XTRACT使用说明整理.docx
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XTRACT使用说明整理
一、XTRACT3.0.8使用方法介绍及与SAP2000计算结果比较
-------摘自ZengMing博文
题目简介：
钢筋混凝土柱：
500mmX500mm
纵向钢筋：
8D20mm钢筋等级HRB400，fyk=400Mpa，fstk=540Mpa
横向钢筋：
D8@150mm钢筋等级HPB300，fyk=300Mpa
混凝土等级C30，对应圆柱体抗压强度标准值为30x0.85=25.5Mpa
（本例参数选取仅供参考）。
步骤：
1，选择截面形式和配置箍筋
2，选择截面尺寸，配置纵向钢筋：
3,定义材料本构：
非约束混凝土材料：
约束混凝土
纵向钢筋：
4，定义纤维尺寸，生成分析截面
5，定义加载工况
计算弯矩曲率曲线工况
计算轴力-弯矩相关曲线工况
定义弯矩2-弯矩3相关曲线工况
6，运行分析，查看分析结果
点击
，运行所有的分析，分析结果在界面自动出现。
弯矩-曲率曲线
轴力-弯矩相关性曲线
弯矩2-弯矩3相关性曲线
7，提取分析结果
点击
，然后选择section1，然后选择M-C工况，选择SectionOutput。
同理可以绘制出轴力-弯矩相关曲线，在此不再赘述。
在SAP2000截面求解器中编辑此截面，并与之对比。
1，截面信息
由上图可知，两种软件在弹性阶段基本重合，在塑性阶段，Xtract计算的弯矩要比SAP2000计算的要大。
二、关于其中强度值选取的讨论
1，详细见混规P286页。
立方体抗压强度为C30为例，立方体抗压强度标准值为30MPa，考虑实验的因素，试件混凝土强度为30x0.88=26.4Mpa，转换为棱柱体抗压强度，再折减0.76，即26.4x0.76=20.064Mpa，即表4.1.3-1所示混凝土轴心抗压强度20.1Mpa。
2，Xtract根据ACI规范或软件设计者本意（陆新征老师建议），取圆柱体抗压强度，圆柱体抗压强度为0.79x26.4Mpa=20.856Mpa，这与棱柱体抗压强度20.1Mpa比较接近的，即轴心混凝土轴心抗压强度。
3，之前我写在XTRACT操作介绍的取值是30x0.85=25.5是错误的，若误导了大家，在此给予致歉，特在此纠正，同时也欢迎更多朋友多多交流。
三、Xtract截面分析小软件应用
这是第一篇博文，本着做好一个结构人的使命，我想写一下xtract这个软件，刚刚完成的地震工程学的作业全靠它了。
xtract软件是美国Imbsen公司销售的，用来进行混凝土构件截面Momen-phi分析的小程序，可以很快速的对混凝土截面画出M-phi曲线和N-M相关曲线，是科研和设计非常实用的软件。
和任何人性化的软件一样，xtract支持命令流操作，以梁截面beam.xbj为例：
图1：
beam.xbj的截面显示
图2.荷载定义，轴力，Mx，My主要这三项
注意：
一般杆件模型的塑性铰定义的时候，梁是M3铰，柱端是PMM铰，具体见《sap2000中文版使用指南》多少页我暂时忘记了，下次补上。
图3.钢筋材性定义，这里是HPB400
图4.C40混凝土本构定义
图5：
运行
图6.右侧输出菜单
图7.输出菜单详解
图8，可以到处数据到excel比较，拟合
Takeda滞回模型考虑钢筋混凝土开裂的影响，采用三线型骨架曲线，并对卸载刚度作了修改，还进一步规定了内滞回规则，见图1。
卸载刚度按下式确定：
公式中，Fc、Fy分别对应开裂和屈服时的荷载；dc、dy分别表示对应开裂和屈服时的位移；a是卸载刚度系数。
内滞回再加载指向前一外滞回的最大点。
当忽略开裂影响而采用双线型骨架线时，除内滞回环规则考虑更多一些外，Takeda滞回模型与Clough滞回模型基本相同。
图9.图1：
Takeda滞回模型
应用sap2000软件。
对于梁截面，定义M3（弯矩—转角）塑性铰来拟合构件的非线性行为，参考FEMA—365规程，通过定义IO，LS，CP三个点来表征塑性铰的能力水平，如图7所示。
对于弯曲控制混凝土梁，三个控制点处转角定义为IO：
0.003，LS：
0.012，CP：
0.015。
屈服弯矩：
214.3kN·m（见三折线模型屈服点）。
柱子的xtract是类似的，不同的是输出的是PMM曲线
区别是在loading里面选择PMinteraction
图10sap里面定义Column“弯矩—轴力”屈服曲线（PMM曲线）
对于柱截面，定义PMM（轴力—弯矩耦合铰）来拟合构件的非线性行为，将xtract计算结果输入程序中形成PMM屈服面，如图8所示。
在任一轴力P作用下，截面“弯矩—转角”关系如上M3铰所述，屈服弯矩（SF）根据PMM屈服面中相应轴力P对应的屈服弯矩给定。
附注：
箱型截面：
命令流放在最后（复制到txt里面，另存beam。
xbj文件，拖入到xtract图标）：
#ProjectbyXTRACT
#Createdby:
红亮
#WARNING:
WhenthisreadintoXTRACT,dataconsistencychecksareNOTperformed.Ifinappropriate
#inputdataisreadintothesoftware,unexpectedresultsmayensue.Beforemodifyingthisfile,itisadvisedto
#saveabackupcopy.Theorderofthenotimportant,noristhespacing.ThecontainGlobal
#dataasdescribedbelow.NotethatifthissavedoutsideXTRACT,theassociatedoutputbe
#automaticallydeletedwhentheopened.
