《土木工程应用软件》课程教学资源（MIDAS网络培训资料）06-midas Gen减震和隔振分析设计_20170629- midas Gen减震和隔振的分析设计原理

桐枪技水·筑骒 midas Gen减震和隔振的分析设计 金冬梅 jindm@midasuser.com

midas Gen减震和隔振的分析设计 金冬梅 jindm@midasuser.com

MIDAS ◆目录 减震 ·分析设计原理 ·有效阻尼比 隔振 ·分析设计原理 ·隔振设计基本流程 ·后处理

目录 减震 • 分析设计原理 • 有效阻尼比 隔振 • 分析设计原理 • 隔振设计基本流程 • 后处理

◆减震设计 MIDAS 口分析设计原理 抗震结构 口减震结构 隔震结构 地震动 地震动 “抗” “减” “隔

“抗” “减” “隔” 减震设计  分析设计原理

◆减震设计 MIDAS 口分析设计原理 E=5% 专=20% )+ Ts T 图1附加等效阻尼比减震原理 设置阻尼装置减小地震反应的效应，是由于阻尼器附加的刚度导致系统周 期的缩短和阻尼器的阻尼特性产生的能力吸收而产生的

减震设计  分析设计原理 设置阻尼装置减小地震反应的效应，是由于阻尼器附加的刚度导致系统周 期的缩短和阻尼器的阻尼特性产生的能力吸收而产生的

◆减震设计 MIDAS 口有效阻尼比 确定结构有效阻尼比的方法主要有3种： 复模态法 强解耦振型分解法 基于变形能的等效阻尼法

减震设计  有效阻尼比 确定结构有效阻尼比的方法主要有3种： 复模态法 强解耦振型分解法 基于变形能的等效阻尼法

◆减震设计 MIDAS 口有效阻尼比 《消能减震技术规程》 4.1.2消能减震结构的地震作用效应计算，应采用下列方法： 1当消能减震结构主体结构处于弹性工作状态，且消能器处于线性工作 状态时，可采用振型分解反应谱法、弹性时程分析法。（小震不启动） 2当消能减震结构主体结构处于弹性工作状态，且消能器处于非线性工 作状态时，可将消能器进行等效线性化，采用附加有效阻尼比和有效刚度 的振型分解反应谱法、弹性时程分析法；也可采用弹塑性时程分析法。 小震分析的两个主要目标： *.确定结构的附加阻尼比； 大.确定主体结构小震下的内力、位移等，最终得到配筋

减震设计  有效阻尼比 《消能减震技术规程》 4.1.2 消能减震结构的地震作用效应计算，应采用下列方法： 1 当消能减震结构主体结构处于弹性工作状态，且消能器处于线性工作 状态时，可采用振型分解反应谱法、弹性时程分析法。(小震不启动) 2 当消能减震结构主体结构处于弹性工作状态，且消能器处于非线性工 作状态时，可将消能器进行等效线性化，采用附加有效阻尼比和有效刚度 的振型分解反应谱法、弹性时程分析法；也可采用弹塑性时程分析法。 小震分析的两个主要目标: ★．确定结构的附加阻尼比； ★．确定主体结构小震下的内力、位移等，最终得到配筋

◆减震设计 MIDAS 口有效阻尼比 12.3.4消能部件附加给结构的有效阻尼比和有效刚度，可按下列方法确定 1位移相关型消能部件和非线性速度相关型消能部件附加给结构的有效刚度 应采用等效线性化方法确定。 2消能部件附加给结构的有效阻尼比可按下式估算： ξ=∑Wg/(4πW) (12.3.4-1) 式中：。一一消能减震结构的附加有效阻尼比； Wg一一 第j个消能部件在结构预期层间位移△4下往复循 环一周所消耗的能量； W。一设置消能部件的结构在预期位移下的总应变能

减震设计  有效阻尼比 12．3．4 消能部件附加给结构的有效阻尼比和有效刚度，可按下列方法确定： 1 位移相关型消能部件和非线性速度相关型消能部件附加给结构的有效刚度 应采用等效线性化方法确定。 2 消能部件附加给结构的有效阻尼比可按下式估算：

