(7)結(jié)構(gòu)抗震資料

(7)結(jié)構(gòu)抗震如果你正在進(jìn)行非線性地震分析，進(jìn)行到塑性餃分析這一步，你沒有使用Xtract，那實(shí)在是太可惜了，如果你在使用Xtract中你看到滿眼的英文字母，望而卻步，你又與一個好軟件失之交臂，只嘆奈何。

如果你看了本文的培訓(xùn)教程后，你豁然開朗了，那恭喜你，Xtract你剛?cè)腴T了。

對于Xtract應(yīng)用相當(dāng)熟悉的朋友，你看了之后僅當(dāng)是一個對比參考好了，對于Xtract似懂非懂的朋友，你看了之后不妨多思考一下你對還是我對，對Xtract陌生的朋友，你將得到很多實(shí)用的東西。接下來請跟隨博主的思路看完這篇文章。

博主要做一個柱子的彎矩曲率分析，極壓彎包絡(luò)分析，以確定博主所關(guān)心的柱子的塑性角是否出規(guī)范要求，同時博主希望博主的柱子在地震作用下的彎矩跟軸力能夠被柱子的壓彎包絡(luò)線包裹柱。博主的例子如下：

柱子高10m，柱徑160cm,保護(hù)層厚度為5cm,博主沿主周邊配31根直徑25的HRG33\t"/content/19/0201/17/_blank"5級鋼筋。柱子采用C40混凝土。柱子的恒載作用下的軸力值為3986kN。柱子斷面如下圖：

接下來，博主按步驟來說明如何應(yīng)用Xtract進(jìn)行分析。（1）打開xtract，界面如下：選擇file-newproject新建工程。

（2）彈出，新建工程對話框，如下圖所示：在jobname

及newprojecttitle中輸入"Xtract應(yīng)用"，點(diǎn)forward>>按鈕進(jìn)入下一步。（3）進(jìn)入如下所示的界面。在entersectionname中輸入"圓形截面",在Startfrom下拉列表中選擇"Template"模板列表。在SelectUnits下拉列表中選擇"kN-m"單位。點(diǎn)forward>>按鈕進(jìn)入下一步。（4）進(jìn)入如下所示界面：在sectioninformation的兩個下拉列表中分別選擇“circularcolumn”圓柱形截面，"Hoopreinforcing"橫向配置環(huán)形箍筋。在TransverseReinforcingBarSize下拉列表中選擇箍筋的直徑為12mm,在SpacingofTransverseSteel下撞死表中選擇橫向箍筋的間距為0.1m。點(diǎn)next>進(jìn)入下一步。（5）進(jìn)入如下所示界面：在outsidediameter中輸入柱子的直徑為1.6m,在coverthickness中輸入保護(hù)層的厚度為0.05m，在numberofLongitudinalBars中輸入縱向鋼筋的根數(shù)為31根。完成柱截面的及鋼筋信息的定義。點(diǎn)next>進(jìn)入下一步。（6）進(jìn)入如下界面：在這個界面里面，我們要添加三種材料,其中，Coverconcrete為無約束混凝土，columnCoreconcrete為約束混凝土，LongitudinalSteel為縱向鋼筋。下面一項(xiàng)一項(xiàng)來。\t"/content/19/0201/17/_blank"

