ETabs荷载组合和内力调整顺序汇总

1、荷载组合和内力调整的先后顺序 03 ETABS（上）（2011-10-11 10:40:22） 标签： 分类： 土木荷载组合内力调整前后顺序分析内力设计内力组合内力杂谈一、基本概念1、使用ETAB删SAP2000软件，需提及有关荷载的下列概念：荷载工况、 分析工况、工况组合【实为“分析工况的结果组合”】。对于荷载工况包括：荷载类型、荷载名称、自乘系数；加载方式。对于分析工况包括：先决工况、从属工况、分析顺序。对于分析工况结果组合：组合的四种类型一一叠加型、绝对值型、SRSS型、包络型。【荷载工况】 是作用于结构上的按指定方式空间分布的力、 位移、温度或其 他作用。荷载工况本身不能再结构上产生任

2、何响应， 只有在分析工况中包含了荷 载工况，才能得到荷载工况的作用结果。【分析工况】定义荷载工况的作用方式、结构的响应方式和分析的方法。分析工况可以是一个荷载工况或一组荷载的组合工况， 这里的组合是在分析 之前的组合。分析完成之后的组合（简称【工况组合】）是不同分析工况结果的 总和或包络， 组合结果包括节点的所有位移、 力和单元的内力或应力； 组合数量 可以任意指定， 每个组合需要定义一个不同的名称， 且不能与分析工况的名称相 同。2、ETAB舔口 SAP2000软件还有几个概念：分析内力和设计内力，分析截面 和设计截面。讨论荷载组合和内力调整的顺序时要用到。3、查高规可知，从【分析内力】形成

3、【设计内力】的过程中，荷载组合和 内力调整的先后顺序应为：【分析内力】-【竖向及地震效应标准值调整，简称“组合前调整”】 【效应基本组合，形成组合内力】-【组合内力调整，简称“组合后调整”】 -【设计内力】1.1荷载工况使用ETABSffi SAP2000软件，首先要定义【荷载工况】，然后将各个荷载工 况中的指定荷载施加到结构上。、荷载工况的分类序 号何载工况荷载类型一般情况何载名称细分备注1静力荷载工况恒荷载工况DEADDEAD附加恒载【自重之外】自重荷载自动施加；SUPER DEAD附加恒荷 载），不适合中国规范温度荷载地面位移荷载应变荷载表面压力荷载孔隙压力荷载预应力荷载活荷载工况LIV

4、ELIVEREDUCE LIVE（折 减活荷载），不适合中国规范底部剪力法地震荷载工况 QuakeQX QY QZ1、QUAKE自动地震荷 载），适合于底部剪力法；2、X、丫、Z方向，应分别定义；3、自动施加，无需人为 指定；4、如果采用反应谱法计 算地震作用，则不需要定 义自动地震荷载工况自动风荷载工况WindWX WYWIND（自动风荷载）；自动侧向荷载选择“Chinese 2002 ”；自动施加。基于“刚 性隔板” 或“面对 象”雪荷载工况SnowSNOWSNOW雪荷载）波浪荷载WaveWAVE水中大坝、池壁或水工模型等自动侧向 荷载为PIWSD2000车道荷载Mov ingLOADML

5、公路立交桥或桥梁结构等2反应谱工况-1. 先定义反应谱函数【FUNC1，再定义反应 谱工况【Response Spectrum 】；2. 反应谱工况自动施加， 不需要人工指疋；3. 反应谱工况自动参与 荷载组合。4. 定义反应谱工况前，要 定义质量源。3时程工况4静力非线性Pushover工况5施工顺序加载工况6其他OTHER自定义工况，不参与任何荷载组合、需注意的几个问题1、注意【荷载名称】和【荷载类型】的区别。使用软件时，常常将二者名 称取一致，如【荷载类型】为 DEAD其【荷载名称】也取为 DEAD在软件后续 的“分析工况”的定义中，也将设置DEAD因此要分清针对的是DEAD!载工况,

6、还是荷载类型；等等。【荷载类型】 的作用：软件自动生成荷载组合时， 将根据“荷载类型”为各 个荷载工况设定荷载组合系数。【荷载名称】 实际是“单个荷载工况”的名称。 对同一个荷载类型， 根据不 同的作用方向可定义不同的荷载工况。如风荷载： WX， WY。2、分清哪些荷载工况是软件自动施加，哪些需人工指定。3、关于地震荷载的两种型式：自动地震荷载和反应谱工况。自动地震荷载 属于静力荷载， 用底部剪力法计算； 反应谱工况是单独的一种工况， 其定义方式 和自动地震荷载不同， 属动力分析范畴； 需先定义反应谱函数， 然后定义反应谱 工况。4、关于风荷载的定义和加载方式，分两种来自刚性隔板范围、来自面

