Midas Gen钢筋混凝土结构设计分析

—钢筋混凝土结构抗震分析及设计北京市海淀区中关村南大街乙56号方圆大厦1307室Phone : 010-5165-9908 Fax : 010-5165-9909E-mail : Beijing@M odeling, I ntegrated D esign & A nalysis S oftware目录简要 (1)设定操作环境及定义材料和截面 (2)利用建模助手建立梁框架 (4)建立框架柱及剪力墙 (7)楼层复制及生成层数据文件 (9)定义边界条件 (10)输入楼面及梁单元荷载 (11)输入风荷载 (15)输入反映谱分析数据 (16)定义结构类型 (18)定义质量 (18)运行分析 (19)荷载组合 (19)查看反力及内力 (20)位移 (21)构件内力与应力图 (21)梁单元细部分析 (23)振型形状及各振型所对应的周期 (23)稳定验算 (24)周期 (24)层间位移 (25)层位移 (25)层剪重比 (26)层构件剪力比 (26)倾覆弯矩 (27)侧向刚度不规则验算 (27)扭转不规则验算 (28)薄弱层验算 (28)一般设计参数 (29)钢筋混凝土构件设计参数 (30)钢筋混凝土构件设计 (32)平面输出设计结果 (33)简要本例题介绍使用Midas/Gen 的反映谱分析功能来进行抗震设计的方法。

例题模型为六层钢筋混凝土框-剪结构。

基本数据如下：轴网尺寸：见平面图柱: 500x500主梁：250x450，250x500次梁：250x400连梁：250x1000混凝土：C30剪力墙：250层高：一层：4.5m 二~六层：3.0m设防烈度：7º（0.10g）场地：Ⅱ类12设定操作环境及定义材料和截面1：主菜单选择 文件>新项目文件>保存: 输入文件名并保存2：主菜单选择 工具>单位体系: 长度 m, 力kN定义单位体系3：主菜单选择 模型>材料和截面特性>材料：添加：定义C30混凝土材料号：1 名称：C30 规范：GB(RC) 混凝土：C30 材料类型：各向同性定义材料注：也可以通过程序右下角随时更改单位。

34：主菜单选择 模型>材料和截面特性>截面：添加：定义梁、柱截面尺寸定义梁、柱截面5：主菜单选择 模型>材料和截面特性>厚度：添加：定义剪力墙厚度定义剪力墙厚度4利用建模助手建立梁框架1：主菜单选择 模型>结构建模助手>框架:输入：添加x 坐标，距离5，重复2；距离3.9，重复2；距离4.3，重复2；添加y 坐标，距离5，重复3；编辑： Beta 角，90度，生成框架； 插入：插入点，0，0，0；Alpha ，-90。

建立框架152: 主菜单选择 模型>结构建模助手>框架：输入：添加x 坐标，距离5，重复3；添加y 坐标，距离5，重复3； 编辑： Beta 角，90度，生成框架；插入：插入点，0，0，0；Alpha ，-90；Beta ：0；Gamma ，-60。

建立框架263：主菜单选择 模型>单元>建立曲线并分割成线单元: 建立曲梁建立曲梁4：主菜单选择 模型>单元>复制和移动: 输入复制间距 ，在截面号增幅 1 (选择次梁截面)，在交叉分割项，将节点和单元都选上。

同时删除部分梁单元。

建立轴网注：次梁截面修改也可以应用拖放的功能修改截面7建立框架柱及剪力墙1：主菜单选择 模型>单元>扩展：扩展类型：节点——线单元 单元类型 ：梁单元 材料：C30 截面：500x500 输入复制间距：dz=-4.5 在模型窗口中选择生成柱的节点生成框架柱2：主菜单选择 模型>单元>修改单元参数>参数类型:选择Beta 角，Beta=60º，在模型窗口选择框架2部分需要旋转的框架柱。

3：主菜单选择 模型>单元>扩展:扩展类型：线单元——平面单元 单元类型 ：墙单元 生成形式： 复制和移动 输入复制间距：dz=-4.5生成剪力墙注：对于不生成柱子的位置，可以用解除选择不生成柱子位置的节点。

注：扩展时可以勾选目标> 删除选项，确认是否保留梁单元。

84：主菜单选择 模型>单元>分割：单元类型：墙单元 任意间距： X=0,Z=1.9,1.25: 菜单选择 模型>单元>删除：在模型窗口选择被删除的墙单元墙单元被分割6：主菜单选择 模型>单元>分割：单元类型 ：线单元被节点分割：在模型窗口选择要分割的单元及分割单元的节点分割线单元注：x 、z 分别指单元坐标系的x 、z 方向。

7：主菜单选择模型>单元>修改单元参数：参数类型：截面号形式：选择250x1000（连梁截面）模型窗口选择修改的梁单元墙洞口布置楼层复制及生成层数据文件1．主菜单选择建筑物数据>生成层数据:复制次数：5 距离：3 添加在模型窗口中选择要复制的单元楼层复制2：主菜单选择 建筑物数据>生成层数据:点击生成层数据：考虑5%偶然偏心考虑刚性楼板：若为弹性楼板选择不考虑地面高度：点击，若勾选使用地面高度，则程序认定此标高以下为地下室，勾选各构件承担的层间剪力生成层数据3：主菜单选择 建筑物数据>自动生成墙号:避免设计时不同位置的墙单元编号相同，特别是在利用扩展单元功能时，一次生成多个墙单元时，这些墙单元的墙号相同，若这些墙单元不在直线上，X 向、Y 向都有时，程序则认为没有直线墙不给配筋设计。

