抗震分析设计在midas中的实现
7.多点激振分析概述及在midasGen的实现(精)
7. 多点激振分析概述及在 midas Gen的实现舒哲1. 概要地震波在向四周传播的过程中,不仅有时间上的变化特性,而且存在着明显的空间变化特性。
传统上, 对多数结构进行抗震设计时,都忽略了地震动的空间变化这一特性。
对于平面尺寸较小的建筑物(如通常的工业与民用建筑 ,地震动的空间变化特性影响不大,忽略地震动的空间变化特性是能够满足此类建筑物的抗震设计要求的。
然而,对于跨度很大的结构,由于波列传播波速的有限性、相干性的损失以及局部场地地质的不同等都会导致各支承点的地震激励出现显著差异。
图 7.1 行波效应示意图地震动对于大跨结构的空间效应主要有以下几个方面:1、非均一性效应:地震波从震源传播到两个不同测点时,其传播介质的不均匀性,对于非典型震源, 两个不同测点的地震波可能是从震源的不同部位释放的地震波及其不同比例的叠加,从而引起两个测点地震动的差异,导致相干特性的降低,此就是非均一性效应。
2、行波效应 :由于地震波传播路径的不同,地震波从震源传到两测点的时间差异,从而导致的相干性的降低,此种现象叫行波效应。
3、衰减效应:由于两测点到震源的距离不同,导致的相干性的降低,这种效应叫衰减效应。
4、局部场地效应:地震波传至基岩时,再向地表传播时,由于两测点处表层局部场地地质条件不一样,导致两测点处的地震动相干性的降低,这种现象叫局部场地效应。
对于实际工程,衰减效应影响不是很明显,通常情况不予考虑,根据理论分析和工程实际得到:相对于地震一致运动来说,考虑行波效应产生对结构的影响不容忽视,而考虑激励点之间的相干性 (非均一性效应、局部场地效应对结构的影响相对较小,所以一般考虑多点 (非一致地震反应分析也首先考虑行波效应对结构的影响。
行波效应主要考虑了地震波传播在时间上的差异 ,而忽略了诸如幅值、频谱、持时等其它信息 [1]。
2. 分析方法到目前为止,大跨结构抗震分析经历了静力理论、反应谱理论、动力理论的演变过程,与其相对应的抗震分析方法为:反应谱方法、时程分析方法、随机振动法。
在MIDASGen中如何实现中震设计
在MIDAS/Gen中如何实现中震设计？中震弹性设计就是在中震时结构的抗震承载力满足弹性设计要求，中震不屈服的设计就是地震作用下的内力按中震进行计算。
中震弹性设计与中震不屈服的设计在MIDAS中的实现一、中震弹性设计1、在MIDAS/Gen中定义中震反应谱主菜单》荷载》反应谱分析数据》反应谱函数：定义中震反应谱，即在定义相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可。
2、定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数。
3、其它设计参数的定义均同小震设计。
二、中震不屈服设计1、在MIDAS/Gen中定义中震反应谱。
内容同中震弹性设计。
2、定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数）。
内容同中震弹性设计。
3、定义荷载组合时将地震作用分项系数取为1.0。
4、将材料分项系数定义为1.0，即构件承载力验算时取用材料强度的标准植。
5、其它操作均同小震设计。
《抗规》中对中震设计的内容涉及很少，仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的判断标准和设计要求，我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的，但随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计，而这两种设计方法在MIDAS/Gen中都可以实现，具体说明如下：一、中震弹性设计结构的抗震承载力满足弹性设计要求，最大地震影响系数α按表1取值，在中震作用下，设计时可不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数），但应采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数，构件的承载力计算时材料强度采用设计值。
表1 地震影响系数（β为相对于小震的放大系数）1、在MIDAS/Gen中定义中震反应谱主菜单》荷载》反应谱分析数据》反应谱函数：定义中震反应谱，即在定义相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表1取用。
Midas-城市桥梁抗震分析及验算资料讲解
• 一、延性设计理念
目录
• 二、Midas 抗震分析前处理
• 三、Midas 抗震分析后处理
• 四、结论
1. 荷载工况
完成反应谱分析后，需要定义混凝土的荷载工况，一般点击自动生成。规范选择城市桥梁抗震设 计规范。
Midas 抗震分析后处理
2. 后处理验算
点击设计-RC设计
①RC设计参数
这里的规范同前，也需要选 择城市桥梁抗震设计规范。
Midas 抗震分析前处理
模型特征值分析
在进行反应谱分析之前要计算模型的振型：首先c在结构类型中将模型定义为3D的，勾选将自重 转化为质量，同时还要将外荷载转化为质量（自重不必要转化）。
Midas 抗震分析前处理
采用多重Ritz向量法进行特征值分析，水平向 各取40阶振型，保证振型参与质量达到90% 以上。
（b）结构振动引起的破坏 例如：地震强度过大，或者强度延性不足，结构的布置或者构造不合 理。
延性设计理念
3. 延性设计
桥梁结构体系中设置延性构件，桥梁在E2地震作用下，延性构件进入塑 性状态进行耗能，同时可以减小结构刚度，增大结构周期，达到减小地 震动响应的目的。
类型 Ⅰ
类型 Ⅱ
延性设计理念
规范中延性设计理念的体现
Midas 抗震分析前处理
2. 反应谱分析
A类规则桥梁 ，E1和E2地震 均选择MM法
Midas 抗震分析前处理
地震反应谱的确定
根 据 设 计 参 数 ， 选 择 E1 地 震 动反应谱参数。
Midas 抗震分析前处理
E1地震作用下反应谱设计参数
