基于MIDAS_GEN高层剪力墙结构push-over分析(可参考)

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midas关于Pushover分析总结

M i das进行P ushover分析的总结 1.1版-----完全是个人体会，有所错误在所难免一．不得不说的基本概念1．P ushover是什么和前提条件P ushover也叫推倒分析，是一种静力弹塑性分析方法，或者叫非线性静力分析方法，在特定前提下，可以近似分析结构在地震作用下的性能变化情况。

给桥梁用某种方式，比如墩顶集中力方式，施加单调增加的荷载，相应的荷载位移关系就会呈现明显的非线性特征。

这里可以认为IO是处在正常使用状态，LS为承载能力极限状态，CP是完全倒塌破坏。

从IO开始结构开始进入弹塑性状态，在LS前结构的损伤尚可修复，且结构整体是安全的，而越过LS 损伤就难以修复了，但是CP前还不至于倒塌。

设计中对于不同构件或部位，在特定地震作用下，其性能要求是不一样的。

而特定的前提很明确，就是在整个地震反应时程中，结构反应由单一振型控制，在《公路桥梁抗震细则》（以下简称《细则》）中，认为常规桥梁中的规则桥梁都满足这一条件（条文说明 6.3.4），因此E1地震可以采用简化反应谱方法，也可用一般的多振型反应谱方法，E2则用Pus hover。

2．P ushover的分析目的在E2地震作用下，《细则》要求：可见，对于规则桥梁，只需要检算墩顶位移就可以了。

对于单柱墩，容许位移可按7.4.7条推荐的公式进行计算，而双柱墩按7.4.8条要求进行Pus hover分析根据塑性铰的最大容许转角（7.4.3）得到。

而无论是7.4.3还是7.4.7都要用到Φy和Φu，对于圆形或者矩形截面可按附录B计算，而特殊的截面，可按7.4.4和7.4.5的要求计算。

计算方法可以自己编程实现，也可用现成的软件如R es ponse2000等来作为工具。

而对于在特定的E2地震作用下，墩顶的位移，都需要用P ushover的能力谱法得到。

所以Pus hover的目的一个是画出荷载位移曲线后，找到塑性铰达到最大容许转角时的曲线点，计算出墩顶容许位移，第2个目的是应用能力谱法，找到性能点，得到E2地震作用下，墩顶的位移。

基于MIDAS／GEN高层剪力墙结构push-over分析

基于MIDAS/GEN高层剪力墙结构push-over分析【摘要】基于性能抗震设计的基本思想是使被设计的建筑物在使用期间满足各种预定功能或性能目标要求。

本文采用MIDAS/GEN对一栋31层剪力墙结构进行静力弹塑性分析，结果表明，该方法从层间位移角、塑性铰分布等方面对结构进行量化评价，并揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，实现了基于性能的抗震设计。

【关键词】MIDAS剪力墙push-over静力弹塑性基于性能抗震设计基于性能的抗震设计PBSD（performance based seismic design）思想是20世纪90年代初由美国学者提出，它是使设计出的结构在未来的地震灾害下能够维持所要求的性能水平。

我国一些学者也对PBSD进行了定义：基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标，根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。

本文采用MIDAS/GEN对一栋31层剪力墙结构进行静力弹塑性分析和抗震性能评价，从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行了综合的量化评价，揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，实现了基于性能的抗震设计。

1静力弹塑性分析方法静力弹塑性分析（PUSH-OVER ANALYSIS，以下简称POA）方法也称为推覆法，它基于美国的FEMA-273抗震评估方法和ATC-40报告[1]，是一种介于弹性分析和动力弹塑性分析之间的方法，其理论核心是“目标位移法”和“承载力谱法”。

其计算过程如下[6]:(1)准备结构数据。

包括建立结构模型，构件的物理常数和恢复力模型等；(2)计算结构在竖向荷载作用下的内力(将其与水平力作用下的内力叠加，作为某一级水平力作用下构件的内力，以判断构件是否开裂或屈服)；(3)在结构每一层的质心处，施加沿高度分布的某种水平荷载。

施加水平力的大小按以下原则确定：水平力产生的内力与2步所计算的内力叠加后，使一个或一批构件开裂或屈服；(4)对于开裂或屈服的构件，对其刚度进行修改后，再施加一级荷载，使得又一个或一批构件开裂或屈服；(5)不断重复3，4步，直至结构顶点位移足够大或塑性铰足够多，或达到预定的破坏极限状态；(6)绘制底部剪力¬¬¬¬¬¬—顶部位移关系曲线，即推覆分析曲线。

