采用MidasGen进行结构Pushover科学分析方法

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），得到荷载 －位移曲线。
然后将多自由度体系的荷载－位 移曲线转换为以单自由度体系的加速 度－位移方式表现的能力谱。同时， 将地震作用的响应谱转换为用相应方 式表现的需求谱曲线。根据能力谱曲 线与需求谱曲线求出结构的性能点。 根据是否出现性能点及性能点处的各 项参数，从而判断是否达到相应的抗 震性能目标。
荷载模式
Midas中提供了三类侧向荷载模式，分别为加速度常量、 静力荷载工况、模态
加速度常量
静力荷载(风荷载)
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振型1
返回
4、定义塑性铰及分配塑性铰 选用带有性能状态阶段划分的FEMA铰类型，位移结果中
可显示不同颜色区分铰的各个阶段，并可在图例中看到各阶 段的铰所占比例。
对于结构是否适合采用Pushover分析需要首先考虑。 一般来说，Pushover方法能够清晰的反应在地震作用下 结构各方面的性能，但对于高阶振型影响较大的结构、 不规则结构等情形下，实施静力弹塑性分析有待进一步 研究。
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3、分析软件
Sap2000、ETABS、Midas等均可进行分析。各软件计算方 法大同小异，均是采用ATC-40和FEMA-273中提供的能力谱 法进行Pushover分析。但软件采用的弹塑性分析模型稍有 区别，只有Midas中提供了带塑性铰的墙单元。
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2、应用条件
Pushover分析的理论基础实际上是基于这样一个假 定：结构的响应和一个等效单自由度体系相关，这就意 味着结构响应仅由结构第一振型控制；结构沿高度的变 形由形状向量{}表示，在地震反应过程中，不管结构的 变形大小，形状向量{}保持不变。
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控制选项
一般控制 在每步计算中以结构某一节 点的最大平动位移达到该步目标位移为 控制条件。
主节点控制 主节点号的选择和主位移 方向相关，设定主位移方向后，可取相 应于侧向荷载模式的实际荷载条件下， 求得的主位移方向上最大位移点的节点 号。
采用Midas/Gen进行结构 Pushover科学分析的方法
采用MidasGen进行结构Pushover科学分析的 方法
主要内容： Pushover的原理 采用Midas分析的步骤 工程实例
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一、Pushover的原理
1、定义 静力弹塑性分析（Pushover）方法是对结构在罕遇地震
重新定义； • 需要定义自重、质量； • 需要定义层信息，以及墙编号；
此外，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是否一致。
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2Fra Baidu bibliotek输入Pushover分析控制用数据
荷载最大增幅次数用于定义达到设定的目标位移 （或荷载）的分步数，一般来说，分步越多，每次的增 幅越小，最终得到的能力谱曲线越平滑。但是分步过多 带来计算时间上的大大增加，所以取值应该由少至多进 行试算，直到取得满意的曲线结果为止。
图１ 10分步，每步最大1采0用次Mid迭as代Gen结进行果结构Pusho图ve2r科学2分0分析的步，每步最大10次迭代结果
方法
3、输入Pushover荷载工况 荷载控制 即每步增加的侧向荷
载是相同的，直至达到最终设 定预估倒塌荷载。 位移控制 即将设定的目标位移 按步数均分，每步增加侧向荷 载至满足该步的位移增量，每 步的荷载增量不相同。
最大平动位移 初始值可取结构高度与 弹塑性层间位移角限值的乘积，当得到 能力谱曲线后可根据得到的性能点处位 移调整最大位移限值，只要能够使需求 谱与能力谱曲线得到交点即可。
初始荷载即竖向静力荷载，该荷载条件 下的弹性内力结果将作Pushover的初应 力来处理。
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对梁分配弯矩铰，对柱和剪力墙分配轴力－弯矩铰。剪 力墙除分配轴力-弯矩铰之外，还须指定剪切铰。
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5、分析结果
Pushover曲线输出结果如下图所示
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可以在 变形形状 菜单中查看结构在整个 Pushover过程中的变形以及铰生成情况：
Sa
Sa
Tn,1
Sd
Tn2 42
Sa
transform
Tn,2
Tn
Response Spectrum
Demand Spectrum Sd
5% Elastic
Sa Spectrum
Performance Point Demand Spectrum
Amax
Capacity Spectrum
Dmax
Sd
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以下是Midas中用于Pushover采用的各种单元：
梁(柱)单元
墙单元
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二、采用Midas分析的步骤
1、结构建模并完成弹性静力分析和构件设计
对于较大的工程，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。导入后还应该注意以下几个问题： • 风荷载及反应谱荷载没有导入，需要在Midas/Gen中
作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法。
roof
Capacity Curve
F
Vbase
Capacity Spectrum
Sa
Pushover Analysis
Vbase
transform
roof MDOF System
Sd
SDOF System
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