梁橋抗震結(jié)構(gòu)分析-MidasCivil(PPT230)_第1頁(yè)
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“老朱陪您學(xué)Civil”之梁橋抗震抗震分分析難難點(diǎn)::1.規(guī)范關(guān)關(guān)于分分析計(jì)計(jì)算方方面的的內(nèi)容容介紹紹較少少。2.工程師師對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)分析析相對(duì)對(duì)陌生生。3.邊界非非線性性及材材料非非線性性在靜靜力分分析中中接觸觸較少少。4.抗震分分析需需要綜綜合上上述三三點(diǎn)內(nèi)內(nèi)容,,短期期學(xué)習(xí)習(xí)很難難掌握握。個(gè)人總總結(jié)抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)的的知識(shí)識(shí)體系系:一個(gè)理念念、兩種方法法、四個(gè)工具具、三項(xiàng)注意意目錄一、延延性設(shè)設(shè)計(jì)理理念二、反反應(yīng)譜譜分析析方法法(M-phi曲線、Pushover)三、時(shí)時(shí)程分分析方方法(選波波工具具、纖纖維/骨架模模型))四、抗震震分析析的三點(diǎn)注意意事項(xiàng)項(xiàng)1.非線性性邊界界的模模擬。。2.樁基礎(chǔ)礎(chǔ)的模模擬。。3.Mander本構(gòu)定定義約約束混混凝土土。1972年12月23日首都都馬那那瓜發(fā)發(fā)生罕罕遇強(qiáng)強(qiáng)烈地地震至至少0.35g,5000多人死死亡,,市區(qū)區(qū)1萬多棟棟樓房房夷為為平地地,而而馬那那瓜當(dāng)當(dāng)時(shí)最最高的的建筑筑美洲洲銀行行雖位位于震震中,,昂然然不倒倒,樓樓立墟墟群。。延性抗抗震-成功典典范1.延性設(shè)設(shè)計(jì)思思路第一道道防線線:將連梁梁中部部開孔孔,結(jié)結(jié)構(gòu)遭遭遇地地震作作用時(shí)時(shí),在在連梁梁開洞洞處開開裂屈屈服,,形成成塑性性鉸,,可以以耗散散能量量;第二道道防線線:連梁破破壞后后,各各分體體系((L形柔性性筒))作為為獨(dú)立立抗震震單元元,整整體結(jié)結(jié)構(gòu)變變?nèi)幔?,自振振周期期變長(zhǎng)長(zhǎng),地地震動(dòng)動(dòng)力反反應(yīng)大大大減減小。。延性設(shè)設(shè)計(jì)::橋梁體體系中中設(shè)置置延性性構(gòu)件件,橋橋梁在在E2地震作作用,,延性性構(gòu)件件進(jìn)入入塑性性狀態(tài)態(tài)進(jìn)行行耗能能,同同時(shí)可可以減減小結(jié)結(jié)構(gòu)剛剛度,,增大大結(jié)構(gòu)構(gòu)周期期,達(dá)達(dá)到減減小地地震動(dòng)動(dòng)響應(yīng)應(yīng)的目目的。。何為延延性設(shè)設(shè)計(jì)??2.規(guī)范中中如何何體現(xiàn)現(xiàn)延性性設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范流流程圖圖參照照:抗抗震細(xì)細(xì)則23頁(yè)橋墩-彎曲破破壞橋墩-剪切破破壞日本福福島地地震1.反應(yīng)譜譜分析析的原理-振型疊疊加法法總結(jié)::(1)反應(yīng)應(yīng)譜分分析實(shí)實(shí)際上上是一一種擬擬動(dòng)力力分析析方法法。將將結(jié)構(gòu)構(gòu)在動(dòng)動(dòng)力荷荷載下下的復(fù)復(fù)雜響響應(yīng)情情況,,分解解為各各階振振型獨(dú)獨(dú)立的的分項(xiàng)項(xiàng)響應(yīng)應(yīng)情況況。(2)地震震效應(yīng)應(yīng)通過過設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范提供供的綜綜合考考慮各各項(xiàng)因因素制制定的的設(shè)計(jì)計(jì)反應(yīng)應(yīng)譜體體現(xiàn)。。根據(jù)上上述總總結(jié)反反應(yīng)譜譜分析析會(huì)涉涉及到三方方面內(nèi)內(nèi)容:(1)結(jié)構(gòu)構(gòu)各階階振型型的含含義和和求法法。(2)計(jì)算算各振振型反反應(yīng)譜譜下結(jié)結(jié)構(gòu)響響應(yīng)。。(3)將各各振型型結(jié)果果進(jìn)行行組合合。2.結(jié)構(gòu)各各振型型的含義義及計(jì)計(jì)算方方法2.1振型參與系系數(shù)2.2振型參與質(zhì)質(zhì)量2.3實(shí)例分分析在一般般的有有限元元分析析中,,由于于系統(tǒng)統(tǒng)的自由度度很多多,同時(shí)時(shí)在研研究系系統(tǒng)的的響應(yīng)應(yīng)時(shí),,往往往只需需要了了解少少數(shù)較較低的的特征征值及及相應(yīng)應(yīng)的特特征向向量,,因此此在有有限元元分析析中,,發(fā)展展了一一些適適應(yīng)上上述特特點(diǎn)而而效率較較高的的解法法(子子空間間迭代代法、、lanczos)。midasCivil中除了了提供供精確確的特特征向向量法法分析析外,,還提提供了了與荷荷載相相關(guān)的的Ritz向量分分析法法。多多重Ritz向量能能用于于線性性和非非線性性結(jié)構(gòu)構(gòu)的動(dòng)動(dòng)力分分析。。與精精確特特征向向量法法相比比,多重Ritz向量法法用更更少的的時(shí)間間可產(chǎn)產(chǎn)生更更精確確的結(jié)結(jié)果。3.Civil程序計(jì)計(jì)算振振型的的三種種方法法3.1子空間間迭代代法(wilson著作《結(jié)構(gòu)靜靜力與與動(dòng)力力分析析》)子空間間迭代代法是是假設(shè)設(shè)r個(gè)起始始向量量(采采用移移頻法法,通通過特特征值值的移移動(dòng)和和已收收斂的的特征征向量量的移移出,,使r保持在在較小小的數(shù)數(shù)值,,從而而顯著著提高高計(jì)算算效率率和改改進(jìn)收收斂速速度))同時(shí)時(shí)進(jìn)行行迭代代(通通過求求解減減縮廣廣義特特征值值問題題)以以求得得矩陣陣的前前p(<r)個(gè)特特征值值和特特征向向量。。(如如果r不是足足夠大大,一一方面面可能能漏掉掉可能能激起起的振振型;;另一一方面面又可可能引引入不不可能能激起起的振振型))。子空間間迭代代法是是求解解大型型矩陣陣特征征值問問題的的最常常用最最有效效的方方法之之一,,它適適合于于求解解部分分特征征值解解,被被廣泛泛應(yīng)用用于結(jié)結(jié)構(gòu)動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)的有有限元元分析析中。。Lanczos方法和和Ritz向量法法的共共同特特點(diǎn)是是直接接生成成一組組Lanczos向量或或者Ritz向量,,對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)方方程進(jìn)進(jìn)行縮縮減,,然后后求解解縮減減了的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)方程程的特特征值值問題題,避避免了了迭代代步驟驟(采采用直直接疊疊加法法),,從而而具有有更高高的計(jì)計(jì)算效效率。。