Midas多高层主要控制参数设置.ppt
多、高层静力结构分析,主要参数控制,主要内容,计算模型假定刚性、弹性隔板集中质量参数设置风荷载、地震荷载设置梁刚度、弯矩调整活荷载折减梁、柱刚性区域0.2Q0刚度等效,结果调整、校核(七大指标)周期比层间位移、位移角剪重比、刚重比侧向刚度不规则规范校核构件内力调整构件抗震节点设计,前处理：刚性楼板假定,假定楼板在自身平面内刚度无限大，而平面外的刚度则忽略不计。（高规）结构在每层板内只有3个公共自由度，即两个平移自由度dx、dy和一个绕竖轴扭转自由度z，在板内的每个节点的独立自由度也只有3个；对应特征值分析振形数量为3倍数，且不得超过层数3 适用情况：楼板开洞较小。若开洞较大，则应设为弹性楼板刚性楼板假定认定平面外刚度为零，忽略了楼面梁的有效翼缘对平面外刚度的贡献，使结构总刚度偏小，周期加长，吸引的地震作用小，不安全。为此，规范规定用梁刚度增大系数来间接的考虑楼板平面外的刚度。于是高规第522规定在内力和位移计算时，对现浇楼面和装配式整体楼面的梁刚度采用1.32.0增大系数来考虑翼缘的增大作用。整体计算时考虑刚性楼板，计算杆件内力时，根据实际情况考虑刚性或弹性楼板,前处理：弹性楼板,对于复杂楼板，如不规则楼面，狭长、环形楼面，大开洞楼面及多塔、板柱结构、厚板转换层结构等，其楼板面内的变形会使楼层中各抗侧构件位移和内力发生较大的变化，特别是抗侧刚度较小构件的位移和内力会加大，若仍用刚性楼板假定来计算分析，其计算结果会不真实，且无法保证其结果的可靠性，必须采用弹性楼板的计算方法。计算板、构件内力需采用弹性板建立真实的板单元,前处理：集中质量,自振（特征值）分析的本质：结构质量和刚度分布是否合理可由结构的自振特性这一固有的指标来体现。结构的自振特性直接影响到风和地震等动力荷载作用于结构自身的效应。计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取恒载和活载取值（抗规）图书馆荷载系数为0.8,参数设置：刚性楼板,3D3S：多高层模块，刚性隔板Midas：建筑物数据生成层数据，考虑刚性楼板ETABS：刚性隔板,参数设置：风荷载,对风荷载敏感的高层建筑，承载里设计时按基本风压1.1倍取值。（高规）判断是否敏感：a，地震作用与风荷载水平位移比较；b，高于60m取1.1，低于60m，需判断施加方式：根据刚性隔板或者弹性板整体施加体形系数由高宽比、形状决定（1.3或1.4）风振系数（）,地震荷载,计算振形数量刚性楼板假定：数量应为层数3倍振形参与质量不小于总质量的90%（高规、抗规）周期折减：考虑建模时未加入的墙体刚度影响（高规）计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响，按照5%偏心量取值（高规）建筑物数据定义层数据生成层数据质量源：恒载X1.0+活载x0.5，具体见（抗规）质量将荷载转换成质量,结构构件属性和梁弯矩调整,结构构件属性的调整发生在程序进行模型分析之前，主要是框架梁、连梁、组合梁的刚度调整。梁弯矩调整是对模型分析之后得到的分析内力进行的。这里的梁弯矩调整指的是竖向荷载下的梁弯矩调整。一、构件刚度调整：分析前1、考虑翼缘作用楼面梁的刚度增大系数根据高规第 5.2.2 条的规定，楼面梁刚度增大系数可取1.32.0。程序中，此系数对边梁的缺省值为 1.5，对中梁的缺省值为 2.02、抗震设计时，连梁刚度折减系数根据高规第 条的规定，此系数不宜小于0.5。程序中，此系数由用户输入，其缺省值为0.7。二、竖向荷载下梁弯矩调整：分析后设计时调整1、梁端负弯矩调整系数根据高规第 条规定，装配式整体框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.70.8，现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为 0.80.9。程序中，此系数的缺省值为 0.85。2、梁跨中弯矩调整根据高规第5.2.3 条的规定，梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。此规则由程序自动执行。,a梁刚度调整,在结构内力与位移计算中，现浇楼面和装配整体式楼面中，梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。