PUSHOVER分析

提要：本文首先介绍采用Midas/Gen进行Pushover分析的主要方法及使用心得，然后结合工程实例进行具体说明，其结果反映出此类结构在大震下表现的一些特点，可供类似设计参考。

关键词：Pushover 剪力墙结构超限高层 Midas/Gen静力弹塑性分析（Pushover）方法是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法，本质上是一种静力分析方法。

具体地说，就是在结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力，单调加荷载并逐级加大；一旦有构件开裂（或屈服）即修改其刚度（或使其退出工作），进而修改结构总刚度矩阵，进行下一步计算，依次循环直到结构达到预定的状态（成为机构、位移超限或达到目标位移），得到结构能力曲线，并判断是否出现性能点，从而判断是否达到相应的抗震性能目标[1]。

Pushover方法可分为两个部分，第一步建立结构能力谱曲线，第二步评估结构的抗震性能。

对剪力墙结构体系的超限高层而言，选取Pushover计算程序的关键是程序对墙单元的设定。

SAP2000、ETABS软件没有提供剪力墙塑性铰，对框-剪结构可将剪力墙人工转换为模拟支撑框架进行分析；对剪力墙结构来说，进行转换不可行。

而Midas/Gen程序提供了剪力墙Pushover单元（类似薄壁柱单元，详见用户手册），对剪力墙能够设置轴力－弯矩铰以及剪切铰。

下面将详细介绍如何在Midas/Gen中进行Pushover分析的步骤（以Midas/Gen 6.9.1为例）：一 Pushover分析步骤1. 结构建模并完成静力分析和构件设计直接在Midas/Gen中建模比较繁琐，可以用接口转换程序从SATWE(或其他程序如SAP2000)中导入。

SATWE转换程序由Midas/Gen提供，会根据PKPM的升级而更新。

转换仅需要SATWE中的Stru.sat 和Load.sat文件。

转换时需要注意的是，用转换程序导入SATWE的模型文件后，形成的是Midas/Gen的Stru.mgt文件，是模型的文本文件形式，需要在Midas/Gen中导入此文件，导入后还应该注意以下几个问题：1) 风荷载及反应谱荷载没有导进来，需要在Midas/Gen中重新定义；2) 需要定义自重、质量；3) 需要定义层信息，以及墙编号；此外，还应注意比较SATWE的质量与Midas/Gen的质量，并比较两者计算的周期结果实否一致。

MIDAS_Gen-PUSHOVER分析方法全攻略—730版

对于梁柱，“排序”选为“特性值”，“更新配筋”项激活
点“全选”按钮可自动勾选构件
别忘了最后更新配筋
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4、操作流程详解-配筋输入
对于墙，“排序” 选为“墙号＋层”， “更新配筋”项激活
定义PUSHOVER铰的刚度折减率默认值：在此修改默认值后点击确认键，则所有铰的刚度折减率都将自动修改。
自动计算具有分布型铰特性的梁单元的屈服强度时，需要参考梁单元某个位置的特性(如配筋) ：I端、J端、中心
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4、操作流程详解-配筋输入
方法2：用户自定义配筋结果
特点：在设计-钢筋混凝土构件设计参数-编辑验算用梁（柱、墙）截面参数，输入验算用截面，构件的最终实配配筋结果以此为准。可在方法一更新后配筋的基础上修改。
转换为加速度-位移关系能力谱曲线
3、pushover分析原理
需求谱曲线：地震作用的响应谱转换为用ADRS(Acceleration-Displacement Respo nse Spectrum)方式表现的需求谱(demand spectrum)。
Sa Sa
transform
Tn
Response Spectrum Demand Spectrum
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静力弹塑性分析(Pushover分析)两种方法剖析

静力弹塑性分析(Pushover分析)■简介Pushover分析是考虑构件的材料非线性特点，分析构件进入弹塑性状态直至到达极限状态时结构响应的方法。

Pushover分析是最近在地震研究及耐震设计中经常采用的基于性能的耐震设计(Performance-BasedSeismicDesign,PBSD)方法中最具代表性的分析方法。

所谓基于性能的耐震设计就是由用户及设计人员设定结构的目标性能(targetperformance)，并使结构设计能满足该目标性能的方法。

Pushover分析前要经过一般设计方法先进行耐震设计使结构满足小震不坏、中震可修的规范要求，然后再通过pushover分析评价结构在大震作用下是否能满足预先设定的目标性能。