Lanczos法和Ritz向量法法本質(zhì)質(zhì)上一一致,,但是是在實(shí)實(shí)際計(jì)計(jì)算中中,由由于計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)的截截?cái)嗾`誤差和和舍入入誤差差,導(dǎo)導(dǎo)致數(shù)數(shù)值上上的不不穩(wěn)定定性((例如如虛假假的多多重特特征值值現(xiàn)象象),,因此此妨礙礙了Lanczos方法的的實(shí)際際應(yīng)用用。20世紀(jì)70年代以以后,,很多多研究究工作作者提提出了了不少少Lanczos向量的的重正正交技技術(shù)以以調(diào)高高其算算法的的穩(wěn)定定性,,Ritz向量法法從這這個(gè)意意義上上說可可以是是這種種,但但由于于他改改變了了成Lanczos向量的的算法法公式式,導(dǎo)導(dǎo)致以以后求求解的的不是是對(duì)角角矩陣陣的特特征值值問題題,而而是一一般矩矩陣特特征值值問題題。3.2Lanczos方法多重Ritz向量法法認(rèn)可可結(jié)構(gòu)構(gòu)動(dòng)態(tài)態(tài)響應(yīng)應(yīng)是空空間荷荷載分分布的的函數(shù)數(shù),考考慮動(dòng)動(dòng)力荷荷載的的空間間分布布(當(dāng)當(dāng)定義義了初初始向向量后后,第第一個(gè)個(gè)向量量塊的的靜態(tài)態(tài)響應(yīng)應(yīng)就來來源于于該初初始荷荷載向向量)),可可以避避免漏漏掉可可能激激起的的振型型和引引入不不可能能激起起的振振型,,能夠夠顯著著提高高計(jì)算算效率率。3.3多重Ritz向量法法(求求解的的是一一般矩矩陣特特征值值問題題)3.4子空間間迭代代法、Lanczos法和多多重Ritz向量法法算例例比較(荷載作用是是對(duì)稱)子空間迭代法多重Ritz向量法Lanczos法由圖可可以清清楚的的發(fā)現(xiàn)現(xiàn):多多重Ritz向量法法和另另外2種分析析方法法得到到的振振型圖圖是大大不相相同的的。通通過模模態(tài)查查看,,可以以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)多重重Ritz向量法法所有有振型型都是是對(duì)稱稱的((荷載載作用用是對(duì)對(duì)稱的的),,因?yàn)闉樗伎紤]了了空間間荷載載分布布狀態(tài)態(tài)及動(dòng)動(dòng)力貢貢獻(xiàn),,所以以他忽忽略了了所有有反對(duì)對(duì)稱振振型。對(duì)于于反對(duì)對(duì)稱振振型,,并不不是由由荷載載激發(fā)發(fā)的,,荷載載在這這些振振型的的動(dòng)力力貢獻(xiàn)獻(xiàn)為零零。故:反反應(yīng)譜譜分析析時(shí)較較好的的方法法是采采用多重Ritz向量法。4.已知振振型((模態(tài)態(tài))情情況下下如何何計(jì)算算反應(yīng)應(yīng)譜下下的結(jié)結(jié)構(gòu)受受力情情況4.1單振型型施加加慣性性力的的方法法4.2各振型型的組組合結(jié)結(jié)果(1)SRSS組合結(jié)結(jié)果(2)CQC組合結(jié)結(jié)果4.3各反應(yīng)譜譜工況況的組組合結(jié)結(jié)果5.梁橋反反應(yīng)譜譜分析析的基基本步步驟5.1建立模模型21注意::邊界條條件::支座座剛度度、樁樁基礎(chǔ)礎(chǔ)的模模擬荷載工況::自重重、預(yù)預(yù)應(yīng)力力、二二期荷荷載5.2計(jì)算結(jié)結(jié)構(gòu)振振型2134565.3添加反反應(yīng)譜譜函數(shù)數(shù)注意::反應(yīng)譜譜函數(shù)數(shù)的含含義::不是隨隨時(shí)間間施加加不同同的加加速度度,而而是各各振型型對(duì)應(yīng)應(yīng)的加加速度度值。。5.5添加反反應(yīng)譜譜荷載載工況況注意::地震作用角度::當(dāng)?shù)卣鸺ぜぐl(fā)方方向平平行于于X-Y平面,,地震震角度度為與與X軸的夾夾角(度),角度度的正正負(fù)號(hào)號(hào)以Z軸為基基準(zhǔn),,按右右手法法則確確定。。地震震作用用方向向在整整體坐坐標(biāo)系系的X軸上時(shí)時(shí)角度度為0。注意::如修改改振型型組合合類型型必須須點(diǎn)擊擊編輯輯才會(huì)會(huì)保存存。5.6荷載組組合——自動(dòng)生生成注意::選擇城市橋橋梁設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范后后,程程序自自動(dòng)將將抗震震驗(yàn)算算的內(nèi)內(nèi)容調(diào)調(diào)整為為城市市橋梁梁抗震震設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范。E1地震下下的驗(yàn)驗(yàn)算內(nèi)內(nèi)容E2地震下下的驗(yàn)驗(yàn)算內(nèi)內(nèi)容5.7定義M-Ф曲線5.7.1規(guī)范中中M-Ф曲線的的說明明5.7.2定義彈彈塑性性材料料——鋼材5.7.3定義彈彈塑性性材料料——Mander模型無無約束束混凝凝土12345注意::導(dǎo)入混混凝土土抗壓壓強(qiáng)度度須修修改為為立方方體抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)度((0.85倍)5.7.4定義彈彈塑性性材料料——Mander模型約約束混混凝土土12345注意::1.導(dǎo)入混混凝土土抗壓壓強(qiáng)度度須修修改為為立方方體抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)度((0.85倍)。。2.矩形圓圓形截截面可可自動(dòng)動(dòng)計(jì)算算約束束混凝凝土強(qiáng)強(qiáng)度。。3.需要注注意::應(yīng)提提前應(yīng)應(yīng)輸入入截面面鋼筋筋(RC設(shè)計(jì)里里輸入入)。5.7.5計(jì)算截截面M—Ф曲線213注意::1.中和軸0度表示示y向。2.角度僅僅決定定顯示示結(jié)果果的計(jì)計(jì)算角角度。。程序序會(huì)計(jì)計(jì)算各各角度度對(duì)應(yīng)應(yīng)值。。6RC抗震驗(yàn)驗(yàn)算12346.1選擇規(guī)規(guī)范及及驗(yàn)算算內(nèi)容容,并并設(shè)定定材料料類型型。6.2定義橋橋墩截截面鋼鋼筋12注意::1.當(dāng)選擇擇抗震震規(guī)范范時(shí)箍箍筋為為雙向向尺寸寸。2.柱的鋼鋼筋必必須在在這里里輸入入。6.3定義抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)構(gòu)構(gòu)件類類型13注意::1.雙柱墩需用用Pushover計(jì)算橫橫向容容許位位移。。2.塑性鉸鉸區(qū)域域位置置根據(jù)據(jù)規(guī)范范選擇擇。3.單元必必須為為連續(xù)續(xù)單元元。雙雙柱墩墩需分分別定定義。。4.最終定定義結(jié)結(jié)果可可通過過表格格形式式查看看。246.3定義自自由長(zhǎng)長(zhǎng)度及及長(zhǎng)度度系數(shù)數(shù)126.4查看E1下橋墩墩強(qiáng)度度的驗(yàn)驗(yàn)算結(jié)結(jié)果6.5修改E2下的反反應(yīng)譜譜,并并驗(yàn)算算E2彈性的的計(jì)算算結(jié)果果6.6根據(jù)M-Ф曲線修修正墩墩剛度度6.7驗(yàn)算E2塑性狀狀態(tài)下下的抗抗剪能能力和和墩頂頂位移移7.