STRAT V7.0 大震弹塑性计算与分析目录一、非线性模型准备 (1)1、工程概况 (1)2、常规计算 (2)3、非线性初始化 (3)3.1导入配筋值 (3)3.2截面设置 (4)3.3修改参数 (5)4、生成计算数据文件 (7)二、Strat非线性计算 (8)1、设置计算参数 (8)1.1时程参数设置 (8)1.2材料本构关系 (9)2、选取地震波 (10)2.1地震波波库 (10)2.2地震波选取和设置 (13)3、计算 (14)3.1时程计算 (14)3.2多波归并 (14)三、后处理计算结果查看 (16)1、后处理界面 (16)2、弹塑性时程统计 (16)2.1时程统计结果查看 (16)2.2图表参数设置 (18)2.3调整图表参数设计要点 (21)3、弹塑性时程位移 (26)3.1时程位移结果查看 (26)3.2计算过程动画显示 (26)4、弹塑性时程内力 (27)4.1时程内力显示图形菜单 (27)4.2单元内力结果输出 (28)4.3纤维结果输出 (29)4.4单元状态结果输出 (30)5、弹塑性时程应力 (31)一、 非线性模型准备1、 工程概况以一个超高层工程为例，如图1.1.1所示，系统介绍软件的大震弹塑性功能，包括弹塑性计算、模型调整、结果查看等功能。
工程概况：结构总高308m ，楼层共65层，框架核心筒结构，核心筒外框架部分由型钢混凝土柱、H 型钢梁和斜撑组成，如图1.1.2所示。
.立体图 前视图 左视图图1.1.1 结构实体模型图1.1.2 结构34~35层局部模型1）窗口背景色窗口背景色默认为黑色，截图时将背景色调整为白色，突出模型显示。
点击主面板上按钮弹出图形参数设置菜单，选择颜色标签，点击“窗口背景”色块，如图1.1.3所示，调整为白色。
图1.1.3 图形参数设置菜单设计要点：模型截图注意事项。
2）构件填充色窗口背景色调整为白色后，填充色为亮色的部分构件（柱、梁）与背景色冲突影响显示效果，需做调整。
在图形参数设置菜单中选择颜色标签，如图1.1.4(a)所示，点击“柱”色块，弹出颜色菜单，如图1.1.4(b)所示。
构件填充色不宜调整过大，应在同一色系内调整。
在菜单右侧有一条渐变的色条，拖动色条右侧箭头向下，将亮色加深即可。
调整后图形参数菜单如图1.1.4(c)所示。
(a)颜色调整前(b)颜色菜单(c)颜色调整后图1.1.4 构件填充色调整2、常规计算由于需要读取后处理的配筋值，结构需要进行常规计算并输入配筋文件。
首先进行Strat结构计算，然后进行Archi配筋计算，最后运行Design生成施工图，按照最终施工图的配筋进行抗震验算。
运行Design施工图中“梁柱墙成图”命令形成施工图后，程序自动输出配筋文件*.NonDe，供前处理Prep调用，该文件也可以运行接口菜单【主面板】中的“输出最终结果(非线性计算)”命令进行输出，如图1.2.1所示。
图1.2.1 输出配筋文件3、非线性初始化3.1 导入配筋值使用非线性初始化命令【非线性；NonInit；ni】自动划分纤维、读取Archi/Design钢筋，在纤维模型初始化菜单中设置梁柱截面和剪力墙的细分段数或细分长度(m)，在钢筋读取下拉菜单中选择读取配筋值，可以选择“Archi钢筋”和“Design选筋”选项，如需读取板单元配筋可勾选右上“板单元弹塑性分析”选项，设置厚度分层数，在钢筋读取下拉菜单中选择“Plots钢筋”选项。
如图1.3.1所示。
图1.3.1 纤维模型初始化完成纤维细分和配筋值导入后，结构模型实体图上显示纤维细分情况和配筋值，选取其中一根梁单元显示如图1.3.2右侧所示所示。
