Pushover 分析在 SAP2000 上的实现
某简单框架结构的 Pushover 分析
——操作步骤及说明
编者单位: 土木与交通学院
学 历: 硕士研究生
专 业: 结构工程
研究方向: 框架-填充墙结构的抗震分析
QQ号码: 511086646
江苏·南京
2010-11-5
Pushover 分析在 SAP2000 上的实现
一、计算模型
将要分析的模型如下图所示,柱子的间距 X 方向为 5m,Y 方向为 4m,层高
为 3m。
2.0
m
×
5.0
m
梁:
,C30 混凝土,四个角点上个配置
3.0
m
×
4.0
m
柱:
,C30 混凝土,四个角点上个配置
500m
2
600m
2
的 HRB335 纵筋。
的 HRB335 纵筋。
图 1 结构计算的三维模型和平面模型
二、详细操作步骤
1.建立模型
(1)在 SAP2000 中选择“新建模型”按钮(ctrl+N),弹出“新模型”窗口,
点击“三维框架”按钮。此时注意将单位修改为“N.mm,C”(建立模型之前要设
置单位,在以后操作中要以该步骤设置的单位为基准)
Pushover 分析在 SAP2000 上的实现
图 2 利用模板建立模型
(2)输入框架的层数、榀数、间距等信息,点击“确定”按钮。
图 3 输入结构的尺寸等信息
(3)自动生成的框架为铰接,需要修改为刚接。选择所有的支座→指定→节点
→约束,约束所有支座的转动。
图 4 约束支座的所有位移
Pushover 分析在 SAP2000 上的实现
(4)定义新材料。定义-材料,在弹出的窗口中,增加 C30 混凝土和 HRB335
钢筋。(在定义 C30 混凝土和 HRB335 钢筋的材料属性时,可以按照我国规范输
入相关参数,比如弹性模量、密度、屈服强度,也可以应用程序默认参数,在以
后建立其它材料时在修改参数,该步骤只是为了添加两个材料名称,便于后面建
模)此处省略具体操作过程。
图 5 增加材料定义
(5)在 C30 混凝土的基础上建立新材料类型 C30BEAM。将混凝土的密度改为
5000,相当于把楼板的重量折算到梁里面去。最后点击“确定”。
Pushover 分析在 SAP2000 上的实现
图 6 定义梁材料参数
(6)定义柱截面。定义→截面属性→框架截面,输入柱子的名称为 COLUMN,
材料为 C30、截面尺寸。点击“配筋混凝土”设置配筋。
(7)定义钢筋的材料属性HRB335,每个柱子四角各有一个钢筋,定义新的钢
筋截面名称为“600m2”面积为 600m2。
单击此处定义新钢筋
定义截面配筋用于计
算校核(采用默认铰)
定义钢筋
图 7 定义柱子的截面属性及配筋情况
(8)按照同样的方法定义梁截面信息。
Pushover 分析在 SAP2000 上的实现
梁顶部左右两端纵向钢
筋的面积
图 8 梁截面属性定义
(9)把相应的截面赋予相应的构件,得到构件的截面属性。
图 9 赋予构件截面属性
(10)定义两个荷载工况,Dead 和 Pushover。定义→荷载模式。
图 10 定义荷载工况
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(11)在楼顶部两个节点上个施加 1000KN 的水平推力。
图 11 定义楼顶荷载
(12)按照同样的方法在二层楼板节点处施加 500KN 的水平推力。
图 12 对框架结构施加侧向力
(13)选择所有柱截面:选择→选择→属性→框架截面→COLUMN
(14)对柱子指定塑性铰,本例中采用程序默认铰。添加塑性铰类型为自动,
距离柱端 0.1 倍的长度。设定塑性铰类型为 FEMA-356 中表 6-8 的混凝土柱塑
性铰,塑性铰类型选择 P-M2-M3 耦合类型。指定→框架→铰
(15)同样,在距离柱端 0.9 倍长度的地方也设置属性和前面一样的塑性铰。
Pushover 分析在 SAP2000 上的实现
图 13 定义柱塑性铰参数
(16)用同样的方法在距离梁端 0.1 倍和 0.9 倍的地方建立塑性铰,塑性铰的
属性选为 FEMA-356 中表 6-7 中的混凝土梁塑性铰。
图 14 定义梁塑性铰参数
(17)定义分析工况。定义→分析工况,把 Dead 和 Pushover 工况都设定为非
线性静力分析。
图 15 定义分析工况
(18)定义 Pushover 分析工况,定义荷载,并继承从 Dead 工况的荷载和内力。