计算等效地震静力荷载一般采用如图2.24所示的方法。

该方法是通过反应修正系数(R)将设计荷载降低并使结构能承受该荷载的方法。

在这里使用反应修正系数的原因是为了考虑结构进入弹塑性阶段时吸收地震能量的能力，即考虑结构具有的延性使结构超过弹性极限后还可以承受较大的塑性变形，所以设计时的地震作用就可以比对应的弹性结构折减很多，设计将会更经济。

目前我国的抗震规范中的反应谱分析方法中的小震影响系数曲线就是反应了这种设计思想。

这样的设计方法可以说是基于荷载的设计(force-baseddesign)方法。

一般来说结构刚度越大采用的修正系数R越大，一般在1~10之间。

但是这种基于荷载与抗力的比较进行的设计无法预测结构实际的地震响应，也无法从各构件的抗力推测出整体结构的耐震能力，设计人员在设计完成后对结构的耐震性能的把握也是模糊的。

基于性能的耐震设计中可由开发商或设计人员预先设定目标性能，即在预想的地震作用下事先设定结构的破坏程度或者耗能能力，并使结构设计满足该性能目标。

结构的耗能能力与结构的变形能力相关，所以要预测到结构的变形发展情况。

所以基于性能的耐震设计经常通过评价结构的变形来实现，所以也可称为基于位移的设计(displacement-baseddesign)。

MIDASGen 中做Pushover 分析的步骤

问: 在MIDAS/Gen中做Pushover分析的步骤?
答: Pushover Analysis 中文又称为静力弹塑性分析或推倒分析。

在MIDAS/Gen中混凝土结构和钢结构的静力弹塑性分析的步骤不尽相同。

混凝土结构的静力弹塑性分析步骤为分析->设计->静力弹塑性分析。

钢结构的静力弹塑性分析步骤为分析分析->静力弹塑性分析。

即混凝土结构必须经过配筋设计之后才能够做静力弹塑性分析，因为塑性铰的特性与配筋有关。

设计结束后，静力弹塑性分析的步骤如下：
1. 在静力弹塑性分析控制对话框中输入迭代计算的控制数据。

2. 定义静力弹塑性分析的荷载工况。

在此对话框中可选择初始荷载、位移控制量、是否考虑重力二阶效应和大位移、荷载的分布形式(推荐使用模态形式)。

3.定义铰类型(提供标准类型，用户也可以自定义)
4.分配塑性铰。

用户可以全选以后，按"适用"键。

5. 运行静力弹塑性分析。

6. 查看分析曲线。

浅谈静力弹塑性分析(Pushover)的理解与应用

浅谈静力弹塑性分析（Pushover ）的理解与应用摘要：本文首先介绍采用静力弹塑性分析（Pushover ）的主要理论基础和分析方法，以Midas/Gen 程序为例，采用计算实例进行具体说明弹塑性分析的步骤和过程，表明Pushover 是罕遇地震作用下结构分析的有效方法。

关键词：静力弹塑性 Pushover Midas/Gen 能力谱需求谱性能点一、基本理论静力弹塑性分析方法，也称Pushover 分析法，是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种静力分析方法，在一定精度范围内对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析。

简要地说，在结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力或侧向位移，单调加荷载（或位移）并逐级加大；一旦有构件开裂（或屈服）即修改其刚度（或使其退出工作），进而修改结构总刚度矩阵，进行下一步计算，依次循环直到控制点达到目标位移或建筑物倾覆为止，得到结构能力曲线，之后对照确定条件下的需求谱，并判断是否出现性能点，从而评价结构是否能满足目标性能要求。

Pushover 分析的基本要素是能力谱曲线和需求谱曲线，将两条曲线放在同一张图上，得出交会点的位移值，同位移容许值比较，检验是否满足特定地震作用下的弹塑性变形要求。

能力谱曲线由能力曲线（基底剪力-顶点位移曲线）转化而来（图1）。

与地震作用相应的结构基底剪力与结构加速度为正相关关系，顶点位移与谱位移为正相关关系，两种曲线形状一致。

其对应关系为：1/αG V S a =roofroof d X S ,11γ∆=，图1 基底剪力-顶点位移曲线转换为能力谱曲线其中1α、1γ、roof X ,1分别为第一阵型的质量系数，参与系数、顶点位移。

