由PKPM弹性设计模型创建ETABS弹塑性模型.PDF

由PKPM 弹性设计模型创建 ETABS 弹塑性模型 筑信达 魏旭豪 ETABS 2015版和2016版在性能化设计方面进行了持续更新，从反映构件弹塑性行为的非线性材料属性、 剪力墙铰、纤维铰定义到非线性求解规模及效率都得到了极大的增强和提高。ETABS 程序功能的改进和增强为 用户提供了更为便利和高效的弹塑性分析工具。 目前，多数工程项目会使用PKPM等软件完成详细设计，工程师们希望能使用已有模型和设计结果来进行 后续的弹塑性分析。本文以一实际项目的局部楼层为例，展示了从 PKPM 弹性设计模型转换为 ETABS 弹塑性模 型的过程，为用户建立ETABS弹塑性提供一种便捷方式。 1.1 悬挑板 在模型建立时考虑删除外圈的悬挑板，并将其等 效为荷载施加在周边的梁上。 1.2 弧形梁 将楼层平面左侧最外圈的弧形梁简化为直线梁建 模，简化后的效果如图2所示。多段线拟合的弧形梁 用直线梁替换后，方便建立弹塑性模型时对梁指定配 筋和梁两端的塑性铰，可节省大量的时间和精力。 a 楼层平面图 b 局部楼层 图1 PKPM弹性设计模型 由 PKPM 弹性设计模型创建 ETABS 弹塑性模型包 含如下主要步骤：1）弹性模型简化；2）创建 ETABS 弹性模型；3）弹性模型预处理；4）配筋结果导入 ETABS模型；5）定义/指定材料及构件非线性属性。 分别对以上步骤进行描述。 1 弹性模型简化处理 图2 弧形梁简化后效果 弹塑性分析更关注通过分析确定结构的薄弱部 1.3 剪力墙 位，验证结构的抗震性能，为弹性设计提供指导性建 调整洞口尺寸，消除长度小于墙厚的小墙肢。 议，而非进行弹性配筋的计算，故一般情况下，需要 在弹性设计模型的基础上进行一定的简化，建立恰 当的模型进行弹塑性分析。《高规》（JGJ 3-2010） 5.5.1 中第 2 条规定：梁、柱、斜撑、剪力墙、楼板 等结构构件，应根据实际情况和分析精度要求采用合 适的简化模型。 合理的简化模型能够用更小的规模清晰的描述结 构的受力特性，便于快速计算掌握结构性能。弹性模 型简化并无完全统一的规定，通常情况下认为仅需保 a 洞口原始尺寸 b 修改后的洞口尺寸 留对结构性能判断有直接影响的构件。本模型在建立 图3 洞口尺寸调整 时，分别对悬挑板、弧形梁和剪力墙进行了简化。 注：PKPM模型中常存在长度小于厚度的小墙肢，对于 7 此类构件，如果用壳单元来模拟，从有限元层面上来讲不 符合面对象的受力特性；消除此类小墙肢，对计算结果的 影响不明显，但可显著减小非线性分析的求解规模、提高 求解效率。 对于不同的模型，可根据结构的性能水准