雙柱墩墩排架架墩橫橫向允允許位位移求求解-Pushover7.1Pushover的分析析目的的7.2.Pushover的分析析方法法7.3Pushover的總體體思路路為了得得到雙雙柱墩墩的橫橫向允允許位位移需需要做做兩項(xiàng)項(xiàng)分析析:(1)通過過迭代代計(jì)算算得到到墩底底(頂頂)處處于塑塑性屈屈服狀狀態(tài)((考慮慮安全全系數(shù)數(shù)2)時(shí)的的軸力力。(2)通過過pushover分析得得到屈屈服狀狀態(tài)墩墩頂?shù)牡臋M向向位移移(1)建立立雙柱柱墩和和蓋梁梁的計(jì)計(jì)算模模型,,邊界界條件件按實(shí)實(shí)際情情況考考慮。。(2)荷載工工況7.4.迭代計(jì)算算的詳細(xì)細(xì)過程自重和上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)的目的的是考慮慮實(shí)際墩墩的受力力情況。。迭代計(jì)算算的目的的是得到到屈服狀狀態(tài)的軸軸力。水平力為為下一步步pushover分析做準(zhǔn)準(zhǔn)備。7.4.1求解屈服服軸力過過程(3)求恒載載軸力::進(jìn)行上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)和自重重的荷載載組合,,運(yùn)行程程序查看看反力組組合結(jié)果果。(4)通過M-Ф曲線查看看初次迭迭代的理理想屈服服彎矩。。M-Ф曲線的定定義方法法見本篇篇相關(guān)內(nèi)內(nèi)容。(5)計(jì)算初初次迭代代蓋梁質(zhì)質(zhì)心水平平力。并并修改模模型迭代代水平力力。(6)建立新新的荷載載組合((包含自自重、上上部荷載載、迭代代水平力力),運(yùn)運(yùn)行程序序,查看看組合結(jié)結(jié)果。(7)查看M-phi對(duì)應(yīng)理想想屈服彎彎矩(8)計(jì)算下次次迭代水水平力。。修改模模型中的的迭代水水平力。。以此類類推,反反復(fù)迭代代直至滿滿足要求求。(1)主控?cái)?shù)數(shù)據(jù)7.4.2Pushover的詳細(xì)過過程Pushover分析的大大體思路路:“Pushover”程序考慮慮初始荷荷載的情情況下,,根據(jù)設(shè)設(shè)定的推推倒方式式(本例例為橫向向水平力力),逐逐級(jí)加載載,最終終達(dá)到預(yù)預(yù)期的位位移或者者內(nèi)力狀狀態(tài)的全全過程。。程序可可以輸出出每次加加載的結(jié)結(jié)果。(2)定義pushover荷載工況況計(jì)算步驟驟數(shù):決決定了0.05m等分步長(zhǎng)長(zhǎng)。位移控制制:pushover的分析目目的主控點(diǎn)::pushover的關(guān)注位位置。方向:直直至62節(jié)點(diǎn)X方向位移移達(dá)到0.05m為止。荷載模式式:按指指定荷載載工況加加載(推推倒)。。(3)定義鉸鉸特征值值(由于于左右墩墩的軸力力不同應(yīng)應(yīng)分別定定義)定義:塑塑性鉸的的類型,,交互狀態(tài)態(tài):軸力力及兩個(gè)個(gè)方向上上的彎矩矩之間是是否相關(guān)關(guān)。本模型采用用自設(shè)定定三折線的的特性,,故選擇擇無。組成成分分:根據(jù)據(jù)上面設(shè)設(shè)定的內(nèi)內(nèi)容,設(shè)設(shè)定塑性性鉸的力力學(xué)模型型。(4)定義塑塑性鉸特特性的三三折線參參數(shù)(5)根據(jù)M-phi結(jié)果換算算極限曲曲率0.014/2=0.007(6)查看表表結(jié)果變變形,尋尋找最先先屈服步步驟表格查看看可以快快捷的找找到墩頂頂?shù)讓?duì)應(yīng)應(yīng)位置屈屈服(考考慮安全全系數(shù)))時(shí)對(duì)應(yīng)應(yīng)的pushover步驟。(7)查看pushover的位移結(jié)結(jié)果,選選擇相應(yīng)應(yīng)步驟查查看允許許位移1.時(shí)程分析析總體思思路:(1)時(shí)程分分析是純純粹的動(dòng)動(dòng)力分析析方法,,不同于于反應(yīng)譜譜分析,,可以考考慮各時(shí)時(shí)間點(diǎn)結(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)地震震的響應(yīng)應(yīng)情況。。(2)對(duì)于橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu),地震震時(shí)程分分析采用用方法::動(dòng)力彈彈塑性分分析。2.時(shí)程分析析(動(dòng)力力彈塑性性分析))需要解解決的3個(gè)重要問問題:(1)動(dòng)力荷荷載的確確定:地地震波的的選取。。(2)結(jié)構(gòu)彈彈塑性的的考慮方方式:塑塑性鉸((纖維模模型,骨骨架模型型)。(3)邊界非線性的引引入:減減隔震支支座、滑滑動(dòng)支座座。3.地震波的的選取《建筑抗震震設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(GB50011-2010)確定實(shí)錄錄波的特特征周期期Tg因?yàn)閿M相對(duì)速速度反應(yīng)應(yīng)譜PSV和擬絕對(duì)對(duì)加速度度的反應(yīng)應(yīng)譜PSA之間有近近似關(guān)系系:則可得到到特征周周期:其中:EPA為有效峰峰值加速速度,EPV為有效峰值值速度。。橋梁抗抗震震培訓(xùn)訓(xùn)JTG/TB02-01-2008有效峰值值速度((EPV):取0.1s-2秒范圍的的速度平平均值除除2.5,一般來來說加速速度最大大值發(fā)生生在中間周期范圍圍。有效峰值值加速度度(EPA):取0.1s-0.5秒范圍的的加速度度平均值值除2.5,一般來來說加速速度最大大值發(fā)生生在短周周期范圍圍。確定實(shí)錄錄波的持續(xù)時(shí)時(shí)間橋梁抗抗震震培訓(xùn)訓(xùn)JTG/TB02-01-2008峰值調(diào)整整系數(shù)=設(shè)計(jì)EPA/地震EPA橋梁抗抗震震培訓(xùn)訓(xùn)JTG/TB02-01-2008設(shè)計(jì)反應(yīng)應(yīng)譜的有有效峰值值實(shí)錄波有有效峰值值加速度度(EPA):取0.1s-0.5秒范圍的的加速度度平均值值除2.5,一般來來說加速速度最大大值發(fā)生生在短周周期范圍圍??偨Y(jié)選波波原則::頻譜特性性:所選選波的特特征周期期與設(shè)計(jì)計(jì)橋梁對(duì)對(duì)應(yīng)場(chǎng)地地的特征征周期相相近。((10%)持續(xù)時(shí)間間:5-10倍結(jié)構(gòu)基基本周期期有效峰值值:通過過調(diào)幅來來實(shí)現(xiàn)。選波難點(diǎn)點(diǎn):實(shí)錄波的的特征周周期和有有效峰值值計(jì)算需需要將實(shí)實(shí)錄波進(jìn)進(jìn)行時(shí)域域到頻域域的轉(zhuǎn)換換,必須須借助相相關(guān)的輔輔助工具具才能實(shí)實(shí)現(xiàn)。故故手算周周期、有有效峰值值基本不不可行。。解決方法法:利用MidasBuilding軟件選波波。(1)啟動(dòng)Building程序中的的結(jié)構(gòu)大大師(2)根據(jù)地地勘情況況選擇相相應(yīng)的分分組、烈烈度等注意:1.輸入的目目的是讓讓程序根根據(jù)特征征周期Tg選擇與之相近的地地震波。。2.地震分組組可以在在建筑規(guī)規(guī)范中差差得。橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)無需考考慮此項(xiàng)項(xiàng)影響,,只要最最終的特特征周期期與橋梁梁規(guī)范一一致即可可。(3)在列表表中根據(jù)據(jù)特征周周期(實(shí)實(shí)錄波))及持續(xù)續(xù)時(shí)間選選擇地震震波注意:1.