该曲线与主要建筑材料的本构关系曲线具有相似性，其实其物理意义亦有对应，在初始阶段作用力与变形为线性关系，随着作用力的增大，逐渐进入弹塑性阶段，变形显著增长，不论对于构件，还是结构整体，都是这个规律。

需求谱曲线由标准的加速度响应谱曲线转化而来。

某高层建筑结构静力弹塑性(Pushover)分析

1Pushover 分析原理Pushover 分析法的原理是先在结构上施加竖向恒载和活载并保持不变，同时施加沿高度分布的某种水平荷载或位移作用，随着水平作用的不断增加，结构构件逐渐进入塑性状态，结构的梁、柱和剪力墙等构件出现塑性铰，最终达到将结构推至某一预定的目标位移或使结构发生破坏，然后停止增加侧向力，进而了解和评估结构在地震作用下的内力和变形特性、塑性铰出现的顺序和位置、薄弱环节及可能的破坏机制，以判断结构是否能经受得住未来可能发生的地震作用，如不满足则对局部薄弱环节采取相应的抗震加固措施。

其主要过程如下：⑴对结构进行在恒载、活载、风荷载和多遇地震作用下的内力分析和截面配筋设计。

⑵建立能力谱曲线。

将地震作用简化为沿高度分布的某种水平荷载，并将其作用在结构的计算模型上，运用荷载增量或以增量控制进行结构的非线性静力分析，直至结构顶点达到目标位移值，得到结构基底剪力-顶点位移V b -U n 曲线，再将其转为谱加速度-谱位移S a -S d 曲线，即能力谱曲线。

⑶建立需求谱曲线。

根据设防烈度、场地类型、设计地震分组以及结构出现塑性变形后变化的阻尼比，通过反复迭代计算，得到结构在某一水准地震的需求谱曲线。

⑷确定性能点。

把前面得到的能力谱曲线和需求谱曲线画在同一坐标系中（如图1），两曲线的交点称为性能点。

该点所对应的位移即为结构在该水准地震作用下的结构顶点位移，由该位移可确定对应的所加水平荷载值，然后查出结构在该水平荷载作用下的塑性铰分布、内力和变形，这就是结构在该水准地震作用下的塑性铰分布、内力和变形。

⑸结构抗震性能评价。

经Pushover 分析后，得到性能点时塑性铰分布、内力和变形，作如下评价：①层间位移角、最大层间位移角是否满足抗震规范规定的弹塑性层间位移角限值；②构件的局部变形。

2工程概况及结构选型某高层住宅楼建筑总高为120m ，总建筑面积约10万m 2。

地下1～4层为机动车库及设备用房（负4层为人防地下室）；1～5层为商场及餐厅，6层以上分为3栋（E ～G 栋）36层的住宅，最大高宽比3.62。

Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用与研究的开题报告

Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用与研究的开题报告题目：Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用与研究一、选题的背景和意义高层建筑的建设已经成为了现代城市化进程中的一种发展趋势。

而高层建筑结构设计的关键是能够通过科学的分析和计算得到科学可靠的结构设计方案。

Pushover方法正是在这种背景下被广泛运用的结构分析方法之一，因其在模拟结构受到地震力和非平衡力作用时的反应能力方面具有独特的优势而被广泛应用。

本课题将针对高层建筑结构设计的一些典型问题，深入探究Pushover方法的基本原理、特点和应用，以期为高层建筑结构设计提供可靠的理论支持和技术方案。

二、研究内容和方法本课题将以Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用及其研究为主要研究内容。

具体内容包括：1. Pushover方法的基本原理和特点2. Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用3. 利用Pushover方法分析高层建筑结构的可靠性和安全性针对以上研究内容，我们将采用以下研究方法：1. 文献综述法：阅读大量关于Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用的相关文献，了解目前相关理论研究的最新进展和发展方向；2. 案例分析法：选取有代表性的高层建筑结构，应用Pushover方法进行分析，探究其设计方案的可行性和可靠性；3. 数值模拟法：使用特定软件对所选案例进行数值模拟，以得到更加准确的分析结果。

三、预期成果本课题的预期成果包括：1. 对Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用进行全面分析和评估；2. 提出可行的高层建筑结构设计方案，为工程实践提供理论支持；3. 发表一篇学术论文，将研究成果推广到学术界和工程实践中。

