EABS中文技術講座

中國建筑標準設計研究院ChinaInstituteofBuildingStandardDesign&ResearchETABS中文版技術講座北京金土木軟件技術有限公司BeijingCivilKingSoftwareTechnologyCo.,Ltd.劉春明、李永雙主要內(nèi)容1.有限元，SAP、ETABS來源,結構分析設計軟件2.基于對象的集成圖形環(huán)境3.分析功能4.一體話的設計過程5.中國規(guī)范設計6.工程實例7.SAP2000簡單介紹有限元有限元FiniteElementMethod波音公司－Clough、Topp、Martin、TurnerUCBerkeley,Wilson,Bathe，兩本著名的有限元書籍英國，ZienKiewicz,等參元非線性分析TheFiniteElementMethodInPlaneStressAnalysisbyClough,presentedatthe2ndASCEConferenceonElectronicComputationsinSeptemberof1960.ThiswasthefirstuseoftheFiniteElementterminologyinapublishedpaperoutsidetheBerkeleyCampusandfirstdemonstratedthatthestructuralanalysismethodcouldbeusedtosolveforthestressesanddisplacementsincontinuousstructures。TheFiniteElementMethodwasananalysistoolthatcomplementedalloftheseanalyticalandexperimentalresearchactivities.

1963Wilson、Clough－SymbolicMatrixInterpretiveSystem,SMIS.1969Wilson－GeneralpurposestaticanddynamicStructuralAnalysisProgram,SAP.

源代碼。1973Bathe－UpdatedthedynamicresponseoptionsanddevelopedadditionaldocumentationtoproduceSAPIV.ABAQUS,ANSYS,NASTRAN,ALGOR－通用有限元PedroMarcal，BrownUniversity－MarcMartin,現(xiàn)屬于MSC公司NASA－NASTRAN，MSCJohnSwanson，Westinghouse－ANSYSANSYSDavidHibbitt－ABAQUSHKSKlaus-JurgenBathe,Berkeley-ADINA功能強大、非線性、動力，接觸、電磁場、流體。圖形環(huán)境與規(guī)范弱項！ETABS,SAP2000有限元－>結構＋規(guī)范TBSA、TAT、SATWE、PMSAP規(guī)范＋桿系－>墻元、有限元－>彈性板、動力、非線性（最近）SAP84有限元->結構+部分規(guī)范StaadPro、MIDAS鋼結構、橋梁3D3S、MST、TUS鋼結構。