鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工階段分析

1、例題2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工階段分析例題2. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工階段分析概要本例題介紹使用MIDAS/Gen 的施工階段分析功能。真實(shí)模擬建筑物的實(shí)際建造過(guò)程，同時(shí)考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土材料的時(shí)間依存特性（收縮徐變和抗壓強(qiáng)度的變化）。此例題的步驟如下:1. 簡(jiǎn)要2. 設(shè)定操作環(huán)境及定義材料和截面3. 利用建模助手建立梁框架4. 使用節(jié)點(diǎn)單元及層進(jìn)行建模5. 定義邊界條件6. 輸入各種荷載7. 定義結(jié)構(gòu)類型8. 運(yùn)行分析9. 查看結(jié)果10. 配筋設(shè)計(jì)1.簡(jiǎn)要本例題介紹使用MIDAS/Gen 的施工階段分析功能。(該例題數(shù)據(jù)僅供參考)例題模型為六層鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)?；緮?shù)據(jù)如下：Ø 軸

2、網(wǎng)尺寸：見(jiàn)平面圖Ø 主梁： 250x450，250x500Ø 次梁： 250x400Ø 連梁： 250x1000Ø 混凝土： C30Ø 剪力墻： 250Ø 層高： 一層：4.5m 二六層 ：3.0mØ 設(shè)防烈度：7º（0.10g）Ø 場(chǎng)地： 類 圖1 結(jié)構(gòu)平面圖2.說(shuō)明 建模過(guò)程保留培訓(xùn)手冊(cè)“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震分析及設(shè)計(jì)”中自“設(shè)定操作環(huán)境及定義材料和截面”到“定義邊界條件”5節(jié)內(nèi)容，其中在“設(shè)定操作環(huán)境及定義材料和截面”一節(jié)添加以下內(nèi)容：1： 主菜單選擇 模型>材料和截面特性>時(shí)間依存性材料

3、（徐變/溫度收縮）：點(diǎn)添加名稱：creep 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：中國(guó)規(guī)范28天材齡抗壓強(qiáng)度（標(biāo)準(zhǔn)值）：30000kN/m2相對(duì)濕度：70% 構(gòu)件理論厚度：1m（先假定此值，程序可以自動(dòng)計(jì)算）注：根據(jù)混凝土的收縮及徐變特性，定義相關(guān)參數(shù)開(kāi)始收縮時(shí)混凝土的材齡：3天圖2 定義時(shí)間依存性材料2：主菜單選擇 模型>材料和截面特性>時(shí)間依存性材料（抗壓強(qiáng)度）：點(diǎn)“添加”函數(shù)名稱：C300 類型：設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范：CEB-FIP（歐洲）混凝土28天抗壓強(qiáng)度（S28）：30000kN/m2水泥種類：N.R:0.25（普通水泥）圖3 定義時(shí)間依存性材料抗壓強(qiáng)度3：主菜單選擇 模型>材料和截面特性>時(shí)

4、間依存性材料連接：將時(shí)間依存材料特性與定義的一般材料連接起來(lái)徐變和收縮：CREEP 強(qiáng)度進(jìn)展：C300選擇指定的材料：C30 操作：添加/編輯 圖4 時(shí)間依存性材料連接以下為施工階段分析內(nèi)容：3. 定義樓面荷載1：主菜單選擇 荷載>靜力荷載工況: DC：施工階段荷載（施工階段恒荷載） LL：活荷載（使用階段活荷載） LC：施工階段荷載（施工階段在樓面的施工荷載）圖5 定義荷載工況2：菜單選擇 荷載>定義樓面荷載類型： 定義施工階段樓面荷載其中OFFICE1為作用在樓面上的施工階段荷載，OFFICE2為作用在樓面上的使用階段活荷載名稱：OFFICE1 荷載工況：DC（LC） 樓面荷載

