midas-Building抗震分析設(shè)計(jì)熱點(diǎn)功能介紹

1、midas Building抗震分析設(shè)計(jì)熱點(diǎn)功能介紹北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司桂滿樹振型質(zhì)量參與系數(shù)的控制不同材料阻尼比的影響強(qiáng)柱弱梁系數(shù)的輸出性能設(shè)計(jì)功能彈塑性分析功能地震波適宜性的判斷偶然偏心的取值內(nèi)力調(diào)整用抗震等級(jí)與構(gòu)造措施用抗震等級(jí)豎向反應(yīng)譜鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)自動(dòng)校審功能最不利地震作用方向的設(shè)計(jì)目 錄1. 振型質(zhì)量參與系數(shù)的控制規(guī)范規(guī)定：新抗規(guī)5.2.2條文說明中要求振型數(shù)量保證振型質(zhì)量參與系數(shù)之和不小于90%，進(jìn)而保證計(jì)算的精度。問題的提出： 我們忽略掉的10%對(duì)設(shè)計(jì)有多大影響？ 90%和95%的設(shè)計(jì)結(jié)果差別有多大? 90%的界限是不是適合所有結(jié)構(gòu)類型？另外，剛畢業(yè)的設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足，選取振

2、型數(shù)有可能不夠。1. 振型質(zhì)量參與系數(shù)的控制設(shè)置質(zhì)量參與系數(shù)為90%，程序自動(dòng)計(jì)算到所需振型數(shù)，不會(huì)再產(chǎn)生所選振型不足的問題?？蓪①|(zhì)量參與系數(shù)設(shè)置為95%、97%。等，既可以提高設(shè)計(jì)精度和安全度，又可以確認(rèn)忽略掉的振型的影響。2. 不同材料阻尼比的影響規(guī)范規(guī)定：新抗規(guī)10.2.8條對(duì)大跨屋蓋結(jié)構(gòu)要求采用基于應(yīng)變能的振型阻尼法。另外對(duì)混合結(jié)構(gòu)也應(yīng)考慮不同材料的阻尼比。問題的提出： 上部鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)+下部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 鋼框架+砼剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)不同材料的構(gòu)件體量接近，不能忽略不同阻尼比對(duì)地震響應(yīng)的影響。2. 不同材料阻尼比的影響2. 不同材料阻尼比的影響2. 不同材料阻尼比的影響2. 不同材料阻尼比的

3、影響基于應(yīng)變能的振型阻尼比法的計(jì)算步驟： 通過應(yīng)變能方法計(jì)算各振型的阻尼比 利用阻尼比修正系數(shù)公式修正各振型的譜值 計(jì)算各振型的效應(yīng) 利用SRSS或CQC法計(jì)算地震作用效應(yīng)各振型阻尼比計(jì)算公式：3. 強(qiáng)柱弱梁系數(shù)的輸出規(guī)范規(guī)定：新抗規(guī)6.2.2要求做強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)。問題的提出： 近95%的工程沒有按實(shí)配鋼筋做過強(qiáng)柱弱梁驗(yàn)算。只有極少數(shù)超限工程通過彈塑性分析進(jìn)行過驗(yàn)算。 實(shí)際工程中經(jīng)常出現(xiàn)按撓度和裂縫控制配筋的框架梁，設(shè)計(jì)人員人為調(diào)整框架梁配筋后并沒有同時(shí)放大柱鋼筋，也會(huì)造成強(qiáng)梁弱柱。 設(shè)計(jì)內(nèi)力采用T形、L形截面的剛度計(jì)算而得，但計(jì)算配筋面積采用矩形計(jì)算且鋼筋配置在矩形內(nèi)，強(qiáng)柱弱梁驗(yàn)算中沒有完全考

4、慮到實(shí)際樓板鋼筋的影響。 梁柱采用相同的超配系數(shù)，造成梁鋼筋人為放大，梁的抗彎承載能力放大比例要高于柱的抗彎承載能力放大比例。目前世界各地、國內(nèi)頻發(fā)的地震強(qiáng)度往往超過了當(dāng)?shù)卦O(shè)防烈度，倒塌房屋大多中低層偏多。今后校審：應(yīng)重點(diǎn)校審多層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)墻肢弱連梁系數(shù)3. 強(qiáng)柱弱梁系數(shù)的輸出強(qiáng)柱弱梁系數(shù)限值(抗規(guī)6.2.2)：一級(jí)框架結(jié)構(gòu)和9度一級(jí)框架最小值為1.2，24級(jí)為1.13. 強(qiáng)柱弱梁系數(shù)的輸出探討：強(qiáng)柱弱梁系數(shù)取多少合適？圓柱：各個(gè)方向的抗彎承載力相同地震方向梁的抗彎承載力有可能是X向或Y向的1.414倍一級(jí)框架雙向地震要達(dá)到強(qiáng)柱弱梁(梁實(shí)配鋼筋)：1.414*1.2=1.7一級(jí)框架雙向