#DefinetheglobalparametersforthebyBegin_GlobalandEnd_Global
#Version,UnitsandNamearerequired.
Begin_Global
NAME=beam
VER=3.03
UNITS=N-mm
HAS_ANALYZED=True
#Optionalparameters
Author=红亮
Company=大学
Job_Name=截面M-φ曲线分析
Job_Number=beam
Time_Stamp=2012/7/115:
33:
16
End_Global
#---------------------------------------
#BeginmaterialdefinitionwithBegin_MaterialandendwithEnd_Material
Begin_Material
NAME=Steel1
TYPE=StrainHardeningSteel
Fy=360.0
Fu=360.0
esh=.002
esu=.09
Es=200.0E+3
End_Material
#---------------------------------------
Begin_Material
NAME=C40
TYPE=ConfinedConcrete
Fc=26.80
ey=.0015
ecu=.0033
Fl=26.80
Ec=32.50E+3
#Parametersfortheconfinementcalculatorsareoptional
compStrength=20.00
End_Material
#---------------------------------------
#BeginSectionDefinitions.BetweentheBeginandEndSectioncommands,thesectionshapesand
#loadingsaredefined.Ifthisiscopiedtoastandalone（.sec）file,thenthesection
#materialsalsoneedtobedefined.
#Beginsectiondefinition.
Begin_Section
Begin_Builder
NAME=Section1
#Builderproperties-boundarywindow-ifleftout,thedefaultisused.
Boundary_Bottom=-100.0
Boundary_Left=-100.0
Boundary_Right=700.0
Boundary_Top=700.0
Min_Triangle_Area=30.00
Max_Number_of_Fibers=1000
#Currentdrawingwindowproperties-ifleftout,thedefaultisused.
Window_Left=479.7
Window_Bottom=50.00
Window_Height=600.0
End_Builder
#---------------------------------------
#Sectioncommentsordesignlog-optional
Begin_UserComments
UserComments
End_UserComments
#---------------------------------------
#Shapesandmeshes-forshapeswithinshapes,listoutermostshapefirst.Shapeboundariesmaynotcross.
#PointsarelistedinXYcoordinatesseparatedbyacommaprecededbythemodeofdrawing.
#Thelastpointinthesequenceofanyshapemustbethesameasthefirstpointtoclosetheshapeproperly.
#RepeatshapeStart_Shape-End_Shapecommandgroupasneeded.Beforeeditingtheshapedefinitions,makesure
#thedataresultsinreasonableshapes（ieNolinescross,ifashapeisembeddedinanothershape-
#confinedwithinunconfined-theoutershapemustbedefinedfirst）.Ifthemeshsizeisdefinedtoo
#small,anerrorwillbethrown.Toallowforsmallermeshsizes,modifytheMax_Number_of_Fibers
#parameterinthesectiondefinition.
#SectionShapes
Begin_Shape
MATERIAL=C40
MESH=20.00
COVER=30.00
MATERIAL_CORE=C40
Begin_Line
0,0
250.0,0
250.0,500.0
0,500.0
0,0
End_Line
End_Shape
#---------------------------------------
#Reinforcingbars.DataisgivencommaseparatedintheformX,Y,Area,Prestress,Material.
Begin_Rebar
50.80,457.2,314.2,0,Steel1
127.0,457.2,314.2,0,Steel1
203.2,457.2,314.2,0,Steel1
50.80,50.80,314.2,0,Steel1
127.0,50.80,314.2,0,Steel1
203.2,50.80,314.2,0,Steel1
203.2,254.0,314.2,0,Steel1
127.0,254.0,314.2,0,Steel1
50.80,254.0,314.2,0,Steel1
End_Rebar
#---------------------------------------
#Definetheloadingdata,chooseMomentCurvature,CapacityOrbit,orPMInteractionforloadingtype.
