《土木工程应用软件》课程教学资源（MIDAS网络培训资料）02-midas Gen静力弹塑性分析_20170330-midas Gen静力弹塑性分析

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MIDAS 2017 建筑产品 Gen约建筑课堂

midas Gen静力弹塑性分析 金冬梅 jindm@midasuser.com

midas Gen 静力弹塑性分析 金冬梅 jindm@midasuser.com

MIDAS ◆弹塑性分析 为什么要做弹塑性分析 阪神大地震，一栋8层公共建筑发生中间楼层薄 弱层破坏，整个6层垮塌，7层直接落到了5层上。 本来这一排有五栋住宅楼，现在只剩下了三栋。钢结构 框架的箱形载截面柱和桁架梁之间的梁柱节点发生了脆性 破坏。 1971年美国San Fernando地震中Olive View医院一楼的角柱，混 阪神大地震另一栋发生了类似中间层破坏的高层 凝土几乎全部破坏，纵筋严重变形，整个二层以上的建筑物发生了60 建筑 厘米的水平位移。右边是墨西哥城大地震中一栋11层建筑的首层边柱， 混凝土破碎，但是箍筋基本完好

弹塑性分析  为什么要做弹塑性分析 本来这一排有五栋住宅楼，现在只剩下了三栋。钢结构 框架的箱形截面柱和桁架梁之间的梁柱节点发生了脆性 破坏。 阪神大地震，一栋8层公共建筑发生中间楼层薄 弱层破坏，整个6层垮塌，7层直接落到了5层上。 阪神大地震另一栋发生了类似中间层破坏的高层 建筑 1971年美国 San Fernando 地震中 Olive View 医院一楼的角柱，混 凝土几乎全部破坏，纵筋严重变形，整个二层以上的建筑物发生了60 厘米的水平位移。右边是墨西哥城大地震中一栋11层建筑的首层边柱， 混凝土破碎，但是箍筋基本完好

MIDAS ◆弹塑性分析 哪些结构要做弹塑性分析 应进行弹塑性分析（《抗规》5.5.2条第1项) 1.8度Ⅲ、IV类场地和9度时，高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架； 2.7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构和框排架结构； 3.高度大于150m的结构（钢结构→结构)； 4.甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构； 5.采用隔震和消能减震设计的结构

弹塑性分析  哪些结构要做弹塑性分析 应进行弹塑性分析 (《抗规》5.5.2条第1项） 1. 8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时，高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架； 2. 7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构和框排架结构； 3. 高度大于150m的结构（钢结构→结构）； 4. 甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构； 5. 采用隔震和消能减震设计的结构

MIDAS ◆弹塑性分析 哪些结构要做弹塑性分析 宜进行弹塑性分析（《抗规》5.5.2条第2项) 1.表5.1.2-1所列高度范围且属于竖向不规则类型的高层建筑结构； 2.7度Ⅲ、IV类场地和8度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构； 3.板柱-抗震墙结构和底部框架砌体房屋； 4.高度不大于150m的其它高层钢结构； 5.不规则的地下建筑结构及地下空间综合体

宜进行弹塑性分析 (《抗规》5.5.2条第2项） 1. 表5.1.2-1所列高度范围且属于竖向不规则类型的高层建筑结构； 2. 7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构； 3. 板柱-抗震墙结构和底部框架砌体房屋； 4. 高度不大于150m的其它高层钢结构； 5. 不规则的地下建筑结构及地下空间综合体。 弹塑性分析  哪些结构要做弹塑性分析

MIDAS ◆弹塑性分析 ▣静力弹塑性分析与动力弹塑性分析的比较 静力弹塑性的优点一一效率高 动力弹塑性的优点一一更真实

静力弹塑性的优点——效率高 动力弹塑性的优点——更真实 弹塑性分析  静力弹塑性分析与动力弹塑性分析的比较

MIDAS ◆弹塑性分析 口静力弹塑性分析与动力弹塑性分析的比较 比较内容 静力弹塑性 动力弹塑性 施加荷载 等效静力荷载 地震波 单向递增 往复加载 加载方式 单方向 多向（双向/三向） 材料特性 双折线，三折线，FEMA 滞回模型 >应该做静力弹塑性分析还是动力弹塑性分析？ 《高规》3.11.4-1 ·高度≤150m-静力弹塑性 ·150m200m-动力弹塑性 ·高度>300m-两套软件进行校核，进行对比分析

比较内容 静力弹塑性 动力弹塑性 施加荷载 等效静力荷载 地震波 加载方式 单向递增 往复加载 单方向 多向（双向/三向） 材料特性 双折线，三折线，FEMA 滞回模型  应该做静力弹塑性分析还是动力弹塑性分析？  《高规》3.11.4-1 • 高度 ≤ 150m - 静力弹塑性 • 150m 200m – 动力弹塑性 • 高度 > 300m – 两套软件进行校核，进行对比分析 弹塑性分析  静力弹塑性分析与动力弹塑性分析的比较

