迈达斯之——静力弹塑性分析基本原理及方法

[精品文档]Midas静力弹塑性分析

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-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。

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-based design)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-based design)。

静力弹塑性性分析

铰位置
单元中心单元中心单元中心单元中心
Ｍy, Ｍz
（弯矩）
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定义铰特性值—M铰（FEMA）
1 3 4 5 1 2 3
选择屈服强度的输入方法选择I、J端的特性是对称还是非对称单元两端特性为非对称时在此输入选择受拉和受压区段特性是否相同输入M/MY、D/DY 输入屈服强度用户输入屈服变形(新
Displacement
Cs接近0.0时，将自动终止分析
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Pushover荷载工况
当前刚度比
分析模型
位移控制结果：可获得稳定解
荷载控制结果：屈服后的刚度为0.0，所以无法获得稳定解
选择骨架曲线类型： My和Mz只能选择同样类型的曲线＊．PMM铰的刚度折减系数在屈服面特性窗口中进行设置。屈服面特性窗口
6
屈服强度的定义：自动计算时不必用户输入－考虑轴力变化的影响时，在各步骤计算中都将考虑变化的轴力对屈服面的影响。定义屈服面：自动计算时不必输入
选择屈服面特性的计算方法定义刚度折减系数
2
3 4 6
5
7
5
7
ＰＭＭ铰类型中即使选择了用户输入也不能修改屈服强度实际分析中并不使用该值。
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步骤同“钢筋混凝土结构抗震分析及设计”
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MIDAS GEN静力弹塑性分析

✓ 不考虑混凝土的抗拉能力
目录
Contents
Why What How Result
如何做弹塑性分析？ 3. 塑性铰/纤维
墙纤维- 钢筋本构模型 fy: 钢筋强度设计值； E1: 钢筋屈服前刚度；
弹性模量值-混规表4.2.5
Q&A
E2: 钢筋屈服后刚度；
α= E2/E1: --0.01,接近于理想弹塑性；
如何做弹塑性分析？
1、荷载工况
初始荷载加载模式
2、分析
步长控制终止条件
3、塑性铰/纤维 4、结果查看 5、常见问题
目录
Contents
Why What How Result Q&A
如何做弹塑性分析？
1.荷载条件
1.1初始荷载
➢ 定义结构的初始内力状态；
复杂结构应进行施工模拟分析，应以施工全过程完成后的内力为初始状态；（高规3.11.4）一般：DL+0.5LL； FEMA: DL+0.25LL； ➢ 对于柱铰（P-M-M相关）初始荷载引起的轴力会影响构件的塑性铰特性值；
➢ 初始荷载最好分步施加（5~10 步）；
目录
Co静nt力e弹nt塑s性
Why
如何做弹塑性分析？ 1. 荷载条件
加载模式
What
（1）振型：做特征值分析，提取基本模态；
How Result Q&A
（2）等加速度：惯性力，取决于各层质量；（3）静力荷载工况：利用已定义的荷载工况；（4）层剪力：
三折线
钢结构/ 钢管混凝土极限弯矩My 屈服弯矩My 极限弯矩Mu
目录
Contents
Why
如何做弹塑性分析？ 3. 塑性铰/纤维

基于Midas的复杂空间结构静力弹塑性分析

基于Midas的复杂空间结构静力弹塑性分析I. 前言-理论基础介绍-II. 分析方法-定义复杂空间结构静力弹塑性分析-Midas的基本原理和算法-III. 计算和分析-分析和计算的主要步骤-确保比较结果的准确性和稳定性-IV. 结果和讨论-分析和计算的结果-结果的解读和分析-讨论结果与预期的相似点和不同点-V.结论和未来工作-总结分析和计算的工作和结果-未来研究和应用的建议-结束语第一章：前言随着人们对建筑物安全性和可靠性的更高要求，复杂的空间结构的设计和分析变得越来越重要。