PUSHOVER分析方法全攻略

静力弹塑性分析方法-Gen 730版
北京迈达斯技术有限公司
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内容目录
• 1 大震分析程序简介 • 2、MIDAS/Gen适用范围 • 3、 pushover分析原理 • 4、操作流程详解 • 5、常见问题与解答
可以做墙元。——操作便利，但人为可干预性较弱。
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2、MIDAS/Gen适用范围
高层结构空间结构体育场
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分析目的： Pushover分析前要经过一般设计方法先进行耐震设计使结构满足小震不
坏、中震可修的规范要求，然后再通过pushover分析评价结构在大震作用下是否满足预先设定的目标性能。如：
1、通过pushover分析得到结构能力曲线。与需求谱曲线比较，判断结构是否能够找到性能点，从整体上满足设定的大震需求性能目标。
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1、主要大震分析程序
方法
优缺点
应用程序主要特点
1、优点：方法简单，便于理解。与动力时
静力弹塑性程分析法相比，Pushover方法概念清晰，实施相对简单，能使设计人员在一定程度
分析
性能点处基底剪力、控制点的位移。可与小震下基底剪力及控制点位移比较，判断大震pushover分析结果的合理性。一般为3～4倍。

midas高层建筑的PUSHOVER分析

一般在做基础设计时考虑活荷载折减，其它情况可不考虑。考虑时由设计者直接输入折减系数。
9：主菜单选择设计>一般设计参数>地震作用放大系数：
考虑时由设计者直接输入放大系数。
10：主菜单选择设计>一般设计参数>编辑构件类型：
定义框架梁、框架柱、墙。
选项：添加/替换构件类型：梁梁：框架梁
在模型窗口利用过滤器
2．主菜单选择设计>静力弹塑性分析>PUSHOVER 荷载工况：添加
静力弹塑性分析的荷载工况：push-y 控制选项：一般控制最大平移：0.2m 勾选使用初始荷载荷载分布形式：模态振型：1 放大系数：1
按
即可
图 12 静力弹塑性分析荷载工况
3．主菜单选择设计>静力弹塑性分析>PUSHOVER 荷载工况：
高层建筑的pushover分析14图21塑性铰产生的状态y方向图22塑性铰产生的状态x方向高层建筑的pushover分析15pushover计算书1结构分析计算11结构分析采用程序结构分析采用midasgengeneralstructuredesignandanalysissystem该软件由世界最大的钢铁集团韩国的浦项制铁posco集团开发是将通用的有限元分析内核与土木结构的专业性要求有机地结合的通用建筑结构有限元分析与设计软件
1、结构分析计算 ·········································································································15 2、计算结果·················································································································17 3、计算结果的工程判断······························································································21

基于MIDAS／GEN雅宝高科创新园push—over分析

方法。
关键词：基于性能抗震设计；ＩＡ； ‘ ＤＳ剪力墙；ｕｈｏｅ：Ｍｐｓ—ｖｒ静力弹塑性
１引言
总高１４４ｍＢ级高度）存在考虑偶然偏心的扭转位４．０（，
．、楼板有效宽度小于５％０、多塔等不规则基于性能的结构抗震设计是指对应不同设防水平、移比大于Ｉ２项，于高度超限和一般不规则超限高层建筑。场地抗属不同的结构，出相应的性能目标，提由不同的性能目标震设防烈度为７度，设计基本地震加速度值０１ｇ设．０，提出不同的抗震设防标准，用一定的建筑材料、工采施计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ｉ类。Ｉ方法和结构分析手段完成设计，所设计的建筑物在未使（）算模型。三维有限元模型，图１示。２计如所来的地震中具备预期的功能，从而使建筑物在整个使用期内，在可能遭遇的地震作用下总的费用最少，设计所
合的量化评价，示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环揭节，实现了基于性能的抗震设计。
２静力弹塑性分析方法
静力弹塑性分析（ＵＨＯＥＮＬＳＳ以下简称ＰＳ —ＶＲＡＡＹＩ，
ＰＡ方法也称为推覆法，基于美国的ＦＭ一７Ｏ）它ＥＡ２３抗震
周期
Ｔ２
Ｔ３
３４５００
．
３．ＯＯ１６