（6-1）在material對話框Coverconcrete欄點(diǎn)AddView按扭，彈出如下的對話框：按對話框中的數(shù)值輸入無約束C40混凝土參數(shù)。下面解釋一下各個參數(shù)的含義。28DayCompressiveStrength。這個對應(yīng)于中國規(guī)范就取28天抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。查規(guī)范可知這個值為26.8e3KpaTensionstrength--我們不考慮無約束混凝土抗拉強(qiáng)度，所以此處我們輸0便可。YieldStrain混凝土的屈服強(qiáng)度，我們?nèi)?.001就比較合適了。CrushingStrain極限壓應(yīng)變，我們?nèi)?.003，你也可以取0.004，但我建議取0.003。因?yàn)槲覀內(nèi)〉氖窃O(shè)計(jì)值。當(dāng)然我想這個參數(shù)對你的整個結(jié)果影響是很小的SpallingStrain混凝土剝落應(yīng)變，這個值可以采用程序提供的0.006這個值。PostCrushingStrength剝落后的抗壓強(qiáng)度，這個值當(dāng)然取0是最合適的。FailureStrain結(jié)構(gòu)破壞應(yīng)變，這個值我們應(yīng)當(dāng)取一個比剝落應(yīng)變更大的值，不妨取1.0或者1.1。ConcreteElasticModulus混凝土彈性模量，這個值當(dāng)然按規(guī)范取3.25e7KPa。此至，無約束混凝土的參數(shù)的輸入已經(jīng)解釋完畢。相信大家應(yīng)該理解了。點(diǎn)View按扭，可看到無約束混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線，點(diǎn)apply按鈕完成無約束c40混凝土的定義。關(guān)閑對話框，再一次回到先前的那個material定義對話框。（6-2）在material對話框columnCoreconcrete欄點(diǎn)new按鈕，彈出如下定義約束混凝土對話框：我們需要在這個對話框中輸入下面的除了紅色的等號之外的其它的參數(shù)的輸入，為什么這么說，因?yàn)楫?dāng)你定義完無約束混凝土后，下面這個定義約束混凝土對話框的紅色等號的數(shù)值已經(jīng)自動生成了。也就是說程序根據(jù)你的截面及配筋特性，已經(jīng)給你計(jì)算出紅色等號的兩個參數(shù)。所以，我們所需要的僅僅是完成其它參數(shù)的填寫。讀者只需要按照下圖所示的數(shù)值填寫好相應(yīng)的參數(shù)便可。下面解釋一下各個參數(shù)的含義。

28DayCompressiveStrength。這個對應(yīng)于中國規(guī)范就取28天抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。查規(guī)范可知這個值為26.8e3KpaTensionstrength--我們不考慮無約束混凝土抗拉強(qiáng)度，所以此處我們輸0便可。ConfinedConcreteCoreStrength約束混凝土抗壓強(qiáng)度，程序已經(jīng)自動計(jì)算出來，但是你應(yīng)該清楚，這個家伙是怎么來的，至少你應(yīng)該明白，這個家伙的值肯定是大于28天抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的，不然，就是軟件本身出錯了。如果你真的想知道怎么來的，請參看范立礎(chǔ)老先生寫的《橋梁延性抗震》這本書的第148頁。即如下圖所示的公式：YieldStrain約束混凝土的屈服應(yīng)變，注意，這個值不能再輸入無約束混凝土的屈服應(yīng)變了，很明顯，約束混凝土的屈服應(yīng)變肯定要大于無約束混凝土的屈服應(yīng)變（0.001）的。那這個值怎么輸才好的，我們可以取峰值壓應(yīng)力下所對應(yīng)的應(yīng)變值的70%，那么峰值壓應(yīng)力下所對應(yīng)的那個峰值壓應(yīng)變又該怎么計(jì)算呢？還是參看范立礎(chǔ)老先生寫的《橋梁延性抗震》這本書的第148頁。即如下圖所示的公式：經(jīng)計(jì)算得到這個值為3.75e-3。CrushingStrain約束混凝土的極限壓應(yīng)力，雖然這個值程序能自動給你，但是你仍然要知道它是怎么來的，參看范立礎(chǔ)老先生寫的《橋梁延性抗震》這本書的第148頁。即如下圖所示的公式：ConcreteElasticModulus混凝土彈性模量，這個值當(dāng)然按規(guī)范取3.25e7KPa。此至，約束混凝土的參數(shù)的輸入已經(jīng)解釋完畢。相信大家應(yīng)該理解了。點(diǎn)View按扭，可看到約束混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線，點(diǎn)apply按鈕完成約束c40混凝土的定義。關(guān)閑對話框，再一次回到先前的那個material定義對話框。（6-3）在material對話框LongitudinalSteel欄點(diǎn)Addnew按鈕，彈出如下所示的鋼筋定義對話框。按對話框所示輸入相應(yīng)的值。注意StlleStandardandGrade(opt)下拉列表保持默認(rèn)狀態(tài)，不要動它，因?yàn)槲覀儾恍枰x用美國規(guī)范的任何鋼筋，我們要自己定義中國規(guī)范的鋼筋。下面解釋各個參數(shù)的含義。