Midas 抗震分析前处理
E2地震作用下反应谱设计参数
运行后可在结果-振型中查看周期 与振型。 同时点击自振模态可以输出周期 与振型的数据表格。
MIDAS在抗震计算中的应用
MIDAS在抗震计算中的应用摘要:近年来,桥梁抗震的计算得到越来越多的重视。
利用MIDAS 软件建立抗震模型,介绍抗震设计的心得体会。
关键词:抗震Pushover 反应谱汶川地震、玉树地震等高震级地震后,许多交通要道往往因为桥梁的破坏导致救灾物资不能及时运送到灾区,这给人们留下了惨痛的教训。
因此利用新的抗震设计规范进行抗震设计是时下桥梁设计中的重点问题。
此次使用MIDAS软件建立抗震模型,分析探讨抗震计算中遇到的几点问题。
1 抗震设计Pushover介绍Pushover是一种静力弹塑性分析,或者叫非线形静力分析方法,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。
由图1荷载—位移曲线我们可以看出,IO是处在正常使用状态,LS 为承载能力极限状态,CP则是完全倒塌破坏。
从IO开始结构可是进入弹塑性状态,在LS前结构整体是安全的,LS后则结构损伤无法修复,但CP前还不至于倒塌。
设计中对于不同构件部位,其性能要求是不一样的。
对于常规桥梁中的规则桥梁来说,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Pushover。
根据《公路桥梁抗震设计细则》要求,规则桥梁只需要验算墩顶位移就可以了。
单柱墩可用公式:对于双柱墩,即进行Pushover分析,根据Pushover的能力谱法找到性能点,得到墩顶位移。
抗震设计中墩柱作为延性构件设计,我们还能判断性能点对应的各塑性铰状态,设计中最好能让塑性铰处于IO和LS之间,最大限度的发挥材料的性能而结构整体确是安全可靠的。
2 MIDAS的Pushover分析模型对于双柱墩,即进行Pushover分析,根据Pushover的能力谱法找到性能点,得到墩顶位移。
本次与手算结果进行对比,验证该Pushover模型的可靠性。
Pushover分析模型建立:(1)配筋条件的输入;(2)定义pushover主控数据;(3)定义pushover工况;(4)定义铰特性值,并分配铰;(5)计算与查看pushover分析结果。
midasBuilding建筑抗震性能化设计[详细]
![midasBuilding建筑抗震性能化设计[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/fe07ab474693daef5ff73d64.png)
关键构件：其失效可能引起结构的连续破坏或危及生命安全的严重破坏的构件
• 底部加强部位的重要竖向构件(底部加强区剪力墙、框架柱) • 水平转换构件及与其相连竖向支承构件(转换梁、框支柱) • 大跨连体结构的连接体及与其相连的的竖向支承构件 • 大悬挑结构的主要悬挑构件 • 加强层伸臂和周边环带结构的竖向支承构件 • 承托上部多个楼层框架柱的腰桁架 • 长短柱在同一楼层且数量相当时该层各个长短柱 • 扭转变形很大部位的竖向（斜向）构件 • 重要的斜撑构件；
midas Building 建筑抗震性能化设计
北京迈达斯技术有限公司
技术中心
侯晓武
ontents
1 什么是性能设计 2 性能设计的发展
3 规范中的性能设计
4
midas Building中性能 设计实现方法
第一节
什么是 性能设计？
1 什么是性能设计？
Part
常规抗震设计方法 “三水准，两阶段”
普通竖向构件 弯矩
常规设计
剪力 常规设计
轴力 常规设计
耗能构件 弯矩
常规设计
3.11.3-1
3.11.3-1
3.11.3-1
3.11.3-1
3.11.3-1 常规设计
3.11.3-1 常规设计
3.11.3-2 常规设计
3.11.3-2 常规设计
3.11.3-1 3.11.3-2 常规设计 3.11.3-2 3.11.3-3(a) 常规设计 3.11.3-3(a) 3.11.3-3(a)
3 规范中的性能设计
Part
高规3.11.3条中对各种构件的各内力成分给出了计算公式(见下表)。
性能 目标 目标A 目标B 目标C 目标D
地震作用
MIDAS在抗震分析中的实例应用
ＭＩ Ａ ／ Ｅ Ｄ Ｓ Ｇ Ｎ是 指 “ ｅｅａ ｓ ｕｔｒ ｄｓ ｎｓｓ ｍ ｆ ｉｄｗ Ｇ ｎｒｌ ｔ ｃ ｅ ｅｉ ｙｔ ｏ ｗｎ ｏ ｓ ｒ ｕ ｇ ｅ ｒ 图 １ 图 ２为结构在 ， 和 ｙ两个方 向地震作用 下 ， 种软件分 两 ｅ ｖ ｏｍ ｎ” 即， Ｗｉｄｗ 为开发 平 台的通用 的结 构分 析与优 别计算 出的 向和 ｙ向层 间位 移角 。可 以看 出 ， ｎｉ ｎ ｅｔ ， 以 ｎ ｏ ｓ ｒ 两种软 件的计算 化设计系统 。在 结构 设计 方 面 ， Ｄ Ｓ Ｇ Ｎ全面强 化 了实 际工 结果是非 常接 近的。表 明无论是 Ｐ Ｐ ＭＩＡ ／ Ｅ Ｋ Ｍ还 是 ＭＩ Ａ Ｄ Ｓ在结构 弹性
结构满足使 用的安全度及舒适度 。
关键词 ： 建筑结构 ， 震性能 ， 抗 弹性状 态 中图分类号 ：Ｕ ７ ． １ Ｔ ９ ３ ３ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
风荷载及地震荷载需 要按 Ｓ Ｔ Ａ ＷＥ中的定义 重新 定义 ； ） 工过 ５施
ＩＡ 随着经济及科学技 术 的发展 ， 来越 多 的高层 ， 越 超高 层建 筑 程的模拟也应体现在 Ｍ Ｄ Ｓ的计算 中。 至此 ， 小震 下利用 ＭＩ Ａ Ｄ Ｓ进行 结构分 析 的前 处理 已完成 ， 接 伫立于各个城市 。同时 ， 随着 人们 生活水 平 的提 高 ， 对建 筑 功能 得 的要求也越来 越多 元化 。这就 造 成 了建 筑逐 渐 在 高度 上 向 “ 更 下来 运行 ， 到计算 结果 。 表 １为两种计算 软件用 振 型分解 反应 谱法 计算 得到 的 弹性 高” 平 面上 向“ ， 复杂 ” 的方 向发 展。过去仅 通过 手算或 简单 的电 算复核的时代早 已远去 ， 各种力学分析 软件越来 越广泛 的应 用于 状态结果对 比。 结构分 析设计 中。 ＳＴ Ａ ＷＥ是 中国建筑科 学研究 院编制 的 ， 门用于多 、 专 高层建