图1.3.2 部分构件纤维细分和配筋值导入小说明：梁柱截面、墙截面细分纤维的大小，根据最长边确定。
如矩形截面长宽中的较大值，工字形截面的高度。
可以选择长边的细分段数或长边的细分长度(m)。
图1.3.3 生成计算数据文件时读取钢筋 3.2 截面设置非线性初始化后，梁柱基本截面菜单即激活纤维细分功能。
使用基本截面命令【属性；Sect ；sc 】打开梁、住单元基本截面菜单，如图1.3.4所示，每个截面均显示细分情况，可根据需要调整截面各边的细分段数。
程序自动判断混凝土截面和钢截面，当截面尺寸小于0.1时程序默认为钢截面，如果是混凝土截面纤维区分混凝土保护层。
如输入新截面，程序自动对新截面进行单元细分。
除基本截面外，程序对组合截面、变截面同时进行纤维细分。
图1.3.4 基本截面菜单图1.3.5 修改细分段数小说明：修改细分段数时，如果细分数不可行，会弹出提示菜单。
可按照图1.3.5中注意事项和方法说明进行修改。
设计要点：部分构件配筋无法正常读入的时候（网格荷载布板等情况），可以在纤维模型初始化菜单中的钢筋读取下拉菜单选择“Design ”选项，同时勾选“生成Sta 时读取钢筋”选项，在生成计算数据文件菜单中勾选“读纤维模型钢筋(非线性)”选项，计算文件生成时完成配筋导入。
如图1.3.3所示。
3.3 修改参数使用单元方案命令【非线性；NonElem；ne】设置构件单元的非线性计算方案，在构件非线性计算选项菜单中进行材料非线性、几何非线性的选择，如果是屈曲约束支撑需要选择屈曲约束撑选项。
如图1.3.6所示。
设置完成后选择需要修改的构件，完成构件非线性计算方案的确定。
图1.3.6 构件非线性计算选项使用梁柱纵分命令【非线性；FiberLong；nl】设置梁柱单元纵向细分，在梁柱、弧梁纵向细分菜单中设置纵向分段数N，并且构件起端、跨中、末端可以任意加密细分。
起端选择等距加密，加密区相对长度为0.3（构件长度），加密系数为0.5（即原分段长度的一半、分段数的两倍），跨中选择不加密，末端选择递变加密，加密区相对长度为0.3，加密系数为0.1和0.5。
分段数和加密参数设置完成点增加按钮，确定后选择需要修改的构件。
菜单左上图框中有分段和加密的图示供参考，如图1.3.7所示。
图1.3.7 构件纵向细分使用梁柱钢筋命令【非线性；FiberAs；ns】设置梁柱、弧梁单元非线性计算中的钢筋，菜单列表中，B表示梁钢筋，C表示柱钢筋。
如图1.3.8所示。
梁配筋按照梁段给出，如一个主梁分成3段，则3段钢筋分别给出。
梁钢筋显示顶纵筋、底面纵筋和箍筋，其中顶纵筋和箍筋都分为三段显示。
柱钢筋显示两个方向的纵筋和箍筋，以及箍筋两端加密区的相对长度范围，其中钢筋量是该长度范围内的总配筋面积。
梁钢筋柱钢筋图1.3.8 构件钢筋设置使用墙纤维命令【非线性；WallFib；wf】弹出墙单元纤维细分设置菜单，可以设置墙体水平边和竖直边的分段数。
如图1.3.9所示。
图1.3.9 墙纤维细分设置使用墙钢筋命令【非线性；WallAs；wa】设置墙单元非线性计算中的钢筋，可以调整水平、竖直分布配筋率。
如图1.3.10所示。
图1.3.10 墙钢筋设置图1.3.11 单构件非线性设置 4、 生成计算数据文件完成非线性设置后，使用生成计算文件命令【主面板；FormStrat ；sta 】生成非线性数据文件。
如图1.4.1所示。
非线性数据文件和常规计算文件完全兼容，也可进行常规动、静力分析。