清華設計院Xsteel、StruCAD詳圖其它（廣廈、理正、探索者等）整體計算能力、工具主要結構分析設計軟件CSI公司（ComputersandStructures）Wilson、Ashraf、Iqbal、Syed、MorrisSAP2000,ETABS,SAFEetc.Fornearly30years,ComputersandStructures,Inc.(CSI),hasbeentheleaderinthedevelopmentofinnovativenumericalmethodsandsoftwareforStructure&EarquakeEngineering.Today,withthousandsofusersinmorethan100countries,CSIcontinuesitstraditionofleadershopwiththeongoinggenerationofWidonws-basedstructuralsoftware.中國建筑標準設計院、北京金土木公司標準圖（代表G101）、設計、鋼高規(guī)。2002年中國建筑標準設計研究所與CSI公司結為戰(zhàn)略合作伙伴，共同開發(fā)CSI產(chǎn)品中文版本2003年10月：ETABSv8中文版2004年10月：SAP2000v9中文版CSI、北京金土木CSI產(chǎn)品（ComputersandStructures）AshrafHabibullah在1975年建立了CSI公司。CSI在土木工程分析與設計工具軟件的開發(fā)領域中被認為是全球創(chuàng)新者，CSI授權給美國和一百多個國家的數(shù)以千計的結構工程公司使用CSI的產(chǎn)品。CSI軟件開發(fā)已有30年的歷史，研究開始于加州大學Berkeley分校的EdwardL.Wilson教授。1970他們第一次發(fā)布了具有革命意義的SAP程序。Wilson教授被國際工程界認為是計算機輔助結構分析領域中開拓性的研究者。CSI的每一個程序都為特定的結構形式量身定制，這就使得工程界能比使用普通程序更為有效來進行分析和設計工作。SAP是用于土木工程的通用結構軟件，例如：橋梁、大壩、體育場館、輸電塔、海洋平臺、工業(yè)結構和建筑；ETABS適用于多高層建筑結構的軟件，例如：寫字樓、公寓和醫(yī)院；而SAFE則提供了對混凝土樓板和基礎進行分析與設計的高效而強大的程序。CSI產(chǎn)品全球超過100個國家和地區(qū)銷售CSI產(chǎn)品應用范圍ETABS獲得2002年AISC榮譽獎ETABS是由CSI開發(fā)研制的房屋建筑結構分析和設計集成軟件，獲得了由聲望極高的美國鋼結構協(xié)會授予的“2002現(xiàn)代鋼結構榮譽獎”（HotProductsHonorAward）。25年來，ETABS已經(jīng)被公認為建筑分析與設計領域的國際標準，業(yè)界公認它為建筑結構設計軟件發(fā)展的里程碑，全球主要標志性建筑的設計大都使用ETABS。獲獎2003年10月10日ETABS中文版通過建設部鑒定，率先成為新規(guī)范頒布實施后第一個通過建設部鑒定的建筑結構分析與設計軟件。鑒定委員會一致認為：ETABS中文版軟件達到了國內(nèi)同類產(chǎn)品的領先水平，其中計算分析技術處于國際領先水平。該軟件符合中國建筑結構設計新規(guī)范的要求，能夠處理各種復雜的結構體系，可以更好地提升我國的建筑結構設計效率和水平，提高我國建筑設計行業(yè)整體的競爭力，具有很大的推廣使用價值。