MIDASCivil桥梁抗震分析与设计
动力平衡方程的解法
3、数值方法
可适用于线性和非线性领域 中心差分法 、常加速度法、线性加速度法
Newmark- 法 、Wilson- 法
不同参数对应的逐步积分法
特征值问题
当没有外荷载和阻尼时，n个自由度体系的运动方程
特征值问题 : 固有圆频率
模态向量
振型分析的原理
n个自由度体系的n个自振频率和模态向量:
表3.1.2-1 各类公路桥梁抗震措施等级
地震基
6
7
8
9
本烈度
桥梁分类
0.05 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4
A
8
9
9
更高，专门研究
B
7
8
8
9
9 >=9
C
6
7
7
8
8
9
D
6
7
7
8
8
9
桥梁抗震设防标准
多遇地震烈度（地震影响E1）：50年内超越概率为63%的地震烈度(=I-1.55) 设计地震烈度（地震影响E2） ：50年内超越概率为10%的地震烈度(=I) 罕遇地震烈度：50年内超越概率为2~3%的地震烈度(=I+1)
u 2 nu n2u 0
临界阻尼？
惯性力
惯性力
mu(t) cu(t) ku(t) mug (t)
达朗贝尔原理 (D’ Alembert’s Principle)
p(t)-fS -fD = mu
牛顿第二定律
静止/匀速运动
加速度运动
动力平衡方程的解法
mu cu ku mug
1、经典解法
总则1.0.5条：铁路工程应按多遇地震、设计地震、罕遇 地震三个地震动水准进行抗震设计。
公路抗震设计midas软件使用
公路抗震设计m i d a s软件使用-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN公路抗震设计验算功能一、公路抗震设计验算概述1.公路抗震设计使用方法程序根据《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01—2008）内容，对公路桥梁进行的抗震设计。
具体设计流程如下：1)建立分析模型；2)定义弯矩-曲率曲线（仅在桥墩及盖梁强度验算时定义）；3)输入反应谱地震荷载数据；4)运行分析；5)定义公路抗震设计用荷载组合；6)定义公路抗震设计参数及材料特性；7)定义截面配筋数据；8)定义抗震设计构件类型；9)运行抗震设计；10)查看抗震验算结果表格；11)查看抗震设计计算书——选择“设计〉RC设计〉输出RC设计计算书”。
2.公路抗震设计注意事项1)进行公路抗震设计的混凝土材料及钢筋材料特性必须选择JTG04（RC）规范，否则程序提示“抗震设计单元材料选择不正确”（结构分析时可不受此限制）；2)进行公路抗震设计的盖梁截面必须是“设计截面”中的截面，其他构件截面必须是“数据库/用户”中的截面，否则程序提示“抗震设计用数据不存在”；3)在设计截面的剪切验算位置栏中不输入信息，程序将按默认的剪切验算位置自动计算剪切应力，各种截面程序默认的剪切验算位置参见联机帮助；4)定义设计截面时输入的抗剪用腹板最小厚度将用来作为抗弯和抗剪验算的腹板厚度，因此一定要指定抗剪用腹板厚度，否则抗弯验算的结果不可信，且不能得到剪切应力的计算结果；5)程序默认水平的“设计截面”梁单元按梁设计，竖直的“数据库/用户”截面梁单元按柱设计，对于倾斜的梁单元，需要在“设计〉一般设计参数〉编辑构件类型”中指定构件类型，否则程序提示“不是适合的构件类型”的错误信息；6)梁构件的普通钢筋数据要在前处理的“截面钢筋”中输入，柱构件的普通钢筋数据要在“设计〉RC设计〉RC设计截面配筋”中输入，否则程序提示“抗震设计用数据不存在”；7)当设计规范选择为“JTG/T B02-01—2008”时，设计用截面配筋中“箍筋类型”的“直径”和“肢数”将采用按截面Y、Z向分开的方式输入，这样便于用户配置多种箍筋形式；8)定义弯矩-曲率曲线之前必须在“模型〉材料和截面特性〉弹塑性材料特性”中定义混凝土和钢筋材料的本构关系，否则因无材料特性而无法定义弯矩-曲率曲线；9) 程序按Ef y y =ε自动计算钢筋屈服应变，各等级钢筋屈服应变详见下表：钢筋等级 屈服应力fyMPa 弹性模量E MPa 默认屈服应变εyHRB335 335 % HRB400 400 % KL400 400 % R235235%10) 抗震验算构件（除盖梁外其他所有构件）必须在“设计〉一般设计参数〉自由长度、计算长度系数”中定义柱构件计算长度数据，否则程序提示“设计单元缺少计算长度数据”；11) 对于桥墩构件，计算长度数据0l 要用于程序计算P-M 曲线，所以必须要定义准确，否则程序默认取l l 20=；12) 反应谱函数中新增了“JTG/T B02-01—2008”规范，程序通过用户选择的不同参数按照规范公式（）计算输出水平向设计加速度反应谱函数，对于竖向设计加速度反应谱函数，程序先根据用户所选的“基岩”和“土层”来计算“竖向/水平向谱比函数R”，然后在水平反应谱函数的基础上按照规范的要求计算输出竖向设计加速度反应谱函数；13) 公路抗震设计用荷载组合必须在“结果〉荷载组合〉混凝土设计”中定义（程序自动生成或用户自定义），荷载工况中必须包括地震（反应谱）荷载类型，否则无法进行抗震设计验算；14)自动生成抗震荷载组合时，程序会将定义的所有地震（反应谱）荷载工况采用SRSS方式先进行组合，然后再按照规范的要求将永久作用与地震作用（SRSS结果）组合，组合时永久作用和地震作用组合系数均取；15)对于地震作用考虑到作用方向的不确定性，程序自动组合时考虑了正、反两个方向的组合，即一加一减的形式；16)自动生成抗震荷载组合时，地震作用中不考虑地震土压力和地震水压力，仅考虑地震动（反应谱）的作用，由于时程荷载不支持计算结果的线性叠加，所以荷载组合中的地震作用不考虑时程荷载，仅考虑反应谱荷载；17)程序根据地震作用等级和结构是否进入塑性状态，将抗震验算划分为“E1地震作用、E2地震作用（弹性）、E2地震作用（弹塑性）”三个阶段；18)定义桥墩构件时必须选择连续的桥墩单元，否则程序提示“[错误] 单元间没有连成直线”；程序按08抗震细则中公式（）计算，横19)对于双柱墩、排架墩，其顺桥向容许位移u桥向容许位移由用户自行计算后输入，程序不提供自动计算功能；20) “塑性铰区域”选项仅在E2地震作用弹塑性阶段计算延性墩柱剪力设计值0c V 时起作用，其中“底部”对应08抗震细则中公式（）和（）的内容，“顶、底部”对应公式（）和（）的内容；21) 桥墩验算时必须要有弯矩-曲率的关系数据，用户可以在前处理中定义“弯矩-曲率曲线”，也可以在“用户定义”中直接输入相关数据来定义弯矩-曲率关系，否则程序提示“[错误] 钢筋砼抗震设计构件类型 数据(号:4)内有错误。
