底部剪力法的定义 【建模与分析（二）】铁道学院建模及分析

建模与分析（二）中南大学铁道学院 五：定义工况： 5.1：定义地震荷载底部剪力法 定义荷载工况 添加新荷载点击“修改荷载” 底部剪力法，一种工况只对应一个方向的地震力，于是要定义另一个方向的地震力2012-7-3 ： 5.2：定义风荷载： 定义荷载工况 点击“修改侧向荷载”，风荷载有两种方法可以添加，当结构比较规则且定义了刚性隔板时， 选择“风力作用面来自刚性隔板范围”，当结构不规则且没有定义刚性隔板时，选择“风力 作用面来自面对象”既要定义X 向风荷载，也要定义Y 向风荷载。 选择迎风面上的所有面对像，打开面的局部坐标轴来判定局部坐标轴与风向的关系点击局部坐标应用到所有窗口 指定面荷载风荷载体形系数（壳）若坐标轴与风向相反，则体形系数要填写负值。 切换到背风面，选中背风面的所有对象，指定体形系数 指定面荷载风荷载体形系数（壳） 5.3：定义反应谱分析工况 定义函数反应谱选择中国规范的反应谱点击添加新函数 也可以点击：转换为用户定义的填写新的地震影响系数后，点击“修改” 定义分析工况添加新工况选择分析工况类型 在定义了反应谱工况后，荷载将自动施加在结构上底部剪力法的定义，而不需要人工指定，并且反应谱工况将 自动参与荷载组合。 #

5.4：温度荷载： 定义节点样式 指定节点样式，选择上面建立的节点样式 温度荷载=温度线膨胀系数*温度改变值选中温度线对象来施加温度荷载：选择框架/ 索/钢束 荷载参考温度 温度改变=单元加载温度-单元参考温度：选择框架/索/钢束 荷载温度 给面对象施加温度荷载：指定面荷载温度（所有），可以通过单元施加，也可以通过节 点样式施加 六：定义分析工况： 6.1：定义分析工况概述 定义分析工况弹出已定义的分析工况菜单，并可以对其修改，也可以添加新的分析工况。 分析类型可以是：静力分析底部剪力法的定义，多步静力分析、模态分析、反应谱分析、时程分析、移动荷载 分析、屈曲分析、稳态分析、功能普密度分析 也可以指定线性或非线性分析。 定义添加默认设计组合在弹出的对话框中勾选“混凝土框架设计”定义—组合在 弹出的对话框中可以查看生成的各个荷载组合。点击要查看的荷载组合修改/显示组合。 在组合类型中也可以选择包络组合 6.2：义质量源模态分析及反应谱分析工况 定义质量源 定义分析工况（其中模态分析工况是程序的默认工况，点击修改/显示工况，确认分析类 型为Modal ，输入最大振型数，模态类型：其中Ritz 对于同种数量的振型数 比特征向量法 能获取更大的质量参与系数 定义函数反应谱选择添加中国规范反应谱添加新函数 定义分析工况添加新工况分析工况类型选择：反应谱 也可以定义双向地震，输入两个方向的反应谱。

6.3：线性时程分析例子 定义—函数时程，在弹出的对话框中，可以定义下列函数：自定义函数、正弦函数、余弦 函数、斜坡函数、。。。。。。三角形函数、自定义周期函数 也可以选择从文件中导入函数： from File点击添加新函数，点击浏览，在 的目录下，选择合适的地震波文件 定义分析工况添加新工况分析工况类型：Time ；并指定施加荷载的方向和相 应的的地震波函数，比例系数用于调整地震波的峰值，以满足规范的要求 点击 ，现在运行 显示—显示绘图函数定义绘图函数 将函数列表中的基地剪力函数添加至：垂直函数点击显示按钮 绘制某点的时程函数：框选某点显示—显示绘图函数 再将 添加至垂直函数一栏： 将视窗切换为立面：XZ 显示显示力/应力框架/索/钢束，选择时程工况名称： 通过屏幕下方的按钮，可以查看不同时刻的内力图 也可以显示包络结果 通过选中某根杆件，可以查看该构件的内力信息 要想查看结构，首先必须点击运行 七：结构分析和结果查看：（以框架结构为例） 已经定义好了各种工况，如下图所示 选项首选项混凝土框架设计 点击 ，现在运行 分析结束后，可进行设计 设计混凝土框架设计开始结构设计/检查 去掉3d 图，点击xy，点击 ，在常规中把“对象填充”去掉 也可以在立面视图中显示框架的配筋结果设计混凝土框架设计显示设计信息 点击，可以把结果局部放大。 #

