midas Building性能设计核心功能

1、midas Building性能设计核心功能性能设计的核心理念基本性能设计要求需要做性能设计的工程抗规的性能设计高规的性能设计抗规与高规的性能目标比较材料的设计值、标准值、极限值性能设计流程midas Building 性能设计的优点 midas Building性能设计功能介绍目 录性能设计功能介绍midas Building1. 性能设计的核心理念性能设计就是对：不同地震动(小震、中震、大震) 不同构件(关键构件、普通竖向构件、耗能构件) 同一构件的不同内力(轴力、弯矩、剪力)指定不同的性能目标(或性能水准)进行设计，保证结构在地震作用下的安全性能(承载力、继续承载的能力)和使用性能。性能

2、设计功能介绍midas Building2. 基本性能要求a. 小震不坏、中震可修、大震不倒对不同地震动作用下的结构整体提出不同的性能要求，保证在不同地震动作用下结构整体的安全和正常使用，规范通过两阶段设计方法实现该性能目标。 第一阶段设计：通过小震作用下的承载力和变形计算、以及抗震措施满足小震不坏、中震可修的性能要求第二阶段设计：通过弹塑形变形验算满足大震不倒的性能要求。性能设计功能介绍midas Building2. 基本性能要求b. 强柱弱梁、强墙肢弱连梁对不同构件提出的不同性能要求，通过次要构件的损伤和破坏耗能，保证关键构件的安全，规范通过强柱弱梁系数(或墙肢弱连梁系数)或动力弹塑形分

3、析验算。 强柱弱梁系数(或墙肢弱连梁系数)：抗规要求一级框架结构和9度一级框架为，其它低等级为1.1(抗规条文说明)。 弹塑形分析：通过动力弹塑形分析确认构件的出铰顺序，要求连梁要快于墙肢，框架梁要快于框架柱出铰。性能设计功能介绍midas Building2. 基本性能要求c. 强剪弱弯对同一构件的不同内力提出的不同性能要求，通过弯曲的损伤和破坏耗能，保证构件剪切安全，规范通过截面的剪压比、强剪弱弯系数或动力弹塑形分析验算。 截面剪压比要求：小震、 强剪弱弯系数：抗规要求一级框架结构和9度一级框架的框架梁、连梁为，其它低等级可取1.0(条文说明)；抗规要求一级框架结构和9度一级框架的框架柱和

4、框支柱为，其它低等级可取1.0(条文说明)；抗规要求9度一级剪力墙为，其它低等级可取1.0(条文说明)； 弹塑形分析：通过动力弹塑形分析确认同一构件的不同铰类型出现顺序，要求弯矩铰要快于剪力铰出现。性能设计功能介绍midas Building3. 需要做性能设计的工程 超限工程高度超限、规则性超限及其它规范要求项目超限时，因为目前对超限工程的理论和实践经验不充足，需要对这些工程进行更严格的设计。 使用上有特殊要求的工程核设施、特殊化学物品或贵重物品储藏设施等有必要做更严格设计的工程。 使用业主有特殊要求的工程性能设计功能介绍midas Building4. 抗规的性能设计抗规和抗规附录M将性能

5、目标分为1、2、3、4个等级，并给出了各性能目标的承载力计算方法和变形目标控制值。性能要求地震作用破坏描述(承重构件)承载力计算公式(S R/RE)及说明变形参考值G、E、RESR内力调整系数备注性能1小震完好考虑包含风荷载设计值考虑常规设计远 ue中震完好考虑不包含风荷载设计值考虑M.1.2-1ue性能2小震完好考虑包含风荷载设计值考虑常规设计远ue大震轻中等破坏不考虑不包含风荷载极限值不考虑M.1.2-4 2ue，有轻微塑性变形性能3小震完好考虑包含风荷载设计值考虑常规设计明显 ue中震轻微损坏不考虑不包含风荷载标准值不考虑M.1.2-32 ue大震中等破坏不考虑不包含风荷载极限值不考虑M

6、.1.2-4超过极值后降低少于5%4 ue，有明显塑性变形性能4小震完好考虑包含风荷载设计值考虑常规设计 ue中震轻中等破坏不考虑不包含风荷载极限值不考虑M.1.2-43 ue大震不严重破坏不考虑不包含风荷载极限值不考虑M.1.2-4超过极值后降低少于10%=0.9 up性能设计功能介绍midas Building4. 抗规的性能设计性能1 ：“小震不坏、中震不坏、大震不坏”性能2：“小震不坏、中震不坏、大震可修”性能3：“小震不坏、中震小修、大震不倒”性能4：“小震不坏、中震可修、大震不倒” 性能4接近于规范的基本性能设计要求，但大震变形参考值要更严格一些。 性能2的中震设计：相当于过去的“

