MidasGen钢筋混凝土结构设计分析docx.docx

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MidasGen钢筋混凝土结构设计分析docx

MIDAS/Gen培训课程

（一）

—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

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简要错误!

未定义书签。

设定操作环境及定义材料和截面

错误!

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利用建模助手建立梁框架

错误!

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建立框架柱及剪力墙

错误!

未定义书签。

楼层复制及生成层数据文件

错误!

未定义书签。

定义边界条件

错误!

未定义书签。

输入楼面及梁单元荷载

错误!

未定义书签。

输入风荷载

错误!

未定义书签。

输入反映谱分析数据

错误!

未定义书签。

定义结构类型

错误!

未定义书签。

定义质量错误!

未定义书签。

运行分析错误!

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荷载组合错误!

未定义书签。

查看反力及内力

错误!

未定义书签。

位移错误!

未定义书签。

构件内力与应力图

错误!

未定义书签。

梁单元细部分析

错误!

未定义书签。

振型形状及各振型所对应的周期

错误!

未定义书签。

稳定验算错误!

未定义书签。

周期错误!

未定义书签。

层间位移错误!

未定义书签。

层位移

错误!

未定义书签。

层剪重比错误!

未定义书签。

层构件剪力比

错误!

未定义书签。

倾覆弯矩错误!

未定义书签。

侧向刚度不规则验算

错误!

未定义书签。

扭转不规则验算

错误!

未定义书签。

薄弱层验算

错误!

未定义书签。

一般设计参数

错误!

未定义书签。

钢筋混凝土构件设计参数

错误!

未定义书签。

钢筋混凝土构件设计

错误!

未定义书签。

平面输出设计结果

错误!

未定义书签。

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

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

注：

也可以通

过程序右下角

随时更改单

位。

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

4：

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

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，重复2；距离，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1

2:

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2

3：

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。

注：

次梁

截面修改

也可以应

用拖放的

功能修改

截面

建立轴网

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=

在模型窗口中选择生成柱的节点

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。

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=

注：

扩展时可以

勾选目标>删除

选项，确认是否

保留梁单元。

生成剪力墙

4：

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=,

5:

菜单选择模型>单元>删除：

在模型窗口选择被删除的墙单元

注：

x、z分

别指单元坐

标系的x、z

方向。

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

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

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

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。

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

注：

可以利用

面选的功

能对下部节点

进行选择。

输入边界条件

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：

（）按

名称：

BATHROOM荷载工况：

DL（LL）楼面荷载：

-6（）按

名称：

ROOF荷载工况：

DL（LL）楼面荷载：

-7（）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BATHROOM楼面荷载

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。

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

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1Y轴方向系数0

注：

程序只

能自动计算

有刚性板假

定层的风荷

载。

风荷载输入

2：

数

重复步骤1，输入Y向风荷载

0，Y轴方向系数1

WY,

注意此时风荷载方向系数

：

X轴方向系

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：

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：

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

注：

当只做

结构类型：

3-D（三维分析）

将水结平构向的地自震重转换为质量：

转换到X、Y（地震作用方向）

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。

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）

组合系注数：

：

此处转（

换得荷载不

包括自重。

定义质量

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

注：

设计规范：

GB50010-02

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。

荷载组合

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。

层间位移

层位移

1、主菜单选择结果>分析结果表格>层>层位移:

输出水平作用下各层最大位移及平均位移

层位移

层剪重比

主菜单选择结果>分析结果表格>层>层剪重比:

输出各层地震作用下各层的剪力及剪重比

层剪力及剪重比

层构件剪力比

主菜单选择结果>分析结果表格>层>层构件剪力比：

查看各种工况下框架柱和剪力墙的地震剪力和比率。

层构件剪力比

倾覆弯矩

主菜单选择结果>分析结果表格>层>倾覆弯矩：

查看各种工况下框架和剪力墙的倾覆弯矩。

倾覆弯矩

侧向刚度不规则验算

主菜单选择结果>分析结果表格>层>侧向刚度不规则验算:

输出各层的层刚度比，并判断侧向刚度是否规则。

层刚度比

扭转不规则验算

主菜单选择结果>分析结果表格>层>扭转不规则验算

输出各种工况下各层的高度，标高，层间位移，楼层最大层间位移，并判断扭转是否规则。

扭转不规则验算

薄弱层验算

主菜单选择结果>分析结果表格>层>楼层承载力突变验算：

输出各层抗剪承载力，本层与上一层的抗剪承载力之比，并判断各层强度是否规则。

楼层承载力突变验算

一般设计参数

1：

主菜单选择设计>一般设计参数>定义计算长度系数：

设计类型：

三维

由程序自动计算“计算长度系数”：

若选则按GB50010-2002第7.3.11条中第3想算，否则按条中表计算，此时须设计项算，否则按条中表计算，此时须设计者自己输入计算长度系数。

注：

此时

自动计算

“计算长

度系数”

只适用于

钢结构。

定义框架

2：

主菜单选择设计>一般设计参数>指定构件：

自动指定构件自由长度。

当梁单元中间被其它节点分割成几部分时，需由程序自动指定构件，定义梁单元

在强轴作用平面内的自由长度。

注：

当有非直线梁单元时,需在模型中选择此梁单元由手动完成。

指定构件

2：

主菜单选择设计>一般设计参数>编辑构件类型：

定义框架柱：

角柱、底层柱定义框架梁定义剪力墙：

加强位置、一般位置

注：

此功

能可以用

于指定斜

向构件，

例如斜

柱、斜梁

等。

编辑构件类型

钢筋混凝土构件设计参数

1：

主菜单选择设计>钢筋混凝土构件设计参数>定义抗震等级：

定义抗震等级及梁端弯矩调幅系数

设计标准

2：

主菜单选择设计>钢筋混凝土构件设计参数>编辑混凝土材料特性:

定义主筋、箍筋设计强度及混凝土强度等级

钢筋混凝土材料特性

3：

主菜单选择设计>钢筋混凝土构件设计参数>定义设计用钢筋直径:

选择梁、柱、墙钢筋直径及混凝土保护层厚度

钢筋设计标准

钢筋混凝土构件设计

1：

主菜单选择设计>钢筋混凝土构件配筋设计>梁配筋设计:

梁设计结果查看

选择项勾选某个梁单元，再勾选连接模型空间，在模型空间可以看到你选择的梁单元，点选图形结果以图

形方式输出，点选详细结果以文本文件输出。

梁设计结果

2：

主菜单选择设计>钢筋混凝土构件配筋设计>柱配筋设计:

柱设计结果查看

柱设计结果

3：

主菜单选设计>钢筋混凝土构件配筋设计>墙配筋设计:

墙设计结果查看

墙设计结果

平面输出设计结果

主菜单选择设计>钢筋砼结构设计结果简图：

荷载工况及组合：

allcombination

验算比：

组合；钢筋：

实配钢筋（所需配筋面积）；显示：

梁、柱、墙

注：

程序可以

输出实配钢筋

和所需配筋面

积，注意单位。

平面配筋结果输出