7、对象。5、注意哪些是静力荷载工况，哪些不是。三、ETABSS模的几个问题1、 按“面对象”施加风荷载时，体型系数的正负号怎么确定？ +X与一X 方向会自动考虑吗？体型系数的正负号主要与面对象的局部坐标有关。 当风荷载作用方向与面的 局部 3 轴正向一致，取正号，反之取负号。按【面对象】施加风荷载时，土X方向需要定义两个风荷载工况，分别对应 各自的体型系数。2、使用【虚面】施加风荷载，正向和反向是否需要定义两种工况？ 使用【虚面】施加风荷载，可以定义两种风荷载工况考虑正向和反向； 两个风荷载工况【不会同时出现】在一种荷载组合里面。3、单向地震反应谱工况和双向地震反应谱工况需要“分别定义”吗？如何

8、定义？需要分别定义。 在定义反映谱工况时， 在反映谱工况数据中对话框中， 若输 入反映谱的方向【指定 1个】则为单向地震作用， 【指定 2 个】则为双向地震作 用。4、Etabs 竖向地震如何模拟？目前程序中【竖向地震】 可以在定义荷载工况时定义， 此时定义的方式为采 用底部剪力法， 此时定义的方式和抗震规范的高层结构定义方式相同； 当然也可 以考虑采用反应谱方法定义结构的竖向地震， 但是参数的选取规范中没有明确的 给出，需要人为考虑。5、Etabs 计算地震作用考虑【偶然偏心】时是不是每个方向都要定义两个 地震工况？底部剪力法中需要定义两个。振型分解反应谱法定义一个就可以，程序会自动考虑正负

9、。6、反应谱分析中要考虑偏心时，需要按正、负偏心情况设两个工况吗？不需要。给定偏心率后，ETAB蛰自动考虑正负两种情况。7、ETAB卿如何显示内力包络图？在定义组合的时候，添加一个组合，其类型选择为env （包络），然后将各个荷载工况添加进入，各项比例系数均定为1，那么即可形成一个包络的工况，内力分析后可以查看该工况下的内力结果，即为内力的包络。8、 双向地震如何判断是在哪个方向进行了修正，乘以0.85 ？目前在ETABS中 如果定义了一个双向地震的荷载工况， 按照中国规范选择 修正的SRSS输出的是个包络的结果。解决的办法是分别定义两个反应谱工况，一个是以 x 为主的 x2+0.85y2 ；

10、一 个是以丫为主的0.85x2+y2。在工况中比例系数定义为 9.81*0.85=8.3385，选择 SRSS选项。1.2 分析工况所谓ETABSS SAP200C丰富的分析功能，是从对分析工况的定义中得到体现定义【分析工况】，也就是定义荷载工况的作用方式、结构的响应方式和分 析方法。对同一个模型可以定义任意多种分析工况；运行模型分析时，可以有选择地运行工况，也可以删除多余的工况。定义【分析工况】主要包括下列基本信息：1、工况名称一一每一种分析工况需定义一个不同的名称，用于提取分析结 果（位移、应力等）、生成组合，有时也用于生成其他分析工况。2、分析类型一一定义分析工况类型和分析方法类型。分析

11、工况类型主要指 静力分析、反应谱分析、时程分析、屈曲分析等；分析方法类型（简称分析类型） 指线性分析、非线性分析、非线性阶段施工。3、 所施加的荷载 对多数分析类型，需指定施加到结构上的荷载工况。一、分析类型根据结构对荷载响应方式的不同，分析类型可划分为【线性】和【非线性】。序 号分析类型细分备注1线性分析【表示结构从零应力 状态开始，并且在分析 过程中结构属性保持 不变】【另外，结构响应与施 加荷载的大小成正比， 不同工况下线性分析 结果可以叠加】(1)静力分析Lin ear Static定义线性分析工况时，需要注意 两点：1、初始刚度。可指定程序采用【无应力状态下 的刚度】（默认情况），或