midas-gts抗震数值分析方法
七-3、抗震分析
3、时程法分析 3）计算过程。 A、特征值分析。网格划分完成后，边界施加曲面弹簧（基床系数），
直接进行特征值分析，得到第1，2振型的周期，用于时程分析。 B、时程分析。网格划分完成后，边界施加曲面弹簧（阻尼），定义
1、山岭隧道
二、midas-gts应用领域
二、midas-gts应用领域
2、地下厂房（断层带）
3、水利大坝
二、midas-gts应用领域
二、中暑的原因 分析 1.人的散热的方式
人体适宜的外界温度是20-25˚c,相对湿度为40%-60%，通过以 下方式散热：
A. 辐射是散热最好途径。气温15-25˚c时，辐射散热约占60% ，散热最多部位是头部（约50%），其次为手及足部。温度 33˚c时，辐射散热降至零。
大或在横向有结构连接； B、地质条件沿地下结构纵向
变化较大，软硬不均； C、隧道线路存在急曲线。
七-3、抗震分析
2、反应位移法分析
1）计算荷载及其组合： A、地震作用（土层相对位移、结构惯性力和结构周围剪力作用），
可由一维土层地震反应分析得到；对于进行了工程场地地震安全 性评价工作的，应采用其得到的位移随深度的变化关系；对未进 行工程场地地震安全性评价工作的，可通过计算公式推算。 B、 非地震作用(土压、水压、自重等)取值、分类应按 《地铁设计规范》执行； C、抗震设计荷载组合应按《建筑抗震设计规范》规定执行。
提供的分析功能如下：
各种分析类型可参考程序自带例题，或yantubbs论坛、仿真论坛等。 D:\Program Files\MIDAS\GTS
(整理)midas Gen-钢筋混凝土框架结构抗震分析及设计
例题. 钢筋混凝土结构抗震分析及设计概要本例题介绍使用midas Gen 的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。
此例题的步骤如下:1.简介2.设定操作环境及定义材料和截面3.建立框架梁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8.输入风荷载9.输入反应谱分析数据10.定义结构类型11.定义质量12.运行分析13.荷载组合14.查看结果15.配筋设计16.计算书1 简介该例题通过建立一个六层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构模型，详细介绍了使用midas Gen建立结构模型、施加荷载和边界条件、查看分析结果及进行抗震设计的步骤和方法。
初学者按照本章提示的步骤进行操作，可以在短时间内熟悉和掌握midas Gen的环境及使用方法。
例题模型的基本数据如下：轴网尺寸：见平面图主梁：250mmx450mm，250mmx500mm次梁：250mmx400mm连梁：250mmx1000mm柱：500mmx500mm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2 设定操作环境及定义材料和截面在建立模型之前先设定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>设置>单位系: 长度 m, 力 kN图2 定义单位体系3.主菜单选择 特性>材料>材料特性值： 添加：定义C30混凝土材料号：1 名称：C30 规范：GB10(RC) 混凝土：C30 材料类型：各向同性注：也可以通过程序右下角随时更改单位。
图3 定义材料4.主菜单选择特性>截面>截面特性值：添加：定义梁、柱截面尺寸图4 定义梁、柱截面5.主菜单选择特性>截面>厚度：添加：定义剪力墙厚度图5 定义剪力墙厚度3. 建立框架梁1.主菜单选择节点/单元>节点>建立节点:坐标：0, 0, 0；复制次数：1次距离（dx,dy,dz）：0，15，0图6 建立节点2.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元:截面名称：250x450；节点连接： 1，2；图7 建立梁单元3.复制单元主菜单选择 节点/单元>单元>移动复制:选择复制对象；形式：复制；任意间距：方向x ；间距：2@5,2@3.9,2@4.3；图8 复制梁单元4.主菜单选择 节点/单元>单元>建立单元:截面名称：250x450；节点连接：1，13；在“交叉分割”项，将节点和单元都选 上。
最新抗震分析设计在midas中的实现
中震分析设计
一、中震弹性设计 结构的抗震承载力满足弹性设计要求，最大地震影响系数α按表1取值， 在中震作用下，设计时可不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、 强剪弱弯调整系数），但应采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承 载力调整系数，构件的承载力计算时材料强度采用设计值。
抗震分析设计在midas 中的实现
抗震分析方法
抗震分析设计方法： 小震不坏 中震可修 大震不倒
底部剪力法 反应谱分析 弹性时程分析
静力弹塑性分析（PUHSOVER) 动力弹塑性分析
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
中震分析设计
