实例4框架结构推覆分析.pdfVIP

编写：陈学伟 dinochen1983, OpenSEES 实例教程 实例 4 框架结构推覆分析 1) 问题描述： 本例是一个典型的高层结构静力弹塑性分析的实例，也称为 Push-Over 实例，即结构施 加恒定的重力荷载后，施加一定分布模式（如倒三角形模式）的侧向力，实现位移控制加载， 使结构达到目标位移的分析过程。实体为四层混凝土框架结构，梁柱截面如下图所示，梁截 面为 B300 ×600、B300 ×500，柱截面为 C400 ×400 、C400 ×600 。混凝土本构及钢筋本构 如下图所示。混凝土楼板厚度均为 120mm，附加恒荷载DEAD 为 1.5kN/m2，活载LIVE 为 2.0kN/m2 ，重力荷载代表值组合为 1.0×DEAD+0.5 ×LIVE 。求Push-Over 曲线的全过程。 2) ETABS 模型建模 （1） 建立ETABS 模型，建立梁柱混凝土截面及建立几何模型，如下图所示。梁柱截面定 义时，名字的首字母应为“N ”，本实例采用非线性梁柱单元模拟。 下载网站： Email: dinochen1983@ 1 编写：陈学伟 dinochen1983, OpenSEES 实例教程 图 ETABS 建立框架的几何模型 图 ETABS 截面定义窗口 （2 ） 定义混凝土楼板，材料采用C40，120mm 厚，采用膜单元，即【Membrane 】单元。 该单元可以将楼板上的均布荷载转化为梁上的线荷载，原理如下图所示，采用双向 板塑性铰线导荷，将楼板的均布荷载转化了三角形荷载或梯形荷载施加梁构件，因 此，在 OPENSEES 模型中，可以不建立楼板单元。 下载网站： Email: dinochen1983@ 2 编写：陈学伟 dinochen1983, OpenSEES 实例教程 注意：OPENSEES 只支持输入均布荷载，对于三角形荷载或梯形荷载可以通过等效 合力（剪力）计算转化为均布荷载，如下图所示。 梯形荷载转化为均布荷载 （3 ） 选取全部楼板单元，点击菜单【Assign 】→【Shell/Area Loads】→【Uniform 】， 混凝土楼板自重： g 25=×0.12 3kN / m2 施加荷载 p 为： p 1.0=×(1.5+g )+0.5×2.0 7.5kN /m2 荷载工况选 DEAD 。由于考虑自重，将DEAD 工况的自重系数改为 1。 注意：荷载工况 DEAD 不代表是恒荷载，而是 1.0D+0.5L 的组合，是重力荷载代表 值。 图 ETABS 荷载定义 （4 ） 施加侧向力分布模式：增加荷载工况“PUSH ”，自重系数为 0 。选择结构右侧结点， 输入以下荷载。4 层为 13500N，3 层为 10500N，2 层为 7500N，1 层为 4500N 。荷 载值与楼层相对地面标高成正比，荷载分布为倒三角形式。 下载网站： Email: dinochen1983@ 3 编写：陈学伟 dinochen1983, OpenSEES 实例教程 ETABS 荷载分布模式输入 （5 ） 完成上述步骤后建立完ETABS 模型。 注意：实例的 ETABS 模型存放在光盘“/EXAM04/ETABS/ ”目录。 3) OPENSEES 建模 （1） 打开 ETABS 模型，导出 S2K 文件。打开 ETO 程序，导入 S2K 文件，得到转化的 OPE