7、中震弹性”设计 性能3的中震设计：相当于过去的“中震不屈服”设计 中震和大震均不考虑风荷载性能设计功能介绍midas Building5. 高规的性能设计新高规条将性能目标分为A、B、C、D，并给出了各性能目标在各地震动(小震、中震、大震)作用下的性能水准要求，性能水准分为1、2、3、4、5个等级。 性能目标 地震水准ABCD小震1111中震1234大震2345性能设计功能介绍midas Building5. 高规的性能设计新高规性能水准1、2、3、4、5对应的破坏程度。注意对特殊构件的性能要求不同。结构抗震性能水准宏观损坏程度损坏部位继续使用的可能性关键构件普通竖向构件耗能构件1完好、无损坏

8、无损坏无损坏无损坏不需修理即可继续使用2基本完好、轻微损坏无损坏无损坏轻微损坏稍加修理即可继续使用3轻度损坏轻微损坏轻微损坏轻度损坏、部分中度损坏一般修理即可继续使用4中度损坏轻度损坏部分构件中度损坏中度损坏、部分构件比较严重损坏修复或加固后可继续使用5比较严重损坏中度损坏部分构件比较严重损坏比较严重损坏需排险大修性能设计功能介绍midas Building5. 高规的性能设计关键构件：是指该构件的失效可能引起结构的连续破坏或危及生命安全的严重破坏的构件 底部加强部位的重要竖向构件(底部加强区剪力墙、框架柱) 水平转换构件及与其相连竖向支承构件(转换梁、框支柱) 大跨连体结构的连接体及与其相连

9、的的竖向支承构件 大悬挑结构的主要悬挑构件 加强层伸臂和周边环带结构的竖向支承构件 承托上部多个楼层框架柱的腰桁架 长短柱在同一楼层且数量相当时该层各个长短柱 扭转变形很大部位的竖向（斜向）构件 重要的斜撑构件；普通竖向构件：“关键构件”之外的竖向构件；耗能构件：框架梁、剪力墙连梁及耗能支撑性能设计功能介绍midas Building5. 高规的性能设计新高规条中对关键构件、普通竖向构件、耗能构件、大跨度结构和水平长悬臂结构中的关键构件的各内力成分给出了计算公式(见下表)。性能目标要求地震作用构件性能水准要求普通结构中的关键构件普通竖向构件耗能构件轴力弯矩剪力轴力弯矩剪力轴力弯矩剪力目标A小震

10、1常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计中震13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-1大震23.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-23.11.3-23.11.3-1目标B小震1常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计中震23.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-13.11.3-23.11.3-23.11

11、.3-1大震33.11.3-23.11.3-23.11.3-13.11.3-23.11.3-23.11.3-13.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-2目标C小震1常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计中震33.11.3-23.11.3-23.11.3-13.11.3-23.11.3-23.11.3-13.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-2大震43.11.3-23.11.3-23.11.3-23.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-4、53.11.3-3(a)3.11.3-3(a)

12、3.11.3-3(a)3.11.3-4、5目标D小震1常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计常规设计中震43.11.3-23.11.3-23.11.3-23.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-4、53.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-4、5大震53.11.3-23.11.3-23.11.3-23.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-4、53.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-3(a)3.11.3-4、5性能设计功能介绍mid

13、as Building5. 高规的性能设计新高规条中对关键构件、普通竖向构件、耗能构件、大跨度结构和水平长悬臂结构中的关键构件的各内力成分给出了计算公式(见下表)。性能要求地震作用构件一般水准要求大跨度结构和水平长悬臂结构中的关键构件轴力弯矩剪力目标A小震常规设计常规设计常规设计常规设计中震13.11.3-13.11.3-13.11.3-1大震23.11.3-13.11.3-13.11.3-1目标B小震常规设计常规设计常规设计常规设计中震23.11.3-13.11.3-13.11.3-1大震33.11.3-3(b)3.11.3-3(b)3.11.3-1目标C小震常规设计常规设计常规设计常规设计

14、中震33.11.3-3(b)3.11.3-3(b)3.11.3-1大震43.11.3-3(b)3.11.3-3(b)3.11.3-2目标D小震常规设计常规设计常规设计常规设计中震43.11.3-3(b)3.11.3-3(b)3.11.3-2大震53.11.3-3(b)3.11.3-3(b)3.11.3-2性能设计功能介绍midas Building5. 高规的性能设计高规的承载力性能设计公式如下：计算公式公式承载力计算公式(S R/RE)及说明G、E、RES竖向地震分项系数R内力调整系数小震常规设计公式考虑包含风荷载0.5(竖向为主时1.3)设计值考虑3.11.3-1中震考虑不包含风荷载0.5