在这个背景下，静力弹塑性分析作为一种广泛应用的分析方法，在工程实践中被广泛采用。

本论文的目的是基于Midas软件平台对复杂空间结构进行静力弹塑性分析。

本文将介绍分析方法、Midas算法、计算和分析过程，结果和讨论。

最后，我们将提出一些对于未来工作的建议。

第二章：分析方法复杂空间结构静力弹塑性分析是一种能够模拟结构变形和各种应力作用的分析方法。

该方法通过确定结构的应力分布和形变，确定结构在预定载荷作用下的变形模式和承载能力。

在处理复杂的空间结构设计和分析时，静力弹塑性分析是一种理论和实践有效的工具。

Midas软件是一种用于计算结构应力分布和形变的数值方法。

它可以模拟各种静态和动态载荷下的结构变形和应力分布，同时还可以确定最大承载能力。

Midas算法采用了高级的非线性有限元分析模型，以优化可靠性和精确度。

它还采用了可视化分析工具，帮助用户进行更有效的分析和设计。

第三章：计算和分析在进行复杂空间结构静力弹塑性分析时，需要进行以下几个步骤：1. 建模和定义材料特性2. 定义结构荷载和支持条件3. 进行静力计算并确定初始应力和应变4. 进行弹性分析5. 进行塑性分析6. 进行后处理和结果分析在Midas软件中，用户可以方便地进行这些步骤，从而得到完整的静力弹塑性分析结果。

首先，用户需要通过建模和定义材料特性来创建一个准确的模型。

该模型需要包括材料物理性质、外部荷载和支持条件信息。

建筑结构静力弹塑性分析方法及其减震控制

二、静力弹塑性分析方法的实施步骤
二、静力弹塑性分析方法的实施步骤
1、定义材料属性：静力弹塑性分析需要输入材料的弹性模量、泊松比、剪切模量、密度等参数，以及材料的非线性应力-应变关系。
二、静力弹塑性分析方法的实施步骤
2、建立结构模型：使用有限元方法建立结构模型，包括几何形状、边界条件和载荷条件。
建筑结构静力弹塑性分析方法
建筑结构静力弹塑性分析方法
建筑结构静力弹塑性分析方法的基本原理是在荷载作用下，结构产生变形，并导致应力和应变的产生。通过考虑材料的弹性和塑性性能，可以得出结构的弹塑性响应。具体的计算步骤包括以下几个步骤：
建筑结构静力弹塑性分析方法
1、建立结构的计算模型，并确定结构的材料参数和边界条件； 2、对结构进行静力荷载作用下的弹性分析，得出结构的弹性响应；
内容摘要
在进行静力弹塑性分析时，需要考虑多种荷载工况，例如自重、风载、地震作用等。通过在MIDASGEN中设置相应的荷载工况，可以模拟高层建筑结构在不同荷载作用下的响应。同时，还需要根据建筑结构的特点，选择合适的分析方法和计算参数，例如静力弹塑性分析方法、屈服准则等。
内容摘要
在MIDASGEN中，可以通过输出位移、应力、应变等结果，对高层建筑结构的静力弹塑性进行分析。通过与其他方法（如有限元方法、实验方法等）的比较，可以发现MIDASGEN在分析高层建筑结构的静力弹塑性方面具有较高的对高层建筑结构进行静力弹塑性分析是可行的，并且能够得出可靠的结果。在实际工程中，MIDASGEN可以为高层建筑结构的安全性和稳定性评估提供有力的支持。在进行高层建筑结构的静力弹塑性分析时，需要注意建模的准确性、参数设置的合理性、荷载工况的全面性以及结果分析的可靠性等问题。通过不断改进和完善分析过程，可以进一步提高MIDASGEN在高层建筑结构分析中的精度和效率。