#Requireddatanotdefinedhereistakenfromdefaultvalues.
Begin_Loading
NAME=mfi
TYPE=MomentCurvature
#Incrementingloadparameters-Positiveincrementsinapositivedirection.
IncMxx=113.0
Use_Best_Fit=True
#IncludePlasticHingelength.
Calc_Moment_Rot=False
#AnalysisParameters.
Method=BiSection
N_Steps_Before_Yield=10
N_Steps_After_Yield=20
Multiple_On_First_Yield=2
BS_Tol=4448
BS_Max_Itter=40
Begin_LoadUserComments
UserComments
End_LoadUserComments
End_Loading
#---------------------------------------
End_Section
#---------------------------------------
命令流放在最后（复制到txt里面，另存column。
xbj文件，拖入到xtract图标）
#ProjectbyXTRACT
#Createdby:
红亮
#WARNING:
WhenthisreadintoXTRACT,dataconsistencychecksareNOTperformed.Ifinappropriate
#inputdataisreadintothesoftware,unexpectedresultsmayensue.Beforemodifyingthisfile,itisadvisedto
#saveabackupcopy.Theorderofthenotimportant,noristhespacing.ThecontainGlobal
#dataasdescribedbelow.NotethatifthissavedoutsideXTRACT,theassociatedoutputbe
#automaticallydeletedwhentheopened.
#DefinetheglobalparametersforthebyBegin_GlobalandEnd_Global
#Version,UnitsandNamearerequired.
Begin_Global
NAME=beam
VER=3.03
UNITS=N-mm
HAS_ANALYZED=True
#Optionalparameters
Author=红亮
Company=大学
Job_Name=截面M-φ曲线分析
Job_Number=beam
Time_Stamp=2012/7/115:
33:
16
End_Global
#---------------------------------------
#BeginmaterialdefinitionwithBegin_MaterialandendwithEnd_Material
Begin_Material
NAME=Steel1
TYPE=StrainHardeningSteel
Fy=360.0
Fu=360.0
esh=.002
esu=.09
Es=200.0E+3
End_Material
#---------------------------------------
Begin_Material
NAME=C40
TYPE=ConfinedConcrete
Fc=26.80
ey=.0015
ecu=.0033
Fl=26.80
Ec=32.50E+3
#Parametersfortheconfinementcalculatorsareoptional
compStrength=20.00
End_Material
#---------------------------------------
#BeginSectionDefinitions.BetweentheBeginandEndSectioncommands,thesectionshapesand
#loadingsaredefined.Ifthisiscopiedtoastandalone（.sec）file,thenthesection
#materialsalsoneedtobedefined.
#Beginsectiondefinition.
Begin_Section
Begin_Builder
NAME=Section1
#Builderproperties-boundarywindow-ifleftout,thedefaultisused.
Boundary_Bottom=-100.0
Boundary_Left=-100.0
Boundary_Right=700.0
Boundary_Top=700.0
Min_Triangle_Area=30.00
Max_Number_of_Fibers=1000
#Currentdrawingwindowproperties-ifleftout,thedefaultisused.
Window_Left=479.7
Window_Bottom=50.00
Window_Height=600.0
End_Builder
#---------------------------------------
#Sectioncommentsordesignlog-optional
Begin_UserComments
UserComments
End_UserComments
#---------------------------------------
#Shapesandmeshes-forshapeswithinshapes,listoutermostshapefirst.Shapeboundariesmaynotcross.
#PointsarelistedinXYcoordinatesseparatedbyacommaprecededbythemodeofdrawing.
#Thelastpointinthesequenceofanyshapemustbethesameasthefirstpointtoclosetheshapeproperly.
#RepeatshapeStart_Shape-End_Shapecommandgroupasneeded.Beforeeditingtheshapedefinitions,makesure
#thedataresultsinreasonableshapes（ieNolinescross,ifashapeisembeddedinanothershape-
#confinedwithinunconfined-theoutershapemustbedefinedfirst）.Ifthemeshsizeisdefinedtoo
#small,anerrorwillbethrown.Toallowforsmallermeshsizes,modifytheMax_Number_of_Fibers
#parameterinthesectiondefinition.
#SectionShapes
Begin_Shape
MATERIAL=C40
MESH=20.00
COVER=30.00
MATERIAL_CORE=C40
Begin_Line
0,0
500.0,0
500.0,500.0
0,500.0
0,0
End_Line
End_Shape
#---------------------------------------
#Reinforcingbars.DataisgivencommaseparatedintheformX,Y,Area,Prestress,Materi
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