12、采用非 线性分析工况结束时的刚度】。2、初始状态。线性分析从零应力状态开始。即 使定义的线性分析工况用到了 先前的非线性分析刚度，但不包 括先前分析得到的荷载。参见sap2000手册P269。(2)模态分析用特征向量或 Ritz向量求解振型Modal(3)反应谱分析求解地震响应Resp onse Spectrum时程动力响应分析Time History(5)屈曲模式分析Buckli ng移动荷载分析求解桥梁车辆活荷载响应Moving Load(7)谐振稳态分析 Steady State(8)功率谱密度分析Power Spectrum Den sity2非线性分析【非线性分析，则表示 结构属性可

13、能随时间、 变形、荷载而变化】【实际发生多大的非 线性，与定义的属性、 荷载大小及指定的分(1)非线性静力分析Non li near Static疋义非线性分析工况注意两点：1、初始状态。【零初始条件】【从前一个非线性分析继续】2、非线性参数，共 4个方面。 材料非线性参数；析参数有关】【可以从先前的非线 性继续，其初始状态可 以包括来自先前分析 的所有荷载效应。所有 非线性分析工况可以 链接起来，实现复杂加 载次序】【显然，不同非线性分 析的结果一般不能进 行叠加】(2)非线性时程分析Non li near Time Histiry几何非线性参数； 非线性求解控制； 铰卸载方法。3非线性阶段

14、施工所有非线形分析工况可以链接起来，以实现复杂加载次序。比如：由于非线形分析结果一般不能进行叠加， 而在设计阶段，通常需要考 虑若干荷载的组合，因此，可以先定义一个【初始静力非线形工况】来考虑几何 非线形的影响，并使其刚度矩阵作为其他线形分析的基础， 使得所有分析结果对 于设计可以叠加。、分析工况的荷载施加定义【分析工况】时，“荷载类型”主要有 Load和Accel两类，即可以是 一种荷载工况，或者是一个加速度荷载。一个分析工况可以对应一个荷载工况，也可以对应一组荷载的组合工况。三、分析顺序各个分析工况之间并不一定是彼此独立的，而是可能存在一定的依存关系。 在下列情况下，一个分析工况会依赖于另

15、一个分析工况：1、振型叠加类型的分析工况（反应谱分析或模态时程分析），会用到由模 态分析工况得到的振型。2、一个非线形分析工况从另一个非线性工况结束状态开始。3、一个线形分析工况用到一个非线性分析工况结束时计算的结构刚度。一个依赖于其他工况的分析工况称为 【从属工况】，它所依赖的工况称为【先 决工况】。程序进行分析时，总是按照正确的顺序进行，以保证从属工况在其所 有的先决工况之后进行。每一个分析顺序必须由一个从零开始的分析工况开始。1.3分析工况结果组合【工况组合】这里的组合是不同分析工况结果的总和或包络。组合结果包括节点的所有位 移、力和单元的内力或应力。组合数量可以任意指定，每个组合需要定

16、义一个不 同的名称，且不能与分析工况的名称相同。对每一个响应量（位移、内力等），参与分析的每个分析工况可以为组合提 供一个或两个值。但是，工况组合时【均按两个值】处理。（1）分析工况为组合提供一个值的，组合时可视为“两个相同的值”。如线形静力分析、模态分析或屈曲分析得到的单独模式、多步分析工况的单步等情 况，都只提供一个值。（2）有些类型的分析工况会产生两个不同的值。如：反应谱工况、多步分 析工况的包络结果、移动荷载工况车辆产生的结果等。某些类型的组合，两个值都被用到；有些类型的组合，只用到较大的绝对值。但是每个组合都会产生一对数值：最大值和最小值。组合的类型有4种:叠加型Lin ear Ad

17、d组合的最大值是各个参与工况最大值的算术线形组合；组合的最小值是各个参与工况最小值的算术线形组合。绝对值型组合的最大值是各个参与工况绝对值的大值之和；Absolute Add组合的最小值是组合的最大值的负数。SRSS型组合的最大值为各个参与工况绝对值的最大值的平方和的平 方根；组合的最小值是组合的最大值的负数。包络型组合的最大值是各个参与工况最大值中得最大值；Env elope组合的最小值是各个参与工况最小值中得最小值。对于线形问题，线形结果可以叠加，算术求和型的工况组合是有意义的对于非线形问题， 非线性结果通常不能叠加， 因此需要在非线性分析工况中 施加组合荷载， 以正确分析其组合效应。 这