2、定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整 系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数）。 主菜单》设计》钢筋混凝土构件设计参数》定义抗震等级：将抗震等级定 为四级即可。
中震分析设计
3、定义荷载组合时将地震作用分项系数取为1.0。 主菜单》结果》荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为
1.0即可。
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
中震分析设计
4、将材料分项系数定义为1.0，即构件承载力验算时取用材料强度的标准 植。
midas抗震设计-反应谱分析报告
迈达斯技术目录简要 (1)设定操作环境及定义材料和截面 (2)定义材料 (2)定义截面 (3)建立结构模型 (4)主梁及横向联系梁模型 (4)输入横向联系梁 (5)输入桥墩 (5)刚性连接 (7)建立桥墩和系梁 (9)输入边界条件 (10)输入支座的边界条件 (10)刚性连接 (11)输入横向联系梁的梁端刚域 (12)输入桥台的边界条件 (13)输入二期恒载 (15)输入质量 (16)输入反应谱数据 (18)输入反应谱函数 (18)输入反应谱荷载工况 (19)运行结构分析 (20)查看结果 (21)荷载组合 (21)查看振型形状和频率 (22)查看桥墩的支座反力 (25)简要本例题介绍使用MIDAS/CIVIL的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。
例题模型使用的是简化了的钢箱型桥梁模型，由主梁、横向联系梁和桥墩构成。
桥台部分由于刚度很大，不另外建立模型只输入边界条件；基础部分假设完全固定，也只按边界条件来定义。
下面是桥梁的一些基本数据。
跨径：45 m + 50 m + 45 m = 140 m桥宽：11.4 m主梁形式：钢箱梁钢材：GB(S) Grade3（主梁）混凝土：GB_Civil(RC) 30（桥墩）[单位：mm]图1. 桥梁剖面图设定操作环境及定义材料和截面开新文件（新项目），以‘Response.mcb’为名保存( 保存)。
文件 / 新项目t文件 / 保存 ( Response )将单位体系设定为kN(力), m(长度)。
工具 / 单位体系长度>m ; 力>kN定义材料分别输入主梁和桥墩的材料数据。
模型 / 材料和截面特性 / 材料材料号 (1) ; 类型>S钢材规>GB(S) ; 数据库>Grade3材料号 (2) ; 类型> 混凝土规>GB-Civil(RC) ; 数据库>30图2. 定义材料定义截面使用用户定义来输入主梁、横向联系梁以及桥墩的截面数据。
midas抗震设计例题
midas抗震设计例题一、引言地震是一种自然灾害，其能量巨大，破坏力极强。
为了提高建筑物的抗震性能，减少地震对建筑物的破坏，抗震设计是建筑设计中必不可少的一环。
本文以midas抗震设计为例，介绍如何进行抗震设计以及注意事项。
二、设计流程1.确定建筑物的用途和重要性，根据相关规范进行抗震设防分类。
2.根据地震危险性分析结果，确定建筑物所处地区的地震基本烈度。
3.根据建筑物的高度、结构形式、使用功能等因素，选择合适的抗震设计方法。
4.进行结构分析，确定结构的刚度、承载力和延性等性能指标。
5.进行抗震措施设计，包括构造措施、材料选用、施工要求等。
三、midas软件应用midas是一款广泛应用于结构工程领域的有限元分析软件，可用于抗震设计。
以下是在midas中进行抗震设计的一般步骤：1.建立模型：根据建筑物结构形式建立三维有限元模型，并进行模型验证。
2.施加地震荷载：根据地震基本烈度，施加相应地震荷载。
3.进行结构分析：对模型进行地震响应分析，得到结构的响应曲线和变形情况。
4.调整结构参数：根据分析结果，调整结构参数，优化结构性能。
5.输出结果：得到结构在地震作用下的变形、应力、损伤等结果，并进行评估。
四、注意事项1.抗震设计应遵循相关规范和标准，确保结构设计符合抗震要求。
2.在进行结构分析时，应考虑地震动的影响，选择合适的地震动输入。
3.在进行结构参数调整时，应综合考虑结构的刚度、承载力和延性等性能指标，确保结构在地震作用下具有足够的抗震性能。
4.在进行抗震设计时，应注重构造措施的设计和实施，如加强连接节点、保证梁柱截面尺寸等。
5.对于特殊结构或重要部位，应进行专门的地震响应分析，采取针对性的抗震措施。
总之，抗震设计是建筑设计中必不可少的一环，在进行抗震设计时，应注重结构分析和参数调整，确保结构在地震作用下具有足够的抗震性能。
同时，应注重构造措施的设计和实施，以保证建筑物的安全和稳定。
新桥梁抗震规范之Midas实现
➢3、设计加速度时程的确定（选用实录波）
➢ 3.1、幅值的调整
本例选择程序自带实录地震波： 1940, El Centro Site, 270 Deg进行调整
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2019
➢3、设计加速度时程的确定（选用实录波）
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2019
c、地震作用分量组合的确定
根据规范5.1.1，该直线桥只需考虑顺桥向X和横桥向Y的 地震作用。
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2019
d、地震主动土压力
桥台高4 ，m台背宽10 ，m侧宽3 ，m土的容重为
，
土的2内0k摩N/擦m角3 为：
43
新桥梁抗震规范之Midas实现
此处添加副标题内容
新规范桥梁抗震设计详解
北京迈达斯技术有限公司
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2019
一、桥梁场地和地基
➢ 1、桥梁场地概况：
该桥位于某7度区二级公路上，水平向基本地震加速 度值 0.15g。按《中国地震动反应谱特征周期区 划图》查的场地特征周期为：0.45s。经现场勘察 测得场地土质和剪切波速如下：