MIDAS-PUSHOVER分析方法

2、MIDAS/Gen适用范围 MIDAS/Gen适用范围
高层结构
空间结构
体育场
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3、pushover分析原理 pushover分析原理
方法原理：方法原理： Pushover分析通过考虑构件的材料非线性特点，评估构件进入弹塑性状态直至到达极限状态时结构性能的方法。 Pushover分析是最近在地震研究及耐震设计中经常采用的基于性能的耐震设计(Performance-Based Seismic Design, PBSD)方法中最具代表性的分析方法。所谓基于性能的耐震设计就是由用户及设计人员设定结构的目标性能(target performance)，并使结构设计能满足该目标性能的方法。分析目的：分析目的： Pushover分析前要经过一般设计方法先进行耐震设计使结构满足小震不坏、中震可修的规范要求，然后再通过pushover分析评价结构在大震作用下是否满足预先设定的目标性能。如： 1、通过pushover分析得到结构能力曲线。与需求谱曲线比较，判断结构是否能够找到性能点，从整体上满足设定的大震需求性能目标。 2、性能点状态下结构的最大层间位移角是否满足规范“层间弹塑性位移角限值”的要求。（框架1/50,框剪1/100,纯剪1/120,框支层1/120） 3、是否在模拟结构地震反应不断加大的过程中，构件的破坏顺序（塑性铰开展）和概念设计预期相符，梁、柱、墙等构件的变形, 是否超过构件某一性能水准下的允许变形。
静力弹塑性分析方法静力弹塑性分析方法-Gen 730版 730版
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gen用户培训手册五钢混pushover分析

MIDAS/Gen 培训课程（五）—钢筋混凝土结构PUSHOVER 分析北京市海淀区中关村南大街乙56号方圆大厦1402室Phone : 010-8802-6170 Fax : 010-8802-6171 E-mail : Beijing@ A nalysis S oftwareM odeling, I ntegrated D esign &h tt p://w ww .z h a o c h i n a .c o m .c n /b b s /奇奇怪论坛目录简要...........................................................................................................................................1 设定操作环境及定义材料和截面...........................................................................................2 用建模助手建立模型...............................................................................................................4 建立框架柱及剪力墙...............................................................................................................5 楼层复制及生成层数据文件...................................................................................................6 定义边界条件...........................................................................................................................7 输入楼面及梁单元荷载...........................................................................................................7 输入风荷载.............................................................................................................................11 输入反映谱分析数据.............................................................................................................12 定义结构类型.........................................................................................................................13 定义质量 ............................................................................................13 运行分析...............................................................................................................................144 荷载组合.................................................................................................................................14 一般设计参数.......................................................................................................................155 钢筋混凝土构件设计参数...................................................................................................177 钢筋混凝土构件设计...........................................................................................................199 静力弹塑性（PUSHOVER ）分析.. (222)h tt p://w ww .z h a o c h i n a .c o m .c n /b b s /奇奇怪论坛简要本例题介绍使用Midas/Gen 的时程分析功能来进行抗震设计的方法。

Pushover分析原理与MIDAS_GEN计算实例

Pushover分析原理与MIDAS_GEN计算实例科技论坛Pushover 分析原理与MIDAS/GEN 计算实例崔延卫李建新(河南省建筑设计研究院有限公司，河南郑州450014)作为结构抗震性能分析的重要方法之一，Pushover 分析将非线性静力计算结果与弹性反应谱紧密结合起来，用静力分析的方法预测结构在地震作用下的动力反应和抗震性能，在基于性能的抗震设计中得到了广泛的应用。

1Pushover 分析方法的基本原理Pushover 方法是近年来国内外应用较为广泛的一种地震反应静力弹塑性分析方法，利用静力弹塑性分析(Pushover Analysis)进行结构分析的优点在于:既能对结构在多遇地震下的弹性设计进行校核,也能够确定结构在罕遇地震下潜在的破坏机制,找到最先破坏的薄弱环节,从而使设计者仅对局部薄弱环节进行修复和加强,不改变整体结构的性能,就能使整体结构达到预定的使用功能。

对多遇地震的计算,可以与弹性分析的结果进行验证,看总侧移和层间位移角、各杆件是否满足弹性极限要求,各杆件是否处于弹性状态;对罕遇地震的计算,可以检验总侧移和层间位移角、各个杆件是否超过弹塑性极限状态,是否满足大震不倒的要求。

Pushover 方法没有严密的理论基础,它是基于以下两个假设[1]:a.假定结构的地震反应与某一等效的单自由度体系相关,这就意味着结构的地震反应仅由第一振型控制;b.在整个地震反应过程中，结构的形状向量保持不变。