15、(竖向为主时1.3)设计值不考虑大震考虑不包含风荷载0.5(竖向为主时1.3)设计值不考虑3.11.3-2中震不考虑不包含风荷载0.4标准值不考虑大震不考虑不包含风荷载0.4标准值不考虑3.11.3-3(a)中震不考虑不包含风荷载0.4极限值不考虑大震不考虑不包含风荷载0.4极限值不考虑3.11.3-3(b)中震不考虑不包含风荷载1.0标准值不考虑大震不考虑不包含风荷载1.0标准值不考虑3.11.3-4、5中震不考虑不包含风荷载0标准值不考虑大震不考虑不包含风荷载0标准值不考虑 高规的性能设计中对进入屈服的构件的验算公式没有阐述，本资料参考抗规增加了3.11.3-3(a)公式，且将原公式中公式

16、编号修改为3.11.3-3(b)。 高规的性能设计中对中震的变形目标控制限值和水准1、2的大震的变形目标控制限值没有详细说明，程序建议高规的变形控制目标可参考抗规要求。性能设计功能介绍midas Building6. 抗规和高规的性能目标比较构件性能目标小震中震大震比较结果宏观高规A完好、无损坏完好、无损坏基本完好、轻微损坏接近抗规1完好完好基本完好高规B完好、无损坏基本完好、轻微损坏轻度损坏接近抗规2完好基本完好轻中等破坏高规C完好、无损坏轻度损坏中度损坏接近抗规3完好轻微损坏中等破坏高规D完好、无损坏中度损坏比较严重损坏抗规稍严抗规4完好轻中等破坏不严重破坏关键构件高规A无损坏无损坏无损坏

17、高规稍严抗规1完好完好基本完好高规B无损坏无损坏轻微损坏高规稍严抗规2完好基本完好轻中等破坏高规C无损坏轻微损坏轻度损坏高规稍严抗规3完好轻微损坏中等破坏高规D无损坏轻度损坏中度损坏高规稍严抗规4完好轻中等破坏不严重破坏普通竖向构件高规A无损坏无损坏无损坏接近抗规1完好完好基本完好高规B无损坏无损坏轻微损坏接近抗规2完好基本完好轻中等破坏高规C无损坏轻微损坏轻中度损坏接近抗规3完好轻微损坏中等破坏高规D无损坏轻中度损坏中比较严重损坏接近抗规4完好轻中等破坏不严重破坏耗能构件高规A无损坏无损坏轻微损坏抗规稍严抗规1完好完好基本完好高规B无损坏轻微损坏轻中度损坏抗规稍严抗规2完好基本完好轻中等破坏

18、高规C无损坏轻中度损坏中比较严重损坏抗规稍严抗规3完好轻微损坏中等破坏高规D无损坏中比较严重损坏比较严重损坏抗规稍严抗规4完好轻中等破坏不严重破坏性能设计功能介绍midas Building7. 材料的设计值、标准值、极限值砼材料强度的设计值、标准值、极限值(单位N/mm2)强度种类砼强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80设计值7.29.611.914.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9标准值10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.

19、450.2极限值13.217.622.026.430.835.239.644.048.452.857.261.666.070.4 根据抗规附录条文说明，砼材料极限值取其立方体强度的倍。 计算RC梁或柱的铰特性值时 双折线铰：采用砼抗压强度标准值fck； 三折线铰：第一屈服点为砼开裂对应的弯矩(取砼抗拉强度标准值ftk)，第二屈服点采用砼抗压强度标准值fck； FEMA铰：第一屈服点(B点)采用砼抗压强度标准值fck，第二屈服点即顶点(C点)采用砼轴心抗压强度极限值fcu； 武田四折线铰：第一屈服点为砼开裂对应的弯矩(取砼抗拉强度标准值ftk)，第二屈服点采用砼抗压强度标准值fck，第三屈服点即

20、顶点取砼轴心抗压强度极限值fcu。性能设计功能介绍midas Building7. 材料的设计值、标准值、极限值普通钢筋的抗拉和抗压强度设计值、标准值、极限值(单位N/mm2) HPB235取自旧混规(2002版)，其余取自新规范(2010版) 根据新抗规附录条文说明，钢筋材料极限值取其屈服强度的倍。 计算RC梁或柱的铰特性值时 双折线铰：采用屈服强度； 三折线铰：第一屈服点为砼开裂对应的弯矩(与钢筋屈服和极限强度无关)，第二屈服点采用屈服强度； FEMA铰：第一屈服点(B点)采用屈服强度，第二屈服点即顶点(C点)采用极限抗拉强度fu； 武田四折线铰：第一屈服点为砼开裂对应的弯矩(与钢筋屈服和