用右键点击某构件，可以显示该梁详细的设计信息，包 括各个荷载组合，各个截面下的。 点击覆盖项按钮，可以修改一些参数 同样可以查看混凝土柱的详细信息、 设计结果输出; 设计混凝土框架设计显示设计信息（选择相应的内容） 上面是配筋率 抗剪配筋; 显示显示表格 可以通过黑色文字切换梁、柱的信息 也可以以文本的形式输出：文件打印表格，在弹出的对话框中选择要输出的内容，选择 TXT 文档 八： 分析 （本例为混凝土框架结构） 选择框架截面（选中所有的梁） 指定框架/索./钢束铰在弹出的“框架铰指定”对话框中，点击添加按钮，指定 M3 铰；（相对距离为 1） 选择框架截面选定所有的柱： ；；指定框架/索./钢束铰（在柱的两端 指定P-M2-M3 铰（相对距离 1，再添加） 定义分析工况添加新工况（定义一个静力非线性工况） 点击：施加荷载一栏的 ：修改/显示 再次点击添加新工况定义push 工况（分析类型为静力非线性 结果保存：修改/显示 非线性系数; 修改/显示,最大空布数为200 步 点击 （运行工况按钮）首先不运行两个静力非线性工况现在运行 显示模态分析的变形形状：显示显示变形形状在弹出的对话框中：工况/组合名：MODAL, 模态数;1; 把视图改为3d，点击下面菜单栏的:开始动画 设计混凝土框架设计开始混凝土设计/检查（查看配筋结果，确认没有超筋） 定义分析工况（修改PUSH 工况，来自重力非线性工况） 施加荷载：修改/显示；检测位移改为U2 ，既y 方向； 运行两个静力非线性工况 现在运行显示—显示静力push over 曲线，查看基地剪力与定点位移曲线 从表中可以看到每步的基底位移和定点位移，以及各种铰在不同步出现的数量 选择ATC40 能力谱曲线修改显示参数 文件显示表格：列出了等效单自由度体系的计算结果，性能点告知了基底剪力。

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通过查看基底剪力与定点位移曲线，来查看罕遇到地震作用下对应的步数。 文件显示表格，可以看到出现在3 步左右 视图设置三维视图（yz ） Push 工况下第三步的变形形状 点击下面的按钮： 上图是罕遇地震作用下该结构的变形图,以及各杆件对象的铰发展情况 显示铰结果 九： 九：钢框架设计 选项首选项钢框架设计，在弹出的对话框中修改参数;设计参数，考虑挠度，样式活荷 载系数 设计钢框架设计选择设计组，把梁添加到设计组中，目的是对结构优化选择截面后， 对于梁截面将要取统一的包络值： 设计钢框架设计选择设计组合（可以查看由程序自动生成的荷载组合工况，包括强度与 挠度荷载设计组合） 设计钢框架设计设置位移目标（可以控制某点的最大位移） 设计钢框架设计设置目标周期 设计钢框架设计开始结构设计/检查 一般为通过设计的构件会显示红色 设计钢框架设计校核分析与设计截面选择yes 由于对梁截面定义了自动选择列表功能，应该再运行一次，点击 ，现在运行设计 钢框架设计开始结构设计/检查 设计钢框架设计校核分析与设计截面（要出现如下图才可以：所有设计截面与分析截 面一致） 设计钢框架设计显示设计信息 点击覆盖项按钮，可以对钢结构设计参数进行人为的修改 点击：摘要、细节，可以查看具体详细设计信息。

十：线性屈曲分析例子：（平面钢架的线性屈曲） 定义荷载工况（用于定义施加主轴力的荷载：AXIAL ） 选中用于施加主轴力的节点指定节点荷载力（选择 AXIAL 工况） 定义分析工况点击“添加新工况” ，分析工况类型选择： （屈曲），点击设置 定义名 分析设置分析选项 点击： 现在运行 ，计算完毕后，打开2 个视窗（选项窗口2 个（垂直平铺） 若新窗口没图形，可以点击显示显示变形形状选择屈曲工况 显示显示变形形状选择屈曲工况 第一种屈曲模式：反对称失稳，第二种为反对称失稳。 显示显示表格—结果输出：