5、地震要達(dá)到強(qiáng)柱弱梁(梁彎矩)：1.414*1.7=2.404. 性能設(shè)計(jì)功能性能設(shè)計(jì)就是對(duì)：不同地震動(dòng)(小震、中震、大震) 不同構(gòu)件(關(guān)鍵構(gòu)件、普通豎向構(gòu)件、耗能構(gòu)件等) 同一構(gòu)件的不同內(nèi)力(軸力、彎矩、剪力)指定不同的性能目標(biāo)(或性能水準(zhǔn))進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性能(承載力、繼續(xù)承載的能力)和使用性能。4. 性能設(shè)計(jì)功能抗規(guī)的基本性能要求：小震不壞、中震可修、大震不倒(兩階段設(shè)計(jì)) 強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)墻肢弱連梁(強(qiáng)柱弱梁驗(yàn)算、動(dòng)力彈塑性分析) 強(qiáng)剪弱彎(強(qiáng)剪弱彎驗(yàn)算、動(dòng)力彈塑性分析)需要注意的是：強(qiáng)柱弱梁：不表示所有柱上不允許出鉸 強(qiáng)剪弱彎：不表示所有構(gòu)件都不允許發(fā)生剪切破壞 大震不

6、倒之后，要保證余震不倒 出鉸比例多少合適？多大余震不倒？4. 性能設(shè)計(jì)功能抗規(guī)的性能設(shè)計(jì)功能：性能1 ：“小震不壞、中震不壞、大震不壞”性能2：“小震不壞、中震不壞、大震可修”性能3：“小震不壞、中震小修、大震不倒”性能4：“小震不壞、中震可修、大震不倒” 性能4接近于規(guī)范的基本性能設(shè)計(jì)要求，但變形參考值要更嚴(yán)格一些。 性能2的中震設(shè)計(jì)：相當(dāng)于過去的“中震彈性”設(shè)計(jì) 性能3的中震設(shè)計(jì)：相當(dāng)于過去的“中震不屈服”設(shè)計(jì) 中震和大震均不考慮風(fēng)荷載Midas Building性能設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)： 完全自動(dòng)化，只需指定性能目標(biāo)，程序會(huì)自動(dòng)進(jìn)行驗(yàn)算 提供小震、中震、大震下的承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算 提供圖形、文本

7、、表格形式的驗(yàn)算結(jié)果。 提供抗規(guī)、高規(guī)兩種驗(yàn)算方法 既可以對(duì)所有構(gòu)件做性能設(shè)計(jì)，也可以指定關(guān)鍵構(gòu)件、耗能構(gòu)件做性能設(shè)計(jì)4. 性能設(shè)計(jì)功能性能設(shè)計(jì)功能位置4. 性能設(shè)計(jì)功能承載力驗(yàn)算整體控制(選擇抗規(guī)時(shí))層間位移角整體控制(選擇抗規(guī)時(shí)) 整體控制參數(shù)(選擇抗規(guī)時(shí))4. 性能設(shè)計(jì)功能承載力驗(yàn)算整體控制(選擇高規(guī)時(shí))層間位移角整體控制(選擇高規(guī)時(shí)) 整體控制參數(shù)(選擇高規(guī)時(shí))4. 性能設(shè)計(jì)功能 分析結(jié)果(圖形結(jié)果)可按軸力-彎矩-剪力順序輸出，也可以小震-中震-大震順序輸出4. 性能設(shè)計(jì)功能 分析結(jié)果(文本結(jié)果)4. 性能設(shè)計(jì)功能5. 彈塑性分析功能問題的提出： 前處理太復(fù)雜，影響工作和學(xué)習(xí)掌握的效

