弹性时程分析
弹性时程分析——YJK盈建科软件操作
弹性时程分析——YJK软件操作篇操作菜单1上部结构计算——弹性时程分析2常用活动菜单——计算参数+计算分析3结果菜单——WDYDA+层位移+层位移角+层剪力+层弯矩+反应谱对比计算参数根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表5.1.2-2，多遇地震，自动对主次方向的峰值加速度取值1第一级对话框——参数输入-弹性时程分析信息次方向的峰值加速度取值取为默认值时，CQC 法结果是考虑了主次波组合情况下的计算结果。
WZQ 中CQC 法的计算结果始终是单向地震下的分量计算结果，未考虑双向地震组合。
所以两份文件的CQC 法计算结果只有在单向地震情况下，次方向的峰值加速度取值取为0时保持一致2只计算主方向地震效应：程序对结构地震波效应的计算结果分为0°与90°两种情况，每种情况又各自有主次两个方向分量的效应。
在后续对弹性时程结果的运用中，次方向的效应一般不会用到3第二级对话框——地震波选择对话框1本级菜单一般条件下无需进行调整2查看反应谱——PGA、EPA、加速度谱、速度谱、位移谱第三级对话框——自动筛选最优地震波组合1地震波组合晒选限制条件➢单条地震波基底剪力满足规范要求——±35%➢地震波组合平均基地剪力满足规范要求——±20%➢平台与第一周期领域平均值筛选——《结构时程分析法输入地震波的选择控制指标》——仅供参考！①一是同欧洲规范，对地震记录加速度反应谱值在[0.1, Tg]平台段的均值进行控制，要求所选地震记录加速度谱在该段的均值与设计反应谱相差不超过10%②二是对结构基本周期T1附近[T1-DT1，T1+DT2 ]段加速度反应谱均值进行控制，要求与设计反应谱在该段的均值相差不超过10%③由于实际结构在大震作用下常进入非线性状态，结构刚度发生退化，结构基本周期随之不断延长，在选取DT1和DT2时，可使DT2=0.5s>=DT1。
Tol为限值1地震波组合晒选限制条件➢单条考虑各地震波组合在第1，2阶周期的平均反应谱值➢必要时，适当增加相邻特征周期的可选地震波或者放宽主次方向地震峰值加速度值以满足以上的限制条件选波文本结果一：wavecombin 2选波文本结果二：wdynaSpec3原则上，任一组合均满足规范要求！计算结果文本结果——wdyna 、wdynaSpec 1内力及位移图形结果——层位移+层位移角+层剪力+层弯矩2地震波与反应谱对比结果3。
弹性动力时程分析的理解和应用
求 解 ＝阶常 微 分方 程一 般 有两 种 常用 算 法 ： 振
ｌ 弹 性 动力 时程 分 析 方 法 的基 本 原 理
现 阶段高层 建 筑 结 构抗 震 设 计 方 法有 二 种 ： 一 种是 振型 分解 的反应 普法 。且该 方 法是 主流设计 方
般性 ， 如果单 独 拿 出几 条 地震 波 的反 应 谱 与规 范 但 反应 谱 比较 ， 波 响应 与 规 范 反应 谱 方 法 计 算结 果 单
作用 ， 而振型叠加时程方法是得到了 ｎ 振型数 ） （ 个
相互 独 立 的单 自由度 体 系二 阶运 动 微 分 方 法 ， 全 并
利用 Ｄ ｈｍ ｌ ｕａ ｅ 积分等方法得到各个振型所对应的单 自由度体系在某条地震波作用下的广义位移 响应 ，
Ｑ或 Ｎ ｗ ｒ ｅｍａｋ—Ｂ等方 法直 接 要 求 解公 式 （ ） １ 的
二 阶运动微 分 方程 ， 到 结 构 响应 。 弹性 动 力时 程 得
分析 一般采 用振 型叠 加 法 计算 ， 因是 计算 效 率 更 原 高， 当振型数 选取 足够 的精度也 可 以保 证 。
另一方 面还 要理 解 Ｃ Ｃ振 型 组合 方法 是 将 地 震 作 Ｑ 用看作 平稳 随机 过 程 得 到 的振 型 组合 方 法 ， 方 法 该
随着 城市 复 杂 高层 建 筑越 来 越 多 ， 构 设计 的 结 难 度也 随之增 加 。这就是 要求 结构 设计 人员 充分 了
于不 安 全现象 ， 以要 附加 多条 实 际或 人 造 地震 波 所
的弹性 动力时程 分 析方法进 一步保 证结构 的安 全 。
弹 性动力 时程 分析方法 解决 的基本 问题 如下公
弹性时程分析YJK
弹性时程分析上部结构计算包含了3个主菜单：前处理及计算、设计结果、弹性时程分析。
图为弹性时程分析的各个菜单一、弹性时程分析计算的目标《抗规》5.1.2-3条：（及《高规》4.3.5条）特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。