鑒定Wi載ls朱on感:蔽《S阻ta訊ti陸c鎖&律Dy皮na碧mi秘c膨An勉al蔽ys礎is首o席f號St闊ru性ct膊ur悶es歇》Cl臂ou鏈gh與Pe聲nz楊ie晌n:勒《花Dy談na蹦mi猜cs要o朗f鳥St音ru鞠ct爐ur亞es志》SA你P、ET派AB憲S中文銹手冊北京盜金土蛾木公趁司：《E蜓TA附BS中文患版使嘩用指抓南》出版張物《建筑容結構表荷載冷規(guī)范》(瞞GB常50道09則-2順00耀1)《建筑駛抗震性設計互規(guī)范》(墊GB牛50談01貢1-鐘20炊01屠)《混凝舅土結蕉構設謠計規(guī)懂范》（GB捉50浮01粥0-賣20慣02灣)《鋼結擦構設吧計規(guī)堆范》聚(看GB請50幻玉01哥7-翼20旱02謹)《高層估建筑稼混凝尊土結撓構設宴計規(guī)粱程》（JG稀J3戒-2與00伐2）《高層蹄民用趁建筑澆鋼結猛構技闊術規(guī)逢程》(柜JG閱J9星9-怠98棋)ET卸AB錢S中文架版采鋼用的場主要伴中國榆規(guī)范荷載眉基本燭組合款下的麗設計鞏表達神式（）地震才作用符組合稈下的醬設計惜表達谷式（）與UB清C9作7不同極限盼狀態(tài)供設計拆表達申式一般棕性調(diào)套整信朵息結構省地震抗作用波調(diào)整構件猴內(nèi)力廟調(diào)整1.調(diào)整療信息框架上梁剛韻度調(diào)輸整系攏數(shù)樓面逢梁剛酒度增殿大系謙數(shù)可史取1.夜3~適2.霧0（JG錫J網(wǎng)3-雞20侄02第條）杜。ET疊AB取S中文召版中象用戶更可以竟在構翁件屬細性修開改中予進行篇這一叔系數(shù)爆設定味和修脊改。連梁跑剛度奔調(diào)整此系緊數(shù)不庭宜小至于0.勻5（JG劉J未3-產(chǎn)20冊02第條）塞。ET驗AB蒙S中文箱版中杠用戶笑可以怖在構削件屬梢性修造改中悲進行代這一轎系數(shù)安設定墻和修氏改。一般技性調(diào)塵整信凍息豎向態(tài)荷載肅下梁周彎矩秩調(diào)幅框架研梁端輔負彎并矩調(diào)盞整系聯(lián)數(shù)：蹲裝配貢式整尸體框止架梁皇端負請彎矩劑調(diào)幅耀系數(shù)含可取堆為0.們7~胸0.想8，現(xiàn)費澆框棄架梁毒端負更彎矩橋調(diào)幅檢系數(shù)鄭可取慶為0.黨8~相0.顧9（JG革J墨3-痕20相02第條）槽。此脾系數(shù)窗由用輩戶輸霸入，婚其缺煌省值烏為0.言85?？蚣芙嚎珂?zhèn)中彎器矩調(diào)柔整：雜梁跨弦中截嘴面正靈彎矩多設計宅值不澇應小年于豎道向荷膚載作寄用下經(jīng)按簡五支梁傘計算難的跨述中彎惠矩設華計值怨的50斷%（JG奇J許3-凡20塔02第條）背。此倚規(guī)則栗程序勿自動每判別儀。一般交性調(diào)腳整信館息（憐續(xù)）最小姐地震刊剪力態(tài)調(diào)整框架院承擔侮最小且地震凱剪力外比薄弱漂層地素震作菜用效命應調(diào)擋整結構誼地震膜作用掃調(diào)整抗震竟規(guī)范蛋條規(guī)拴定，朵考慮艷到采套用振讓型分職解反專應譜擔法進療行抗僑震設友計時荒，由狗于長天周期繭段的押地震佩影響擊系數(shù)傍下降織的較階快，曠所計爛算的脾結構盛效應饒可能緊太小驗。出坊于結度構安候全考灘慮，懼增加房誠了對嚴各樓隱層水結平地易震剪啦力最內(nèi)小值梁的要秘求，累規(guī)定行在抗陽震設嶄計時少，結惰構任祥一樓坦層水扇平地休震的守剪重努比不駱應小婦于給涼定的著最小腹值。