特征周期期通過查查反應(yīng)譜譜差得。。2.持續(xù)時(shí)間間可以直直接查看看注意:1.此處可以以查看實(shí)實(shí)錄波的的特征周周期。2.EPA及EPV結(jié)果在此此可以查查看。(4)選擇滿滿足周期期、持續(xù)續(xù)時(shí)間要要求的地地震波后后,對(duì)其其進(jìn)行調(diào)調(diào)幅。峰值調(diào)整整系數(shù)=設(shè)計(jì)EPA/地震EPA注意:1.豎向反應(yīng)譜與與橫向反應(yīng)應(yīng)譜的smax值不同,故故應(yīng)為不同同的調(diào)幅系系數(shù)。(規(guī)范5.2.3豎向設(shè)計(jì)加加速度反應(yīng)應(yīng)譜可用水水平向設(shè)計(jì)計(jì)加速度反反應(yīng)譜乘以以0.65得到)2.不可以用程程序自動(dòng)計(jì)計(jì)算的調(diào)幅幅系數(shù)。程程序自動(dòng)計(jì)計(jì)算的調(diào)幅幅系數(shù)0.597是根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)加速度有有效值0.224算出的。橋橋梁規(guī)范與與建筑規(guī)范范設(shè)計(jì)有效效值不同,,應(yīng)按橋梁梁規(guī)范對(duì)應(yīng)應(yīng)的設(shè)計(jì)反反應(yīng)譜計(jì)算算smax/2.25得到。(5)找到Building安裝文件目目錄下對(duì)應(yīng)應(yīng)波的“dbs文件”注意:1.在Dbase目錄下利用用查找功能能,查找選選擇波的名名稱。(文文件名以波波的名稱命命名)。2.盡量將其復(fù)復(fù)制出,以以免誤操作作丟失源文文件。(6)根據(jù)“dbs”文件生成成Civil的時(shí)程函數(shù)數(shù)12435687956879小結(jié):抗震計(jì)算實(shí)實(shí)質(zhì)是動(dòng)力力彈塑性分分析問題,,地震波的的選取確定定了動(dòng)力荷荷載的大小小和形式,,纖維或骨架塑性鉸鉸的定義將將用于慮結(jié)結(jié)構(gòu)的彈塑塑性特性。。目前的問題題:(1)荷載如何何添加:其其中包括恒恒載和地震震荷載。(2)彈塑性鉸鉸如何定義義,并如何何分配給相相應(yīng)單元。。4.動(dòng)力荷載的的添加4.1通過時(shí)變靜靜力荷載考考慮恒載效效應(yīng)時(shí)程分析不不像反應(yīng)譜譜分析可以采用用荷載載組合的方方式考慮地地震荷載與與恒載累加加效應(yīng)。故故,civil中可以采用用時(shí)變靜力力荷載的形形式首先將將恒載通過過很短的時(shí)間((1s)以動(dòng)力荷荷載的形式式施加。具具體步驟如如下:1(1)添加時(shí)程程函數(shù)23注意:1.單位選為無無量綱,表表示僅在1秒內(nèi)將荷載載(恒載))從0到1施加。12注意:1.像靜力分析析相同,動(dòng)動(dòng)力分析也也必須定義義荷載工況況,查看結(jié)結(jié)果以荷載載工況的形形式查看。。2.與靜力荷載載不同。這這里需要定定義動(dòng)力分分析的分析析方法。(2)添加時(shí)程程荷載工況況(3)添加時(shí)變變靜力荷載載1注意:1.本操作目的的是將自重重及二期荷荷載以動(dòng)力力(1s內(nèi)從無到有有)的形式式添加到結(jié)結(jié)構(gòu)上。2.最終效果是是將靜力荷荷載工況對(duì)對(duì)應(yīng)的荷載載以動(dòng)力的的形式添加加到結(jié)構(gòu)后后轉(zhuǎn)化為時(shí)時(shí)程(動(dòng)力力)荷載工工況。3.時(shí)程分析函函數(shù)確定加加載的形式式(隨時(shí)間間加載的量級(jí)))。23步驟1確定動(dòng)力荷載隨時(shí)間的變化情況(時(shí)程函數(shù))恒載——1s加載地震荷載——隨時(shí)間地震加速度的變化情況(地震波)步驟2確定動(dòng)力分析方法(定義荷載工況)恒載——非線性靜力法地震荷載——接續(xù)前次的非線性直接積分發(fā)步驟3添加具體的荷載恒載—時(shí)變靜力荷載地震——地面加速度4.2添加接續(xù)恒恒載的地震震荷載從時(shí)變靜力力荷載的添添加方式可可以發(fā)現(xiàn),,動(dòng)力荷載載添加一般般三步:1(1)添加時(shí)程程函數(shù)(地地震波)23注意:1.具體的地震震波添加方方式詳見選選波部分。。2.注意根據(jù)地地震波數(shù)據(jù)據(jù)的類型選選擇無量綱綱加速度或或加速度。。地震波數(shù)據(jù)據(jù)一般有兩兩種,隨時(shí)時(shí)間變化實(shí)實(shí)際的加速速度值/g的倍數(shù)。(2)定義時(shí)程程荷載工況況123456注意:1.每條地震波單單獨(dú)定義荷荷載工況。。2.分析方法采采用非線性性直接積分分法。3.分析步長(zhǎng),,特征周期期的1/10或者地震波波記錄的時(shí)時(shí)間間隔。。4.勾選累加位位移的目的的是查看恒恒載作用下下的地震效效應(yīng)。(2)定義時(shí)程程荷載工況況78注意:1.阻尼的計(jì)算算方法根據(jù)據(jù)規(guī)范建議議采用瑞利利阻尼的方方法。2.輸入特征周周期為基頻頻及高階振振型對(duì)應(yīng)頻頻率3.對(duì)于混凝土土結(jié)構(gòu)阻尼尼比填0.054.時(shí)間積分參參數(shù)選擇長(zhǎng)長(zhǎng)加速度是是穩(wěn)定收斂斂的。比例阻尼質(zhì)量比例型剛度比例型瑞利型柯西型非比例阻尼能量比例型各單元阻尼各單元阻尼尼粘性阻尼(Voigt型、Maxwell型)滯回型阻尼尼摩擦型阻尼尼-內(nèi)部摩擦型型阻尼(材料阻尼)-外部摩擦型型阻尼-滑動(dòng)摩擦阻阻尼-離散阻尼結(jié)構(gòu)的阻尼尼一般可分分為如下幾幾種形式:比例阻尼又稱為古典典阻尼(ClassicalDamping),是指阻尼尼與質(zhì)量或或剛度矩陣陣成比例。。一般結(jié)構(gòu)構(gòu)的動(dòng)力分分析可以使使用比例阻阻尼,比例例阻尼可分分解為各振振型的阻尼尼。非比例阻尼是指阻尼不不與質(zhì)量或或剛度矩陣陣成比例,,一般用于于由不同材材料構(gòu)成的的結(jié)構(gòu)或具具有消能減減震裝置的的結(jié)構(gòu)。非非比例阻尼尼不能直接接分解為各各振型的阻阻尼,需要要通過振型型形狀計(jì)算算各振型的的應(yīng)變能和和耗能來計(jì)計(jì)算各振型型的阻尼比比。瑞利阻尼改善了剛度度比例型阻阻尼在計(jì)算算高階振型型的影響時(shí)時(shí)的缺陷,,將阻尼表表現(xiàn)為質(zhì)量量矩陣和剛剛度矩陣的的線性組合合。當(dāng)已知知第i個(gè)振型和第第j個(gè)振型的阻阻尼比和圓圓頻率時(shí),,瑞利阻阻尼的阻尼尼矩陣和各各振型的阻阻尼比如下下。第i、j個(gè)振型必須須是結(jié)構(gòu)的的主振型。。主振型:兩個(gè)方向質(zhì)質(zhì)量參與最最大的振型型查看對(duì)應(yīng)振振型的周期期1(3)添加地面面加速度注意:1.每條地震波波獨(dú)立的定定義一個(gè)地地面加速度度荷載。2.曲線橋在步步驟4參照規(guī)范調(diào)調(diào)整地震波波的角度。。2344至此小結(jié)::動(dòng)力荷載通通過上述方方法已添加加完畢。再再次總結(jié)步步驟如下::步驟1確定動(dòng)力荷載隨時(shí)間的變化情況(時(shí)程函數(shù))恒載——1s加載地震荷載——隨時(shí)間地震加速度的變化情況(地震波)步驟2確定動(dòng)力分析方法(定義荷載工況)恒載——非線性靜力法地震荷載——接續(xù)前次的非線性直接積分發(fā)步驟3添加具體的荷載恒載—時(shí)變靜力荷載地震——地面加速度彈塑性鉸的類類型可分為為單軸鉸模模型、基于于塑性理論論的多軸鉸鉸模型、纖纖維模型。。