midas高层建筑的PUSHOVER分析

ForutmostAccuracy&Productivity,MIDASprovidesthebestsolutioninStructuralEngineering,WeAnalyzeandDesigntheFuture！高层建筑的PUSHOVER分析MIDASGenStructuralEngineeringSystem高层建筑的PUSHOVER分析1目录荷载组合································································································································2一般设计参数概述·················································································································2钢筋混凝土构件设计参数·····································································································4钢筋混凝土构件设计·············································································································6静力弹塑性（Pushover）分析·······························································································9Pushover计算书···················································································································151、结构分析计算·········································································································152、计算结果·················································································································173、计算结果的工程判断······························································································21高层建筑的PUSHOVER分析2荷载组合主菜单选择结果荷载组合:一般组合：用于查看内力变形等，一般组合中有包络组合混凝土设计：用于结构设计部分组合点击自动生成设计规范：GB50017-03图1荷载组合一般设计参数1：主菜单选择设计一般设计参数定义框架：设计类型：三维图2定义框架2：主菜单选择设计一般设计参数指定构件：自动指定构件自由长度注：1.考虑双向地震勾选双向地震程序会在荷载组合中自动添加。2.用户亦可自定义所需的荷载用户，先在左侧名称一栏定名称，在右侧选择荷载工况和组合系数。高层建筑的PUSHOVER分析3当梁单元中间被其它节点分割成几部分时，需由程序自动指定构件，定义梁单元在强轴作用平面内的自由长度。注：当有非直线梁单元时，需在模型中选择此梁单元由手动完成。3：主菜单选择设计一般设计参数反转构件方向：若有对称单元且对称部分单元编号相同时，选择此项菜单，否则不用选择此项菜单。4：主菜单选择设计一般设计参数自由长度：当由程序自动指定构件后，程序默认自由长度为构件两节点间距离，一般不用选择此项菜单。当有一些特殊构件的自由长度需由设计者指定时，选择此项菜单编辑构件自由长度。5：主菜单选择设计一般设计参数计算长度系数：当由程序自动计算时，一般不用选择此项菜单。当有一些特殊构件的计算长度系数需由设计者指定时，选择此项菜单编辑构件计算长度系数。6：主菜单选择设计一般设计参数极限长细比：一般由程序根据规范内定，不用选择此项菜单。当有一些特殊构件的极限长细比需由设计者指定时，选择此项菜单编辑构件极限长细比。7：主菜单选择设计一般设计参数等效均布荷载系数：此系数为压弯构件在强轴（或弱轴）作用平面内稳定计算时的等效弯矩系数，可选择由程序自动计算。勾选由程序自动计算在模型窗口选择竖向压弯构件当有一些特殊构件的稳定计算需由设计者指定时，在此项菜单内直接输入等效弯矩系数即可。8：主菜单选择设计一般设计参数编辑活荷载折减系数：一般在做基础设计时考虑活荷载折减，其它情况可不考虑。考虑时由设计者直接输入折减系数。9：主菜单选择设计一般设计参数地震作用放大系数：考虑时由设计者直接输入放大系数。10：主菜单选择设计一般设计参数编辑构件类型：定义框架梁、框架柱、墙。选项：添加/替换构件类型：梁梁：框架梁在模型窗口利用过滤器功能选择框架梁，按即可。同样方法定义柱和墙构件。高层建筑的PUSHOVER分析4钢筋混凝土构件设计参数1：主菜单选择设计钢筋混凝土构件设计参数定义抗震等级图3设计标准2：主菜单选择设计钢筋混凝土构件设计参数材料分项系数图4材料分项系数3：主菜单选择设计钢筋混凝土构件设计参数编辑钢筋混凝土材料特性图5钢筋混凝土材料特性4：主菜单选择设计钢筋混凝土构件设计参数高层建筑的PUSHOVER分析5编辑最大配筋率图6编辑最大配筋率5：主菜单选择设计钢筋混凝土构件设计参数定义设计用钢筋直径图7定义设计用钢筋直径高层建筑的PUSHOVER分析6钢筋混凝土构件设计1：主菜单选择设计钢筋混凝土构件设计梁的设计梁构件配筋在选择项勾选全选，再勾选更新配筋，则程序按计算的配筋量把配筋数据赋予梁构件。