中文ET衡AB屆S分析照過程販中，富用戶距通過駱校核士程序積輸出左的剪勢力系仁數(shù)（托由公容式(5緩.2瞇.5航)定義芳）來運確定獸是否誘滿足焰規(guī)范痰的要扭求，炭如果奏不滿逢足規(guī)欲范要出求，永用戶滲可以雖更改篇地震沙作用庭放大丟系數(shù)席重新紛進行顫結構裁分析哄計算杯，直竿到滿素足要抵求為械止。最小寄地震歷剪力香調(diào)整抗震忍規(guī)范淘條規(guī)爸定，寧對于聾框架-剪力湯墻結哥構，刷由于童框架隸柱剛其度相顆對于哄剪力巖墻較遼小，洞因此的可能最導致律框架岡部分伴承擔憐的剪納力值閱過小腹。為貫了在歇地震價中剪厭力墻授失效州后，炊框架耕部分喬能成禿為結閑構的隨第二蜘道防凈線，狂規(guī)范袋規(guī)定垃了框險架結掉構承例擔最衡小地粥震剪暫力比抖。中文ET芬AB鑰S遵循爭規(guī)范糕要求掃，在膜用戶條根據(jù)藝工程辟的實胡際情產(chǎn)況，猴按規(guī)社范的巴要求育來對誦各樓釣層進鳳行分釀段后極，程爬序將揮自動俗對每消一段市結構羞進行芒框架麻結構賭承擔晌最小謹?shù)卣鸾^剪力假比較龍核，僅當結類構不孝滿足彎時，點程序待自動梳按規(guī)潑范對虹框架警部分舒承擔感的剪服力作汪出相裝應調(diào)漫整?？蚣苷f承擔瞎最小戲地震術剪力抗震川規(guī)范槳條規(guī)扮定，逐豎向敏不規(guī)彼則的欺建筑跌結構以，其般薄弱哄層的瓜地震捏剪力槽應乘秀以1.器15的增句大系撲數(shù)。爭高規(guī)過條給飼出了域薄弱饑層的荒定義膽。中文ET辛AB容S遵循播規(guī)范謙的原扮則，溝并可束以根冰據(jù)規(guī)煩范的妻方法提自動榮識別疏薄弱盤層，炭除此雹以外周，用航戶也翅可以鋸指定帥薄弱通層；焦程序西將自陽動對梁薄弱慎層構林件地話震作排用內(nèi)勒力乘房誠以1.戒15的增鄙大系歉數(shù)。薄弱降層地僑震作遍用效沒應調(diào)槳整遵循撇抗震裹規(guī)范鍵構件取內(nèi)力絮調(diào)整日的基旱本方紡法軟件僚默認罷處理彼方式軟件混將按嗚照程罪序默干認或什用戶添指定茅的結兔構構送件類辱型和腫屬性近、遵勇循規(guī)吉范對擱該類磁型及參屬性蓄構件絡的內(nèi)辭力調(diào)董整規(guī)壟定、罩根據(jù)宿用戶策指定滿的抗陸震等惑級，照自動族生成兔其不怕同內(nèi)霜力的碧調(diào)整叉系數(shù)努，并月對該罷構件畫相關巾內(nèi)力暗進行閑調(diào)整科。工程盲師與裳程序丑交互擁修正為了漠增強節(jié)軟件屆的交咳互性灑能，櫻并提泄高工拘程師贏對結球構相象關參團數(shù)調(diào)隨控能鞠力，菌軟件邁在對絨構件患內(nèi)力暈調(diào)整撇按規(guī)謠范自沈動處挺理的水基礎可上，廚提供慶了內(nèi)粥力調(diào)禿整系萬數(shù)修層正窗引口，道默認刑情況促下該填值將衰顯示慌規(guī)范迎調(diào)整吩值，致工程基師可量以對仗其進威行需炎要的狗修改隆。構件間內(nèi)力矮調(diào)整框架激梁正截療面、染斜截堵面、拳構造框架掛柱正截剝面、駛斜截月面、穗構造剪力綱墻正截濁面、緣瑞斜截棗面、假構造連梁抗彎避按梁溫、構煮造超筋名超限偵信息混凝火土構士件設汪計P-盜De長lt司a效應根據(jù)《鋼結杰構設友計規(guī)六范》G遍B5吩00穿17－20魔02規(guī)定牽，豎療向力才產(chǎn)生倡的附既加彎吊矩大煉于水春平力鋼產(chǎn)生撈的彎手矩的0.君1倍時歸，考鉆慮二繭階效鉛應。中文ET池AB植S由用淋戶自曠行指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譜加速度譜位移2.5CACV/T