时程分析法是针对特别不规则结构、特别重要结构、较高结构的补充计算，对于时程分析结果的应用，如《抗规》5.1.2条文说明：应把时程法计算结果的底部剪力、楼层剪力、层间位移和上部结构计算的振型分解反应谱法的结果进行比较，当时程分析法大于振型分解反应谱法时，相关部位的构件内力和配筋作相应的调整。
二、对用户选用的地震波提供符合规范要求的的检测《抗规》5.1.2-3条：采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3，多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2采用。
弹性时程分析时，每条时程分析曲线所得结构底部建立不应小于振型分解反应谱法的65%，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的的80%。
什么是“在统计意义上相符”，如《抗规》5.1.2条文说明：多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。
计算结果在结构主方向的平均底部剪力一般不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%，每条地震波输入的计算结果不应小于65%。
但计算结果也不能太大，每条地震波输入计算不大于135%，平均不大于120%。
浅谈弹性时程分析的设计要点_高宇斌
于基本周期介于 3.5 s 和 5 s 之间的结构,按插入法
取值。
2 选取地震波
由地震局提供实际地震记录和人工模拟的加
速度时程曲线，简称天然波和人工波。 地震局所提
供 的 波 文 件 为 HR021.dat （ 带 R 的 为 人 工 波 ）、
HT631.dat（带 T 的 为 天 然 波 ）等 ，我 们 需 先 转 换 成
得设计更加合理、经济。
参考文献: [1] GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S]. [2] JGJ 3-2010,高层建筑混凝土结构技术规程[S].
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Henan Building Materials
剂的投量计算，自主研发的高模改性沥青材料价格 为:
95% 基 质 沥 青 ×5 600 元/吨 +5% 特 殊 嵌 段 比 SBS 改性剂×21 000 元/吨=6 370 元/吨。
其他成本约占产品总成本的 20%， 即:6 370÷ 80%×20%=1 592.5 元/吨。
自主研发高模改性沥青每吨成本约为:6 370+1 592.5=7 962.5 元/吨。
采用剪重比实现内力及配筋包络设计按如下 方法:计算出时程分析平均反应的层间地震剪力与 CQC 的地震层间剪力的比值,该比值小于 1 取 1，可
（下转第 17 页）
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Henan Building Materials
2014 年第 3 期 河南建材
20 高模改性沥青混合料进行了随机取样，重点针对 沥青的软化点、弹性恢复以及混合料动稳定度等指 标进行检测。 试验数据见表 3。
3 CQC（振型分解反应谱法）与时程分 析包络设计
《高规》4.3.5-4 条当取 3 组时程曲线进行计算 时，结构地震作用效应宜取时程法计算结果的包络 值与振型分解反应谱法计算结果的较大值； 当取 7 组及 7 组以上时程曲线进行计算时，结构地震作用 效应可取时程法计算结果的平均值与振型分解反 应谱法计算结果的较大值。 一般地震局提供的波不 一定都能满足设计要求，所以一般我们取 3 条波进 行包络设计,下面就以 3 条波包络设计进行阐述:选 取 3 条满足规范要求的地震波后，需要进行弹性动 力时程分析参数填写， 主分量峰值加速度按抗规 5.1.2-2 表进行填写，次分量峰值加速度及竖直分量 峰 值 加 速 度 分 别 按 《抗 规 》5.1.2 条 说 明 中 0.85 及 0.65 的比例进行调整。 计算完成后即可进行时程分 析与 CQC 法的包络设计。
为什么弹塑性分析模块会有弹性时程分析选项
为什么弹塑性分析模块会有弹性时程分析选项？