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2019
一、桥梁场地和地基
➢ 2、场地类别确定：
a、确定土层平均剪切波速：
土层平均剪切波速为：209.8m/s
桥梁抗震培训
JTG/T B02-01-2019
一、桥梁场地和地基
➢ 2、场地类别确定：
b、确定工程场地覆盖层厚度：
按此条规范确认为：11.5m。
桥梁抗震培训
➢2、E2反应谱的确定
步骤与E1反应谱的确定相同，但需注意 重要 性系数 C 的i 取值不同，其他参数相同，得E2 地震作用下反应谱如下。
midas抗震设计-反应谱分析
北京迈达斯技术有限公司目录简要 (1)设定操作环境及定义材料和截面 (2)定义材料 (2)定义截面 (3)建立结构模型 (4)主梁及横向联系梁模型 (4)输入横向联系梁 (5)输入桥墩 (5)刚性连接 (7)建立桥墩和系梁 (9)输入边界条件 (10)输入支座的边界条件 (10)刚性连接 (11)输入横向联系梁的梁端刚域 (12)输入桥台的边界条件 (13)输入二期恒载 (14)输入质量 (15)输入反应谱数据 (17)输入反应谱函数 (17)输入反应谱荷载工况 (18)运行结构分析 (19)查看结果 (20)荷载组合 (20)查看振型形状和频率 (21)查看桥墩的支座反力 (24)简要本例题介绍使用MIDAS/CIVIL的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。
例题模型使用的是简化了的钢箱型桥梁模型，由主梁、横向联系梁和桥墩构成。
桥台部分由于刚度很大，不另外建立模型只输入边界条件；基础部分假设完全固定，也只按边界条件来定义。
下面是桥梁的一些基本数据。
跨径：45 m + 50 m + 45 m = 140 m桥宽：11.4 m主梁形式：钢箱梁钢材：GB(S) Grade3（主梁）混凝土：GB_Civil(RC) 30（桥墩）[单位：mm]图1. 桥梁剖面图设定操作环境及定义材料和截面开新文件（新项目），以‘Response.mcb’为名保存(保存)。
文件/ 新项目t文件/ 保存( Response )将单位体系设定为kN(力), m(长度)。
工具/ 单位体系长度>m; 力>kN ↵定义材料分别输入主梁和桥墩的材料数据。
模型/ 材料和截面特性/ 材料材料号(1); 类型>S钢材规范>GB(S); 数据库>Grade3 ↵材料号(2); 类型>混凝土规范>GB-Civil(RC); 数据库>30 ↵图2. 定义材料定义截面使用用户定义来输入主梁、横向联系梁以及桥墩的截面数据。
midas抗震设计-反应谱分析
midas抗震设计-反应谱分析反应谱分析北京迈达斯技术有限公司简要本例题介绍使用MIDAS/CIVIL的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。
例题模型使用的是简化了的钢箱型桥梁模型，由主梁、横向联系梁和桥墩构成。
桥台部分由于刚度很大，不另外建立模型只输入边界条件；基础部分假设完全固定，也只按边界条件来定义。
下面是桥梁的一些基本数据。
跨径：45 m + 50 m + 45 m = 1 40 m桥宽：11.4 m主梁形式：钢箱梁钢材：GB(S) Grade3（主梁）混凝土：GB_Civil(RC) 30（桥墩）图1. 桥梁剖面图[单位：mm]设定操作环境及定义材料和截面开新文件（新项目），以‘Response.mcb’为名保存(保存)。
文件/ 新项目t文件/ 保存( Response )将单位体系设定为kN(力), m(长度)。
工具/ 单位体系长度>m; 力>kN ↵定义材料分别输入主梁和桥墩的材料数据。
模型/ 材料和截面特性/ 材料材料号(1); 类型>S钢材规范>GB(S); 数据库>Grade3 ↵材料号(2); 类型>混凝土规范>GB-Civil(RC); 数据库>30 ↵图2. 定义材料定义截面使用用户定义来输入主梁、横向联系梁以及桥墩的截面数据。
主 梁： 箱型截面 2000×2500×12×16/18横向联系梁： 工字型截面 1500×300×12×12/12柱 帽： 实腹长方形截面 1.5×1.5桥 墩： 实腹圆形截面 1.5主梁与桥墩连接的支座部分使用弹性连接(Elastic Link)来模拟。
模型 / 材料和截面特性 / 截面数据库/用户名称 (Girder) ; 截面形状>箱型截面 ; 用户 偏心>中-中心H ( 2 ) ; B ( 2.5 ) ; tw ( 0.012 )tf1 ( 0.016 ) ; C ( 2.3 ) ; tf2 ( 0.018 )名称 (Cross) ; 截面形状>工型截面 ; 用户偏心>中-中心H ( 1.5 ) ; B ( 0.3 ) ; tw ( 0.012 ) ; tf1 ( 0.012 )名称( Coping ) ; 截面形状>实腹长方形截面偏心>中-中心 用户 ; H ( 1.5 ) ; B ( 1.5 ) ↵名称 ( Column ) ; 截面形状>实腹圆形截面用户 ; D ( 1.5 ) ↵输入截面尺寸时，若只输入tf1，不输入tf2，则tf2与tf1相同。
05-midas Building抗震分析设计热点功能介绍
midas Building
抗震分析热点功能
6. 地震波适宜性的判断
谱值要求的验算：
地震影响系数的比较 (相差20%以上，地震波不合适)
midas Building
抗震分析热点功能
6. 地震波适宜性的判断
基底剪力要求的验算：
midas Building
抗震分析热点功能
6. 地震波适宜性的判断
持续时间的要求：
各振型阻尼比计算公式：
midas Building
抗震分析热点功能
3. 强柱弱梁系数的输出
规范规定：新抗规6.2.2要求做强柱弱梁设计。 问题的提出：
近95%的工程没有按实配钢筋做过强柱弱梁验算。只有极少数超限工程通过弹塑 性分析进行过验算。 实际工程中经常出现按挠度和裂缝控制配筋的框架梁，设计人员人为调整框架梁 配筋后并没有同时放大柱钢筋，也会造成强梁弱柱。 设计内力采用T形、L形截面的刚度计算而得，但计算配筋面积采用矩形计算且钢 筋配置在矩形内，强柱弱梁验算中没有完全考虑到实际楼板钢筋的影响。