單軸鉸模模型不考慮慮各內(nèi)力之之間的相互互影響,一一般用于希希望快速獲獲得大致結(jié)結(jié)果的簡(jiǎn)化化計(jì)算中。。多軸鉸模模型可考慮慮軸力和彎彎矩、以及及兩個(gè)彎矩矩間的相互互影響,但但是同樣具具有不能反反映復(fù)雜受受力影響的的缺陷。纖纖維模型不不僅可以準(zhǔn)準(zhǔn)確模擬受受彎構(gòu)件的的力學(xué)特性性,而且可可以考慮截截面內(nèi)纖維維的局部損損傷狀態(tài)。。另外纖維維模型同樣樣可以考慮慮軸力和彎彎矩、兩個(gè)個(gè)彎矩之間間的相互影影響,但是是因?yàn)椴荒苣芊从臣羟星衅茐?,所所以一般用用于剪切變變形不大的的線單元。。纖維模型型的計(jì)算也也是基于平平截面假定定的。5.定義纖維模模型(1)定義纖維模模型的目的的:考慮材料的的彈塑性特特性。纖維模型的的基本假定定如下:(1)滿足平截截面假定,,即變形過過程中截面面保持平面面狀態(tài)并與與構(gòu)件縱軸軸垂直。所所以不能考考慮鋼筋與與砼之間的的粘結(jié)滑移移。(2)單元各位位置截面形形心的連線線為直線。。(2)纖維模型的的基本假定定:(3)纖維模型的的計(jì)算思路路:各纖維的軸向向應(yīng)變對(duì)應(yīng)的纖維的應(yīng)應(yīng)力和纖維維的切線剛剛度可通過過纖維材料料的本構(gòu)關(guān)關(guān)系(constitutiverelation)計(jì)算,并由由此判斷纖纖維的狀態(tài)態(tài)。將一個(gè)個(gè)截面內(nèi)所所有纖維的的應(yīng)力進(jìn)行行積分可獲獲得截面的的軸力和彎彎矩,對(duì)各各纖維的切切線剛度進(jìn)進(jìn)行積分可可獲得截面面的柔度矩矩陣,對(duì)對(duì)單元內(nèi)所所有積分點(diǎn)點(diǎn)上的截面面的柔度進(jìn)進(jìn)行積分可可得單元的的柔度。在計(jì)算過程程中使用牛牛頓-拉普森迭代代方法計(jì)算算至滿足收收斂條件。。纖維模型型中單元的的非線性特特性表現(xiàn)在在纖維的非非線性應(yīng)力力-應(yīng)變關(guān)系(材料本構(gòu)關(guān)關(guān)系)上。下面介介紹程序中中提供的鋼鋼材、混凝凝土的本構(gòu)構(gòu)關(guān)系。(3)纖維模型的的定義步驟驟123456注意:1.截面和鋼筋筋均可通過過345三步導(dǎo)入,,但前提是是已經(jīng)在設(shè)設(shè)計(jì)中定義義好截面的的鋼筋。2.6步中程序默默認(rèn)鋼筋的的材料為類類型1材料。3.程序支持此此處自定義義鋼筋(上上圖藍(lán)色區(qū)區(qū)域)。注意:1.2步為選擇截截面外框線線321注意:1.1步為選擇截截面外框線線及上頁(yè)生生成的保護(hù)護(hù)層內(nèi)線。。231注意:即將被分割割的區(qū)域會(huì)會(huì)以陰影形形式顯示。。必須注意修修改材料號(hào)號(hào)。1234132123注意:最終程序以以不同顏色色顯示不同同材料。6.定義并分配配彈塑性鉸鉸注意:1.Civil考慮結(jié)構(gòu)的的彈塑性特特性,通過過定義并分配彈塑性性鉸的方式式實(shí)現(xiàn)。2.Civil提供的彈塑塑性鉸的類類型有兩種種:骨架鉸和纖纖維鉸。6.1.定義纖維鉸鉸注意:1.纖維鉸必須須選擇分布布鉸。2.纖維鉸無需需選擇滯回回模型的類類型。3.注意根據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)的實(shí)際際情況選擇擇截面類型型和截面的的材料。4.纖維模型的的定義見本本文前面章章節(jié)。5.分布鉸和集集中鉸的區(qū)區(qū)別是分布布鉸考慮單單元任何位位置都可能能出現(xiàn)塑性性鉸,集中中鉸僅考慮慮單元端點(diǎn)點(diǎn)及中心出出現(xiàn)塑性鉸鉸。1234567注意:1.鉸的特性值值程序可以以自動(dòng)考慮慮截面的配配筋情況及及材料的本本構(gòu)關(guān)系計(jì)計(jì)算求得。。6.3.分配塑性鉸鉸注意:1.本操作目的的將定義好好的塑性鉸鉸賦予相應(yīng)應(yīng)單元。2.不同的墩((截面、配配筋)應(yīng)定定義不同的的塑性鉸。。3.程序支持從從其它模型型中導(dǎo)入塑塑性鉸特性性值。7查看時(shí)程結(jié)結(jié)果7.1查看非彈性性鉸狀態(tài)——不同點(diǎn)隨時(shí)時(shí)間變化的狀狀態(tài)注意:1.單純查看內(nèi)內(nèi)力可以選選擇左圖““內(nèi)力圖””。2.非彈性較狀狀態(tài)可以得得到塑性鉸鉸更詳細(xì)的的結(jié)果。(1)查看鉸內(nèi)內(nèi)力位移結(jié)結(jié)果注意:1.通過激活關(guān)關(guān)注的結(jié)構(gòu)構(gòu)組方便查查詢結(jié)果。。2.注意輸出的的方向,是是單元局部部坐標(biāo)的結(jié)結(jié)果。12345注意:1.同一荷載工工況下可以以有多條地地震波,通通過步驟3選擇具體查查看哪條。。2.內(nèi)力結(jié)果為為單元坐標(biāo)標(biāo)方向上的的結(jié)果。3.變形結(jié)果與與內(nèi)力結(jié)果果查看方法法一致,但但須注意變形結(jié)果為為整體坐標(biāo)標(biāo)系下結(jié)果果。(2)查看塑性性鉸狀態(tài)注意:1.上頁(yè)圖中圖圖例中出現(xiàn)現(xiàn)level1~level5,表示塑性性鉸的屈服服狀態(tài)。具具體屈服等等級(jí)的劃分分界限見右右圖。2.纖維模型如如果沒有定定義鉸特性性值,程序序不會(huì)輸出出此項(xiàng)結(jié)果果。(2)查看塑性性鉸狀態(tài)注意:1.圖例中可以以看到程序序用三種顏顏色表示鉸鉸所處的狀狀態(tài):線性性/三個(gè)區(qū)域。。2.本例為三折折線模型故故僅考慮四四個(gè)區(qū)域。。如選擇武武田四折線線,將出現(xiàn)現(xiàn)5個(gè)區(qū)域。3.區(qū)域劃分點(diǎn)點(diǎn)分別為::原點(diǎn),開開裂點(diǎn)(第第一次屈服服),屈服服點(diǎn)(第二二屈服)。。(2)查看塑性性鉸屈服狀狀態(tài)注意:1.延性系數(shù)顧顧名思義就就是對(duì)應(yīng)變變形與屈服服點(diǎn)變形的的比值。鉸鉸狀態(tài)level水平根據(jù)此此值劃分。。2.D1D2分別表示第第一屈服于于第二屈服服點(diǎn)(開裂裂狀態(tài)及屈屈服狀態(tài)))。(3)查看塑性性鉸延性系系數(shù)注意:1.纖維分析結(jié)結(jié)果可以得得到單元截截面的詳細(xì)細(xì)計(jì)算結(jié)果果。2.輸入單元號(hào)號(hào)后一定要要點(diǎn)擊右邊邊的en鍵。3.點(diǎn)擊輸出圖圖形后會(huì)同同時(shí)彈出時(shí)時(shí)程表格((見下頁(yè)圖圖)7.2查看纖維截截面分析結(jié)結(jié)果——單元截面隨隨時(shí)間變化化的狀態(tài)注意:1.通過選擇時(shí)時(shí)程表格相相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)點(diǎn),可以查查看截面纖纖維的屈服服狀態(tài)和變變形(內(nèi)力力)情況。。7.3查看時(shí)程分分析圖形/文本(1)定義結(jié)果果函數(shù)1234567注意:1.定義結(jié)果函函數(shù)的目的的是為了下下一步查看看時(shí)間歷程程下相應(yīng)的的結(jié)果。(2)查看時(shí)程程圖形結(jié)果果2341注意:1.