弹性时程分析与弹塑性时程分析模型，除了所有构件的材料模式在整个地震过程中不会产生非线（不屈服）外，其它参数如阻尼、动力积分方法等等，与弹塑性时程分析模型是一致的。
程序设置弹性时程分析有以下几个方面的用意：1）高规5.5.1条条文说明提及：“与弹性静力相比，结构的弹塑分析具有更大的不确定性，不仅与上述因素有关，还与分析软件的计算模型以及结构阻尼选取、构件破损程度的衡量、有限元的划分等有关，存在较多的人为因素和经验因素。
因此，弹塑性计算分析首先要了解分析软件的适用性，选用适合于所设计工程的软件，然后对计算结果的合理进行分析判断。
工程设计中有时会遇到计算结果出现不合理或怪异现象，需要结构工程师与软件编制人员共同研究解决”。
针对上述请情况，软件同时计算和输出弹性时程计算结果，并且自动给出节点时程、层时程、层包络对比曲线。
通过弹性与
弹塑性曲线的对比，发现结果的不合理与怪异现象。
比如说弹性与弹塑性时程结果出现了量级上的差别时，应排除模型和计算问题。
一般来说，是弹塑性分析结果不合理的概率大，弹性分析结果是比较稳定和可靠的。
2）弹性时程分析结果可以用于评价结构的性能状态。
弹性、弹塑性时程分析
PKPM软件园地 建筑结构.技术通讯 2007年1月弹性、弹塑性时程分析法在结构设计中的应用杨志勇 黄吉锋（中国建筑科学研究院 北京 100013）0 前言地震作用是建筑结构可能遭遇的最主要灾害作用之一。
几十年来，人们积累了大量的实测地震资料，这些资料多以位移、速度或者加速度时程的形式体现。
与此相对应，时程分析方法也被认为是最直接的一种计算建筑结构地震响应的方法。
但是，由于地震作用随机性导致计算结果的不确定性，弹性时程分析方法只是结构设计的一种辅助计算方法；虽然如此，抗震规范为了增强重要结构的抗震安全性，还是将弹性时程分析方法规定为常遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法；尤其是考虑了结构的弹塑性性能后，弹塑性时程分析方法更是被普遍认为是一种仿真的罕遇地震作用响应计算方法。
《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）第3.6.2，5.1.2，5.5.1，5.5.2，5.5.3等条文规定了时程分析相关的内容。
下面结合TAT ，SATWE ，PMSAP 和EPDA 等软件应用，探讨如何将弹性、弹塑性时程分析正确应用到结构设计中去。
1 弹性时程分析的正确应用11正确地在软件中应用弹性时程分析方法需要对规范的相关条文规定有正确的认识。
以下几点是需要特别明确的：（1）抗震规范第5.1.2条第3点规定，“可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值”。
在设计过程中，如何实现“较大值”有不同的做法：1)设计采用弹性时程分析的构件内力响应包络值的多波平均值与振型分解反应谱法计算结果二者的较大值直接进行构件设计；2)在实现振型分解反应谱方法时，放大地震力使得到的楼层响应曲线包住时程分析楼层响应曲线的平均值。
图1 SATWE 地震作用放大系数前一种做法可能使得构件配筋较大，因为在时程分析过程中，构件内力的最大响应具有不同时性，采用包络值进行设计会使得构件内力，尤其是压弯构件内力偏于保守。
弹性、弹塑性时程分析
PKPM软件园地 建筑结构.技术通讯 2007年1月弹性、弹塑性时程分析法在结构设计中的应用杨志勇 黄吉锋（中国建筑科学研究院 北京 100013）0 前言地震作用是建筑结构可能遭遇的最主要灾害作用之一。
几十年来，人们积累了大量的实测地震资料，这些资料多以位移、速度或者加速度时程的形式体现。
与此相对应，时程分析方法也被认为是最直接的一种计算建筑结构地震响应的方法。
但是，由于地震作用随机性导致计算结果的不确定性，弹性时程分析方法只是结构设计的一种辅助计算方法；虽然如此，抗震规范为了增强重要结构的抗震安全性，还是将弹性时程分析方法规定为常遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法；尤其是考虑了结构的弹塑性性能后，弹塑性时程分析方法更是被普遍认为是一种仿真的罕遇地震作用响应计算方法。
《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）第3.6.2，5.1.2，5.5.1，5.5.2，5.5.3等条文规定了时程分析相关的内容。