midas Building
抗震分析热点功能
1. 振型质量参与系数的控制
设置质量参与系数为90%，程序自动 计算到所需振型数，不会再产生所选振 型不足的问题。 可将质量参与系数设置为95%、 97%。。。等，既可以提高设计精度和 安全度，又可以确认忽略掉的振型的影 响。
midas Building
性能设计功能位置
midas Building
抗震分析热点功能
4. 性能设计功能
整体控制参数(选择抗规时)
承载力验算整体控制(选择抗规时)
层间位移角整体控制(选择抗规时)
midas Building
MidasCivil桥梁抗震详解终
案例三：某古老桥梁抗震加固方案
总结词
对于古老的桥梁，由于其结构形式和材料特性的限制，需要采取特殊的抗震加固方案。
详细描述
在某古老桥梁的抗震加固方案中，根据MIDAS Civil软件的模拟分析结果，采用了增设支撑结构和加强节点连接 等措施来提高桥梁的抗震性能。同时，考虑到古老桥梁的历史和文化价值，加固方案尽可能地保留了原有结构的 特点和风格。
的影响。
分类设防
根据桥梁的重要性和潜 在震害程度，采取不同
的设防标准和方法。
多道抗震防线
通过设置多道抗震防线， 降低地震对桥梁的破坏
程度。
综合考虑
综合考虑桥梁的结构特 点、场地条件、震害经 验等因素，进行综合抗
震设计。
04 MIDAS Civil在桥梁抗震设计中的应用
CHAPTER
建立模型
建立精细化模型
地震波
地震波是地震发生时从震源向外传播的振动波， 分为体波和面波两大类。
桥梁震害及其原因
桥梁震害
桥梁在地震中受到不同程度的破坏，包 括支座破坏、桥墩剪切破坏、桥面塌落 等。
VS
震害原因
桥梁震害主要由于设计不当、施工质量差 、材料老化等因素导致结构抗震能力不足 。
抗震设计基本原则
以预防为主
通过合理的设计和施工 措施，提高桥梁的抗震 能力，减少地震对桥梁
案例二：某复杂桥梁抗震分析
总结词
复杂桥梁的抗震分析需要借助先进的数值模拟软件，对桥梁在不同地震作用下的 响应进行分析。
详细描述
在某复杂桥梁的抗震分析中，利用MIDAS Civil软件对桥梁在不同地震作用下的 响应进行了详细分析。通过调整模型参数和边界条件，模拟了多种工况下的地震 响应，为优化桥梁抗震设计提供了依据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
静力弹塑性分析（Pushover分析）
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(Perfor mance-Based Seismic Design, PBSD)方法中最具代表性的分析方法。
弹性时称分析
抗规5.1条要求：
我国抗规建议，对特别不规则的建筑，甲类建筑，7、8度区，一、二类场 地上高度大于80m的建筑，8度区三、四类场地和9度区高度大于60m的建 筑采用弹性时程分析法对其在多遇地震下的抗震承载力与变形进行补充计 算。
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%。
水平地面加速度 作用方向与整体 坐标系X轴的夹角。
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
弹性时称分析
层间位移角
层剪力
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
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
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
弹性时称分析
定义时程荷载工况-----持续时间
说明：采用振型叠加 法，一定要定义特征 值分析控制
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。
水平地面加速 度的角度：
2.5 4.375
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
中震分析设计
1、在MIDAS/Gen中定义中震反应谱 主菜单》荷载》反应谱分析数据》反应谱函数：定义中震反应谱，即在 定义相应的小震反应谱基础上输入放大系数β 即可，β 值按表1取用。
静力弹塑性分析（Pushover分析）
多自由度的荷载－位移关系转换为使用单自由度体系的加速度－位移方式表现的能力谱 (capacity spectrum)，地震作用的响应谱转换为用ADRS(Acceleration-Displacement Response Spectrum)方式表现的需求谱(demand spectrum)。
3、其它操作均同小震设计。
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
中震分析设计
二、中震不屈服设计 地震作用下的内力按中震进行计算，最大地震影响系数α按表1取值，地震 作用效应的组合均按《高规》第5.6节进行，但分项系数均取1.0，计算可 不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数），构件 的承载力计算时材料的强度取标准植。
中震分析设计
一、中震弹性设计 结构的抗震承载力满足弹性设计要求，最大地震影响系数α按表1取值， 在中震作用下，设计时可不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、 强剪弱弯调整系数），但应采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承 载力调整系数，构件的承载力计算时材料强度采用设计值。
表1 地震影响系数（β为相对于小震的放大系数）
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
