7.1.1.1 分析 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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图 7.1.1-1 控制信息 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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勾选所需的分析项目;分析项目包括特征值分析、线弹性时程分析、施工阶段分析、P-Delta分析。
(1)特征值分析:分析结构的自振特性,又称为自由振动分析;点击特征值分析后的 ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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(a)兰佐斯法 (b)子空间迭代法 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
图 7.1.1.1-1 特征值分析控制 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
① 分析类型:选择特征值分析的方法,程序目前提供兰佐斯法和子空间迭代法两种方法。默认为兰佐斯法。 兰佐斯方法:1950年由兰佐斯(Lanczos)提出的使用凝聚的矩阵部分计算的方法,计算速度较快。在MIDAS程序中使用更快的兰佐斯(Block Lanczos)法。兰佐斯法适合解大模型的特征值问题。 子空间迭代法:1972年由贝兹(Bathe)提出的方法,这种分析方法比较稳定,可适用于各种结构的特征值分析中。在计算大规模模型的部分特征值和特征向量时效率较高。 ② 频率数量:输入要计算的振型数量。由用户直接输入和自动计算两个选项,默认为自动,质量参与系数之和按规范要求默认设置为90%。当选择子空间迭代法时,频率数量不能选择为“自动”,只有兰佐斯法支持自动计算振型数量。 自动:按照用户输入的质量参与系数之和自动计算所需振型数量的功能。程序在调整计算中因为是按一定增幅增加振型数量,所以最终的质量参与系数之和会稍微大于用户输入的值。程序内部控制的最大振型数量为1000个。 质量参与系数的和:规范要求的最小质量参与系数之和为90%,这样的设置将保证对分析结果影响较大的振型都能包含在分析中;当质量参与系数之和不足90%时,需要增加振型数量。 用户定义:用户输入的振型数量不能超过结构所具有的最大振型数量。当用户输入的振型数量超过了结构所具有的最大振型数量时,程序只计算到结构所具有的最大振型数量。一般来说结构的最大振型数等于结构的动力自由度数,将楼层指定为刚性楼板时,每个楼层会有两个平动自由度和一个绕竖轴的旋转自由度。对子空间迭代法只提供用户输入振型数的方法。 ③ 特征值控制参数:输入子空间迭代法的分析控制参数。默认迭代次数:20 ,子空间大小:1,收敛误差:10e-10。 Ns
= max(Ns, min(2Nf, Nf+8)) ④ 强制终止条件:特征值分析采用兰佐斯方法自动计算振型数量时,为了提高计算效率及过滤掉无实际意义的高阶振型,需要定义终止分析的最大振型数,超过此振型数时分析将终止。 最多振型数量:勾选此项时,定义分析时的最多振型数;不勾选时,程序计算的振型数直至满足前面定义的质量参与系数的和为止。 质量参与系数控制方向:定义质量参与系数的控制方向,即定义结构振动的哪个方向的质量参与系数之和,包括X向平动(DX)、Y向平动(DY)及Z向扭转(RZ)三个振动方向。 (2)线弹性时程分析 勾选此项做线弹性时程分析;点击后面的按钮 定义线弹性时程荷载数据,详见第6.3节内容。 (3)施工阶段分析 施工阶段分析是根据施工工序考虑模型、荷载、边界条件的变化的分析方法。在结构大师中只考虑按层施工的工序和荷载的变化。更复杂的施工阶段模拟可以使用midas
Gen程序。 图7.1.1.1-2 自动生成施工阶段数据 点击后面的按钮 层增幅:指定每个施工阶段施工的楼层数。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注意事項 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1)一般来说钢筋砼结构每次施工一层,钢结构每次施工2~3层。指定的层数同样适用于多塔结构,程序默认各塔同时施工。 (2)施工阶段中可以考虑的荷载为恒荷载(DL),分析结果保存在DL荷载工况中。每个阶段的模型使用增加层数后的模型,荷载使用当前阶段的荷载,最后结果为前面所有施工阶段的结果的累加。 (3)施工阶段分析结果因为真实地反映了模型、荷载及边界的变化,与整体模型一次加载的分析结果相比,内力更准确,特别是竖向构件的轴力、各层梁的弯矩更接近于真实情况。 (4)在施工阶段分析中,对于只受压构件按可以双向受力的弹性连接考虑,只受拉构件不参与施工阶段分析。 (5)因为施工阶段过程中横向荷载对结构的影响不大,因此程序没有提供同时勾选P-Delta分析和施工阶段分析的功能。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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功能说明 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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图7.1.1.1-3 P-Delta分析控制 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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(4)P-Delta分析:考虑结构的重力二阶效应分析,点击P-Delta分析后的按钮 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
① 控制参数
② P-Delta荷载
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注意事項 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1)迭代次数:虽然次数越多结果会越精确,但是分析时间也会增加。 (2)P-delta分析中使用的荷载用于构成结构的几何刚度矩阵,其分析结果适用于时程分析、特征值分析、反应谱分析及静力分析。考虑P-delta分析时,只受拉或只受压构件均按双向受力构件计算。 (3)收敛误差:数值越小结果越准确,但是分析时间也会增加。分析过程中只要迭代次数和收敛误差中的一项满足要求时,就会停止分析。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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