静力弹塑性性分析基本原理

静力弹塑性分析（Pushover分析）
适用工程
高层结构
空间结构
体育场
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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。
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。
步骤同“钢筋混凝土结构抗震分析及设计”
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更新配筋
方法1：利用程序配筋设计的结果
作用：将配筋结果赋予构件，做PUSHOVER分析时需要用到截面实配钢筋结果。
对于梁柱，“排序” 选为“特性值”， “更新配筋”项激活
Pushover荷载工况
基于目标位移的位移控制法
MIDAS/Gen的位移控制法是由用户定义目标位移，然后逐渐增加荷载直到达到目标位移的方法。目标位移分为整体控制和主节点控制两种，整体控制是所有节点的位移都要满足用户输入最大位移，位移也是整体位移，不设置某一方向的位移控制。主节点控制是用户指定特定节点的特定方向上的最大位移的方法。基于性能的耐震设计大部分是先确定可能发生最大位移的节点和位移方向后给该节点设定目标位移的方法。初始的目标位移一般可假定为结构总高度的1%、2%、4%。这些数值一般相当于最大层间位移值，与结构的破坏情况相关。

2-midas的弹塑性分析

应用程序
midas Gen
midas Building sap、etabs Pkpm midas Gen
midas Building
Perform 3D sap、etabs
pkpm abaqus
主要区别
1 能直接做剪力墙结构（按刚臂+ 柱弹簧模型） 2 适用工程类型广泛 1 能直接做剪力墙结构（按纤维模型） 2 可按更准确层剪力模式加载 3 针对多高层结构墙需要用组合框架代替，操作相对复杂。没有振型的加载方法。
荷载
等差级数对应的增分荷载
将最终(n+1)步骤的增分量作为后面的增分荷载
预测的坍塌荷载 Qud*X
分析获得的最终荷载(坍塌荷载) Qu
弹性极限位移
基于荷载增分法的Pushover分析
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大震分析软件概况
方法
优缺点
优点： 1 简单方便、概念清晰 2 计算效率高 3 整理结果较为容易
静力弹塑性分缺点： 1 只适合多层结构
析
2 不能准确计算出铰顺序 3 不能反映结构的动力特性
高层结构空间结构体育场
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建模及进行静力分析
步骤同“钢筋混凝土结构抗震分析及设计”
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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。

midas-gen钢筋混凝土结构静力弹塑性推覆分析解读

7、3 Pushover图形－层间位移角
最大弹塑性层间位移角，判断是否满足《建筑抗震设计规范》5.5.5 条或高规4.6.5 条要求
7、4 铰状态表格统计
根据出铰情况判断结构的抗震性能
最大弹塑性层间位移角，判断是否满足《建筑抗震设计规范》5.5.5 条或高规4.6.5 条要求
7、5 塑性铰状态过程显示
最大迭代/增幅步骤数：
在每次荷载增幅中输入最大迭代次数，以此为满足结构的平衡条件而进行重复的分析。
收敛标准：
指定一个容许极限收敛值。如果累加误差在这个收敛值范围内，则迭代及相应的分析步骤在达到设定的最大值前将停止迭代且继续进行随后的分析步骤。
4、定义铰特性值
定义梁铰为弯矩－Y，Z（弯矩铰）；柱铰为P－My－Mz（轴力弯矩铰）；墙铰为P－My－Mz（轴力弯矩铰）；相关有限元理论可参考MIDAS技术手册2关于“静力弹塑性分析”内容
MIDAS/Gen 培训资料
静力弹塑性分析
分析目的
---曲线的性能控制点 ---层间剪力 ---大震作用下的弹塑性层间位移角 ---出铰状态
操作步骤
---静力分析后进行配筋设计，并更新配筋 ---定义铰特性值，并分配铰 ---定义静力弹塑性分析控制 ---定义静力弹塑性分析工况 ---查看静力弹塑性分析结果
分析模型柱： 500x500
主梁： 250x600 混凝土： C30 剪力墙： 250 层高：一层：4.5m
二~九层：3.6m 设防烈度：7º（0.10g）场地： Ⅱ类
六层钢筋混凝土框-剪结构
0、建模及进行静力分析
步骤同“钢筋混凝土结构抗震分析及设计”
1、更新配筋（方法1：利用程序配筋设计的结果）

迈达斯之——静力弹塑性分析基本原理及方法

m i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i l图2.8.38 基于位移设计法的结构抗震性能评价m i d a s C i v i l示。

m i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i l1n λ- : 前一步骤(n-1)的荷载因子1λ : 第1荷载步的荷载因子nstep : 总步骤数i : 等差增量步骤号当前步骤的外力向量如下。