5、：-4.3（-1.0） 按名稱：OFFICE2 荷載工況：LL 樓面荷載：-2.0 按圖6 定義樓面荷載4. 定義結(jié)構(gòu)組、邊界組、荷載組1：主菜單選擇 模型>組>定義結(jié)構(gòu)組: 名稱：結(jié)構(gòu)組 后綴：1to 6 by 1 按 圖7 定義結(jié)構(gòu)組2：主菜單選擇 模型>組>定義邊界組:名稱：邊界組 后綴：1 按 圖8 定義邊界組3：主菜單選擇 模型>組>定義荷載組:名稱：荷載組 后綴：1 to 6 by 1 按 圖9 定義荷載組5. 分配結(jié)構(gòu)組1： 主菜單選擇 視圖>激活>按屬性激活:選擇按層激活，選擇2F層，按 +板下激活，按圖10 激活2F層2：主菜單

6、選擇 視圖>選擇>全選3： 樹(shù)形菜單選擇 組>結(jié)構(gòu)組1：利用拖放功能將第一層所有單元賦給結(jié)構(gòu)組1圖11 定義結(jié)構(gòu)組14： 重復(fù)步驟1、2、3分別定義結(jié)構(gòu)組2、3、4、5、66.定義邊界條件主菜單選擇 模型>邊界條件>一般支承:在模型窗口中選擇柱底及墻底嵌固點(diǎn) 注：可以利用面選的功能對(duì)下部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選擇。 圖12 定義邊界條件7. 輸入施工階段樓面荷載1： 主菜單選擇 視圖>激活>按屬性激活: 選擇加載樓層點(diǎn)選按層激活 選擇2F層 點(diǎn)選樓板 按 圖13 選擇2F層2：主菜單選擇 荷載>分配樓面荷載: 將施工階段荷載分配給荷載組5荷載組名稱：荷載組5

7、樓面荷載：OFFICE1（施工階段樓面荷載）分配模式：雙向（或多邊形長(zhǎng)度） 荷載方向：整體坐標(biāo)系Z指定加載區(qū)域的節(jié)點(diǎn)：在模型窗口選擇加載區(qū)域節(jié)點(diǎn)注： 樓面荷載分配不上，可檢查分配區(qū)域內(nèi)是否有空節(jié)點(diǎn)、重復(fù)節(jié)點(diǎn)、重復(fù)單元。圖14 分配樓面荷載3：重復(fù)步驟1、2，將施工階段荷載分別分配給荷載組2、3、4、5及荷載組6。4： 主菜單選擇 視圖>激活>全部激活：查看輸入的全部施工階段樓面荷載圖15 施工階段樓面荷載8. 輸入使用階段樓面活荷載1： 主菜單選擇 視圖>激活>按屬性激活： 選擇加載樓層點(diǎn)選按層激活 選擇2F層 點(diǎn)選樓板 按圖16 按層激活2F2：主菜單選擇 荷載>

8、;分配樓面荷載: 輸入使用階段樓面活荷載荷載組名稱：默認(rèn)值 樓面荷載：OFFICE2（輸入使用階段樓面活荷載）分配模式：雙向（或多邊形長(zhǎng)度） 荷載方向：整體坐標(biāo)系Z勾選復(fù)制樓面荷載 方向：點(diǎn)選Z 距離：53指定加載區(qū)域的節(jié)點(diǎn)：在模型窗口選擇加載區(qū)域節(jié)點(diǎn)圖17 分配樓面荷載3：主菜單選擇視圖>激活>全部激活：查看輸入的全部使用階段樓面活荷載 圖18 使用階段樓面活荷載9. 定義自重主菜單選擇 荷載>自重：荷載工況名稱：DC（施工階段荷載） 荷載組名稱：荷載組1（施工階段分析時(shí)，自重一定要定義在第一施工階段的荷載組1，其它施工階段程序自動(dòng)讀?。┳灾叵禂?shù)：Z= -1 按 圖19 定

