静力弹塑性性分析基本原理ppt课件.ppt
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1、Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么静力弹塑性分析的基本原理静力弹塑性分析的基本原理Copyright 2000-2003 MIDAS Information Technology Co.,Ltd.北京迈达斯技术有限公司北京迈达斯技术有限公司 黄竞黄竞Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意
2、识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么大大大大 震震震震 分分分分 析析析析方法方法优缺点优缺点应用程序应用程序主要区别主要区别静力弹塑性静力弹塑性分析分析方法简单,便于理解。与时程分析法相比,Pushover方法概念清晰,实施相对简单,同样能使设计人员在一定程度上了解结构,在强震作用下的反应,迅速找到结构的薄弱环节。midasmidas能直接做剪力墙结构sapsap、etabsetabs墙需要用组合框架代替,操作复杂。pkpmpkpm没有振型的加载方法。动力弹塑性动力弹塑性分析分析对软硬件要求比较高,计算时间长,结果不便于整理,但能真是的反应结构在大震下的状态。midasmidas
3、只能做杆系结构sapsap、etabsetabs只能做杆系结构pkpmpkpm可以做墙元。abaqusabaqus一般采用纤维墙元模拟。Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么静力弹塑性分析(静力弹塑性分析(PushoverPushover分析)分析)适用工程适用工程适用工程适用工程n n高层结构高层结构n n空间结构空间结构n n体育场体育场Copyright 2000-2007MIDAS Information Te
4、chnology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么静力弹塑性分析(静力弹塑性分析(PushoverPushover分析)分析)nPushover分析是考虑构件的材料非线性特点,分析构件进入弹塑性状态直至到达极限状态时结构响应的方法。nPushover分析是最近在地震研究及耐震设计中经常采用的基于性能的耐震设计(Performance-Based Seismic Design,PBSD)方法中最具代表性的分析方法。n所谓基于性能的耐震设计就是由用户及设计人员设定结构的目标性能(target performan
5、ce),并使结构设计能满足该目标性能的方法。nPushover分析前要经过一般设计方法先进行耐震设计使结构满足小震不坏、中震可修的规范要求,然后再通过pushover分析评价结构在大震作用下是否满足预先设定的目标性能。Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么静力弹塑性分析(静力弹塑性分析(PushoverPushover分析)分析)nPushover分析是通过逐渐加大预先设定的荷载直到最大性能控制点位置,获得荷载位移能力
6、曲线(capacity curve)。Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么静力弹塑性分析(静力弹塑性分析(PushoverPushover分析)分析)n多自由度的荷载位移关系转换为使用单自由度体系的加速度位移方式表现的能力谱(capacity spectrum),地震作用的响应谱转换为用ADRS(Acceleration-Displacement Response Spectrum)方式表现的需求谱(demand s
7、pectrum)。n通过比较两个谱曲线,评价结构在弹塑性状态下的最大需求内力和变形能力,通过与目标性能的比较,决定结构的性能水平(performance level)。Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么分析目的分析目的经Pushover分析后,得到性能点,根据性能点时的变形,对以下三个方面进行评价:1)顶点侧移 是否满足抗震规范规定的弹塑性顶点位移限值2)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。3)
8、构件的局部变形 是指梁、柱等构件塑性铰的变形,检验它是否超过建筑某一性能水准下的允许变形操作步骤操作步骤-静力分析后进行配筋设计,并更新配筋-定义静力弹塑性分析主控数据-定义静力弹塑性分析工况-定义铰特性值,并分配铰-计算并查看静力弹塑性分析结果静力弹塑性分析(静力弹塑性分析(PushoverPushover分析)分析)Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么建模及进行静力分析建模及进行静力分析 步骤同步骤同“钢筋混凝土
9、结构抗震分析及设计钢筋混凝土结构抗震分析及设计”Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么更新配筋更新配筋对于梁柱,“排序”选为“特性值”,“更新配筋”项激活点“全选”按钮可自动勾选构件别忘了最后更新配筋方法方法1 1:利用程序配筋设计的结果利用程序配筋设计的结果 作用:将配筋结果赋予构件,做PUSHOVER分析时需要用到截面实配钢筋结果。Copyright 2000-2007MIDAS Information Techn
10、ology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么对于墙,“排序”选为“墙号层”,“更新配筋”项激活更新配筋更新配筋Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么更新配筋更新配筋勾选要编辑验算的构件截面方法方法2 2:利用用户定义的配筋结果:利用用户定义的配筋结果若在此编辑验算用截面,则构件的最终实配配筋结果采用此定义的Copyright 200
