1、MIDAS/Gen培訓課程（一）鋼筋混凝土結構抗震分析及設計北京市海淀區中關村南大街乙56號方圓大廈1307室Phone : 010-5165-9908 Fax : 010-5165-9909E-mail : BeijingmidasUhttp:/www.MidasUModeling, Integrated Design & Analysis Software目 錄簡要1設定操作環境及定義材料和截面2利用建模助手建立梁框架3建立框架柱及剪力墻7樓層復制及生成層數據文件9定義邊界條件10輸入樓面及梁單元荷載11輸入風荷載15輸入反映譜分析數據16定義結構類型18定義質量19運行分析19荷

2、載組合20查看反力及內力21位移21構件內力與應力圖22梁單元細部分析24振型形狀及各振型所對應的周期24穩定驗算25周期26層間位移26層位移27層剪重比27層構件剪力比28傾覆彎矩28側向剛度不規則驗算28扭轉不規則驗算29薄弱層驗算29一般設計參數30鋼筋混凝土構件設計參數31鋼筋混凝土構件設計33平面輸出設計結果35簡要本例題介紹使用Midas/Gen 的反映譜分析功能來進行抗震設計的方法。例題模型為六層鋼筋混凝土框-剪結構。 基本數據如下：軸網尺寸：見平面圖柱: 500x500主梁： 250x450，250x500次梁： 250x400連梁： 250x1000混凝土： C30剪力墻：

3、 250層高： 一層：4.5m 二六層 ：3.0m設防烈度：7º（0.10g）場地： 類設定操作環境及定義材料和截面1：主菜單選擇 文件>新項目 文件>保存: 輸入文件名并保存注：也可以通過程序右下角隨時更改單位。2：主菜單選擇 工具>單位體系: 長度 m, 力 kN 定義單位體系3：主菜單選擇 模型>材料和截面特性>材料：添加：定義C30混凝土材料號：1 名稱：C30 規范：GB(RC) 混凝土：C30 材料類型：各向同性 定義材料 4：主菜單選擇 模型>材料和截面特性>截面：添加：定義梁、柱截面尺寸 定義梁、柱截面5：主菜單選擇 模型&g

4、t;材料和截面特性>厚度：添加：定義剪力墻厚度 定義剪力墻厚度利用建模助手建立梁框架1：主菜單選擇 模型>結構建模助手>框架: 輸入：添加x坐標，距離5，重復2；距離3.9，重復2；距離4.3，重復2； 添加y坐標，距離5，重復3；編輯： Beta角，90度，生成框架；插入：插入點，0，0，0；Alpha，-90。 建立框架12: 主菜單選擇 模型>結構建模助手>框架：輸入：添加x坐標，距離5，重復3；添加y坐標，距離5，重復3；編輯： Beta角，90度，生成框架；插入：插入點，0，0，0；Alpha，-90；Beta：0；Gamma，-60。 建立框架23：主

5、菜單選擇 模型>單元>建立曲線并分割成線單元: 建立曲梁 建立曲梁4：主菜單選擇 模型>單元>復制和移動: 輸入復制間距 ，在截面號增幅 1 (選擇次梁截面)，在交叉分割項，將節點和單元都選上。 同時刪除部分梁單元。注：次梁截面修改也可以應用拖放的功能修改截面 建立軸網建立框架柱及剪力墻1：主菜單選擇 模型>單元>擴展：擴展類型：節點線單元 單元類型 ：梁單元 材料：C30 截面：500x500 輸入復制間距：dz=-4.5在模型窗口中選擇生成柱的節點注：對于不生成柱子的位置，可以用解除選擇不生成柱子位置的節點。 生成框架柱2：主菜單選擇 模型>單元&

6、gt;修改單元參數>參數類型: 選擇Beta角，Beta=60º，在模型窗口選擇框架2部分需要旋轉的框架柱。 3：主菜單選擇 模型>單元>擴展:擴展類型：線單元平面單元 單元類型 ：墻單元 生成形式： 復制和移動 輸入復制間距：dz=-4.5注：擴展時可以勾選目標> 刪除選項，確認是否保留梁單元。 生成剪力墻4：主菜單選擇 模型>單元>分割：單元類型：墻單元 任意間距： X=0,Z=1.9,1.25: 菜單選擇 模型>單元>刪除： 在模型窗口選擇被刪除的墻單元注：x、z分別指單元坐標系的x、z方向。墻單元被分割6：主菜單選擇 模型>