显然,以上两个假设都不尽完善,侧向荷载的分布形式只与结构的基本自振周期和振型有关,没有考虑到结构高阶振型的影响;振型向量一般只凭经验假定,现阶段没有具体可行的办法,而振型向量选取的正确与否对结构特征参数的确定有较大的影响。

但经过大量的实验研究表明,对于地震反应由第一振型控制的多自由度结构,Pushover 方法可以很准确地预测结构的最大地震反应。

2Pushover 分析方法的实施步骤M IDAS/GEN 程序提供的静力弹塑性分析方法,基于两本手册[2]:美国技术应用委员会的《混凝土建筑抗震评估和修复》(ATC-40)和美国联邦紧急管理厅的《房屋抗震加固指南》(FEM A273/274)，其中混凝土塑性铰特性和性能指标来自于ATC-40,而静力弹塑性分析的具体方法则采用了ATC-40的能力谱法。

MIDAS_GEN在高层建筑结构中的应用_侯高峰

62 工程与建设 2008 年第 22 卷第 1 期
侯高峰: M IDAS/ GEN 在高层建筑结构中的应用
工程设计 G O N GC H E N G S H E J I
个集成的图形界面内实现。从其基于 3D 物体的图像建模环境, 到在一强大用户界面中整合的众多分析和设计选择的方面来看, SAP2000 已经被证实是最具集成化、高效率和实用的通用软件。
运用 M IDAS/ GEN 中模态分析模块, 计算出此
框架筒体前 3 阶固有频率, 见表 1 所列。
表 1 前 3 阶固有频率
Hz
模态
1
23ຫໍສະໝຸດ ANS YS 模型解 MIDAS/ GEN 模型解
1. 588 2 1. 701 7
2. 565 6 2. 634 8
3. 131 6 3. 316 3
振型描述
当今计算机及计算技术的高速发展, 各种大型有限元分析程序软件将是对各种结构新颖的高层建筑实际工程问题进行数值分析的有力工具, 正受到高层结构工程界的广泛重视。近年来国外的一些大型商业化有限元程序得到了较大的发展, 其中最著名的软
件有: ANSYS、ADINA、M SC. NAST RAN、SAP2000 等, 它们在功能上、求解器的能力及规模上以及在建模手段上有了很大的提高, 并且各自有自己的风格。这些软件包都能解决工程结构的线性和非线性的静、动力问题, 并且在土建、水利等结构分析中发挥了巨大的作用[ 5] 。
M SC. NAST RAN 是美国宇航局开发研制的, 它是集几何访问、有限元建模、分析及数据可视化于一体的新一代框架式软件系统, 特别提供虚拟应变片测量, 即直接贴到有限元分析模型上的虚拟应变片, 可读出此应变片各方向的应力与应变, 提供实验与分析结果的比对。此外, 程序还提供了开放式用户开发环境和 DM AP 语言及 10 余种 CAD 接口, 以满足用户的特殊需要[ 6] 。

基于MIDAS／GEN某高层酒店静力弹塑性分析

活建筑数量不多，面积不大，使用上又无明显的矛盾，应应的反映。 ●
考虑合并建造，避免因建筑分散、零乱、占地多而不经
济。【参考文献】
人学硕士学位论文，２００９．
１］余建锋．南方轻工业厂区设计若Ｔ问题探索［Ｄ］．华南理工工业建筑群体组合，除了在满足生产工艺要求下，［
步将结构推至一个给定的目标位移来研究分析结构的线性性能，从而判断结构及构件源自的变形、受力是否满足
设计要求。其计算过程如下叫：
同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。本文采用ＭＩＤＡＳ／ＧＥＮ对一栋ｌ６层框架剪力墙结构酒店进行静力弹塑性分析和抗震性能评价，从层
问位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行了综合的量化评价，揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节，实现了基于性能的抗震设计。
（１）准备结构数据。包括建立结构模型，构件的物理常数和恢复力模型等；
（２）计算结构在竖向荷载作用下的内力（将其与水平
力作用下的内力叠加，作为某一级水平力作用下构件的内力，以判断构件是否开裂或屈服）；（３）在结构每一层的质心处，施加沿高度分布的某种

基于MIDAS的某高层剪力墙结构带端部转换的抗震性能分析

基于MIDAS的某高层剪力墙结构带端部转换的抗震性能分析摘要：本文以某高层剪力墙结构带端部转换为例，采用有限元软件MIDAS/Building分别进行多遇地震下的弹性计算和罕遇地震下的弹塑性分析，了解各构件损伤出铰情况，对结构的整体抗震性能进行综合评估。