MIDAS ◆静力弹塑性分析midas Gen中实现 ▣静力弹塑性分析步骤 >静力分析； 查看整体指标（周期，振型，7个主要比值等）； ,结构设计并查看超筋超限信息； >~定义pushovers分析主控数据； >定义Pushover分析荷载工况； >定义塑性铰特性； > 分配塑性铰特性； >运行静力弹塑性分析并查看结果；

静力弹塑性分析midas Gen中实现  静力弹塑性分析步骤  静力分析；  查看整体指标（周期，振型，7个主要比值等）；  结构设计并查看超筋超限信息；  定义pushover分析主控数据；  定义Pushover分析荷载工况；  定义塑性铰特性；  分配塑性铰特性；  运行静力弹塑性分析并查看结果；

MIDAS ◆静力弹塑性分析midas Gen中实现 口定义Pushover3主控数据 Pushover主控数据 3 几何非线性类型 非线性分析选项 初始荷载 ⊙不考虑 ○大位移 ☑容许不收敛 初始荷载 最大子步骤数 10 定义结构的初始内力状态； ⊙考虑初始荷载始的丰线性分析 每步骤内最大迭代计算次数 10 旦 ○导入静力分析/施工阶段分析的结果 收敛标准 0.001 高规3.11.4-2 -初始荷载与pushover分析边界杀件不同B时的方法 ☑位移标准 0.001 -将施工阶段分析的最终阶假作为初始荷载考虑时拍的方法 口内力标准 ☐能里标准 0.001 荷载工况 L 比例系数 1 停止分析 复杂结构应进行施工模拟分 静力荷载工况 系数 添动加A) 口剪切成分屈服 口墙 L 1 ☑梁/柱 缤辑M) 析，应以施工全过程完成后 DL Self 1 圆轴力成分破坏或屈曲 LL 0.5 删涂D) ☑梁/柱 ☐墙 ■桁架 的内力为初始状态； 圆支座上抬或破坏：Dz方向 口上抬 ☐破坏 一般：DL+0.5LL; Pushover铰赦据选项 默认的骨架曲的度折减系数 节点弹性支承：非缓性类型 三折线/招动三折线类型 FEMA:DL+0.25LL 强度自动计算选项 司对称 什) 9 截面特性和配筋参考位置（仅适用于分布该） a10.5 0.5 >~对于柱铰（P-M-M相关) 染 a20.05 0.05 端 双线型/骨动双线型 口计算梁的屈服面时考德屈曲 初始荷载引起的轴力会影 ☑对称 什) ) 响构件的塑性铰特性值； a10.05 0.05 那余主控数据 墙节点连续性.，， 确定 取消

初始荷载  定义结构的初始内力状态； • 高规3.11.4-2 复杂结构应进行施工模拟分 析，应以施工全过程完成后 的内力为初始状态； 一般：DL+0.5LL； FEMA: DL+0.25LL；  对于柱铰（P-M-M相关） 初始荷载引起的轴力会影 响构件的塑性铰特性值； 静力弹塑性分析midas Gen中实现  定义Pushover主控数据

MIDAS ◆静力弹塑性分析midas Gen中实现 添加/编描Pushover荷载I况 名称：X加速度 描述 口添加Pushoveri荷载工况 一般控制 计算步骤数（红stp) 20 一考a应一 一一生元中皮州行尔T效应 整体控制中选择大位移时 初始荷载 >高规5.5.1 ☑使用初始荷载 考虑初始荷载知的非线性分析 国初始荷载的累加反力/层剪力 圆初始荷载作用下位移累和结果输出 高层建筑混凝土结构进行弹塑性计算 增量法 ○荷载控制 。位移控制 分析时，应考虑几何非线性影响； 控制送项 ●整体控制 平动位移最大值 0 。主节点控制 重力二阶效应(P-Delta效应) 主节点210 主方向： DX 最大位移： 0.15 在横向荷载引起的内力和变形基础上， 终止分析条件 □弹塑性层间位移角限值： 1/10 [rad] ☑所有坚向单元的最大层间位移 竖向荷载引起的附加内力和变形； ■刚性板中心层间位移层中心) ■层平均位移 荷载被式 荷载模式类 加速度常里 方向 DX 比例系数 荷辑 系数 添加A) 以 编辑) 除①) 确定 取消 适用

静力弹塑性分析midas Gen中实现  添加Pushover荷载工况  高规5.5.1 高层建筑混凝土结构进行弹塑性计算 分析时，应考虑几何非线性影响；  重力二阶效应（P-Delta效应） 在横向荷载引起的内力和变形基础上， 竖向荷载引起的附加内力和变形；