下面结合TAT ，SATWE ，PMSAP 和EPDA 等软件应用，探讨如何将弹性、弹塑性时程分析正确应用到结构设计中去。
1 弹性时程分析的正确应用11正确地在软件中应用弹性时程分析方法需要对规范的相关条文规定有正确的认识。
以下几点是需要特别明确的：（1）抗震规范第5.1.2条第3点规定，“可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值”。
在设计过程中，如何实现“较大值”有不同的做法：1)设计采用弹性时程分析的构件内力响应包络值的多波平均值与振型分解反应谱法计算结果二者的较大值直接进行构件设计；2)在实现振型分解反应谱方法时，放大地震力使得到的楼层响应曲线包住时程分析楼层响应曲线的平均值。
图1 SATWE 地震作用放大系数前一种做法可能使得构件配筋较大，因为在时程分析过程中，构件内力的最大响应具有不同时性，采用包络值进行设计会使得构件内力，尤其是压弯构件内力偏于保守。
弹性时程分析——YJK盈建科软件操作
弹性时程分析——YJK软件操作篇操作菜单1上部结构计算——弹性时程分析2常用活动菜单——计算参数+计算分析3结果菜单——WDYDA+层位移+层位移角+层剪力+层弯矩+反应谱对比计算参数根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表5.1.2-2，多遇地震，自动对主次方向的峰值加速度取值1第一级对话框——参数输入-弹性时程分析信息次方向的峰值加速度取值取为默认值时，CQC 法结果是考虑了主次波组合情况下的计算结果。
WZQ 中CQC 法的计算结果始终是单向地震下的分量计算结果，未考虑双向地震组合。
所以两份文件的CQC 法计算结果只有在单向地震情况下，次方向的峰值加速度取值取为0时保持一致2只计算主方向地震效应：程序对结构地震波效应的计算结果分为0°与90°两种情况，每种情况又各自有主次两个方向分量的效应。
在后续对弹性时程结果的运用中，次方向的效应一般不会用到3第二级对话框——地震波选择对话框1本级菜单一般条件下无需进行调整2查看反应谱——PGA、EPA、加速度谱、速度谱、位移谱第三级对话框——自动筛选最优地震波组合1地震波组合晒选限制条件➢单条地震波基底剪力满足规范要求——±35%➢地震波组合平均基地剪力满足规范要求——±20%➢平台与第一周期领域平均值筛选——《结构时程分析法输入地震波的选择控制指标》——仅供参考！①一是同欧洲规范，对地震记录加速度反应谱值在[0.1, Tg]平台段的均值进行控制，要求所选地震记录加速度谱在该段的均值与设计反应谱相差不超过10%②二是对结构基本周期T1附近[T1-DT1，T1+DT2 ]段加速度反应谱均值进行控制，要求与设计反应谱在该段的均值相差不超过10%③由于实际结构在大震作用下常进入非线性状态，结构刚度发生退化，结构基本周期随之不断延长，在选取DT1和DT2时，可使DT2=0.5s>=DT1。
Tol为限值1地震波组合晒选限制条件➢单条考虑各地震波组合在第1，2阶周期的平均反应谱值➢必要时，适当增加相邻特征周期的可选地震波或者放宽主次方向地震峰值加速度值以满足以上的限制条件选波文本结果一：wavecombin 2选波文本结果二：wdynaSpec3原则上，任一组合均满足规范要求！计算结果文本结果——wdyna 、wdynaSpec 1内力及位移图形结果——层位移+层位移角+层剪力+层弯矩2地震波与反应谱对比结果3。
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说明：采用振型叠加 法，一定要定义特征 值分析控制
输出时间步长：
输出时程分析结果的 时间步骤数。将以(输 出步骤数 x 时间增量) 的间隔生成结果。
阻尼：程序提供
1.振型阻尼 2.质量和刚度因子（瑞利阻尼） 3.应变能因子
接续前次：
把前次荷载工况的位移、速 度、加速度、内力、铰的状 态、非线性连接单元等作为 这次荷载工况的初始条件进 行分析
对于自定义的地震波，可以采用execl表格直接粘 贴或采用地震波生成器生成
定义时程荷载函数----------定义地震波
规范5.1.2条规定地震波峰值如下图：
表5.1.2-2时称分析所用地震加速度时程曲线的最大值（cm/s2) 地震影响
多遇地震 罕遇地震
6度
18 一
7度
35(55) 220（310）
定义地面加速度
菜单选项 荷载 > 时程分析数据 > 地面加速度...