函數(shù)列表中中函數(shù)為上上頁(yè)中定義義的結(jié)果函函數(shù)。2.橫軸可以選選擇時(shí)間或或者結(jié)果函函數(shù)。3.輸出圖形支支持鼠標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)選功能,,同時(shí)輸出出最大值及及相應(yīng)的時(shí)時(shí)間點(diǎn)。(3)查看時(shí)程程文本結(jié)果果231注意:1.函數(shù)列表中中函數(shù)為上上頁(yè)中定義義的結(jié)果函函數(shù)。7.4查看結(jié)果表表格中的作作用時(shí)間注意:1.本操作可以以顯示各單單元塑性鉸鉸出現(xiàn)第一一或第二屈屈服的時(shí)間間點(diǎn)。2.注意根據(jù)塑塑性鉸的類類型選擇集集中或者分分布結(jié)果。。7.4按靜力方法法查看內(nèi)力力或位移結(jié)結(jié)果注意:1.此處顯示位位移或內(nèi)力力為整個(gè)地地震波時(shí)間間歷程下的的極值。2.比較發(fā)現(xiàn)與與圖表結(jié)果果一致。支座分類普通支座減隔震支座板式橡膠支座鉛芯橡膠支座盆式支座高阻尼隔震橡膠支座盆式抗震支座摩擦擺隔震支座1普通支座1.1普通板式橡橡膠支座(1)豎向壓縮縮剛度(SDX=EA/L)E值求法:《04混規(guī)》8.4.2-8由上式不難難推倒整體體剛度為:注意:支座形狀系系數(shù)S可以從規(guī)格格表中直接接查得。A值求法:從上圖可以以發(fā)現(xiàn)A值僅許考慮慮規(guī)格型號(hào)號(hào)-10mm計(jì)算面積。。L值求法:此處為橡膠膠層總厚度度te類型E(MPa)A(mm2)L(mm)SDx=EA/L(N/mm)圓形,d250/52263.70045238.93437.000322419.704矩形,La×Lb-200×400/52293.73274100.00037.000588258.114豎向剛度SDX(2)剪切剛度度(SDy=SDz=GA/L)類型G(MPa)Ar

(mm2)te

(mm)SDy=SDz=GA/L(N/mm)圓形(d250/52)1.240715.041371320.5矩形(200×400/52)1.261750372002.7Ar的計(jì)算Ar=kAeAe計(jì)算見前頁(yè)剪切系數(shù):圓形k=0.9,矩形k=5/61.2.活動(dòng)盆式((滑板)支支座WxyμdFmaxk72890.0030.02014648591(單位:kNm)查看彈性連連接反力的的方法:通過邊界條條件>一般連接>一般連接特特性注意:1.靜力或者反應(yīng)應(yīng)譜計(jì)算程程序采用線線性特性值值。2.動(dòng)力時(shí)程分分析,程序序采用非線線性特性值值。通過邊界界條件>一般連接接>一般連接接特性WxyμdFmaxk72890.0030.02014648591(單位:kNm)注意:1.彈性剛度度為規(guī)范范計(jì)算出出的k值。2.屈服強(qiáng)度度為規(guī)范范算出的的Fmax值。3.r值表示屈屈服后剛剛度與彈彈性剛度度的比值值,對(duì)于規(guī)范范推薦的的恢復(fù)力力模型,,取較小小值。4.S表示彈性性進(jìn)入塑塑性的狀狀態(tài),按按規(guī)范推推薦此處輸入入較大值值。1.3固定支座座(抗震震盆式支支座)及及單向滑滑動(dòng)支座座的處理理方式(1)一般固定定支座((單向或或者雙向向),固固定方向向上對(duì)主主梁的位位移能夠夠有效的的約束,,故考慮其其剛度取取較大剛剛度值,,比如10e7。(2)對(duì)于盆式式支座豎豎向剛度度相對(duì)較較大,可可取較大大剛度,,比如10e7.(3)抗震盆式式支座本本身并不不具備耗耗能效果果,進(jìn)起起到限制制地震作作用下主主梁位移移的作用用,因此此處理方方法同普普通的固固定支座座,取三三個(gè)方向向的剛度度為較大大值。減隔振支支座2.1鉛芯橡膠膠支座K1—彈性剛度度K2—屈服剛度度KE—等效剛度度Qy—屈服強(qiáng)度度實(shí)際滯回回曲線等價(jià)線性性化模型型K1—彈性剛度:屈屈服前剛剛度K2—屈服剛度:屈屈服后剛剛度KE—等效剛度:水水平等效效剛度Qy—屈服強(qiáng)度度:鉛心心屈服力力注意:1.自重和使使用質(zhì)量量?jī)H體現(xiàn)現(xiàn)支座本本身的重重力效應(yīng)應(yīng),及計(jì)計(jì)算動(dòng)力力問題的的質(zhì)量。。2.非線性直直接積分分法,有有效阻尼尼無需輸輸入,程程序僅調(diào)調(diào)用非線線性特性性值中輸輸入的信信息。程序輸入?yún)?shù)規(guī)范規(guī)格表中對(duì)應(yīng)值有效剛度(KE)水平等效剛度彈性剛度(K1)屈服前剛度屈服強(qiáng)度(Qy)鉛心屈服力屈服剛度/彈性剛度(k2/k1)屈服后剛度/屈服前剛度2.2高阻尼隔隔振橡膠膠支座2.2高阻尼隔隔振橡膠膠支座注意:1.高阻尼相對(duì)對(duì)鉛芯橡橡膠支座座,僅輸輸入?yún)?shù)數(shù)發(fā)生變變化。對(duì)對(duì)于程序序采用同同樣方法法處理。。2.高阻尼中中給出了了豎向壓壓縮剛度度,便于于我們輸輸入豎向向剛度。。(10e6左右的單單位)3摩擦擺減減隔振支支座力學(xué)模型恢復(fù)力模模型注意:1.右圖并不是是滯回曲曲線,表表示摩擦擦系數(shù)與與加載速速度的關(guān)關(guān)系。2.z值表示恢恢復(fù)力模模型內(nèi)部部滯回變變量。凡應(yīng)力摩擦擦力與變變形之間間的關(guān)系系:F=-PμZ設(shè)計(jì)參數(shù)程序處理方式摩擦系數(shù)

(μ)慢(快)時(shí)摩擦系數(shù)(us)用戶輸入時(shí)程分析時(shí)自動(dòng)計(jì)算摩擦系數(shù)變化參數(shù)r用戶輸入滯回變量

(Z)滑動(dòng)前初始剛度k用戶輸入摩擦擺軸力P時(shí)程分析自動(dòng)計(jì)算摩擦系數(shù)μ根據(jù)公式3自動(dòng)計(jì)算時(shí)程分析自動(dòng)計(jì)算滯回循環(huán)參數(shù)αβ用戶輸入(一般采用默認(rèn)值0.5)恢復(fù)力

(f)滑動(dòng)面半徑R用戶輸入剪切位移d及摩擦擺軸力P時(shí)程分析時(shí)自動(dòng)計(jì)算μ、Z根據(jù)公式12自動(dòng)計(jì)算設(shè)計(jì)人員選取取參數(shù)面面臨問題題:1.廠家規(guī)格格表中提提供的參參數(shù)相對(duì)對(duì)較少。。2.理論公式式中剛度度k值的取法法。廠家規(guī)格格表廠家規(guī)格格表一般廠家家會(huì)提供供各規(guī)格格支座實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)值值(右圖為為《橋梁減震震、隔振振支座和和裝置》p180頁(yè)插圖))通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)可可確定快快時(shí)及慢慢時(shí)摩擦擦系數(shù),,以及速速度變化化參數(shù)r:μ一般在0.01-0.06之間,根根據(jù)產(chǎn)品品實(shí)驗(yàn)曲曲線比較較容易確確定。本本例取0.04/0.03r一般取20sec/m這個(gè)數(shù)量量級(jí),本本例取22(3)滑動(dòng)前前剛度取取值注意:W取計(jì)算軸軸力還是是取支座座的承載載力結(jié)果果會(huì)不同同.取支座承承載力便便于操作作,如支座承承載力與與計(jì)算反反力相當(dāng)當(dāng),對(duì)計(jì)計(jì)算結(jié)果果影響不不大。的模擬1.承臺(tái)底6個(gè)自由度度的彈簧簧剛度模模擬樁基基礎(chǔ)注意:1.