《钢筋混凝土框架结构抗震分析及设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋混凝土框架结构抗震分析及设计（152页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、例题1 钢筋混凝土结构抗震分析及设计例题. 钢筋混凝土结构抗震分析及设计概要本例题介绍使用MIDAS/Gen 的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。此例题的步骤如下:1. 简要2. 设定操作环境及定义材料和截面3. 建立框架梁4. 建立框架柱及剪力墙5. 楼层复制及生成层数据文件6. 定义边界条件7. 输入楼面及梁单元荷载8. 输入风荷载9. 输入反应谱分析数据10. 定义结构类型11. 定义质量12. 运行分析13. 荷载组合14. 查看结果15. 配筋设计16. 计算书1 简介该例题通过建立一个六层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构模型，详细介绍了使用 MIDAS/Gen建立结构模型、施加荷载和
2、边界条件、查看分析结果及进行抗震设计的步骤和方法。初学者按照本章提示的步骤进行操作，可以在短时间内熟悉和掌握MIDAS/Gen的环境及使用方法。例题模型的基本数据如下： 轴网尺寸：见平面图 主梁： 250x450，250x500 次梁： 250x400 连梁： 250x1000 柱： 500x500 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： 类图1 结构平面图2 设定操作环境及定义材料和截面首先双击桌面上或相应目录中的MIDAS/Gen的 图标。 1：主菜单选择 文件新项目 文件保存: 输入文件名并保存注：也可以通过程
3、序右下角随时更改单位。2：主菜单选择 工具单位体系: 长度 m, 力 kN图2 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：C30 材料类型：各向同性 图3 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 图4 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 图5 定义剪力墙厚度3. 建立框架梁1：主菜单选择 模型单元建立: 截面名称：250x450；节点连接：第一点直接点取坐标原点，第二点采用相对坐标dx,dy,dz：0，15，0图6 建立梁单元2：复制
4、单元主菜单选择 模型单元复制和移动: 选择复制对象；形式：复制；任意间距：方向x；间距：； 图7 复制梁单元3：主菜单选择 模型单元建立: 注：图标菜单可显示节点号。截面名称：250x450；节点连接：1，13；在“交叉分割”项，将节点和单元都选上。图8 建立梁单元4：复制单元主菜单选择 模型单元复制和移动: 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35；在交叉分割项，将节点和单元都选上。图9 复制梁单元5：定义用户坐标系主菜单选择 模型定义用户坐标系X-Y平面: 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
5、“用户坐标1”（可自定义）图10 定义用户坐标系6：主菜单选择 模型单元建立: 截面名称：250x450；节点连接：采用相对坐标dx,dy,dz：15，0，0图11 建立梁单元6：复制单元主菜单选择 模型单元复制和移动: 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35；在交叉分割项，将节点和单元都选上。图12 复制梁单元7：主菜单选择 模型单元建立: 截面名称：250x450；节点连接：29，35；在交叉分割项，将节点和单元都选上。图13 建立梁单元8：复制单元主菜单选择 模型单元复制和移动: 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；
6、在交叉分割项，将节点单元都选上。图14 复制梁单元9：建立曲梁 主菜单选择 模型单元建立曲线并分割成线单元: 同时删除部分梁单元注：回到整体坐标系 点击UCS/GCS菜单中 快捷键图15 建立曲梁10：建立次梁主菜单选择 模型单元复制和移动: 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)；在交叉分割项，将节点和单元都选上。 注：次梁截面修改也可以应用拖放的功能修改截面 图16 建立次梁4. 建立框架柱及剪力墙1：主菜单选择 模型单元扩展：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注：对于不生成柱子的位置
7、，可以用 解除选择不生成柱子位置的节点。在模型窗口中选择生成柱的节点。 图17 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，Beta=60，在模型窗口选择框架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（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。注：扩展时可以勾选目标 删除选项，确认是否保留梁单元。图18 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=1.9,1.2在模型窗口选择要分割的墙单元，并按F2键或激活图标激活。5： 菜单
8、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。图19 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图20 分割线单元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（连梁截面） 模型窗口选择修改的梁单元注：亦可使用拖放功能；同时考虑在“结构类型”中是否点取“在图形显示中，将梁顶标高与楼面标高（X-Y平面）对齐”图21 墙洞口布置5.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
9、单元图22 楼层复制2：主菜单选择 建筑物数据定义层数据: 点击生成层数据：考虑5%偶然偏心考虑刚性楼板：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：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23 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。6.定义边界条件主菜单选择 模型边界条件一般支承:在模型
10、窗口中选择柱底及墙底嵌固点 注：可以利用面选的功能对下部节点进行选择。 图24 输入边界条件7. 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:风荷载图25 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图26 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 荷载工况：DL（LL） 楼面荷载：-7（-0.5
11、） 按 图27 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层图28 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： 对于异形板，分配楼面荷载可以采用多边形-长度或者多边形-面积的方法。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。图29 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
12、体坐标系Z 数值：W= -10 复制荷载：方向Z，距离43 加载区间（两点）：选择加载梁单元。 图30 输入梁单元荷载7：重复步骤5和6输入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 图31 显示荷载8. 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 1 Y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。 图32 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。9. 输入反应谱分析数据1：主菜单选
13、择 荷载反应谱分析数据反应谱函数添加:设计反应谱：GB500112001； 设计地震分组：1；地震设防烈度：7（0.10g）； 场地类别：；地震影响：多遇地震； 阻尼比：0.05图33 生成设计反应谱2：主菜单选择 荷载反应谱分析数据反应谱荷载工况:特征值分析控制频率数量（振型数）：6 振型组合方法：CQC 反应谱荷载工况名称：Rx (Ry)地震角度：0( 90) 周期折减系数：0.8 图34 反应谱荷载工况10. 定义结构类型主菜单选择 模型结构类型结构类型：3-D平面(三维分析) 将结构的自重转换为质量：转换到X、Y (地震作用方向)图35 定义结构类型11. 定义质量主菜单选择 模型质量将荷载转换成质量：质量方向：X，Y 注：此处转换得荷载不包括自重。荷载工况：DL ( LL) 组合系数：1.0 ( 0.5)图36 定义质量12. 运行分析 主菜单选择 分析运行分析