函数名称：从列表中选择
要使用的地面加速度。
系数：地面加速度的调整系
数。
到达时间：地面加速度开
始作用于结构上的时间。 注: 在"到达时间"之前的时间， 地面加速度的数据为零，对 结构不发生作用。定义到达 时间的目的是反映几个时程 荷载作用在同一结构上，且 各荷载发生作用的时间不同 时的结构反应。
后处理------时称分析图形
菜单选项 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
定义函数：位移（或梁单元内力）
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 参考点：地面 输出分量：DX 时程分析荷载工况：SC1 包括振型号：全部
后处理------层数据图形
菜单选项 结果>结果表格>层>层剪力(时程分析)
后处理------任意时刻位移、速度、加速度
菜单选项
荷载工况：SC1 步骤：11.4（可以任选某一时刻） 时间函数：Elcent－h 位移：任选一方向位移
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
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
菜单选项 结果 > 时程分析结果 > 层数据图形
进行时程分析后生成各层的数据图形，包括层剪力（按步骤(by step)查看和按最大值 查看）、层倾覆弯矩、层剪力/底部剪力系数。
方向：X轴方向
层：选某一层（或全选） 时程ห้องสมุดไป่ตู้况：SC1
谢谢
操作步骤
---定义时程荷载函数
---定义时称荷载工况
---定义地面加速度 ---定义时程分析结果层反应 ---定义质量数据
---定义特征值分析控制（自振分析）
---查看整理分析结果
定义时程荷载函数----------定义地震波
菜单选项 荷载>时程分析数据>时程荷载函数
程序自带30多条地震波，如下图
MIDAS/Gen 培训资料
模型基本情况
弹性时程分析
抗规5.1条要求：
弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部剪 力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65% ，多条 时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振 型分解反应谱法计算结果的80%。
分析目的
---弹性时称分析结构位移角 ---弹性时称分析结构剪重比 ---层位移、层剪力 ---任意时刻节点位移、速度、加速度， 及构件内力 ---时称分析图形
8度
70(110) 400（510）
9度
140 620
注：括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。
对地震波 进行调整
定义时称荷载工况
菜单选项 荷载>时程分析数据>时程荷载函数
选择线性方法 分析时间：时程分析的 总的时间长度 高规3.3.5规定如下：
地震波的持续时间不宜小于 建筑结构基本自振周期的 3～4倍，也不宜少于12s， 地震波的时间间距可取0.01 s或0.02s
水平地面加速 度的角度：
水平地面加速度 作用方向与整体 坐标系X轴的夹角。
定义时程分析结果层反应
菜单选项 模型 > 建筑物数据 > 控制数据...
定义层结果计算方法：
勾选时称分析结果的层反应， 层平均，否则后处理层位移 结果中均为0。
定义质量数据
1.将结构自重转换质量 菜单选项 模型 > 结构类型
2.将荷载转换质量
菜单选项 模型 > 质量 > 将荷载转换成质量...
定义特征值分析控制
菜单选项 分析>特征值分析控制
定义取的振型数量
后处理------层间位移
菜单选项 结果>分析结果表格>层>层间位移（时程分析）
后处理------层位移
菜单选项 结果 > 分析结果表格 > 层 > 层位移
后处理------层剪力