计算结果表明，在罕遇地震下转换构件具有较大的侧向刚度和承载能力，能够实现抗震性能设计目标。

关键词：端部转换，MIDAS，弹塑性分析，抗震性能引言随着城市化进程的加速，高层建筑不断增多，城市商业区的很多高层建筑往往功能上要求建筑底部具有较大空间用作餐馆、商场，而上部用为写字楼或住宅。

不同建筑功能的需求产生这类建筑结构形式的转换问题。

沿竖向的使用功能变化,使得上部结构刚度大,下部结构刚度小,这就要求设计中必须采用合理的结构形式,实现楼层上下部分之间的合理过渡,并沿竖向将两者有效地组合在一起,实现高层建筑的多功能用途。

根据我国《建筑抗震设计规范》第3.6.2条规定：“不规则且具有明显薄弱部位可能导致重大地震破坏的建筑结构，应按本规范有关规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析”。

1.工程概况合肥万达城二期销售物业C-2地块，位于合肥市滨湖新区嘉陵江路以南、贵阳路以北、湖南路以东、庐州大道以西之间的地块。

以A户型5#楼为例，南入口门厅及端部带商业部分需转换，存在局部错层。

剪力墙结构，主体建筑总高度为89.9m，地上31层。

设防分类及地震作用本工程抗震设防分类为丙类，设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组。

小震计算分析时按反应谱计算，特征周期0.35s，结构阻尼比为0.05，地震影响系数最大值取0.08。

转换层以上抗震等级为二级，转换层及以下抗震等级为一级。

不规则类型参照建设部文件建质【2010】109号令《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的通知中的附录一中表一~表三进行不规则情况判断：1、局部转换。

MIDASGen软件常见问题与解答3

四、查看结果问：在荷载组合中,“一般”有两个包络,而“混凝土设计”和“钢结构设计”中不能自动生成包络,“一般”与“混凝土设计”和“钢结构设计”是何关系？答：荷载组合中的“混凝土设计”、“钢结构设计”、“SRC设计”是为设计准备的。

设计中使用的荷载组合并不一定是内力最大值。

所以设计中使用的荷载组合需要一一进行设计后才能知道。

程序在输出的计算书中列出了设计中使用的荷载组合(这部分由程序内部一一计算)，简单的说“一般”中的包络是内力包络，而各分项中的包络需要的是配筋包络。

该部分由程序一一计算后在计算书中输出。

问：考虑双向地震作用时，在设计组合里面只有“钝化”，无法选择“激活”，程序在设计时候是否考虑的了双向地震作用？答：程序在设计时候是考虑的了双向地震作用的。

问：用MIDAS的非线性分析的弧长法来计算结构的极限荷载，请问如何画出荷载位移曲线，如何查看极限荷载相对于施加荷载的比值？答：在“结果/阶段步骤时程图表”中查看。

问：结构自振周期很长是什么原因？答：结构周期很长的原因可能应该注意一下几个方面1、模型中有自由结点或结点没有分割单元2、模型中的墙单元子类型为“膜”，应该改为“板”3、如果与其它程序分析的周期不一致，注意检查质量是否一样、个别构件刚度是否人为调整了。

问：反应谱分析时开始我们设定地震力作用方向，在计算结束后能否提供最不利地震力作用方向，PKPM能提供。

答：MIDAS现在不能提供，但可按照PKPM提供的最不利方向进行验算。

问：反应谱分析荷载组合时为什么产生(RS,ES)两种工况，各表示什么意思?答：在使用反应谱分析的时候，RS：是指反应谱荷载工况；ES在勾选了“偶然偏心”的时候才生成，单独给出偶然偏心带来的地震作用。

在使用“荷载/横向荷载/静力地震作用”（即底部剪力法）时ES指的是静力地震荷载工况。

问：考虑偶然偏心后结构整体分析结果怎么看？荷载工况EX(ES)、EX(RS)是什么意思？答：看层间位移及层间位移角时，应该选择无偏心地震作用工况，即EX(RS)和EY(RS)；看层间位移比，即最大层间位移与平均层间位移比时，应该选择偶然偏心与无偏心地震作用工况组合的结果，即EX(RS)±EX(ES)和EY(RS)±EY(ES)，偶然偏心地震作用工况即EX(ES)和EY(ES)。