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采用Midas/Gen进行剪力墙结构Pushover分析的方法介绍? (2011-05-18 21:27:41)javascript:;转载▼标签：?/?c=blogq=%BC%F4%C1%A6%C7%BD%BD%E1%B9%B9by=tag剪力墙结构?/?c=blogq=%B7%BF%B2%FAby=tag房产提要：本文首先介绍采用Midas/Gen进行Pushover分析的主要方法及使用心得，然后结合工程实例进行具体说明，其结果反映出此类结构在大震下表现的一些特点，可供类似设计参考。??关键词 ：Pushover 剪力墙结构 超限高层 Midas/Gen??静力弹塑性分析（Pushover）方法是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法，本质上是一种静力分析方法。具体地说，就是在结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力，单调加荷载并逐级加大；一旦有构件开裂（或屈服）即修改其刚度（或使其退出工作），进而修改结构总刚度矩阵，进行下一步计算，依次循环直到结构达到预定的状态（成为机构、位移超限或达到目标位移），得到结构能力曲线，并判断是否出现性能点，从而判断是否达到相应的抗震性能目标[1]。??Pushover方法可分为两个部分，第一步建立结构能力谱曲线，第二步评估结构的抗震性能。??对剪力墙结构体系的超限高层而言，选取Pushover计算程序的关键是程序对墙单元的设定。SAP2000、ETABS软件没有提供剪力墙塑性铰，对框-剪结构可将剪力墙人工转换为模拟支撑框架进行分析；对剪力墙结构来说，进行转换不可行。而Midas/Gen程序提供了剪力墙Pushover单元（类似薄壁柱单元，详见用户手册），对剪力墙能够设置轴力－弯矩铰以及剪切铰。下面将详细介绍如何在Midas/Gen中进行Pushover分析的步骤（以Midas/Gen 6.9.1为例）：??一?Pushover分析步骤??1.?结构建模并完成静力分析和构件设计??直接在Midas/Gen中建模比较繁琐，可以用接口转换程序从SATWE(或其他程序如SAP2000)中导入。SATWE转换程序由Midas/Gen提供，会根据PKPM的升级而更新。转换仅需要SATWE中的Stru.sat和Load.sat文件。转换时需要注意的是，用转换程序导入SATWE的模型文件后，形成的是Midas/Gen的Stru.mgt文件，是模型的文本文件形式，需要在Midas/Gen中导入此文件，导入后还应该注意以下几个问题：??1)?风荷载及反应谱荷载没有导进来，需要在Midas/Gen中重新定义；??2)?需要定义自重、质量；??3)?需要定义层信息，以及墙编号；??此外，还应注意比较SATWE的质量与Midas/Gen的质量，并比较两者计算的周期结果实否一致。??2.?输入Pushover分析控制用数据??荷载最大增幅次数用于定义达到设定的目标位移（或荷载）的分步数，一般来说，分步越多，每次的增幅越小，最终得到的能力谱曲线越平滑。但是分步过多带来计算时间上的大大增加，所以取值应该由少至多进行试算，直到取得满意的曲线结果为止。　图１ 10分步，每步最大10次迭代结果图2??20分步，每步最大10次迭代结果?最大迭代/增幅步骤数用于定义每一分步中的迭代/增幅次数，每进行一次迭代则对结果进行判断，收敛值若小于设定值就完成此分步，进入下一步。如果迭代次数达到设定值还未收敛，则停止迭代进入下一步。计算过程在“工程名.puh”文件中可以查看，输出结果包括每一步的迭代结果及收敛误差。如下图所示。　表1 　Pushover过程的文本输出（工程名.puh）?3.?输入Pushover荷载工况静力弹塑性分析的荷载工况?荷载控制即每步增加的侧向荷载是相同的，直至达到最终设定预估倒塌荷载。当定义的塑性铰为FEMA类型时，不能用此种方法。?位移控制即将设定的目标位移按步数均分，每步增加侧向荷载至满足该步的位移增量，每步的荷载增量不一定相同。?在每步计算中以结构某一节点的最大平动位移达到该步目标位移为控制条件。应该注意的是，每步产生最大位移的节点可能不相同，且每次所取的平动位移是在XYZ三个方向中取的大值。所以一般情况下采用主节点控制。?主节点号的选择和主位移方向相关，设定主位移方向后，可取相应于侧向荷载模式的实际荷载条件下，求得的主位移方向上最大位移点的节点号。例如：采用模态振型1的侧向荷载模式（假设振型１主要在X 方向产生位移），主方向为Dx，节点号就根据结构在振型1下X方向最大位移点来选择。而采用静力荷载工况，如Wy时，主方向为Dy，节点号就根据结构在Wy下Y方向的最大位移点来选择。?最大位移初始值可取结构高度与弹塑性层间位移角限值的乘积，当得到能力谱曲线后可根据得到的性能点处位移调整最大位移限值，