譜加速度周期2.5CA/BsCV/(TBL)折減宵反應框譜(有效窄阻尼)反映場譜(5樓%阻尼)加速月度－秘位移收反映騎譜

SpectralAccelerationTimePeriodT0

SpectralAccelerationSpectralDisplacementT0Sd=SaT2/4p2性能碑點譜加速度譜位移對有效阻尼功能點處需求譜需求譜

譜加速度譜位移容許露準則歉校核DeformationMeasureForceMeasurePerformanceLimits(IO,LS,CP)ExpectedPerformancePointforgivenEarthquakePu議sh疤ov趟er曲線鍬應用FE戶MA娃-2知73評估偵目標議位移準則徒校核目標妻位移寫評估評估盲有效撥剛度,洗Ke評估援有效確屈服泊后剛校度,蝴Ks評估駁有效殿基準隔周期,鉛Te計算砌目標音頂點簡位移參數(shù)米含義流參見AT油C－40或ET孩AB要S指南有效想彈性籍周期兆評估TeBa敏se吧S遼he拳arRo吧of指D巡壽is就pl則ac擁em趟en論tVy.6強VyKeaKe剩=貪K頌sEs遲ti勻ma浙te倆T藝e宰us啞in猾g費KeEs壁ti渣ma倦te巧E云la玩st伏ic杰S鉆pe興ct腐ra擔l隱Di喪sp柔la歸ce董me捎nt準則鴉校核DeformationMeasureForceMeasurePerformanceLimits(IO,LS,CP)TargetDisplacement(orcorrespondingdeformation)forgivenEarthquake中美艷反應淚譜對盆應關抵系與中繁國反凡應譜頭對比局，可巷以得扮到CA、Cv。例如票：場膏地特謎征周客期為Tg=0堂.4罷5，8度多懷遇地屬震，議阻尼侄比為0.牧05，所棍以η2αma蹦x＝0.洽16η2αma楊x＝2.晨5CATg=Ts=Cv/2簡.5CA可得CA＝0.呀06丑4.Cv＝0.知07匆2.一體聲化設輪計功義能及姿中國斬規(guī)范殼設計ET孤AB窯S中文版版技捏術演宮示之扇三中國治建筑繩標準腫設計殼研究騾院Ch奏in糧a廢In捕st獨it冶ut稼e墻of崗B拿ui釀ld抱in稀g仔St長an習da搖rd希D固es姓ig討n榮&拔Re專se籌ar敞chBe形ij因in鉗g膊Ci桶vi汗l漲Ki雄ng遇S大of容tw忽ar衫e指Te費ch笑no頓lo嚇gy筆C創(chuàng)o.話,躬Lt翼d.北京桐金土傳木軟旋件技工術有放限公墻司可以沉完成志鋼結密構、院混凝悲土結魂構設桶計可以箭完成蟲混合喜結構窯、組稍合構燃件設妄計可以韻輸出冒同時像輸出解單工尸況設衣計結味果和助包絡徹設計們結果可以傍進行旋截面蕩校核利也可美以進歇行截辛面設顆計可以尚進行窮世界換上主趕要國朋家規(guī)弱范荷工載輸連入可以現(xiàn)完成張世界殊上主遷要國蘇家規(guī)肝范的摟設計對樓封面和早墻的咸不匹課配單高元自婚動進叼行網(wǎng)忙格匹家配可以擱進行浩剛性穴樓板溉和彈某性樓悅板設同計各國虎設計床規(guī)范比全面趕設計拴技術暖資料可以換對設挎計結窗果進袋行圖脫形、離電子究表格航和文孩本文崇件的沙全面嘉輸出一體駱化的斯設計慌功能交互賤式設待計的勢含義可以枝在設筒計中攤改變地設計漫組合可以究在設給計中痰改變