8、率 選擇合理的鉸類型 使用實(shí)配鋼筋或計(jì)算配筋計(jì)算鉸特性值 定義荷載(加載模式、選取地震波) 定義分析收斂條件 大部分程序無法與一般設(shè)計(jì)程序接力做非線性分析(重復(fù)工作較多) 分析理論復(fù)雜，學(xué)習(xí)和掌握理論和程序時(shí)間較長 后處理整理結(jié)果較為麻煩，影響工作和學(xué)習(xí)掌握的效率 如何得到滿意的結(jié)果？如何提高分析效率？在地震多發(fā)、大震多發(fā)先況下，設(shè)計(jì)上需要一款便于操作的便于普及的彈塑性分析軟件。5. 彈塑性分析功能midas Building彈塑性分析功能的優(yōu)點(diǎn)： 前處理簡單方便，只需一鍵即可生成分析數(shù)據(jù) 自動(dòng)選取常用的鉸類型，用戶可干預(yù) 可讀入實(shí)配鋼筋或使用考慮超配系數(shù)的計(jì)算配筋(各構(gòu)件超配系數(shù)可不同) 自

9、動(dòng)定義荷載(加載模式、選取地震波) 自動(dòng)定義分析收斂條件 后處理提供向?qū)Чδ?，便于學(xué)習(xí)掌握命令位置和操作流程 提供詳細(xì)的彈塑性分析理論和操作說明手冊(cè)5. 彈塑性分析功能只需一鍵即可生成分析數(shù)據(jù)5. 彈塑性分析功能繪圖師中的實(shí)際配筋只需一鍵即可用實(shí)配鋼筋生成鉸數(shù)據(jù)5. 彈塑性分析功能如何縮短分析時(shí)間，提高分析效率放松心態(tài)：第一不求一次就滿意，第二相信結(jié)果總會(huì)調(diào)得好先粗算、再細(xì)算分配鉸時(shí)，只給預(yù)估出鉸的樓層和構(gòu)件分配鉸對(duì)不可能出現(xiàn)鉸的構(gòu)件，不重要的構(gòu)件(建模時(shí)為設(shè)計(jì)或畫圖用的構(gòu)件)可不分配鉸前處理單元的網(wǎng)格劃分粗一些，纖維的劃分?jǐn)?shù)量可少一些盡量用Building自身程序建模，不用導(dǎo)入模型分析前一定

10、要查看是否有超筋構(gòu)件(連梁、框架梁)，有時(shí)一定要修改鋼筋有超筋構(gòu)件時(shí)導(dǎo)入到繪圖師中修改配筋后，重新導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)大師盡量做動(dòng)力彈塑性分析5. 彈塑性分析功能使用計(jì)算配筋*超配系數(shù)做非線性分析需解決的問題：超筋構(gòu)件必須修改框架梁端部的下部鋼筋面積：要取接近實(shí)際情況的配筋-跨中配筋鋼筋面積取相同5. 彈塑性分析功能向?qū)Чδ軒湍憧焖賹W(xué)習(xí)掌握后處理數(shù)據(jù)5. 彈塑性分析功能- 靜力彈塑性結(jié)果小震(29 step)中震(36 Step)大震(191 Step)191 Step容許彈塑性層間位移角1/100容許彈性層間位移角1/800性能點(diǎn)5. 彈塑性分析功能10 SecondsEl Centro Earthq

11、uake Wave1st Story- 動(dòng)力彈塑性結(jié)果5. 彈塑性分析功能Vbase (kN)層間位移角 (rad.)Check(Allowable = 1/100)RS (Linear)6096510.001651Linear THA686421.130.001651Pushover性能點(diǎn)小震515700.850.000910.55中震639101.040.001130.68大震1492852.450.00885OK5.36Pushover (極限狀態(tài))1624352.660.00986OK5.98Nonlinear THA2113333.470.00339OK2.056. 地震波適宜性的判

12、斷抗規(guī)5.1.2條對(duì)地震波的要求：譜值三組或七組時(shí)程曲線的平均地震影響系數(shù)曲線與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜在結(jié)構(gòu)周期點(diǎn)上相差不大于20%基底剪力每條地震波的基底剪力/振型分解反應(yīng)譜法的基底剪力：65135%，各地震波基底剪力的平均值/振型分解反應(yīng)譜法的基底剪力： 80%120%。地震動(dòng)三要素持續(xù)時(shí)間：基本周期的510倍，一般從首次達(dá)到該時(shí)程曲線最大峰值的10%那一點(diǎn)算起，到最后一點(diǎn)達(dá)到最大峰值的10%為止。有效峰值加速度：規(guī)范的加速度為有效峰值加速度頻譜特性：地震影響系數(shù)曲線，Tg值(場地類別、設(shè)計(jì)地震分組)6. 地震波適宜性的判斷譜值要求的驗(yàn)算：地震影響系數(shù)的比較(相差20%以上，地震波不合適)6. 地震波