◆减震设计 MIDAS 有效阻尼比 1.根据经验，预估阻尼器的性能参数，并按实际情况建立模型，进行小震时称分 析。 为何要用时程分析而不采用振型分解反应谱法分析？因为振型分解反应谱法无法 对含有非线性单元的结构进行分析，因此采用Ge进行小震时程分析。 2.选一条波进行试算，并根据这条波的midas Gen的小震分析结果，可以在软件 中读取所有阻尼器的最大位移、最大内力（注意单个阻尼器最大内力和最大位移 会出现在同一时刻，但不同的阻尼器，有可能会在不同时刻达到最大内力和位移 但由此引起的误差，不再考虑)，进而，可利用消能减震技术规程3.3.5条条文说明 (p76)所提供的公式： We=4(fdy△Udmax-FdmaxAudy)(Audmax≥△uay） 消能器屈服（起滑）荷载(kN) △udy 沿消能方向消能器屈服（起滑）位移() F dmax 消能器最大荷载(kN) △dmax 沿消能方向消能器最大可能的位移()； 图4双线性模型 求出每个阻尼器“循环一周所消耗的能量”并求和，就能得到抗规公式12.3.4-1 中的Wg

减震设计  有效阻尼比 1.根据经验，预估阻尼器的性能参数，并按实际情况建立模型，进行小震时称分 析。 为何要用时程分析而不采用振型分解反应谱法分析？因为振型分解反应谱法无法 对含有非线性单元的结构进行分析，因此采用Gen进行小震时程分析。 2.选一条波进行试算，并根据这条波的midas Gen的小震分析结果，可以在软件 中读取所有阻尼器的最大位移、最大内力（注意单个阻尼器最大内力和最大位移 会出现在同一时刻，但不同的阻尼器，有可能会在不同时刻达到最大内力和位移， 但由此引起的误差，不再考虑），进而,可利用消能减震技术规程3.3.5条条文说明 (p76)所提供的公式: Wc ＝4(FdyΔudmax－FdmaxΔudy)(Δudmax≥Δudy) Fdy——消能器屈服(起滑)荷载(kN) Δudy——沿消能方向消能器屈服(起滑)位移(m) Fdmax——消能器最大荷载(kN) Δudmax——沿消能方向消能器最大可能的位移(m)； 求出每个阻尼器“循环一周所消耗的能量”并求和，就能得到抗规公式12.3.4-1 中的Wcj

◆减震设计 MIDAS 口有效阻尼比 弹性时程分析中…

弹性时程分析中…… 弹性时程分析中……  有效阻尼比 减震设计

◆减震设计 MIDAS 有效阻尼比 特性 边 地果 Pushover 设计 查这 力，鞋应力， 0吴元， 上操型· 园时性分析结展· 巴未如荷数系数 石楼后第丝发系数 形·符为力至” 冷同都方肉 及频型阻昆比 显时程图效/文本 力”口水死熟分析培展， 筑工阶经右女圆形云构件雾力比 文中结 结无格 日也梦多与系效 风传定草 程 它 文 反力()，+： ￥1下图区许年©①1回1马4的1 二好日口回适|烟江园©■更引“四 位移(D》+ 4×4G棋型窗口X 粉架单元(1) 工 常单元(G) 331 1440明 是单元(B》 极单元(P) 8 平面应力单元(1) 平面应变单元(a) 袖对称单元(A】 接特性值：28 实#单元(S》 113 1[带后系统】 接单元 2[带后系统】 3[带后系统】 日：弹性速淡一 4[常后系统] 一数连读 5[常后系统] 6[常后系统】 冠期与频型(W),, ?[常后系统】 室进模态(u),+ 8[后系统] 9[带后系克] 10【带后系统] 12 11【带后系统 12【带后系统】 床姓性敏 13【带后系续] 时识分析 日位移/速度/如速发，- 14[带后系统1 水化热分析 15【带后系统 梁单元为力.：！ 16【带后系统】 现也力钢来 需a11F0xe0. 17【带后系统】 地工阶总联生鼓正 18【带后系统】 1?【后系统 位梦西与系斯 20【希后系统1 日打的单元内力，： 2![落后系统] 22【希后系统 23【带后系统 24【带后系统1 25【带后系统】 26【带后系统】 ：18 1【P,m-22:单元：角度01 眇【G1PWD-21:单元，角度，0】

 有效阻尼比 减震设计