YieldStress鋼筋屈服強(qiáng)度，這里取335E3KPa就合適了，這是規(guī)范上確切可查的值。FractureStress鋼筋極限抗抗強(qiáng)度，這里取490E3KPa就合適了，這是規(guī)范上確切可查的值。無論你覺得是公民建，大跨，還是橋梁專業(yè)，鋼筋的這兩個參數(shù)應(yīng)該都是一樣的。StrainatonsetofStrainHardening鋼筋硬化時對應(yīng)的應(yīng)變，這個值取經(jīng)驗(yàn)值0.01就可以了，你若問我來源，我只能告訴你這是個試驗(yàn)加經(jīng)驗(yàn)加博主心里權(quán)值的一個總和。FailureStrain鋼筋的極限拉斷應(yīng)變，取大一點(diǎn)，取個1.0。SteelElasticModulus鋼筋的彈性模量，這個值按規(guī)范取2.0e8KPa。點(diǎn)View按扭，可看到鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線，點(diǎn)apply按鈕完成約束HRB335級鋼筋的定義。關(guān)閑對話框，再一次回到先前的那個material定義對話框。這個時候應(yīng)該如下圖所示，三種材料都定義好了。點(diǎn)next>進(jìn)入下一步。（7）進(jìn)入下步，彈出劃分纖維網(wǎng)格對話框，單擊CreateSection按鈕，點(diǎn)next,進(jìn)入程序主界面，如下圖所示：這個時候，網(wǎng)格已經(jīng)劃分成功了。紅色的那一圈為非約束混凝土，銀白黑的為約束混凝土，黑點(diǎn)為鋼筋。（8）下面進(jìn)行加載，點(diǎn)菜單loading->momentCurvature,彈出彎曲曲率分析加載對話框，在loadingName中輸入"彎矩曲率分析"，單擊AppliedfirstStepLoads組合框中的AxialLoad前的單選按扭。并在其后輸入3986kN（初始軸力）。單擊IncrementingLoads組合框中的MomentAboutX-Axis(Mxx)，單擊momentrotationoptions組合框中的CalculateMomentRotation前的單選按扭。在PlasticHingeLength中輸入1.6m（塑性鉸長度取1倍柱子直徑）。在GraphicsOptions組合框中勾選ShowGraph,showanimation按扭，以便計(jì)算時能看到圖片及動畫。再點(diǎn)Apply完成彎矩曲率分析的荷載的施加。（9）點(diǎn)菜單loading->PMInteraction,彈出彎矩軸力壓彎包絡(luò)施加荷載對話框，如下圖所示，在loadingName中輸入"壓彎包絡(luò)分析"，在numberofpoints中輸入25,在GraphicsOptions組合框中勾選ShowGraph,showanimation按扭，以便計(jì)算時能看到圖片及動畫。再點(diǎn)Apply完成彎矩軸力荷載的施加。

有人可能會問，什么都沒有看到，也沒有看到彎矩與軸力值的輸入。因?yàn)槲覀円贸鲞@個截面的壓彎包絡(luò)，所以我們算的只是這個截面的彎矩軸力的抗力，即，能抵抗的最不利的（彎矩，軸力）組合（點(diǎn)），后面結(jié)構(gòu)分析會講到。荷載施加完成后，我們將在工程管理的樹形菜單下看到如下圖所示的界面，從下圖可以看出荷載已經(jīng)施加成功。（10）接下來運(yùn)行程序，進(jìn)行加載分析，點(diǎn)按扭，進(jìn)行分析，分析完成后可以看到如下圖所示的圖片及動畫（程序可見，博客中不可見）。很明顯，從下圖可以看出，彎矩曲率曲線已經(jīng)得到，壓彎包絡(luò)圖已經(jīng)繪制出來。

（11）輸出結(jié)果報(bào)告，單擊樹形菜單下面的analysisreport，將輸出如下所示的結(jié)果報(bào)告，接下來，你可以根據(jù)你的地震有限元計(jì)算模型得到的內(nèi)力數(shù)值，位移轉(zhuǎn)解數(shù)值去查看，看看你的值是否在下面結(jié)果報(bào)告范圍內(nèi)。

當(dāng)然，程序有更多的其它的方法去較驗(yàn)?zāi)愕臄?shù)值是否正確，結(jié)果分析也不止下面一個報(bào)告這么簡單的事情。但是這篇文章已經(jīng)夠長了，我怕寫的太多大家消化不了。所以這一篇文章的培訓(xùn)就到這里。若要知道程序更多的結(jié)果分析功能，請聽博主下回分解，瑣定博主