21、极限强度无关)，第二屈服点采用屈服强度，第三屈服点即顶点采用极限抗拉强度fu。钢筋牌号设计值标准值极限值HPB235210235290HPB300270300375HRB335、HRBF335300335419HRB400、HRBF400、RRB400360400500HRB500、HRBF500435500625性能设计功能介绍midas Building7. 材料的设计值、标准值、极限值钢材的抗拉和抗压强度设计值、标准值、极限值(单位N/mm2) 设计强度：参考了钢结构设计规范(GB 50017-2003)的节； 屈服强度和极限抗拉强度最小值：参考了低合金高强度结构钢(GBT 1591-2

22、008) 计算铰特性值时，双折线铰取屈服强度，三折线铰的第一屈服强度取屈服强度，第二屈服强度取极限抗拉强度。钢材设计强度f屈服强度fy极限抗拉强度最小值fu牌号厚度或直径mm)Q235 1640205225 4063200215 6380190205 80100190205Q345 1640295335 4063265325 6380250315 80100250305Q390 1640335370 4063315350 6380295330 80100295330Q420 1640360400 4063340380 6380325360 80100325360性能设计功能介绍midas Bu

23、ilding8. 性能设计流程 设计流程 Step-0：与审核专家沟通确定关键构件、普通竖向构件、耗能构件的性能目标 Step-1：选择构件，并指定该构件性能目标 (设计人员操作软件)Step-2：程序自动验算三个地震动下的承载力和变形(由软件实现)Step-3：如果不满足预定目标，则需要调整截面或配筋，重新计算(设计人员调整)Step-4：编写报告性能设计功能介绍midas Building8. 性能设计流程 程序流程 Step-0-1：进行常规设计(必须做反应谱分析)Step-0-2：自动生成动力弹塑性分析数据(只需一键)Step-1：在主菜单中点击性能和优化设计性能设计控制选择抗规或高规

24、选择对所有构件进行性能设计还是对局部构件做性能设计选择承载力控制性能目标输入层间位移角控制性能目标Step-2：在主菜单中点击性能和优化设计构件目标控制，指定具体构件的性能目标当所有构件的性能目标相同，且所有构件均做性能设计时可跳过该步骤Step-3：在主菜单中点击性能和优化设计运行设计，开始进行性能设计Step-4：在树形菜单的性能和优化设计目录下确认承载力验算结果和层间位移角验算结果(或在主菜单中性能和优化设计性能设计结果表格中查看)Step-5：如果不满足预定目标(出现红色)，则需要调整截面或配筋重新计算，重复上述程序流程，直到满足预定目标为止。性能设计功能介绍midas Buildin

25、g8. 性能设计流程 验算用内力和变形数据选择抗规时选择高规时性能目标地震作用内力数据变形数据性能1小震反应谱反应谱中震反应谱反应谱大震动力弹塑性动力弹塑性性能2小震反应谱反应谱中震反应谱反应谱大震动力弹塑性动力弹塑性性能3小震反应谱反应谱中震动力弹塑性动力弹塑性大震动力弹塑性动力弹塑性性能4小震反应谱反应谱中震动力弹塑性动力弹塑性大震动力弹塑性动力弹塑性性能目标地震作用构件性能水准要求内力数据变形数据目标A小震1反应谱反应谱中震1反应谱反应谱大震2反应谱反应谱目标B小震1反应谱反应谱中震2反应谱反应谱大震3动力弹塑性动力弹塑性目标C小震1反应谱反应谱中震3动力弹塑性动力弹塑性大震4动力弹塑性

26、动力弹塑性目标D小震1反应谱反应谱中震4动力弹塑性动力弹塑性大震5动力弹塑性动力弹塑性性能设计功能介绍midas Building9. midas Building 性能设计的优点 完全自动化，用户只需指定性能目标，程序会自动进行验算 提供小震、中震、大震下的承载力验算和变形验算 提供图形、文本、表格形式的验算结果。 提供抗规、高规两种验算方法 既可以对所有构件做性能设计，也可以指定关键构件、耗能构件做性能设计性能设计功能介绍midas Building10. midas Building 性能设计功能简介性能设计功能位置性能设计功能介绍midas Building10. midas Building 性能设计功能简介承载力验算整体控制(选择抗规时)层间位移角整体控制(选择抗规时) 整体控制参数(选择抗规时)性能设计功