：地面输出分量：DX时程分析荷载工况：SC1包括振型号：全部节点位移4：主菜单选择结果时程分析结果时程分析图形:层数据图形，以图形方式查看各层在地震波作用下各时刻所分担的地震剪力方向：X轴方向（Y轴方向）层：选某一层（或全选）时程工况：SC1层剪力图形5：主菜单选择结果分析结果表格周期与振型:提供以下结果：