定义边界条件主菜单选择 模型>边界条件>一般支承:在模型窗口中选择柱底及墙底嵌固点输入边界条件注：程序自动计算风荷载时，程序将自动判别地面标高以下的楼层不考虑风荷载作用。

注：可以利用面选的功能对下部节点进行选择。

输入楼面及梁单元荷载1: 主菜单选择荷载>静力荷载工况:DL:恒荷载LL：活荷载WX:风荷载WY:风荷载定义荷载工况2: 主菜单选择荷载>自重:荷载工况：DL 自重系数：Z=-1定义自重3：菜单选择荷载>定义楼面荷载类型：定义各房间荷载: 办公室、卫生间、屋面名称：OFFICE 荷载工况：DL（LL）楼面荷载：-4.3（-2.0）按名称：BA THROOM 荷载工况：DL（LL）楼面荷载：-6（-2.0）按名称：ROOF 荷载工况：DL（LL）楼面荷载：-7（-0.5）按定义楼面荷载4: 主菜单选择视图>激活>按属性激活：选择按层激活：激活2F层按层激活5: 主菜单选择 荷载>分配楼面荷载:楼面荷载类型：OFFICE 分配模式：双向（或长度） 荷载方向：整体坐标系Z 复制楼面荷载：方向Z ，距离4@3 在模型窗口指定加载区域节点同样方法输入BA THROOM 楼面荷载分配楼面荷载6: 主菜单选择 荷载>连续梁单元荷载：荷载工况： DL 选择： 添加荷载类型：均布荷载 荷载作用单元：两点间直线方向：整体坐标系Z 数值：W4@=-10 复制荷载：方向Z ，距离4@3输入梁单元荷载注： 楼面荷载分配不上，可检查分配区域内是否有空节点、重复节点、重复单元。

7：重复步骤5和6输入屋面荷载及梁单元荷载8: 主菜单选择视图>激活>全部激活视图>显示: 荷载查看输入的荷载显示荷载输入风荷载1: 主菜单选择 荷载>横向荷载>风荷载> 添加荷载工况：WX风荷载设计标准： GB50009-2001。

风荷载方向系数：X 轴方向系数 1 Y 轴方向系数风荷载输入2： 重复步骤1，输入Y 向风荷载WY , 注意此时风荷载方向系数 ： X 轴方向系数 0，Y 轴方向系数1注：程序只能自动计算有刚性板假定层的风荷载。

输入反映谱分析数据1、主菜单选择荷载>反映谱分析数据>反映谱函数>添加:设计反映谱：GB50011-2001 设计地震分组：1 地震设防烈度：7º（0.10g）场地类别：Ⅱ地震影响：多遇地震阻尼比：0.05生成设计反映谱2：主菜单选择荷载>反映谱分析数据>反映谱荷载工况: 特征值分析控制>频率数量（振型数）：6反映谱分析控制：振型组合方法：CQC反映谱荷载工况名称：Rx (Ry)地震角度：0º( 90º)周期折减系数：0.8反映谱荷载工况定义结构类型主菜单选择 模型>结构类型：三维分析，地震荷载作用方向结构类型：3-D (三维分析)将结构的自重转换为质量：转换到X 、Y (地震作用方向)定义结构类型定义质量主菜单选择 模型>质量>将荷载转换成质量：质量方向：X ，Y 荷载工况：DL ( LL)组合系数：1.0( 0.5)定义质量注：此处转换得荷载不包括自重。

注： 当只做水平向地震作用的时候，转换到X 、Y 方向；需要做竖向地震分析的话，要转换到X 、Y 、Z 三个方向上。

运行分析主菜单选择 分析>运行分析以上为整个前处理阶段，包括建模、荷载输入、分析选项。

下面介绍后处理阶段荷载组合主菜单选择 结果>荷载组合:一般组合：用于查看内力变形等，一般组合中有包络组合混凝土设计：用于结构设计部分组合 点击自动生成设计规范：GB50010-02荷载组合注：1. 考虑双向地震勾选双向地震程序会在荷载组合中自动添加。

2.用户亦可自定义所需的荷载用户，先在左侧名称一栏定名称，在右侧选择荷载工况和组合系数。

查看反力及内力1：主菜单选择结果>反力>反力：柱脚内力（轴力和弯矩）Z向与X向基底反力2：主菜单选择结果>反力>查看反力: 可以查看基底任意节点内力位移1：主菜单选择结果>位移>位移形状: 可以查看任意节点各方向位移>位移等值线: 可以查看任意节点各方向位移注意位移非挠度，挠度应为相对位移>查看位移:查看每个节点位移情况水平力作用下各层侧移简图构件内力与应力图1：主菜单选择结果>内力>梁单元内力图:查看在各种工况组合下梁单元内力墙单元内力图:查看在各种工况组合下墙单元内力梁单元内力图墙单元内力图2：主菜单选择结果>应力>梁单元应力图: 查看各种工况组合下梁单元应力3：主菜单选择结果>内力>构件内力图:查看在各种工况组合下梁单元内力梁设计弯矩包络图梁单元细部分析主菜单选择结果>梁单元细部分析:查看各个梁单元在各种工况作用下应力及内力图梁单元细部分析振型形状及各振型所对应的周期主菜单选择结果>周期与振型:查看各种振型作用下的结构各向位移及自振周期振型形状及周期稳定验算主菜单选择结果>稳定验算: 刚重比验算结构类型：框—剪荷载工况：全选稳定验算周期主菜单选择结果>分析结果表格>振型与周期：输出各振型周期及有效质量参与系数周期层间位移主菜单选择结果>分析结果表格>层>层间位移角验算：输出各种工况下各层的层间位移角，并和层间位移角限值进行验算。