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钢筋混凝土结构非线性动力反应分析一、问题描述已知结构为一栋七层框架结构。结构尺寸如下图所示，混凝土强度等级为：1～5层采用C40；6、7层采用C30，恒载按实际梁、板、柱实际重量计算，不考虑装饰荷载，活荷载按2KN/m2考虑，不考虑风荷载。对ElCentro波（1942，NS分量，峰值341.7cm/s2）进行调整，满足七级的地震的加速度幅值。求结构在小震和罕遇地震作用下的时程反应性能（包括层位移、层间位移、层间位移角、基底剪力及结构的出铰情况和破坏机制）。七层框架结构图梁配筋图柱配筋图（HPB235全部换成HPB300）1钢筋混凝土结构非线性动力反应分析二、模型建立2.1建立初步模型打开sap2000，把系统单位设置为，创建新模型，选择三维框架，在对应空格如下填写模型基本数据：勾选（使用定制轴网间距和原点定位），编辑轴网，按题目模型要求设置，并指定底层节点约束为固端。2钢筋混凝土结构非线性动力反应分析2.2定义材料选择定义—》材料—》快速添加材料，添加C30、C40混凝土和HRB335、HPB300钢筋，由于方法类似，这里只给出HRB335图片：2.3框架截面的定义、指定、剖分这里的截面包括不同尺寸，不同配筋，不同混凝土强度，不同位置的各种截面。根据一到五层的混凝土强度等级不同，边梁和主梁的楼板加强作用不同，主梁和次梁的截面尺寸不同，总共可以划分为以下八种不同截面：（1）一到五层的中间主梁（B-300X500-D-C）（2）六到七层的中间主梁（B-300X500-G-C）（3）一到五层的中间次梁（B-300X450-D-C）（4）六到七层的中间次梁（B-300X450-G-C）（5）一到五层的边次梁（B-300X450-D-S）（6）六到七层的边次梁（B-300X450-G-S）（7）一到五层的柱子（C-D）（8）六到七层的柱子（C-G）例如：选择定义—》截面属性—》框架属性—》添加新属性—》concrete—》矩形：把截面名称改为B-300X500-D-C：3钢筋混凝土结构非线性动力反应分析选择属性修正，把中梁的绕3轴惯性矩修正为2：选择配筋混凝土，给梁配上钢筋：同样的方法设置好柱的截面和配筋：定义好框架截面属性后把各个截面类型指定给其对应的构件，并指定自动剖分。4钢筋混凝土结构非线性动力反应分析2.4楼板的定义、绘制、剖分由于楼板的跨度相对比较大，板厚为120mm，剪切作用不是很明显，这里选用薄壳模型。选择定义—》截面属性—》面截面—》shell：点击快速绘制面单元按钮出现如下图框，选择正确的截面画在对应的楼层：三维视图中全部选中，编辑—》编辑面—》分割面—》基于面周边上点分割面：5钢筋混凝土结构非线性动力反应分析三维视图中全部选中，指定—》面—》自动面网格剖分—》按数目剖分：2.5指定节点束缚、线单元插入点三维视图中全部选中，指定—》节点—》束缚—》Diaphragm—》添加新束缚：对已有模型构件指定插入点，实现了构件的偏心，构件的几何位置并不改变，模型中的节点位置并没有改变，而力的传递作用位置发生了变化。SAP2000中默认的插入点的偏移值为零，而且结构的方位基准点在楼层高程处，故为了保证梁的表面与楼层高程平齐，框架梁的控制点要改为8TopCenter。选择—》属性—》框架截面，选中所有梁截面：指定—》框架—》插入点：6钢筋混凝土结构非线性动力反应分析得到模型如下：2.6指定线对象的刚域刚域系数表示指定了端部偏移的刚域部分，在弯曲和剪切变形时刚域程度。在刚域系数一栏可输入0到1之间的一个系数，表示刚域的刚性程度从完全柔性到完全刚性。完全柔性表示刚域的弯曲和剪切刚度由线性单元的实际刚度确定；完全刚性即刚域内部没有弯曲和剪切变形。这里取为0.7。三维图中全部选中，指定—》框架—》端部长度偏移：2.7定义荷载模式这里定义两种荷载模式DEAD和LIVE。自重系数表示软件将自动计算结构中所有构件的的自重，将自重乘以这个自重系数施加在结构上。定义—》荷载模式：7钢筋混凝土结构非线性动力反应分析2.8对结构施加荷载填充墙厚度200mm，加气混凝土填充墙重度取7.5KN/m3，主梁上高度2.5m，次梁上高度2.55m。计算主梁下的填充墙的线荷载：计算次梁下的填充墙的线荷载：依次选择次梁和主梁，指定—》框架荷载—》分布：8钢筋混凝土结构非线性动力反应分析选择板，指定—》面...