主要计算参数在ETABS中的实现及重要设计指标的输出.doc

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主要计算参数在ETABS中的实现及重要设计指标的输出

ETABS是针对结构体系和构件来设置设计参数，不同于SATWE中参数集中输入的方式，刚使用ETABS时，有时会找不到设置参数的位置。

因此，本人简单总结了主要计算参数、设计指标在ETABS中的实现。

希望能抛砖引玉，大家多多补充指正。

要点如下：

1周期折减系数　　　　　　　　　　　2计算振型数

3梁刚度放大系数　　　　　　　　　　4连梁刚度折减系数

5梁端弯矩调幅系数　　　　　　　　　6梁扭矩折减系数

7框剪结构中框架部分的地震力调整　　8周期比

9位移比　　　　　　　　　　　　　　10层刚度输出

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

1周期折减系数

作用：

考虑填充墙刚度对结构周期计算的影响。

ETABS实现：

在定义QUAKE工况（底部剪力法）对话框中，可输入该值。

在定义反应谱函数（振形分解反应谱法）的对话框中，可输入该值。

2计算振型数

     作用：

高规“……计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。

”

     ETABS实现：

分析>设置分析参数>设置动力参数，在对话框中输入计算振型数量，选择计算振型的方法。

3梁刚度放大系数

      作用：

考虑楼面翼缘的作用。

      ETABS实现：

选中需要指定刚度放大系数的梁，点击命令指定>框架>框架属性修改，在“围绕3轴的惯性矩”一栏输入放大系数。

     注意：

除非人为修改，在默认情况下梁的弯矩方向是围绕局部坐标3轴，所以修改“围绕3轴的惯性矩”。

相对而言，在选择梁单元时操作会繁琐一些，可以通过定义组及灵活地利用多种选择途径来化繁为简。

4连梁刚度折减系数

      作用：

连梁作为耗能构件，折减其刚度，允许适当开裂，将地震作用转移到竖向构件。

      ETABS实现：

选中连梁单元，点击命令指定>壳/面>壳刚度修改，在f11、f22、f12三项中输入折减系数（个人认为连梁开裂与这三项刚度关系较密切），也有做法是在所有刚度项中都输入折减系数。

      注意：

选择菜单里可以按连梁标记，来选择所有的、部分的或单个连梁。

5梁端弯矩调幅系数

      作用：

考虑塑性变形内力重分布对梁端负弯矩进行适当调幅。

       ETABS实现：

程序默认的调幅系数为0.85，并自动进行梁端弯矩调幅，梁跨中弯矩自动按平衡条件增大。

若需要采用不同的调幅系数，可以在混凝土框架设计覆盖项中修改，修改时需要先选中构件。

       注意：

梁端弯矩应该取用梁端位于柱边处的弯矩值，而不是柱中线处。

ETABS是按柱边处的弯矩值进行调幅的。

6梁扭矩折减系数

      作用：

当计算中未考虑楼盖对梁的约束作用时，可以对梁的计算扭矩予以适当折减。

      ETABS实现：

修改混凝土框架设计覆盖项中“扭矩调整系数”。

    注意：

当用于楼板的面单元属性设定为“壳”，并进行适当剖分，计算时可以考虑楼板对梁的约束作用。

但通常楼板单元多采用“膜”，用于导荷，这时没有考虑楼板对梁的约束作用，可指定梁扭矩折减系数。

框剪结构中框架部分的地震力调整

    作用：

对应高规8.1.4条。

     ETABS实现：

    点击命令选项>首选项>结构总体信息，在对话框中设定“结构体系类型”为“Frame－Shearwall”，并根据实际情况设定“结构竖向分段数”以及各段的底层层号，注意分段数是由上向下编号。

    分析结束后，在结构总信息（文件>打印表格>结构总信息）中会输出调整结果。

各项的含义标注于附图。

     框架构件的设计覆盖项中“框剪结构SMF”系数即对应计算得到的调整系数，可以人为修改该项来干预框架部分地震力的调整。

    注意：

ETABS对于此项调整没有设定上限值。

8周期比

    作用：

限制结构的抗扭刚度不能太弱。

     ETABS实现：

在结构总信息文档中，根据UX、UY、RZ三个分量质量参与系数的相对大小来判断平动周期和扭转周期，或动画显示各振型的变形情况，可直观判断振型的形状。

将扭转为主的第一自振周期除以平动为主的第一自振周期，即得到周期比。

    注意：

平动因子和扭转因子是SATWE中的概念，不能和ETABS里的质量参与系数完全等价。

9位移比

     作用：

限制结构平面布置的不规则性，避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。

     ETABS实现：

位移比的结果在结构总信息里输出，根据输出的位移比值判断是否满足规范要求。

经检测，文档中“最大值”即最大水平位移，“平均值”是1/2（δmax＋δmin）。

     注意：

规范对位移比的控制是在刚性隔板假定前提下进行的，如果结构没有指定刚性隔板，ETABS不会输出位移比结果。

10层刚度输出

      作用：

判断薄弱层。

对于含地下室的结构，可以利用该项来计算地下室的楼层侧向刚度与相邻上部楼层侧向刚度比。

      ETABS实现：

结构总信息中输出各层层刚度，ETABS自动判断薄弱层并给出调整系数。

层刚度计算方法是抗震规范3.4.2条文说明中的方法，即i层剪力/i层层间位移。

      说明：

对于含地下室的结构，可以先不施加侧向约束，得到层刚度数值。

从而计算地下室的楼层刚度与相邻上部楼层刚度的比值，用于判断嵌固端的位置以及计算侧向弹簧的刚度值。