图1.4.1 生成计算数据文件设计要点：非线性初始化后，上述各功能可以使用属性修改命令【工具；Change ；ch 】进行单构件修改，一次性修改一个构件的全部非线性设置。
选择目标构件后弹出构件弹出改变单元属性菜单，如图1.3.11所示。
对于梁柱单元点击普通截面（型钢混凝土点击组合截面）、计算类型、纵向分段、钢筋按钮进行非线性设置。
对于墙单元点击计算类型、墙细分、钢筋按钮进行非线性设置。
小说明：非线性初始化后，可输入新的构件或移动、复制、删除部分构件。
新输入的构件，截面已有细分，需要运行上述命令进行计算类型、纵向细分、钢筋输入等设置。
二、Strat非线性计算1、设置计算参数1.1 时程参数设置进入Strat结构计算模块，使用弹塑时程参数命令【计算】弹出大震弹塑性时程计算菜单，选择“时程参数”标签，如图2.1.1所示，进行计算参数的设置。
图2.1.1 大震弹塑性时程参数设置菜单菜单中各参数的意义如下。
1）静力、动力响应动力响应即为一般的弹塑性时程。
静力响应将输入的按时间点变化的荷载曲线，作为静力荷载计算，不计算变化荷载的动力响应，如结构试验中的拟静力加载过程。
2）整体、单元不平衡内力迭代在非线性计算过程中，由于材料进入屈服，每步计算都会产生不平衡内力。
如选择进行整体、单元不平衡内力迭代，将该不平衡力作为外荷载，施加到结构或单元上，反复迭代直到不平衡内力趋于0。
如不选择迭代，不平衡内力作为外荷载，累加到下一步加载之中。
选择进行迭代将提高计算精度，但一般只需在单元层次上进行迭代，如在结构层次上迭代，耗费时间较多。
3）计算裂缝计算输出梁、柱单元的剪切裂缝，Plots可以查看裂缝宽度、间距实体图。
勾选“计算裂缝”的同时默认勾选“计算剪切裂缝刚度”，考虑裂缝出现后混凝土对钢筋“握裹作用”的刚度贡献。
4）计算粘结滑移、进行楼层统计这两项默认勾选，计算考虑粘结滑移力，计算结果按楼层进行统计。
5）动力积分方法动力积分方法提供Wilson法和Newmark法，默认采用Newmark法。
6）比例阻尼比例阻尼需要根据第1、2自振周期确定，程序会自动读入此前常规计算得到的振型周期，也可以自行输入周期数值。
7）检测过程刚度默认为“间隔100”，每100步程序自动检测整体刚度，Plots里可查看整体刚度曲线。
程序提供“PCG迭代法”和“LDLT直接法”两种计算方法。
8）全过程输出程序可以对全部或部分单元进行全过程输出，输出全部计算过程中构件内力、纤维应力、纤维应变以及裂缝开展等详细的信息。
由于输出量较大，对于较大的工程很难全部输出，可以选择“部分”输出。
此时“部分单元>>”按钮被激活，点击打开如图2.17所示对话框，添加需要输出详细信息的构件序号（打开Plots查看需要输出单元的编号）。
当单元数较多，可采用增量输入方法。
例如如需要输入编号为100~300的单元，输入“100,300,1”就可以一次性输入。
图2.1.2 部分单元全过程结果输出9）包含初始静荷载在施加地震波之前，需要计入已经作用于结构上的恒、活荷载。
荷载加载方式有分级加载、分层模拟施工和设定时间点等方法。
各工况的参与系数，相当于荷载准永久值系数，程序会自动按照前处理的设定进行初始设定，可以点击进行修改。
1.2 材料本构关系1）混凝土选择“砼纤维”标签，如图2.1.3所示，进行混凝土本构模型的设置。
混凝土的基本本构关系较为复杂，除规范推荐之外，仍有多种被广泛采用的本构模型。
综合研究各类模型的特点，创造性地在STRAT软件中实现菜单式混凝土本构模型。