图27 地面加速度
23

例题 动力弹塑性分析

13.运行时程分析
主菜单选择 分析>运行分析
14.时程分析结果
1：主菜单选择 结果>时程分析结果>位移/速度/加速度: 可以查看在地震波作用下，各个时刻各节点的位移情况 荷载工况：SC1 步骤：11.16（可以任选某一时刻） 时间函数：Elcent－h 位移：任选一方向位移 若选择动画，可以以动画形式显示各时刻各节点的位移情况


4：主菜单选择 结果>时程分析结果>非弹性铰状态
时程荷载工况：SC1 步骤：12 （亦可以通过鼠标在地震波图形上点取） 时间函数：Elcent_h 结果类型：铰状态 成分： Ry
图33 非弹性铰状态
图34 非弹性铰图形显示
27Βιβλιοθήκη 注： 滞回模型说明 请参照帮助文 件
图22 定义梁铰特性值
计算卸载刚度的幂 阶，用来调整混凝土 开裂后刚度卸载
18



定义柱铰 名称：colu，屈服强度（面）计算方法：自动计算，材料类型：钢筋混凝土 构件类型：柱，截面名称：2：300×300，特性值：勾选Fx,My，铰数量：5 滞回模型：Clough，特性值：自动计算
图13 分配楼面荷载
6：主菜单选择 结果>荷载组合： 自定义荷载组合“组合”，荷载工况系数：DL(ST)，1.0；LL(ST)，0.5
图14 自定义荷载组合
12



7：主菜单选择 荷载>由荷载组合建立荷载工况:
图15 使用荷载工况建立荷载组合
8：主菜单选择 视图>激活>全部激活 视图>显示: 荷载 查看输入的荷载
主菜单选择 模型>设计>钢筋混凝土设计参数： 编辑验算用梁截面数据：i-节点，中央，j-节点：配筋上下各2根d10的钢筋 箍筋d10，保护层厚度0.035m。 编辑验算用柱截面数据：箍筋类型：环筋d10，主筋8根d10，层数：3 环箍/螺旋箍肢数：0.24m，排列：Y：4，Z：4，主筋的重心位置(do):0.035m
例题 动力弹塑性分析
MIDAS/Gen
1
例题 动力弹塑性分析


例题2. 动力弹塑性分析
概要
此例题将介绍利用MIDAS/Gen做动力弹塑性分析的整个过程，以及查看分析结果的方 法。
此例题的步骤如下:
简要 设定操作环境及定义材料和截面 用建模助手建立模型平面 生成框架柱 楼层复制及生成层数据文件 定义边界条件 输入楼面荷载 定义结构类型 定义质量 定义配筋 定义及分配铰特性值 输入时程分析数据 运行分析 查看结果
图26 时程荷载工况
22



3：主菜单选择 荷载>时程分析数据：
地面加速度，定义地震波作用方向 时程分析荷载工况名称：SC1 X－方向时程分析函数： 函数名称：Elcent－h 系数：1（地震波增减系数） 到达时间：0秒（表示地震波开始作用时间） Y－方向时程分析函数： 函数名称：NONE Z－方向时程分析函数：若不考虑竖向地震作用此项可不填 水平地面加速度的角度：X、Y两个方向都作用有地震波时，如果输入0度， 表示X方向地震波作用于X方向，Y向地震波作用于Y方向。 如果输入90度，表示X方向地震波作用于Y方向，Y向地震波作用于X方向。 如果输入30度，表示X方向地震波作用于与X轴成30 度方向，Y向地震波作用于与Y轴 成30度方向。 操作：添加
¾ 地震波： El Centro
¾ 分析时间： 12 秒
图1. 分析模型
3

例题 动力弹塑性分析

2.设定操作环境及定义材料和截面
在建立模型之前先设定环境及定义材料和截面
主菜单选择 文件>新项目 主菜单选择 文件>保存: 输入文件名并保存 主菜单选择 工具>单位体系: 长度 m, 力 kN
图16 显示荷载
13

例题 动力弹塑性分析

8.定义结构类型
主菜单选择 模型>结构类型 结构类型：3－D (三维分析)
将结构的自重转换为质量：转换到X、Y (地震作用方向)
图17 定义结构类型
14




9.定义质量
1：主菜单选择 模型>质量>将荷载转换成质量： 质量方向：X，Y 荷载工况：DL LL 组合系数：1.0 0.5
图18 定义荷载质量
15

例题 动力弹塑性分析
2：主菜单选择 模型>质量>节点质量： （本例题为了更好的看到铰的开展情况，给各节点添加节点质量增大地震做用） 选取二层~屋顶的所有节点，mX：100KN/g，mY：100KN/g
图19 定义节点质量
16