0n n λ=⋅P P(10)(3) 第3阶段: 最终步骤的荷载增量(n nstep =) 最终荷载步骤(nstep )的外力向量如下、0nstep nstep λ=⋅P P ; 1.0nstep λ= (11)图2.8.43 自动调整荷载步长的例题(荷载因子结果)m i d a s C i v i l2. 点击步长控制选项 > 增量控制函数定义步长控制函数m i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lm i d a s C i v i lATC-40中对不同结构响应类型规定了谱折减系数的下限值(参见表2.8.7)。

Midas静力弹塑性分析

■ 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-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。

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-based design)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-based design)。

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
北京迈达斯技术有限公司
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静力弹塑性分析(Pushover Analysis)的基本原理和计算实例

收稿日期:2003-02-16;　修订日期:2003-05-12 基金项目:华东建筑设计研究院有限公司第2001年度科研项目. 作者简介:汪大绥(1941-),男,江西乐平人,教授级高工,主要从事大型复杂结构设计与研究工作.文章编号:100726069(2004)0120045209静力弹塑性分析(Pushover Analysis )的基本原理和计算实例汪大绥　贺军利　张凤新(华东建筑设计研究院有限公司,上海200002)摘要:阐述了美国两本手册FE M A273/274和AT C -40中关于静力弹塑性分析的基本原理和方法,给出了利用ET ABS 程序进行适合我国地震烈度分析的计算步骤,并用一框剪结构示例予以说明,表明Pushover 方法是目前对结构进行在罕遇地震作用下弹塑性分析的有效方法。

关键词:静力弹塑性;能力谱;需求谱;性能点中图分类号:P315.6 文献标识码:AThe basic principle and a case study of the static elastoplastic analysis (pushover analysis)W ANG Da 2sui HE Jun 2li ZH ANG Feng 2xin(East China Architectural Design &Research Institute C o.,Ltd ,Shanghai 200002,China )Abstract :This paper reviews the basic principles and methods of the static elasto 2plastic analysis (pushover analysis )in FE M A273/274and in ATC 240.Its main calculation procedures are summarized and a case study is presented for the frame 2shearwall structure designed according to China C ode for Seismic Design by means of ET ABS.It has been proved that pushover analysis is a effective method of structural elastoplastic analysis under the maximum earthquake action.K ey w ords :static elastoplastic ;capacity spectrum ;demand spectrum ;performance point1　前言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;而利用传统的弹性分析,对不能满足使用要求的结构,可能采取增加新的构件或增大原来构件的截面尺寸的办法,结果是增加了结构刚度,造成了一定程度的浪费,也可能存在新的薄弱环节和隐患。