近似考虑时，楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取为 1.32.0。（高规 5.2.2）材料和截面特性截面特性值调整系数一般调整平面内惯性矩即可，边梁2.0，中梁1.5剪力墙结构柱承担的地震剪力不应小于层剪力的20%节点域刚度影响：梁与柱在节点处会有截面重叠，在截面尺寸较大时更为突出。计算时需考虑刚域影响（高规）边界条件刚域效果，修正系数为1,b梁弯矩,高规 5.2.3 条，“在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅”程序默认的调幅系数为 0.85，并自动进行梁端弯矩调幅，梁跨中弯矩自动按平衡条件增大。1）调幅只对梁至少一端为负弯矩的框架梁进行调整，对次梁或两端均为正弯矩的框架梁不调幅；2）仅对竖向荷载作用下的弯矩调幅，对横向荷载（风或地震荷载）不调幅，竖向荷载作用下弯矩调幅后再与横向荷载组合。,刚度等效,截面的主要参数：截面面积A等效剪切面积Asx等效剪切面积Asy扭转惯性矩Ixx面内抗弯惯性矩Iyy面外抗弯惯性矩Izz只要上述参数相等，无论截面形式如何都可以准确计算出内力。问题：叠合梁是否可以调整抗弯系数？,计算结果：1周期比、2有效质量比,振形及周期 结果分析结果表格周期与振形第一、二周期为x，y方向平动，第三周期为扭转第一扭转周期与第一平动周期比值不得超过（A类0.9，B类0.85）层间位移质量参与系数必须达到90%以上调整办法内外刚度抗侧力构造（支撑、剪力墙）,特征值分析、反应谱法,判断结构体系的布置是否合理，因为振型可以反映结构的刚度分布。一般规则建筑物的前三阶振型多数为：1-平动，2-平动，3-扭转；如果扭转振型过早出现，则对建筑的抗震不利，就要改变结构的布置方案，例如加强周边构件的抗侧刚度，减小核心区域的刚度，或改变结构体系方案等。振型分解反应谱法是用来计算多自由度体系地震作用的一种方法。该法是利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理，求解各阶振型对应的等效地震作用，然后按照一定的组合原则对各阶振型的地震作用效应进行组合，从而得到多自由度体系的地震作用效应。振型分解反应谱法一般可考虑为计算两种类型的地震作用：不考虑扭转影响的水平地震作用和考虑平扭藕联效应的地震作用。适用范围：（1）高度不超过40米，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法计算。（此为底部剪力法的适用范围）（2）除上述结构以外的建筑结构，宜采用“振型分解反应谱法”。（3）特别不规则的建筑、甲类建筑和规范规定的高层建筑，应采用时程分析法进行补充计算。,计算结果：3位移比,层位移 结果分析结果表格层层间位移角验算、层位移考虑偶然偏心的地震作用下，竖向构件的最大水平位移和层间位移不宜超过楼层平均值的1.2倍风、多遇地震作用下抗规 5.5.1 和高规3.7.3 条对位移比都有明确的要求。（不考虑偶然偏心）调整办法1）位移比不满足规范要求时，需要通过人工调整改变结构平面布置，减小结构刚心与形心的偏心距。2）规范对位移比的控制是在刚性楼板假定前提下进行的，如果结在生成层数据的时候，选择“不考虑刚性楼板假定”，程序仍给输出位移比结果。,计算结果：4剪重比(自动调整),剪重比：结果-分析结果表格-层-层剪重比（反应谱分析）抗规 5.2.5 条和高规 4.3.12 条强条，“水平地震作用计算时，结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合下式要求”。该强条主要是为了控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性。算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高（3D3S、Midas、ETABS软件实现自动调整），并按这个最低要求完成后续的计算。,计算结果：5a层刚度比(自动调整),层刚度比：结果-分析结果表格-层-侧向刚度不规则验算。该层的侧向刚度小于相邻上一层的 70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的 80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的 25%。