7、;單元>分割： 單元類型 ：線單元 被節點分割：在模型窗口選擇要分割的單元及分割單元的節點 分割線單元7：主菜單選擇 模型>單元>修改單元參數：參數類型：截面號形式：選擇250x1000（連梁截面） 模型窗口選擇修改的梁單元 墻洞口布置樓層復制及生成層數據文件1 主菜單選擇 建筑物數據>生成層數據: 復制次數：5 距離：3 添加在模型窗口中選擇要復制的單元 樓層復制2：主菜單選擇 建筑物數據>生成層數據: 點擊生成層數據：考慮5%偶然偏心考慮剛性樓板：若為彈性樓板選擇不考慮 地面高度：點擊，若勾選使用地面高度，則程序認定此標高以下為地下室，勾選各構件承擔的層間剪力

8、 注：程序自動計算風荷載時，程序將自動判別地面標高以下的樓層不考慮風荷載作用。生成層數據3：主菜單選擇 建筑物數據>自動生成墻號: 避免設計時不同位置的墻單元編號相同，特別是在利用擴展單元功能時，一次生成多個墻單元時，這些墻單元的墻號相同，若這些墻單元不在直線上，X向、Y向都有時，程序則認為沒有直線墻不給配筋設計。定義邊界條件主菜單選擇 模型>邊界條件>一般支承:在模型窗口中選擇柱底及墻底嵌固點 注：可以利用面選的功能對下部節點進行選擇。 輸入邊界條件輸入樓面及梁單元荷載1: 主菜單選擇 荷載>靜力荷載工況: DL:恒荷載 LL：活荷載 WX:風荷載 WY:風荷載定義荷

9、載工況2: 主菜單選擇 荷載>自重: 荷載工況：DL 自重系數：Z=-1定義自重3：菜單選擇 荷載>定義樓面荷載類型： 定義各房間荷載: 辦公室、衛生間、屋面名稱：OFFICE 荷載工況：DL（LL） 樓面荷載：-4.3（-2.0） 按 名稱：BATHROOM 荷載工況：DL（LL） 樓面荷載：-6（-2.0） 按 名稱：ROOF 荷載工況：DL（LL） 樓面荷載：-7（-0.5） 按 定義樓面荷載4: 主菜單選擇 視圖>激活>按屬性激活： 選擇按層激活： 激活2F層按層激活5: 主菜單選擇 荷載>分配樓面荷載:樓面荷載類型：OFFICE 分配模式：雙向（或長度）

10、荷載方向：整體坐標系Z 復制樓面荷載：方向Z，距離43在模型窗口指定加載區域節點注： 樓面荷載分配不上，可檢查分配區域內是否有空節點、重復節點、重復單元。同樣方法輸入BATHROOM 樓面荷載分配樓面荷載6: 主菜單選擇 荷載>連續梁單元荷載：荷載工況： DL 選擇： 添加荷載類型：均布荷載 荷載作用單元：兩點間直線 方向：整體坐標系Z 數值：W4=-10 復制荷載：方向Z，距離43 輸入梁單元荷載7：重復步驟5和6輸入屋面荷載及梁單元荷載8: 主菜單選擇 視圖>激活>全部激活 視圖>顯示: 荷載 查看輸入的荷載 顯示荷載輸入風荷載1: 主菜單選擇 荷載>橫向荷載

11、>風荷載> 添加荷載工況：WX 風荷載設計標準： GB50009-2001。注：程序只能自動計算有剛性板假定層的風荷載。風荷載方向系數：X軸方向系數 1 Y軸方向系數 0 風荷載輸入2： 重復步驟1，輸入Y向風荷載WY, 注意此時風荷載方向系數 ： X軸方向系數0，Y軸方向系數1輸入反映譜分析數據1、主菜單選擇 荷載>反映譜分析數據>反映譜函數>添加:設計反映譜：GB50011-2001 設計地震分組：1 地震設防烈度：7º（0.10g） 場地類別： 地震影響：多遇地震 阻尼比：0.05 生成設計反映譜2：主菜單選擇 荷載>反映譜分析數據>反

12、映譜荷載工況:特征值分析控制>頻率數量（振型數）：6 反映譜分析控制： 振型組合方法：CQC 反映譜荷載工況名稱：Rx (Ry) 地震角度：0º( 90º) 周期折減系數：0.8 反映譜荷載工況定義結構類型 主菜單選擇 模型>結構類型：注： 當只做水平向地震作用的時候，轉換到X、Y方向；需要做豎向地震分析的話，要轉換到X、Y、Z三個方向上。三維分析，地震荷載作用方向結構類型：3-D (三維分析)將結構的自重轉換為質量：轉換到X、Y (地震作用方向) 定義結構類型定義質量 主菜單選擇 模型>質量>將荷載轉換成質量：質量方向：X，Y 注：此處轉換得荷載不