憑截面相屬性可以令在設脾計過維程中飲調(diào)整叫抗震濟等級可以欠在設請計過藏程中遇修正欠內(nèi)力費調(diào)整四值可以錦改變嗚計算興長度蓮、無帳支撐士長度宴等設仿計參焰數(shù)可以梨改變胸設計哭對象雷位置桐屬性頁和承貍載力汁修正誦屬性可以擇選擇丈單個蹦或若載干個分構件忘進行勁設計強大熊的交塞互式擺設計情功能壯：可以季選擇勿或自卡定義罪任意曉鋼結愧構自黃選截設面可以光進行淚鋼結猴構自究動優(yōu)鋪化設鍵計可以桐在鋼借結構釋自動侮優(yōu)化膽設計第中進悼行歸步并設兄計可以羽指定底位移巡壽和周扭期目谷標可以圖完成卵中國筍規(guī)范概的組窯合梁辛設計可以虜進行階鋼桁稼架設痕計可以叔根據(jù)絲式應力涌比分莫段顯他示構麻件設碎計顏漠色可以倉針對描構件什進行洗設計幼摘要土輸出甲及設附計細偉節(jié)輸荷出鋼結榴構設刻計：混凝段土柱寶的兩托軸荷懲載-彎矩藍相互翠作用榜圖針對幸均勻蟲分布砌鋼筋漫的剪侮力墻華簡化悟設計在剪或切設緣瑞計中兆考慮廟扭轉芬效應獵自動永細分3D剪力曬墻合并貿(mào)墻柱蒙成為3D截面期的墻伶單元島以消征除交丟疊容許年樓面剃單元悠參與奇剪力斬墻的叉連梁供定義可以襪根據(jù)故配筋稀率分胃段顯裕示構相件設霸計顏執(zhí)色可以們針對僻構件熟進行右設計乏摘要瞇輸出福及設炭計細屯節(jié)輸籠出混凝塵土結隨構設省計：框架維體系雙重清抗側否力體婦系鋼框貫架-支撐(剪力艱墻板)體系鋼框講架-混凝仇土剪茅力墻吉體系鋼框旗架-混凝示土核練心筒子體系筒體絡體系框筒卵體系翁筒粱中筒令體系桁架錘筒體唉系溫束筒使體系可進鞭行設悶計的林鋼結甘構體稀系：框架賄結構剪力狹墻結遲構框剪赴結構筒體莫結構復雜檔結構帶轉經(jīng)換層求結構皺錯層警結構帶加胃強層厭結構款連牲體結抵構多塔側結構可進超行設窮計的雖混凝咱土結村構體遷系：AI欄SC示A勢SD儀8布9AI編SC者L奴RF膏D續(xù)93BS極5朵95饑0-表90BS汁5菜95婆0-苦20奇00CI容SC浴9口5Eu雙ro乓co災de3-慘19似93UB觸C脈97舊A唯SDUB翼C耐97遺L堵RF推D中國誤相關遮規(guī)范鋼結稍構設頂計可壇采用憤的規(guī)繁范：AC社I緊31孝9-惠99BS驚8晌11才0魔89BS駕8圈11傻0摔97CS客A-躁A2攻3.廚93貫-9跪4Eu探ro宴co巷de2-晨19舒92In混di貢an雀I蜓S乓45艇6-昆20堅00Ma嬸xi基anRC陸DF匆2裂00燙1NZ厘S雅31逆01礙-9圍5UB轎C姑97中國語相關勸規(guī)范混凝慕土結災構設捕計可遍采用搖的規(guī)灣范：基于ET紙AB輩S程序塌本身孕科學迅準確據(jù)的結劫構分拒析結思果全面檢貫入柿鋼結類構和捐混凝誘土中撿國現(xiàn)搞行主赤要設陜計規(guī)側范將中沙國規(guī)編范設牲計內(nèi)勁容象鍬其它保國家桿規(guī)范戚一樣病完全疑融入筍的原舒程序頸中，蹦保證嗚了程雁序的寬集成蔽化一筑體化走的環(huán)壘境保留圓了ET舒AB塵S程序外交互肆式設腳計方熄式，捎并按須照中樂國規(guī)組范的信內(nèi)容韻，提訴高了倡交互吳式設塵計能蘇力能夠立針對抹中國負規(guī)范科設計貧輸出奸全面啟的反惡映結露構總張體性昏能和夜用于僅結構峽送審撥的結態(tài)構總姑信息能夠毀輸出疏中國紋工程余師所劇熟悉圖和接矛受各扣種結腿構構主件的蕩配筋媽平面概輸出泳（正磨在做爽）中國昨規(guī)范蕩設計能夠榆自動膊完成牌中國屆