靜力計(jì)算與與動(dòng)力計(jì)計(jì)算采用用的m值應(yīng)不同同。2.各剛度計(jì)計(jì)算方法法參加基基礎(chǔ)規(guī)范范附錄,,但建議議采用下下部計(jì)算算軟件計(jì)計(jì)算。的模擬2.等代土彈彈簧模擬擬樁基礎(chǔ)礎(chǔ)的模擬注意:1.m的取值應(yīng)應(yīng)取靜土土的(2-3倍)2.計(jì)算寬度度的取值值應(yīng)根據(jù)據(jù)基礎(chǔ)規(guī)規(guī)范附錄錄方法計(jì)計(jì)算。3.剛度值與與各層土土中心到到地面距距離成比比例。切切勿忘記記考慮此此項(xiàng)。謝謝!Email:zhufeng@QQ:4380438141.計(jì)算沖擊擊系數(shù)基基頻的求求法:問題:結(jié)構(gòu)的基基頻只有有一個(gè)值值。但結(jié)結(jié)構(gòu)的震震動(dòng)方向向可以是是六個(gè)方方向。規(guī)規(guī)范中提提到的基基頻是廣廣義理解解的基頻頻嗎?個(gè)人看法法:規(guī)范中所所指的基基頻是指指豎向振振動(dòng)的““基頻””。振型結(jié)果果中豎向向“基頻頻”的查查看方法法:程序計(jì)算算出的模模態(tài)排列列順序是是根據(jù)頻頻率從大大到小的的順序排排列的,,結(jié)合基基頻的含含義(頻頻率最小小的模態(tài)態(tài)),不不難得出出如下查查看方法法:首先查看看第一次次出現(xiàn)豎豎向主導(dǎo)導(dǎo)的振動(dòng)動(dòng)(振型型方向因因子),,然后查查看對(duì)應(yīng)應(yīng)模態(tài)的的頻率。。注意:1.振型方向向因子是是反映各各振型每每個(gè)方向向參與振振動(dòng)的比比例(6個(gè)方向之之和為100%)。2.通過振型型方向因因子可以以直觀的的查看各各振型的的主要振振動(dòng)方向向。2.瑞利阻尼尼的計(jì)算算方法結(jié)論:1.計(jì)算瑞利利阻尼需需要兩個(gè)個(gè)振型的的周期((頻率))。2.應(yīng)選擇結(jié)結(jié)構(gòu)基頻頻的周期期,以及及一個(gè)高高階振型型的周期期。3.如已計(jì)算算出振型型參與質(zhì)質(zhì)量>90%的各振型型,是否否可以取取最后一一個(gè)振型型的周期期作為計(jì)計(jì)算瑞利利阻尼的的第二個(gè)個(gè)振型???謝謝!Email:zhufeng@QQ:438043814截面選取?。簲?shù)據(jù)據(jù)庫(kù)用戶戶界面。。注意:1.反應(yīng)譜可可以用荷荷載組合合將地震震作用和和恒載組組合。2.時(shí)程分析析是通過過接續(xù)前前次的方方式考慮慮恒載作作用的。。3.邊界和材材料非線線性不能能用振型型疊加法法。4.分析步長(zhǎng)長(zhǎng)。分析析時(shí)間的的十分之之一。5.加載順序序:產(chǎn)看看結(jié)果是是只需產(chǎn)產(chǎn)看地震震工況就就包含了了恒載的的效應(yīng)了了。6.阻尼的計(jì)計(jì)算方法法:規(guī)范范推薦瑞瑞利阻尼尼。振型型1和振型2.取兩個(gè)計(jì)計(jì)算方向向上的主主振型。。時(shí)程分析析:開始學(xué)習(xí)習(xí)時(shí)程分分析塑性鉸定定義,可可以多定定義不能能少定義義。這個(gè)個(gè)與反應(yīng)應(yīng)譜說的的不一直直。結(jié)合合動(dòng)力平平衡方程程說明。。1.質(zhì)量轉(zhuǎn)換換成質(zhì)量量(結(jié)構(gòu)構(gòu)類型,,質(zhì)量——荷載轉(zhuǎn)換換質(zhì)量))2。計(jì)算各階階振型求振型的的目的是是計(jì)算阻阻尼????多重ritz向量可能能忽略荷荷載向量量中沒有有設(shè)計(jì)的的振型。。所以反反應(yīng)譜分分析中有有優(yōu)勢(shì)。。特征值向向量必須須設(shè)置較較多的振振型數(shù)量量。保證證質(zhì)量參參與質(zhì)量量足夠。。3.動(dòng)力彈塑塑性本構(gòu)構(gòu)的定義義(1)鋼筋上上雙折線線本構(gòu)((如果延延性變形形比較多多大,可可以采用用三折線線本構(gòu)))。(2)混凝土土本構(gòu)mander本構(gòu)(抗震細(xì)則則哪里??)mander支持圓形形和矩形形截面的的本構(gòu)。。Kentparck只支持圓圓形。注意:選選擇抗震震規(guī)范,,鋼筋的的箍筋才才是雙向向的4.定義纖維維本構(gòu)4.定義非彈彈性鉸特特性值鉸的數(shù)量量最多可可提供20個(gè),一般般大于5效果不明明顯。為何只有有fx?????????可多賦值值不能少少賦值。。5.動(dòng)力彈塑塑性分析析非線性時(shí)時(shí)程分析析,同時(shí)時(shí)考慮邊邊界非線線性和材材料非線線性,必必須采用用直接積積分發(fā)。。分析時(shí)間間:分析步長(zhǎng)長(zhǎng):十分分之一特特征周期期,地震震波的間間隔時(shí)間間。最終終分析可可以調(diào)小小些。輸出時(shí)間間步驟::分析步步驟細(xì)分分。加載順序序:是否否考慮接接續(xù)前次次恒載:恒載非線線性靜力力法:時(shí)時(shí)變靜力力荷載。。非線性性邊界只只能選擇擇時(shí)變靜靜力荷載載工況。。累加位移移:采用用默認(rèn)值值(時(shí)變變)保持最終終的荷載載步驟::采用默默認(rèn)值((時(shí)變))如果不是是時(shí)變靜靜力荷載載,兩項(xiàng)項(xiàng)不允許許選擇。。如果不不勾選,,值累加加效應(yīng)不不累加變變形。阻尼:規(guī)范建議議瑞利阻阻尼。及及剛度因因子。程序提供供方式::振型阻尼尼:每個(gè)個(gè)振型的的阻尼比比。質(zhì)量和剛剛度因子子:瑞利利阻尼。。應(yīng)變能阻阻尼:用用能量方方法計(jì)算算阻尼。。必須進(jìn)進(jìn)行特征征值分析析單元質(zhì)量量和剛度度因子::?jiǎn)卧鹑鹄枘崮?。得到到結(jié)構(gòu)的的總體阻阻尼矩陣陣。計(jì)算算比較耗耗時(shí)。如如果勾選選更新阻阻尼矩陣陣,則程程序自動(dòng)動(dòng)根據(jù)剛剛度變化化更新阻阻尼矩陣陣,耗時(shí)時(shí)更長(zhǎng)。。常加速度度法:無無條件穩(wěn)穩(wěn)定的方方法。纖維模型型只能用用在動(dòng)力力彈塑性性分析,,不能用用在靜力力彈塑性性分析,,靜力彈彈塑性只只能用骨骨架。地面加速速度:定定義地震震,各支支承位置置同時(shí)采采用地面面加速度度。節(jié)點(diǎn)動(dòng)力力荷載::做檢測(cè)測(cè),體現(xiàn)現(xiàn)不同節(jié)節(jié)點(diǎn)位置置荷載到到達(dá)的時(shí)時(shí)間點(diǎn)。。時(shí)變靜力力荷載::把動(dòng)力力荷載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為動(dòng)動(dòng)力荷載載。多支座激勵(lì)勵(lì):只能能用于線線性時(shí)程程,將個(gè)個(gè)工況疊疊加。考考慮大跨跨徑的行行波效應(yīng)應(yīng),及橋橋梁跨越越不同地地震區(qū)域域時(shí)。線性時(shí)程程的適用用范圍???地面加速度一一次只能能施加一一個(gè)地震震波???????多支座座可以一一次施加加多條地地震波。。彭澤友友例題為為何橫梁梁位置有有附加干干系單元元?地面加速速度解釋釋:地震效應(yīng)應(yīng)來了之之后,地地震從結(jié)結(jié)構(gòu)底部部往上傳傳。計(jì)算算結(jié)果基基地加速速度是0.因?yàn)槌绦蛐虿捎玫牡南鄬?duì)加加速度。。支座相相對(duì)地面面的加速速度。多多支座激激勵(lì)程序序采用絕絕對(duì)加速速度。