需要查看单个构件的详细设计情况，可选择相应构件并点击图形结果或者详细结果查看。图8梁设计结果高层建筑的PUSHOVER分析72：主菜单选择设计钢筋混凝土构件设计柱的设计柱构件配筋图9柱设计结果高层建筑的PUSHOVER分析83：主菜单选择设计钢筋混凝土构件设计墙的设计:墙构件配筋图10墙设计结果高层建筑的PUSHOVER分析9静力弹塑性（PUSHOVER）分析1．主菜单选择设计静力弹塑性分析静力弹塑性控制图11静力弹塑性分析控制2．主菜单选择设计静力弹塑性分析PUSHOVER荷载工况：添加静力弹塑性分析的荷载工况：push-y控制选项：一般控制最大平移：0.2m勾选使用初始荷载荷载分布形式：模态振型：1放大系数：1按即可图12静力弹塑性分析荷载工况3．主菜单选择设计静力弹塑性分析PUSHOVER荷载工况：定义/显示初始荷载荷载工况：DL放大系数：1按注：控制位移一般为总高度×塑性位移角限值高层建筑的PUSHOVER分析10荷载工况：LL放大系数：0.5按按即可图13定义初始荷载4．主菜单选择设计静力弹塑性分析定义PUSHOVER铰特性值添加铰数据类型名称：lj（梁铰）定义数据形式：弯矩-Y，Z（弯矩铰）按铰数据类型名称：zj（柱铰）定义数据形式：P-My-Mz（轴力弯矩铰）按铰数据类型名称：QJ（墙铰）定义数据形式：PMM（轴力弯矩铰）或者剪力-y,z（剪力铰）按图14定义PUSHOVER铰特性值5．主菜单选择设计静力弹塑性分析分配铰特性值选项：添加/替换静力弹塑性铰的形式：lj单元类型：梁单元铰的位置：I和J在模型窗口选择所有梁单元（利用过滤器功能选择），按即可。同样方法分配柱铰和墙铰6．主菜单选择设计静力弹塑性分析运行静力弹塑性分析7．主菜单选择设计静力弹塑性分析静力弹塑性曲线静力弹塑性分析的荷载工况：push1高层建筑的PUSHOVER分析11显示方式：能力反应谱定义设计反映谱：需求反应谱设计反映谱：CHINA(GB50011-2001)设计地震分组：1，地震设防烈度：7（0.01g）地震设防烈度：7（0.01g）场地类别：Ⅱ地震影响：罕遇地震阻尼比：0.05结构反应类型：A（短周期新建建筑物）B（短周期已有建筑物）C（短周期破损建筑物）USER（用户定义）图15能力需求谱曲线8．自动生成性能控制点荷载步，点击，然后点击图16性能控制点荷载步push-y(pp)9．主菜单选择设计静力弹塑性分析PUSHOVER图形层剪力/层间位移/层间位移角PUSHOVER荷载工况：push-y分析结果类型：层-层剪力层-层间位移层-层间位移角步骤：step5,10,15,pp。点击高层建筑的PUSHOVER分析12图17层-层剪力图图18层-层间位移图图19层-层间位移角图高层建筑的PUSHOVER分析1310．主菜单选择设计静力弹塑性分析铰状态表格图20铰状态表格11．主菜单选择结果变形变形形状：查看塑性铰产生的状态荷载工况/荷载组合：push_y，步骤：位移：DY显示类型：图例、动画、铰状态点击注：程序自动统计出每一层处于各状态铰的数量。高层建筑的PUSHOVER分析14图21塑性铰产生的状态Y方向图22塑性铰产生的状态X方向高层建筑的PUSHOVER分析15Pushover计算书1、结构分析计算1.1结构分析采用程序结构分析采用MIDAS/Gen（GeneralstructuredesignandanalysisSystem），该软件由世界最大的钢铁集团韩国的浦项制铁(POSCO)集团开发，是将通用的有限元分析内核与土木结构的专业性要求有机地结合的通用建筑结构有限元分析与设计软件。该软件目前已成功应用于世界5000多个实际工程项目当中。1.2结构静力弹塑性分析方法1、计算方法MIDAS/Gen采用的是ATC-40(1996)和FEMA-273(1997)中提供的能力谱法(CapacitySpectrumMethod,CSM)对结构进行大震作用下的静力弹塑性分析（Pushover分析），进而评价该结构的抗震性能。水平推覆力分布形式可采用模态分布、静力荷载工况（用户自定义）、常量加速度分布三种形式，通过Pushover法建立结构的能力谱，同时把规范规定的反应谱变换为结构大震作用下的需求谱，找出结构性能点。在大震作用下，根据性能点时的结构变形，对以下两个方面进行评价：a）层间位移角：是否满足抗震规范规定的弹塑性层间位移角限值；b）结构变形：由结构塑性铰的分布，判定结构薄弱位置。根据塑性铰所处的状态，检验结构构件是否满足大震作用下的抗震性能水准。2、计算方式一般工程实例可由SATWE模型转换至MIDAS/Gen，转换程序由北京迈达斯技术有限公司提供。除墙体开洞改为按连梁输入外，几何参数及荷载均同SATWE模型。弹性计算考虑风荷载和地震作用。地震作用取7度0.1g多遇地震，采用振型分解反应谱方法计算。静力弹塑性分析的操作步骤可按上述过程进行。3、Pushover参数1）Pushover分析控制荷载最大增幅次数20。最大迭代/增幅步骤数10。收敛值0.001。2）Pushover地震作用工况高层建筑的PUSHOVER分析16名称侧向荷载模式类型荷载选择荷载乘数控制方式控制位移（m）主节点主方向是否使用初始荷载考虑P-Delta效应模态1（Push_y）模态振型11位移控制0.5该模态下结构最大位移点DY是否（根据工程实际需要确定是否考虑）模态2（Push_x）模态振型21位移控制-0.5DX是否工况3……初始荷载采用“1.0恒载标准值+0.5活载标准值”。3）定义及分配铰特性值分类名称铰功能铰类型分配位置梁铰LJ弯矩-y,zFEMA（可自定义）梁端I，J柱铰ZJP-My-MzFEMA（可自定义）柱端I，J墙