18、将导致需定义多种分析工况求解而非 组合工况结果。但是，非线性分析工况可以包括在任何包络型组合中， 因为它们之间不进行 叠加。荷载组合和内力调整的先后顺序 03 ETABS(下)(2011-10-11 10:57:14)标签： 分类： 土木荷载组合内力调整前后顺序分析内力设计内力组合内力杂谈二、荷载组合ETAB番口 SAP2000在开始运行结构设计命令时，会根据结构类型和所选规范 自动生成荷载组合。默认生成的组合满足规范要求。如果选择中国规范，ETABSffi SAP2000均编制了【默认荷载组合】。默认荷 载组合的结果与SATW软件完全相同。需要说明的是：中国规范的作用效应组合一般是建立在弹性

19、分析叠加原理基 础上的。三、内力调整ETABS勺内力调整共分3部分：（1）结构构件属性的调整和竖向荷载下的梁弯矩调整；（2）抗震设计内力调整；（3）承载力抗震调整系数。注意软件勺两组概念：分析内力、设计内力；分析截面、设计截面。3.1 结构构件属性和梁弯矩调整结构构件属性勺调整发生在程序进行模型分析之前，主要是框架梁、连梁、 组合梁勺刚度调整。 梁弯矩调整是对模型分析之后得到勺分析内力进行勺。 这里 勺梁弯矩调整指勺是竖向荷载下勺梁弯矩调整。一、构件刚度调整程序调整时机：模型分析之前。1、考虑翼缘作用楼面梁勺刚度增大系数根据JGJ3-2010第522 条的规定，楼面梁刚度增大系数可取 1.32

20、.0。程序中， 此系数对边梁勺缺省值为 1.5 ，对中梁勺缺省值为 2.0 ，点击菜单 【指定框架/线框架属性修改】 ，可以修改此系数。2、抗震设计时，连梁刚度折减系数根据JGJ3-2010第条的规定，此系数不宜小于0.5。程序中，此系数 由用户输入，其缺省值为 0.7 。点击菜单【指定 壳/ 面壳刚度修改】可修改连 梁刚度。、竖向荷载下梁弯矩调整程序调整时机：模型分析之后。1、梁端负弯矩调整系数根据JGJ3-2010第523条规定，装配式整体框架梁端负弯矩调幅系数可 取为0.70.8，现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.80.9。程序中，此系数的缺省值为 0.85 ，并可由用户在【混凝土框架

21、设计覆盖项】中修改。2、梁跨中弯矩调整根据 JGJ 3-2010 第5.2.3 条的规定，梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖 向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。程序中，此规则由程序自动执行。3.2 抗震设计内力调整根据中国规范，混凝土结构【抗震调整】分为（ 1）对结构地震荷载的调整； （2）混凝土构件的抗震设计内力调整。ETAB漱件将混凝土结构【抗震设计】内力调整分为三个层次：（1）整体调整。指根据规范剪重比的要求，对结构整体地震力的调整。（2）局部调整。指对结构中某一部分构件所做出的内力调整，比如框架承 担的最小水平地震剪力、结构薄弱层内力调整等。（3）构件调整。指针对于某一结

22、构构件，根据抗震等级进行的内力调整。构件内力调整的意义在于实现“强柱弱梁、 强剪弱弯、强节点、强柱根”的 基本思想， 这一思想的目的是限制大震下塑性铰出现的部位， 避免或减少脆性剪 切破坏先于弯曲破坏；加强柱子、剪力墙根部，推迟塑性铰的形成，控制结构倒 塌整体失效。一、整体调整1 、最小地震剪力要求用户通过校核程序输出的剪力系数入（由公式（5.2.5）定义）来确定是否满足规范的要求， 如果不满足， 用户可以更改地震作用放大系数重新进行结构分析 计算，直到入满足要求为止。用户也可指定程序对不满足最小地震剪力的楼层 自动放大地震作用至 入满足要求。程序调整时机：分析过程中二、局部调整当某些要求和条件不满足的情况下， 整个结构的水平地震剪力或者是某些层 的水平地震剪力将要进行调整。中文ETABS会根据下述规则调整相应结构构件的 地震内力（通常是剪力和弯矩）。1、框架 -剪力墙结构剪力分配要求如果框架总剪力不满足规范要求， 相应楼层的剪力分配将进行调整。 相应楼 层的柱和与之相连的梁的剪力和弯矩都将乘以调整系数。2、薄弱层构件地震作用放大抗震规范GB50011-2010中343规定，竖向不