10.定义配筋
2




1.简要
本例题介绍使用MIDAS/Gen 的动力弹塑性分析功能来进行抗震设计的方法。例题模型为二
层钢筋混凝土框架结构。(该例题数据仅供参考)
基本数据如下：
¾ 轴网尺寸：见平面图
¾ 柱:
300x300
¾ 主梁： 200x300
¾ 混凝土： C30
¾ 层高： 一~二层 ：3.0m
图23 定义柱铰特性值
19

例题 动力弹塑性分析
2：主菜单选择 模型>材料和截面特性>分配非弹性铰 单元类型：梁 非弹性较特性值：选择上一步定义的梁和柱铰特性值beam或colu 选择所有匹配单元 （程序自动选择相应截面的单元）
图24 分配非弹性铰
20




12.输入时程分析数据
图30 节点位移时程图表
25

例题 动力弹塑性分析

3：主菜单选择 结果>时程分析结果>时程分析图形: 层数据图形，以图形方式查看各层在地震波作用下各时刻所分担的地震剪力 方向：X轴方向（Y轴方向） 层：2层 时程工况：SC1
图31 定义层剪力时程函数
图32 层剪力时程图表
26

图5 建立框架
6




4.建立框架柱
生成框架柱的步骤如下：
注： 此处柱子高 度-3，负号 代表沿Z轴 负向。
主菜单选择 模型>单元>扩展： 扩展类型：节点——线单元 单元类型：梁单元 材料：C30 截面：300×300 输入柱子高度：dz=－3 在模型窗口中选择生成柱的节点
图6 生成框架柱
注：也可以通 过程序右下角 随时更改单位 。
图2. 定义单位体系
主菜单选择 模型>材料和截面特性>材料： 添加：定义C30混凝土 材料号：1 名称：C30 规范：GB(RC) 混凝土：C30 材料类型：各向同性
主菜单选择 模型>材料和截面特性>截面： 添加：定义梁、柱截面尺寸
4




图3 定义材料
图4 定义梁、柱截面
5

例题 动力弹塑性分析

3.用建模助手建立模型
主菜单选择 文件>新项目主菜单选择 模型>结构建模助手>框架： 输入：添加x坐标，距离3，重复2； 添加z坐标，距离3，重复2； 编辑： Beta角，90度；材料，C30；截面，200x300；生成框架； 插入：插入点，0，0，0；Alpha，－90。
图20 编辑验算用梁截面数据
图21 编辑验算用柱截面数据
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例题 动力弹塑性分析

11.定义及分配铰特性值
注： 单元位置，为 计算铰特性值 所选用的截面 配筋位置。滞
1：主菜单选择 模型>材料和截面特性>非弹性铰特性值 定义梁铰 名称：beam，屈服强度（面）计算方法：自动计算，材料类型：钢筋混凝土 构件类型：梁，单元位置：M，截面名称：1：200×300，特性值：勾选My 铰数量：5，滞回模型：Clough，特性值：自动计算
注： 地震波的最大 加速度调整， 可以通过放大 系数或最大值 来实现。
1：主菜单选择 荷载>时程分析数据>时程荷载函数： 添加时程函数: 时间函数数据类型：无量纲加速度 地震波：选Elcent－h波 放大系数：1（也可以>1）
图25 添加时程函数
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例题 动力弹塑性分析
2：主菜单选择 荷载>时程分析数据>时程荷载工况： 添加荷载工况名称：SC1 结束时间：12秒（指地震波的分析时间，若地震波的作用时间为50秒，我们只分 析到20秒处），分析时间步长：0.01（表示地震波上的取值步长，一般不要低于 的地震波的时间间隔），输出时间步长：1（整理结果时输出时间步长，例如结 束时间为20秒，分析时间步长为0.02秒，则计算结果有20/0.02=1000个，如果在 输出时间步长中输入2，则表示输出以每2个为单位中的较大值，即输出第一和第 二时间段中的较大值，第三和第四时间段的较大值，以此类推）。 分析类型：非线性，分析方法：直接积分法。 时程类型：瞬态（地震波），当波为谐振函数时选择线性周期。 加载顺序：接续前次 DL+0.5LL 阻尼计算方法：质量和刚度因子，周期 1.61 、1.59 阻尼比 0.05
图28 任意时刻位移图
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2：主菜单选择 结果>时程分析结果>时程分析图形
可以查看各节点位移及各单元的内力及应力情况
定义/编辑函数：位移
添加新函数
名称：D1 节点号：在模型窗口选择某一节点
结果类型：位移