時(shí)程產(chǎn)看看結(jié)果::直接查看內(nèi)力力應(yīng)力等等,為所所有時(shí)間間點(diǎn)的最最大最小小值及包包落值。。時(shí)程分析產(chǎn)產(chǎn)看結(jié)果果:隨時(shí)時(shí)間內(nèi)力力及應(yīng)力力的變化化,解釋釋加速度度為相對(duì)對(duì)加速度度的方式式。(注注意選擇擇dx等單向))查看纖維維計(jì)算結(jié)結(jié)果:查看轉(zhuǎn)角角:Civil結(jié)果查看看的是曲曲率不是是轉(zhuǎn)角。。規(guī)范里的的曲率查查看方式式:為何選擇擇位置2.曲率跟位位置有關(guān)關(guān)系嗎?如上可以以得到單單元的曲曲率范圍圍,視頻頻中說與與規(guī)范的的要求做做比較,,布置如如何比較較?P-d分析只能能進(jìn)行線線性的分分析,所所以程序序會(huì)提示示邊界取取線性部部分。骨架型動(dòng)動(dòng)力彈塑塑性分析析1.轉(zhuǎn)化質(zhì)量量(自重重,荷載載)2.特征值分分析3.定義非彈彈性較。。無需定定義混凝凝土和鋼鋼筋的本本構(gòu)。3.定義非彈彈性較。。無需定定義混凝凝土和鋼鋼筋的本本構(gòu)。集中叫和和分布較較鉸。分分布鉸比比集中鉸鉸更精確確。作用類型型:無:下面面的fxmymz都是獨(dú)立立的。強(qiáng)度PM:pm的相關(guān)性性????推薦這這個(gè)。狀態(tài)PMM:空間的相相關(guān)性。。只能選選擇隨動(dòng)動(dòng)強(qiáng)化本本構(gòu)模型型。會(huì)高高估混凝凝土的延延性耗能能能力。??梢越Y(jié)合合兩部分分內(nèi)容::老規(guī)范鋼筋筋混凝土土設(shè)計(jì),,得到曲曲線??梢杂胢-phi曲線得到到屈服曲曲率和極極限曲率率為何選不不了武田田模型???????5.產(chǎn)看結(jié)果果:纖維沒有有考慮混混凝土的的粘滯效效應(yīng)。與與骨架模模型的計(jì)計(jì)算結(jié)果果不同。。截面選取?。簲?shù)據(jù)據(jù)庫(kù)用戶戶界面。。7.輸入地震震波應(yīng)同同時(shí)輸入入三個(gè)方方向。非彈性鉸鉸特征值值定義::1.骨架和纖纖維:纖纖維模型型,把截截面劃分分成n個(gè)單元。。各單元元定義相相應(yīng)的材材料本構(gòu)構(gòu),考慮慮平截面面假定,,考慮截截面的受受力反應(yīng)應(yīng)。骨架滯回回模型::程序根根據(jù)學(xué)者者的研究究理論自自動(dòng)考慮慮非彈性性較的特特性。區(qū)別:大大損傷用用骨架曲曲線,小小損傷用用纖維。。纖維模模型不考考慮鋼筋筋和混凝凝土的相相對(duì)滑移移。2.定義彈塑塑性材料料:鋼筋采用用雙折線線?;炷敛刹捎胢ander本構(gòu)。Mander本構(gòu):雙雙向應(yīng)力力狀態(tài)混混凝土的的強(qiáng)度有有提升。。而且由由于箍筋筋的作用用,混凝凝土的延延性得到到大幅提提升。3.Mander本構(gòu)基于于美國(guó)的的act規(guī)范提出出的。故故應(yīng)將圓圓柱體抗抗壓強(qiáng)度度調(diào)整為為國(guó)內(nèi)的的立方體體強(qiáng)度((0.85)非彈性鉸鉸特征值值定義::4.纖維分割割:選擇擇對(duì)象和和設(shè)定區(qū)區(qū)域要選選擇選擇擇兩次,,變成紅紅色表示示選擇成成功。材材料類型型要注意意選擇對(duì)對(duì)應(yīng)的類類型:約約束混凝凝土或無無約束混混凝土。。5.定義非彈彈性鉸特特征值的的時(shí)候。。纖維模模型是不不需要定定義mymz的。在纖纖維分割割的時(shí)候候已經(jīng)考考慮了。。程序自自動(dòng)計(jì)算算屈服彎彎矩。但但自動(dòng)計(jì)計(jì)算結(jié)果果是沒有有軸力時(shí)時(shí)候的結(jié)結(jié)果。那那么纖維維模型中中的如何何考慮軸軸力對(duì)彎彎矩的影影響呢??6.查看結(jié)果果的時(shí)候候推薦圖圖形方法法。非彈性鉸鉸特征值值定義——骨架曲線線:1.混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)做滯滯回模型型的:武武田,克克拉夫,,剛度退退化三折折線。2.骨架曲線線根據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)的鋼鋼筋很混混凝土的的情況況自動(dòng)計(jì)計(jì)算。3.鋼筋骨架架模型的的剛度折折減率程程序默認(rèn)認(rèn)的0.50.1。但不同同的結(jié)構(gòu)構(gòu)是不一一樣的。。有的算算法,用用纖維數(shù)數(shù)據(jù)反推推剛度折折減率,,在非彈彈性較特特征值的的結(jié)果里里修正剛剛度折減減率,最最終兩種種結(jié)果應(yīng)應(yīng)相當(dāng)。。剛度折減減是對(duì)整整個(gè)橋墩墩的折減減?????????,程程序中如如何體現(xiàn)現(xiàn)的?分分配特性性鉸嗎??反應(yīng)譜中通過過m-phi手動(dòng)調(diào)整整的。橋墩變截截面:程程序目前前不支持持變截面面橋墩的的驗(yàn)算。。變截面面驗(yàn)算規(guī)規(guī)范沒有有現(xiàn)成的的計(jì)算長(zhǎng)長(zhǎng)度的依依據(jù),所所以程序序不支持持此類橋橋墩。鐵路橋墩墩剛度較較大,列車荷載載比公路路大,橫橫橋向地地震作用用需要考考慮50%活載引起起的地震震的相應(yīng)應(yīng)。不用pushover求解屈服服玩具或或者屈服服曲率,,而是用用mpih或者纖維維模型球球屈服彎彎矩和屈屈服曲率率。橋墩E2彈性狀態(tài)態(tài)下的抗抗剪橋梁梁08細(xì)則及城城市橋梁梁抗震規(guī)規(guī)范沒有有給出標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)?;旎炷林男苯亟孛婵辜艏艨梢詤⒖冀ㄖ系幕旎炷烈?guī)規(guī)范??赡苁怯捎谟跇蚨斩盏闹颖缺容^粗粗。這這個(gè)和和細(xì)則則里的的抗剪剪驗(yàn)算算怎么么理解解???????1.Pushover的分析析目的的2.Pushover的分析析方法法3.Pushover的總體體思路路為了得得到雙雙柱墩墩的橫橫向允允許位位移需需要做做兩項(xiàng)項(xiàng)分析析:(1)通過過迭代代計(jì)算算得到到墩頂頂?shù)靥幪幱谒芩苄郧顮顟B(tài)((考慮慮安全全系數(shù)數(shù)2)時(shí)的的軸力力。(2)通過過pushover分析得得到屈屈服狀狀態(tài)墩墩頂?shù)牡臋M向向位移移(1)建立立雙柱柱墩和和蓋梁梁的計(jì)計(jì)算模模型,,邊界界條件件按實(shí)實(shí)際情情況考考慮。。(2)荷載載工況況4.迭代計(jì)計(jì)算的的詳細(xì)細(xì)過程程自重和和上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)的目目的是是考慮慮實(shí)際際墩的的受力力情況況。迭代計(jì)計(jì)算的的目的的是得得到屈屈服狀狀態(tài)的的軸力力。水平力為下下一步步pushover分析做做準(zhǔn)備備。(3)求恒恒載軸軸力::進(jìn)行上上部結(jié)結(jié)構(gòu)和和自重的的荷載載組合合,運(yùn)運(yùn)行程程序查查看反反力組組合結(jié)結(jié)果。(4)通過過mphi曲線查查看初初次迭迭代的的理想想屈服服彎矩矩。M-hpi曲線的的定義義方法法見本本篇相相關(guān)內(nèi)內(nèi)容。。(5)計(jì)算算初次迭迭代蓋蓋梁之之心水水平

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