9、義自重10. 輸入施工階段分析數(shù)據(jù)1：主菜單選擇 荷載>施工階段分析數(shù)據(jù)>定義施工階段：名稱：CS1 持續(xù)天數(shù)：10 保存結(jié)果：勾選施工階段單元：結(jié)構(gòu)組1 材齡：3（三天開(kāi)始有強(qiáng)度） 按邊界：邊界組1 按荷載：荷載組1 按最后按 圖20 定義第一施工階段 2：重復(fù)步驟1定義第二、三、四、五、六施工階段：CS2、CS3、CS4、CS5、CS6圖21 定義其它施工階段3：主菜單選擇 荷載>施工階段分析數(shù)據(jù)>選擇顯示施工階段：在模型窗口選擇顯示各施工階段圖22 顯示施工階段11. 定義結(jié)構(gòu)類型主菜單選擇 模型>結(jié)構(gòu)類型: 結(jié)構(gòu)類型：3-D (三維分析) 將結(jié)構(gòu)的自重轉(zhuǎn)換

10、為質(zhì)量：不轉(zhuǎn)換（反應(yīng)譜分析時(shí)需要將自重轉(zhuǎn)換為質(zhì)量，本例題不做反應(yīng)譜分析）圖23 定義結(jié)構(gòu)類型12. 運(yùn)行施工階段分析1：主菜單選擇 分析>施工階段分析控制：最終施工階段：點(diǎn)選最后施工階段 分析選項(xiàng)：勾選考慮時(shí)間依存效果時(shí)間依存效果：勾選徐變和收縮 類型：點(diǎn)選徐變和收縮徐變：勾選自動(dòng)分割時(shí)間從施工階段分析結(jié)果的恒荷載中分離出荷載工況：施工階段荷載在程序中不分恒、活荷載，如果分離出哪種荷載工況，則此種荷載工況程序認(rèn)為其為活荷載，在荷載組合時(shí)分項(xiàng)系數(shù)按活荷載取用。荷載工況：LC 按 最后按圖24 施工階段分析控制2：主菜單選擇 分析>運(yùn)行分析以上為整個(gè)前處理階段，包括建模、荷載輸入、分析

11、選項(xiàng)。13. 查看結(jié)果1：主菜單選擇 結(jié)果>內(nèi)力>梁?jiǎn)卧獌?nèi)力圖：CS1階段內(nèi)力荷載工況/荷載組合：CS合計(jì) 內(nèi)力：點(diǎn)選My 顯示類型：勾選等值線圖和圖例點(diǎn) 圖25 CS1階段反力2：主菜單選擇 荷載>施工階段分析數(shù)據(jù)>選擇顯示施工階段：查看CS2階段內(nèi)力選擇施工階段：CS2 按圖26 CS2階段反力 3：重復(fù)步驟2查看其它施工階段內(nèi)力：CS3、CS4、CS5、CS6 圖27 CS6階段反力 14. 荷載組合主菜單選擇 結(jié)果>荷載組合：查看在施工階段荷載與使用階段活荷載作用下的內(nèi)力。荷載工況：LL 系數(shù)：1.4荷載工況：恒荷載（CS） 系數(shù)：1.2名稱：ZH1 圖2

12、8 荷載組合15. 查看使用階段分析結(jié)果1：主菜單選擇 荷載>施工階段分析數(shù)據(jù)>選擇顯示施工階段：查看POSTCS2最終階段輸出的內(nèi)力2：主菜單選擇 結(jié)果>內(nèi)力>梁?jiǎn)卧獌?nèi)力圖：荷載工況/荷載組合：ZH1 內(nèi)力：點(diǎn)選My 顯示類型：勾選等值線圖和圖例點(diǎn) 圖29 POSTCS階段內(nèi)力16. 施工階段柱彈性收縮結(jié)果首先在模型窗口查詢1F層某一柱的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)信息1：主菜單選擇 查詢>查詢節(jié)點(diǎn): 在模型窗口選擇1F層一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并記下節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)信息2：主菜單選擇 結(jié)果>施工階段柱彈性收縮圖形:添加新的柱單元名稱：Z1 坐標(biāo)信息：X=13.9，Y=0勾選Total+Total項(xiàng)，按3：重復(fù)步驟1、2定義柱單元Z2：名稱：Z2 坐