【正文】 例題 邊界非線性分析 本文來自 :中國(guó)范文網(wǎng)【 相關(guān)文章在網(wǎng)站其他欄目里面。 MIDAS/Gen 例題 11. 邊界非線性分析 概要 此例題將介紹利用 MIDAS/Gen做邊界非線性分析的整個(gè)過程，以及查看分析結(jié)果的方法。 此例 題的步驟如下 : 1. 隔震器算例簡(jiǎn)介 2. 設(shè)定操作環(huán)境及定義材料和截面 3. 用建模助手建立模型 4. 建立框架柱 5. 樓層復(fù)制及生成層數(shù)據(jù) 6. 定義邊界條件 7. 輸入樓面荷載 8. 定義結(jié)構(gòu)類型 9. 定義質(zhì)量 10. 輸入時(shí)程分析數(shù)據(jù) 11. 運(yùn)行時(shí)程分析 12. 時(shí)程分析結(jié)果 13. 阻尼器算例簡(jiǎn)要分析 14. 定義阻尼器特性值 15. 查看阻尼器算例時(shí)程分析結(jié)果 本例題介紹使用 MIDAS/Gen 進(jìn)行邊界非線性分析的 方法。 通過兩個(gè) 例題模型 來分別說明 MIDAS/Gen在進(jìn)行有隔震器和阻尼器的結(jié)構(gòu)的時(shí)程分析過程及結(jié)果。 (該例題數(shù)據(jù)僅供參考 ) 基本數(shù)據(jù)如下： ? 軸網(wǎng)尺寸： 見平面圖 ? 柱 : 600x600 ? 梁： 250x600 ? 混凝土： C30 ? 層高： 一 ~五 層 ： ? 地震波： El Centro ? 設(shè)防烈度： 7186。 ? 分析時(shí)間： 20秒 圖 1. 分析模型 在建立模型之前先設(shè)定環(huán)境及定義材料和截面 1. 主菜單選擇 文件 新項(xiàng)目 2. 主菜單選擇 文件 保存 : 輸入文件名并保存 3. 主菜單選擇 工具 單位體系 : 長(zhǎng)度 m, 力 kN 圖 2. 定義單位體系 4. 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(hào)： 1 名稱： C30 規(guī)范： GB(RC) 混凝土： C30 材料類型：各向同性 5. 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 注： 也可以通過程序右下角 隨時(shí)更改單位。 圖 3 定義材料 圖 4 定義梁、柱截面 主菜單選擇 文件 新項(xiàng)目 主菜單選擇 模型 結(jié)構(gòu)建模助手 框架： 輸入：添加 x坐標(biāo)，距離 6，重復(fù) 4； 添加 z坐標(biāo)，距離 6，重復(fù) 1；距離 3，重復(fù) 1； 距離 6，重復(fù) 1 編輯： Beta角， 90度；材料， C30；截面， 250x600；生成框架； 插入：插入點(diǎn)， 0， 0， 0； Alpha，－ 90度 。 圖 5 建立框架 生成框架柱的步驟如下 ： 主菜單選擇 模型 單元 擴(kuò)展： 擴(kuò)展類型：節(jié)點(diǎn) —— 線單元 單元類型：梁?jiǎn)卧? 材料： C30 截面： 600 600 輸入 柱子高 度 ： dz=－ 3 在模型窗口中選擇生成柱的節(jié)點(diǎn) 注： 此處柱子高度 3，負(fù)號(hào)代表沿 Z軸負(fù)向。 圖 6 生成框架柱 1：主菜單選擇 建筑物數(shù)據(jù) 復(fù)制層數(shù)據(jù) : 復(fù)制次數(shù)： 5 距離： 3 添加 在模型窗口中選擇要復(fù)制的單元 2：主菜單選擇 建筑物數(shù)據(jù) 定義層數(shù)據(jù) : 考慮剛性樓板 地面高度：點(diǎn)擊 ，若勾選使用地面高度，則程序認(rèn)定此標(biāo)高以下為地下室 注：需要輸出時(shí)程分析層結(jié)果的時(shí)候，勾選時(shí)稱分析結(jié)果的層反應(yīng) 圖 7 生成層數(shù)據(jù) 1： 右鍵 節(jié)點(diǎn) 復(fù)制和移動(dòng)： 選擇底部節(jié)點(diǎn) ( Z=3),dx,dy,dz=0,0,點(diǎn)擊試用 2：主菜單選擇 模型 邊界條件 一般連接特性值： 名稱： ISO1 作用類型：內(nèi)力 特征值類型：鉛芯橡膠支座隔震裝置 線性特性值：有效剛度 Dx 10000000 KN/m ， Dy 1000 KN/m， Dz 1000 KN/m 非線性特性值： Dy， Dz: 彈性剛度 1000 KN/m，屈服強(qiáng)度 100 KN 屈服后剛度與彈性剛度之比 滯后循環(huán)參數(shù) a= ,b= 3： 主菜單選擇 模型 邊界條件 一般連接： 名稱： ISO1 類型：鉛芯橡膠支座隔震裝置 兩點(diǎn)：點(diǎn)取 X=0,Y=0,Z=3和 Z= 勾選復(fù)制一般連接選項(xiàng)，復(fù)制軸 x ，間距 4@6,點(diǎn)擊試用 重復(fù)上述步驟，將需要布置支座位置的節(jié)點(diǎn)一般連接布置好。 