1.静力弹塑性与动力弹塑性分析总结22.6.8.docx

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静力弹塑性分析与动力弹塑性分析经验总结

（基于MIDASbuilding）

规范要求

理论知识与基本概念

弹塑性非线性本构

梁/柱构件模型

塑性铰模型：midasGen/Building，SAP2000，Perform-3D，LS-DYNA

纤维单元模型：midasGen，SAP2000，Perform-3D，STRAT，ABAQUS，LS-DYNA

剪力墙构件模型：

塑性铰：midasGen

单向纤维单元：Perform-3D

双向纤维单元：midasGen/Building，Perform-3D

面内分块纤维单元：STRAT

非线性分层壳：midasGen，SAP2000，ABAQUS

非线性复核材料层模型壳单元：LS-DYNA

比较内容

比较内容

纤维模型

铰模型

破坏判断

应力/应变

内力

纤维

构件

计算时间

长

短

剪切破坏

无统一标准

根据抗剪承载力

本构关系：梁、柱、支撑采用铰单元，墙采用纤维单元

集中铰：弯矩-旋转角（一般选用集中铰）

分布铰：弯矩-曲率单元

单元类型

内力成分

铰特性

初始刚度

铰位置

弯矩-旋转角

（集中铰）

轴力（FX）

轴力-变形（相对位移）

EA/L(N/m)

构件两端

剪力（Fy、Fz）

剪力-剪切变形

GAS（N）

扭矩（Mx）

扭矩-旋转角

GJ/L(N/m)

弯矩（My、Mz）

弯矩-旋转角

6EI/L、6EI/L、3EI/L(N/m)

弯矩-曲率

（略）

积分点位置

纤维单元：

骨架曲线（用于静弹）

FEMA：适用于混凝土构件和型钢混凝土构件，位移能体现强度退化的曲线，其他的曲线只能体现刚度的衰减情况。（在曲线中科院看到构件的极限强度值）

双折线：适用于钢构件；屈服后刚度用与初始刚度的比值表示，即用刚度折减系数来表示。可考虑刚度退化但不能考虑屈服后的强度退化，正负向的屈服值和刚度折减系数可不相同。

三折线：适用于钢构件、混凝土构件；屈服后刚度用与初始刚度的比值表示，即用刚度折减系数来表示。可考虑刚度退化但不能考虑屈服后的强度退化，正负向的屈服值和刚度折减系数可不相同。

本构关系

屈服点

钢筋混凝土/

型钢混凝土

钢结构/

钢管混凝土

二折线

P1

极限弯矩Mu

极限弯矩Mu

三折线

P1

开裂弯矩Mcr

屈服弯矩My

P2

极限弯矩Mu

极限弯矩Mu

多轴铰本构模型：P-M-M模型，主要用于承受轴力和两个方向弯矩的柱构件，轴力和弯矩相关关系构成屈服面，通过计算轴力计算屈服弯矩。

（一般要勾选该项，仅用于钢柱？）

（P-M）

剪力墙本构模型

混凝土：采用中国混凝土规范可考虑混凝土拉应力（承载力略有提升）

εc为混凝土峰值压应变，fc*为混凝土单轴抗压强度代表值

εc为曲线下降段，混凝土峰值应变为0.5fc*时的混凝土压应变

钢材：

剪切：二折线，三折线，多数采用理想弹塑性模型，即二折线

γ为实际应变值，γc为屈服应变值

应变等级1~3时，处于弹性状态；应变等级4、5时，发生剪切破坏

（按剪应变4/10000反算剪应力，混凝土剪切模量G=0.425E不变，为什么要按理想弹塑性模型？）

（剪切模型一般选理想弹塑性模型）

注：型钢混凝土墙(SRC)的本构，混凝土和钢材同RC墙

剪切本构不同于RC墙

SRC墙剪切本构详《JGJ138-2016组合结构设计规范》

滞回曲线（用于动力弹塑性分析）

钢构件：采用简化模型，包括标准双折线、标准三折线、随动硬化三折线….

RC构件：采用退化模型，包括武田三折线、修正武田三折线（用的居多）

非线性弹性模型（橡胶材料，橡胶支座）：新版本减隔震支座已加入。

滑移模型：….

P-M与P-M-M：

P-M相关（强度计算使用初始轴力）：

简化模型、退化模型、非线性弹性模型，用于混凝土柱

P-M-M相关（强度计算使用变化轴力）：

随动硬化三折线（？？？），用于钢柱

铰的选择

动弹分析楼板刚性弹性选择（刚性，省了建弹性板）

静力弹塑性分析结果整理（可自动生成超限报告），

塑性铰分布改到第七部分去

动力弹塑性分析结果整理

弹塑性位移角限值

基底剪力与反应谱得到的基底剪力之比在合理比例范围之内：3~5倍

选波时要非常注意，要符合完好。

铰状态：查看性能同济图形输出结果和表格输出结果

梁柱铰和剪力墙云图：

梁柱铰（小豆点）：出铰起点，同时间梁柱的出铰情况

剪力墙（云图）：状态给出，应变状态也给出，加强层应细致给出连梁和墙的破坏，

层间位移角：

层剪力：

往上逐层增大

底层剪力时程曲线（作用不是很大，有些不会要）

顶层位移时程曲线（与大震弹性比对）

地震波输入初期，由于结构