结构静力弹塑性分析的原理和计算实例

结构静力弹塑性分析的原理和计算实例一、本文概述结构静力弹塑性分析是一种重要的工程分析方法，用于评估结构在静力作用下的弹塑性行为。

该方法结合了弹性力学、塑性力学和有限元分析技术，能够有效地预测结构在静力加载过程中的变形、应力分布以及破坏模式。

本文将对结构静力弹塑性分析的基本原理进行详细介绍，并通过计算实例来展示其在实际工程中的应用。

通过本文的阅读，读者可以深入了解结构静力弹塑性分析的基本概念、分析流程和方法，掌握其在工程实践中的应用技巧，为解决实际工程问题提供有力支持。

二、弹塑性理论基础弹塑性分析是结构力学的一个重要分支，它主要关注材料在受力过程中同时发生弹性变形和塑性变形的情况。

在弹塑性分析中，材料的应力-应变关系不再是线性的，而是呈现出非线性特性。

当材料受到的应力超过其弹性极限时，材料将发生塑性变形，这种变形在卸载后不能完全恢复，从而导致结构的永久变形。

弹塑性分析的理论基础主要包括塑性力学、塑性理论和弹塑性本构关系。

塑性力学主要研究塑性变形的产生、发展和终止的规律，它涉及到塑性流动、塑性硬化和塑性屈服等概念。

塑性理论则通过引入屈服函数、硬化法则和流动法则等，描述了材料在塑性变形过程中的应力-应变关系。

弹塑性本构关系则综合考虑了材料的弹性和塑性变形行为，建立了应力、应变和应变率之间的关系。

在结构静力弹塑性分析中，通常需要先确定材料的弹塑性本构模型，然后结合结构的边界条件和受力情况，建立结构的弹塑性平衡方程。

通过求解这个平衡方程，可以得到结构在静力作用下的弹塑性变形和应力分布。

弹塑性分析在结构工程中有着广泛的应用，特别是在评估结构的承载能力、变形性能和抗震性能等方面。

通过弹塑性分析，可以更加准确地预测结构在极端荷载作用下的响应，为结构设计和加固提供科学依据。

以上即为弹塑性理论基础的主要内容，它为我们提供了分析结构在弹塑性阶段行为的理论框架和工具。

在接下来的计算实例中，我们将具体展示如何应用这些理论和方法进行结构静力弹塑性分析。

midas培训课件Building弹塑性分析

屈服强度 II 三折线刚度折减
开裂强度
I 弹性刚度相同
极限强度=材料的极限强度
III
IV
II
反映强度退化
I
三折线铰与双折线铰的比较
四折线铰
（双折线、三折线只能反映刚度退化）
-注意： - 混凝土应采用三折线、四折线铰 - 采用双折线铰，结果会偏大 - 结果大小一般顺序：双折线 > 三折线 > 四折线
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1
1
1
1
设防烈度
1
2
3
4
罕遇地震
2
3
4
5
注：高规3.11.3将规定对第3，4，5性能水准的结构进行弹塑性计算分析
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6
midas Building 新流程、新技术、新设计 --- 第三代结构设计系统
是做静力弹塑性还是做动力弹塑性分析？
16
midas Building
荷载
新流程、新技术、新设计 --- 第三代结构设计系统
• 选择的是初始内力状态
• 计算初始状态基础上的地震作用效应
选择初始荷载的目的
理论上应使用施工阶段分析的内力
结果
• 考虑和不考虑施工阶段分析，内力结果相差
较大
目前一般采用荷载
准确的施工阶段分析
22
midas Building 新流程、新技术、新设计 --- 第三代结构设计系统
Pushover分析应选取什么样的加载模式？
① Pushover分析的加载模式 - 静力荷载工况、等加速度、振型、层地震剪力

midas Gen-钢筋混凝土静力弹塑性推覆分析

例题钢筋混凝土静力弹塑性推覆分析2 例题. 钢筋混凝土静力弹塑性推覆分析概要此例题介绍使用midas Gen 的反应谱分析功能来进行钢筋混凝土结构分析的方法。

此例题的步骤如下:1.简介2.设定操作环境及设定材料截面3.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8.输入风荷载9.定义质量10.运行分析11.荷载组合12.一般设计参数13.钢筋混凝土构件设计参数14.钢筋混凝土构件设计15.静力弹塑性分析例题钢筋混凝土静力弹塑性推覆分析31.简介本例题介绍使用midas Gen 的静力弹塑性分析功能来进行抗震设计的方法。

例题模型为九层钢筋混凝土框-剪结构。

(该例题数据仅供参考) 基本数据如下：轴网尺寸：见平面图柱: 500mmx500mm 主梁： 250mmx600 mm 混凝土： C30 剪力墙： 250mm图2 分析模型例题钢筋混凝土静力弹塑性推覆分析4 2.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>设置>单位系:长度 m, 力 kN图3 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 数据库：C30 规范：GB10(RC)例题钢筋混凝土静力弹塑性推覆分析5图4 定义材料4.主菜单选择特性>截面>截面特性值：添加：定义梁、柱截面尺寸例题钢筋混凝土静力弹塑性推覆分析6图5 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6 定义剪力墙厚度例题钢筋混凝土静力弹塑性推覆分析73．使用建模助手建立模型主菜单选择结构>建模助手>基本结构>框架：输入：添加X 坐标，距离6，重复5；添加Z 坐标，距离6，重复3；编辑： Beta 角，90度；生成框架材料：C30；截面：250*600插入：插入点，0，0，0；Alpha ，-90。