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
弹性时称分析
定义地面加速度
Sa
Sa
transform
Tn
Response Spectrum
Tn,1
Tn2 Sd 2 Sa 4
Tn,2
Demand Spectrum
Sd
5% Elastic Spectrum Performance Point Demand Spectrum
通过比较两个谱曲线，评价结构在弹塑 性状态下的最大需求内力和变形能力， 通过与目标性能的比较，决定结构的性 能水平(performance level)。
随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越
多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法： 第一种按照中震弹性设计； 第二种是按照中震不屈服设计； 而这两种设计方法在MIDAS/Gen中都可以实现
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
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 perform ance)，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满足预先设定的目 标性能。
5、其它操作均同小震设计。
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
大震分析 大 震 分 析
方法 优缺点
静力弹塑性分析
方法简单，便于理解。与时程分析法相比,Pushover方法概念清 晰,实施相对简单,同样能使设计人员在一定程度上了解结构， 在强震作用下的反应,迅速找到结构的薄弱环节。
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
中震分析设计
2、定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整 系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数）。 主菜单》设计》钢筋混凝土构件设计参数》定义抗震等级：将抗震等级定 为四级即可。
持续时间 一类指地震地面加速度值大于某值的时间总和。 一类以相对值定义相对持时，即最先与最后一个之间的时段长度。
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
弹性时称分析
定义地震波----频谱特性
程序自带30多条地震波，如下图
Sa
Amax
Capacity Spectrum
Dmax
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
Sd
静力弹塑性分析（Pushover分析）
分析目的
经Pushover分析后,得到性能点,根据性能点时的变形,对以下三个方面进行 评价: 1)顶点侧移 是否满足抗震规范规定的弹塑性顶点位移限值 2)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。 3)构件的局部变形 是指梁、柱等构件塑性铰的变形,检验它是否超过建筑 某一性能水准下的允许变形
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
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
弹性时称分析
定义地震波-----峰值加速度
规范5.1.2条规定地震波峰值如下图：
表5.1.2-2时程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） 8度 70(110) 400（510） 9度 140 620
中震分析设计
3、定义荷载组合时将地震作用分项系数取为1.0。 主菜单》结果》荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为 1.0即可。
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
中震分析设计
4、将材料分项系数定义为1.0，即构件承载力验算时取用材料强度的标准 植。 主菜单》设计》钢筋混凝土构件设计参数》材料分项系数：将材料分项 系数取为1.0即可。
抗震分析方法
中震分析设计
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
中震分析设计
《抗规》中对中震设计的内容涉及很少，仅在总则中提到“小震不坏、 中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的判断 标准和设计要求，我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震 和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的，但
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.
弹性时称分析
频谱特性 由特征周期反映，依据所处的场地类型和特征周期分区确定。 有效峰值
《建筑抗震设计规范》时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值 (cm/s^2) 地震影响 多遇地震 罕遇地震 6度 18 7度 35(55) 220(310) 8度 70(110) 400(510) 9度 140 620
底部剪力法
小震不坏
反应谱分析 弹性时程分析
中震可修
静力弹塑性分析（PUHSOVER)
大震不倒
动力弹塑性分析
Copyright ⓒ2000-2007MIDAS Information Technology Co., Ltd.