判断侧向刚度不规则，当刚度比不满足要求时，判定为薄弱层，程序自动将该层地震剪力放大1.15倍（3D3S、Midas、ETABS软件实现自动调整）（抗规，高规）控制层刚度比主要是为了控制结构的竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。,计算结果：5b层刚度比(自动调整),层刚度比：结果-分析结果表格-层-楼层承载力突变验算：结果-分析结果表格-层-扭转不规则验算高规 3.5.3 条，“A 级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的 80%，不应小于其上一层受剪承载力的 65%；B 级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的 75%。”抗规 3.4.3 条中竖向不规则类型的楼层承载力突变的判断准则，“抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80%”。楼层受剪承载力突变验算是为了控制结构的竖向不规则性，以免竖向楼层受剪承载力发生突变而形成薄弱层。判断该楼层为竖向不规则后，程序会自动按照规范要求（抗规，高规）将该楼层地震剪力进行放大（多层 1.15，高层 1.25）。如果采用人工调整结构方案的话，可适当提高该层构件强度（如增大配筋、提高混凝土强度或加大截面）以提高该层墙、柱等抗侧力构件的承载力，或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件的承载力。,计算结果：6刚重比（整体稳定性）,刚重比：结果-稳定验算高规 5.4.1 条和 5.4.4 条给出了结构整体稳定性的要求，其中 5.4.4 条为强条。这些规定主要是为了控制结构的稳定性，避免结构在风荷载或地震力作用下整体失稳。刚重比不满足要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小；但刚重比过大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。刚重比不满足要求时，需要人工调整结构布置，可加强墙、柱等竖向构件的刚度,计算结果：7层构件剪力比（框架剪力墙）,结果-分析结果表格-层-层构件剪力比抗规 6.2.10 对部分框支抗震墙结构的框支柱的地震剪力有要求，“框支柱承受的最小地震剪力，当框支柱的数目多于 10 根时，柱承受地震剪力之和不应小于该楼层地震剪力的 20%；当少于 10 根时，每根柱承受的地震剪力不应小于该楼层地震剪力的 2%。”层剪力比的输出可统计各楼层杆系和抗震墙的剪力合计值，也可以得到各构件的地震剪力，用于对是否满足该条进行判断。有时，设计方有一定的要求，如外框架所承担的地震剪力超过一定的比例，此时可以通过层剪力比功能进行查看。当杆系和抗震墙承担的剪力比不满足要求时，可调整该层竖向构件的布置或调整构件的截面。,构件设计：梁,地震组合下M、N放大1.5倍塑形发展系数:非抗震按照钢规取值，抗震设计时取1.0；材料强度设计值需考虑抗震调整系数（放大系数）局部稳定性要求,构件设计：柱,地震组合下M、N放大2.0倍？材料强度设计值需考虑抗震调整系数（放大系数）壁厚超过40mm时稳定系数按高钢规取值局部稳定性要求（按钢规取值，同时应注意抗震构造）长细比：小于120,构件设计：支撑,支撑宜连续布置，建议采用H型钢支撑计算长度(翼缘在平面内0.9，在平面外则为0.7)，长细比控制在120以内杆件稳定性构造控制,3D3S计算参数设置及规范校核,建模刚性隔板设置梁刚度调整地震参数设置构件内力调整结构结果参数校核,按层建模,定义轴网添加构件编辑标准层楼层组装,1,2,3,4,5,结构定义,刚性楼板构件属性定义刚性楼板（隔板）边梁、中梁刚度放大系数截面库中修改截面特性：I3连梁刚度折减活载折减荷载编辑活荷载折减（高级版）,6,7,8,荷载,楼面荷载板面导荷载风荷载组装楼层时施加风荷载单独施加风荷载地震荷载规范反应谱参数周期折减系数振形数量定义质量源定义偶然偏心（高级版）,9,10,11,12,结构总信息调整,根据抗震等级调整材料系数弯矩调整,计算结果整理,周期比、质量比整体稳定性位移比,