13、適宜性的判斷基底剪力要求的驗(yàn)算：6. 地震波適宜性的判斷持續(xù)時(shí)間的要求： 10% PGA(第一次） 10% PGA(最后一次）PGA: 峰值加速度6. 地震波適宜性的判斷自動(dòng)調(diào)幅：6. 地震波適宜性的判斷頻譜特性Tg的過濾：PGA: 峰值加速度6. 地震波適宜性的判斷導(dǎo)入地震波的Tg的計(jì)算：7. 偶然偏心的取值規(guī)范規(guī)定：高規(guī)4.3.3條當(dāng)樓層平面有局部突出時(shí)，可按回轉(zhuǎn)半徑相等的原則，簡化為無局部突出的規(guī)則平面。問題的提出： 平面幾何形狀不是矩形時(shí) 平面有局部突出時(shí)偶然偏心還取5%的平面投影尺寸合理嗎？7. 偶然偏心的取值 廣東補(bǔ)充規(guī)定： ei=0.1732ri高規(guī)4.3.3 程序開放了偶然偏心

14、值8. 內(nèi)力調(diào)整用抗震等級(jí)與構(gòu)造措施用抗震等級(jí)問題的提出： 經(jīng)常有需要提高或降低一度采用抗震構(gòu)造措施的工程 6度區(qū)+甲、乙類建筑的抗震措施提高一度查抗震等級(jí)(內(nèi)力調(diào)整) I 類場地+丙類建筑的抗震構(gòu)造措施降低一度查抗震等級(jí)(構(gòu)造措施) 7度半和8度半+III、IV類場地的抗震構(gòu)造措施提高半度查抗震等級(jí)(構(gòu)造措施) 8. 內(nèi)力調(diào)整用抗震等級(jí)與構(gòu)造措施用抗震等級(jí)9. 豎向反應(yīng)譜問題的提出： 大跨結(jié)構(gòu)或需要考慮豎向地震的高層建筑的抗震設(shè)計(jì)需要豎向反應(yīng)譜新抗規(guī)5.3.4： 大跨度空間結(jié)構(gòu)的豎向地震作用，尚可按豎向振型分解反應(yīng)譜方法計(jì)算。其豎向地震影響系數(shù)可采用本規(guī)范第5.1.4、第5.1.5條規(guī)定的水

15、平地震影響系數(shù)的65%，但特征周期可均按設(shè)計(jì)第一組采用。 9. 豎向反應(yīng)譜10. 鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)新抗規(guī)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)定的變化： 增加了抗震等級(jí)概念 修改了鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比 調(diào)整了承載力抗震承載力調(diào)整系數(shù) 調(diào)整了高度限值 調(diào)整了層間位移角限值問題：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化(驗(yàn)算和內(nèi)力調(diào)整) 10. 鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)材料選擇鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，結(jié)構(gòu)體系自動(dòng)轉(zhuǎn)換為鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系(將自動(dòng)進(jìn)行0.25Q調(diào)整、層間位移角驗(yàn)算、超高校審等)10. 鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)為什么要定義耗能梁？只有定義了耗能梁，才能對(duì)與耗能梁相連的支撐、框架按抗震等級(jí)自動(dòng)進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整。為什么定義支撐類型？自動(dòng)做長細(xì)比、板件寬厚比驗(yàn)算10. 鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) 高度為50200m時(shí)，阻尼比可取0.03(原來取0.02)，高度不小于200m時(shí)，宜取0.02，罕遇地震下的彈塑性分析，阻尼比可取0.05.10. 鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)定義抗震等級(jí)(內(nèi)力調(diào)整、構(gòu)造措施)11. 自動(dòng)校審功能自動(dòng)校審功能中與抗震分析設(shè)計(jì)相關(guān)項(xiàng)目： 校審是否需要做時(shí)程分析 校審是否需要做彈塑形分析 校審