4： 主菜單選擇 模型 邊界條件 一般支承 : 在模型窗口中選擇 Z= ： 圖 8 輸入 一般連接特性值 注：對(duì)于連接單元的 Dx方向剛度指連接單元的軸向剛度， Dy、 Dz方向剛度指連接單元的剪切向剛度 圖 9 布置一般連接 圖 10 輸入邊界條件 1： 主菜單選擇 荷載 靜力荷載工況 : DL：恒荷載 LL：活荷載 圖 11 定義荷載工況 2： 主菜單選擇 荷載 自重 : 荷載工況： DL 自重系數(shù)： Z=－ 1 圖 12 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 :名稱： OFFICE 荷載工況： DL（ LL） 樓面荷載：－ 4， － 2 名稱： ROOF 荷載工況： DL（ LL） 樓面荷載：－ 6， － 圖 11 定義樓面荷載 注： 樓面荷載分配不上，可檢查分配區(qū)域內(nèi)是否有空節(jié)點(diǎn)、重復(fù)節(jié)點(diǎn)、重復(fù)單元。 注： 此處負(fù)號(hào)代表荷載方向沿 Z軸負(fù)向。 4： 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(zhǎng)度） 荷載方向：整體坐標(biāo) 系 Z 復(fù)制樓面荷載：方向 Z，距離 4@3 同樣的方法輸入 ROOF樓面荷載 圖 12 定義樓面荷載 圖 13 顯示 樓面荷載 主菜單選擇 模型 結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)類型： 3－ D (三維分析 ) 將結(jié)構(gòu) 的自重轉(zhuǎn)換為質(zhì)量：轉(zhuǎn)換到 X、 Y (地震作用方向 ) 圖 14 定義結(jié)構(gòu)類型 主菜單選擇 模型 質(zhì)量 將荷載轉(zhuǎn)換成質(zhì)量： 質(zhì)量方向： X， Y 荷載工況： DL LL 組合系數(shù)： 圖 15 定義 荷載 質(zhì)量 1： 主菜單選擇 荷載 時(shí)程分析數(shù)據(jù) 時(shí)程荷載函數(shù) : 添加時(shí)程函數(shù) : 時(shí)間函數(shù)數(shù)據(jù)類型：無量綱加速度 地震波：選 Elcent－ h波（或其它波） 最大值： 圖 16 添加時(shí)程荷載函數(shù) 2： 主菜單選擇 荷載 時(shí)程分析數(shù)據(jù) 時(shí)程荷載工況 : 添加荷載工況名稱： SC1 結(jié)束時(shí)間： 20秒 分析時(shí)間步長(zhǎng)： 輸出時(shí)間步長(zhǎng)： 2 分析類型：非線性 分析方法： 振型疊加法 時(shí)程類型：瞬態(tài)（地震波），當(dāng)波為諧振函數(shù)時(shí)選擇線性周期。 阻尼：直接輸入， 輸入所有振型的阻尼比： 注： 抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中， 7度區(qū)多遇地震地震加速度時(shí)程曲線最大值取 35 2/cms ,所以加速度最大值取 圖 17 添加時(shí)程荷載工況 3： 主菜單選擇 荷載 時(shí)程分析數(shù)據(jù) 時(shí)程荷載工況 特征值分析控制 : 分析類型：默認(rèn)即可 頻率數(shù)量： 10（振型數(shù)） 其它選項(xiàng)一律默認(rèn)即可 圖 18 特征值分析控制 4： 主菜單選擇 荷載 時(shí)程分析數(shù)據(jù) 地面加速度 時(shí)程分析荷載工況名稱： SC1 X－ 方向時(shí)程分析函數(shù)： 函數(shù)名稱： Elcent－ h 系數(shù)： 1（地震波增減系數(shù)） 到達(dá)時(shí)間： 10秒（表示地震波開始作用 時(shí)間） Y－ 方向時(shí)程分析函數(shù)： 函數(shù)名稱： Elcent－ h 系數(shù)： 1（地震波增減系數(shù)） 到達(dá)時(shí)間： 15秒（表示地震波開始作用時(shí)間） Z－ 方向時(shí)程分析函數(shù)：若不考慮豎向地震作用此項(xiàng)可不填 水平地面加速度的角度： X、 Y兩個(gè)方向都作用有地震波時(shí)，如果輸入 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。 如果輸入 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。 如果輸入 30度，表示 X方向地震波作用于與 X軸成 30 度方向， Y向地震波作用于與 Y軸成 30度方向。 圖 19 定義地面加速度 主菜單選擇 分析 運(yùn)行分析 以上為整個(gè)前處理階段，包括建模、荷載輸入、分析選項(xiàng)。 （與未加隔震支座結(jié)果對(duì)比） 1：主菜單選擇 結(jié)果 分析結(jié)果表格 周期與振型 : 圖 20 周期與振型表格（未加隔震支座） 圖 21 周期與振型表格（加隔震支座） 2： 主菜單選擇 結(jié)果 時(shí)程分析結(jié)果 時(shí)程分析圖形 層數(shù)據(jù)圖形 層剪力最大值 注： 周期與振型表格中，提供以下結(jié)果，各振型參與質(zhì)量、振型參與系數(shù)、振型方向系數(shù)、參與質(zhì)量。 當(dāng)需要判斷模型的某一振型是X、 Y向平動(dòng)還是扭轉(zhuǎn)時(shí)，需要綜合振型參與質(zhì)量和振型方向系數(shù)來判定。 圖 22 層數(shù)據(jù)圖形 圖 23 層剪力最大值（未加隔震裝置） 圖 24 層剪力最大值（加隔震裝置） 2： 主菜單選擇 結(jié)果 時(shí)程分析結(jié)果 層數(shù)據(jù)圖形 層剪切 /傾覆彎矩 (by step) 圖 25 層剪力步驟 圖 26 層剪力步驟輸出圖形 （未加隔震裝置） 圖 27