13、包括自重。荷載工況：DL ( LL) 組合系數：1.0 ( 0.5)定義質量運行分析主菜單選擇 分析>運行分析以上為整個前處理階段，包括建模、荷載輸入、分析選項。下面介紹后處理階段荷載組合主菜單選擇 結果>荷載組合: 一般組合：用于查看內力變形等，一般組合中有包絡組合注：1. 考慮雙向地震勾選雙向地震程序會在荷載組合中自動添加。2.用戶亦可自定義所需的荷載用戶，先在左側名稱一欄定名稱，在右側選擇荷載工況和組合系數。混凝土設計：用于結構設計部分組合 點擊自動生成 設計規范：GB50010-02 荷載組合查看反力及內力1：主菜單選擇 結果>反力>反力： 柱腳內力（軸力和彎矩

14、） Z向與X向基底反力2：主菜單選擇 結果>反力>查看反力: 可以查看基底任意節點內力 位移1：主菜單選擇 結果>位移>位移形狀: 可以查看任意節點各方向位移 >位移等值線: 可以查看任意節點各方向位移注意位移非撓度，撓度應為相對位移>查看位移: 查看每個節點位移情況水平力作用下各層側移簡圖構件內力與應力圖1：主菜單選擇 結果>內力>梁單元內力圖: 查看在各種工況組合下梁單元內力 墻單元內力圖: 查看在各種工況組合下墻單元內力梁單元內力圖 墻單元內力圖2：主菜單選擇 結果>應力>梁單元應力圖: 查看各種工況組合下梁單元應力 3：主菜單

15、選擇 結果>內力>構件內力圖: 查看在各種工況組合下梁單元內力梁設計彎矩包絡圖梁單元細部分析主菜單選擇 結果>梁單元細部分析: 查看各個梁單元在各種工況作用下應力及內力圖 梁單元細部分析振型形狀及各振型所對應的周期主菜單選擇 結果>周期與振型: 查看各種振型作用下的結構各向位移及自振周期振型形狀及周期穩定驗算主菜單選擇 結果>穩定驗算: 剛重比驗算 結構類型： 框剪 荷載工況：全選 穩定驗算周期主菜單選擇 結果>分析結果表格>振型與周期：輸出各振型周期及有效質量參與系數 周期 層間位移主菜單選擇 結果>分析結果表格>層>層間位移角驗算

16、： 輸出各種工況下各層的層間位移角，并和層間位移角限值進行驗算。 層間位移層位移1、主菜單選擇 結果>分析結果表格>層>層位移:輸出水平作用下各層最大位移及平均位移 層位移層剪重比主菜單選擇 結果>分析結果表格>層>層剪重比: 輸出各層地震作用下各層的剪力及剪重比 層剪力及剪重比層構件剪力比主菜單選擇 結果>分析結果表格>層>層構件剪力比： 查看各種工況下框架柱和剪力墻的地震剪力和比率。層構件剪力比傾覆彎矩 主菜單選擇 結果>分析結果表格>層>傾覆彎矩： 查看各種工況下框架和剪力墻的傾覆彎矩。傾覆彎矩側向剛度不規則驗算主菜

17、單選擇 結果>分析結果表格>層>側向剛度不規則驗算: 輸出各層的層剛度比，并判斷側向剛度是否規則。 層剛度比扭轉不規則驗算主菜單選擇 結果>分析結果表格>層>扭轉不規則驗算 輸出各種工況下各層的高度，標高，層間位移，樓層最大層間位移，并判斷扭轉是否規則。扭轉不規則驗算薄弱層驗算主菜單選擇 結果>分析結果表格>層>樓層承載力突變驗算： 輸出各層抗剪承載力，本層與上一層的抗剪承載力之比，并判斷各層強度是否規則。樓層承載力突變驗算一般設計參數1：主菜單選擇 設計>一般設計參數>定義計算長度系數： 設計類型 ：三維 注：此時自動計算“計

18、算長度系數”只適用于鋼結構。由程序自動計算“計算長度系數” ：若選則按GB50010-2002第7.3.11條中第3想算，否則按7.3.11條中表7.3.11-2計算，此時須設計項算，否則按7.3.11條中表7.3.11-2計算，此時須設計者自己輸入計算長度系數。定義框架2：主菜單選擇 設計>一般設計參數>指定構件：自動指定構件自由長度。當梁單元中間被其它節點分割成幾部分時，需由程序自動指定構件，定義梁單元在強軸作用平面內的自由長度。注：當有非直線梁單元時,需在模型中選擇此梁單元由手動完成。 指定構件2：主菜單選擇 設計>一般設計參數>編輯構件類型：定義框架柱：角柱、底層柱 定