11、0-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么PushoverPushover荷载工况荷载工况 PushoverPushover荷载工况涉及的两个问题荷载工况涉及的两个问题 A、如何推?B、推到何种程度?Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么PushoverPushover荷载
12、工况荷载工况 MIDAS/GenMIDAS/Gen中提供两种中提供两种PushoverPushover分析方法,即分析方法,即基于荷载增分基于荷载增分的荷载控制的荷载控制法法和和基于目标位移的位移控制法基于目标位移的位移控制法。MIDAS/GenMIDAS/Gen的荷载控制法的荷载控制法采用全牛顿拉普森(Full Newton-Raphson)方法。牛顿拉普森方法是采用微分原理求解的方法,其优点是速度快。采用荷载增分的Pushover分析方法的图形介绍如下。分析获得的最终荷载(坍塌荷载)Qu弹性极限预测的坍塌荷载Qud*X 等差级数对应的增分荷载位移荷载将最终(n+1)步骤的增分量作为后面的增
13、分荷载 基于荷载增分法的基于荷载增分法的Pushover分析分析Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么PushoverPushover荷载工况荷载工况 基于目基于目标位移的位移控制法位移的位移控制法MIDAS/Gen的位移控制法是由用户定义目标位移,然后逐渐增加荷载直到达到目标位移的方法。目标位移分为整体控制和主节点控制两种,整体控制是所有节点的位移都要满足用户输入最大位移,位移也是整体位移,不设置某一方向的位移控制。
14、主节点控制是用户指定特定节点的特定方向上的最大位移的方法。基于性能的耐震设计大部分是先确定可能发生最大位移的节点和位移方向后给该节点设定目标位移的方法。初始的目标位移一般可假定为结构总高度的1%、2%、4%。这些数值一般相当于最大层间位移值,与结构的破坏情况相关。Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么PushoverPushover荷载工况荷载工况 输入大于1的整数(nstep=1)推荐最小输入20(默认值:20)输入
15、步骤数输入步骤数选择考虑则使用PUSHOVER主控数据中定义的初始荷载当使用PMM类型(考虑轴力的变化)铰时,需要更新铰的屈服强度,此时应选择考虑初始荷载。选择是否考虑初始荷载选择是否考虑初始荷载选择是否考虑选择是否考虑P-DeltaP-Delta分析分析选择增量控制方法选择增量控制方法:荷载控制、荷载控制、位移控制位移控制定义定义PUSHOVERPUSHOVER荷载工况荷载工况Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么P
16、ushoverPushover荷载工况荷载工况 最大位移一般为 总高度弹塑性层间位移角限值,参见建筑抗震设计规范5.5.5 条选择基本模态作为Pushover荷载的分布模式 周期与振型结果窗口Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么PushoverPushover荷载工况荷载工况 终止分析条件终止分析条件可以获得稳定解的区段荷载增量很难获得稳定解Cs接近0.0时,将自动终止分析 当前刚度比当前刚度比 弹性弹性(线性线性)
17、:Cs=1.0Cs=1.0 到屈服极限到屈服极限 :1.0Cs0.01.0Cs0.0 负区段负区段 :CsCs0.00.0Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么PushoverPushover荷载工况荷载工况 当前刚度比当前刚度比 変位増分変位増分 1 Column 刚度折减率:0.00.0理想弹塑性 分析模型分析模型 位移控制结果位移控制结果:可获得稳定解可获得稳定解 荷载控制结果荷载控制结果:屈服后的刚度为屈服后的
18、刚度为0.00.0,所以无法获,所以无法获得稳定解得稳定解Gen V730(NEW)Gen V730(NEW)每个步骤中都会计算当前刚度比,当前每个步骤中都会计算当前刚度比,当前刚度比为刚度比为0.00.0时将自动停止分析。时将自动停止分析。Copyright 2000-2007MIDAS Information Technology Co.,Ltd.在日常生活中,随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费,也许你认为浪费这一点点算不了什么PushoverPushover荷载工况荷载工况 加载方式加载方式FEMA-273推荐三种形式:1)均匀分布:各楼层侧向力可取所在楼层质量;2
19、)倒三角形分布:结构振动以基本振型为主时的惯性力的分布形式,类似于我国规范中用底部剪力法确定的侧向力分布;3)SRSS分布:反应谱振型组合得到的惯性力分布。midas程序提供了自定义分布、均匀加速度分布和振型荷载分布三种加载方式均匀加速度分布:均匀加速度分布:提供的侧向力是用均一的加速度和相应质量分布的乘积获得的;振型荷载分布:振型荷载分布:提供的侧向力是用给定的振型和该振型下的圆频率的平方(2)及相应质量分布的乘积获得的,可以取任何一个振型其中,均匀加速度方法相当于均匀分布,振型荷载分布方法,当取第一振型时,相当于倒三角分布,用户也可以自定义水平力。采用振型荷载分布要有振型分析。Copyri
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