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CiSDesignCenter 彈塑性模型處理流程

使用CiSDesignCenter(后簡(jiǎn)稱DC)軟件進(jìn)行彈塑性模型處理需要完成下列三個(gè)基本步驟:

  • 生成彈塑性預(yù)處理模型。這主要用于將模型規(guī)范化,便于后續(xù)塑性鉸、墻鉸等非線性單元的合理指定。
  • 在DC中進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)以及施工圖繪制工作。DC可以進(jìn)行常規(guī)混凝土梁、柱、剪力墻設(shè)計(jì),還可以進(jìn)行型鋼柱、型鋼梁以及異形柱的設(shè)計(jì)和施工圖繪制工作,并為后續(xù)實(shí)配鋼筋信息讀入做準(zhǔn)備。DC也支持讀取ETABS中文版的計(jì)算配筋(ETABS中文版無法進(jìn)行施工圖繪制),但是我們更推薦使用DC軟件進(jìn)行配筋。此外,YJK或PKPM配筋導(dǎo)入將會(huì)在后續(xù)版本實(shí)現(xiàn)。
  • 導(dǎo)出彈塑性模型。DC可以依據(jù)施工圖自動(dòng)添加塑性鉸(梁M3鉸和支撐P鉸)、纖維鉸(柱)、墻鉸(剪力墻)以及埋設(shè)梁的自動(dòng)設(shè)置等工作。但是相關(guān)工況的設(shè)置目前仍需要用戶設(shè)置。

下面將具體介紹各個(gè)基本步驟的具體實(shí)現(xiàn)方法。

一、 生成彈塑性預(yù)處理模型

由于用戶的ETABS中文版模型可能由多種途徑生成,例如人工建模,YJK導(dǎo)入、PKPM導(dǎo)入或DC導(dǎo)入等等,不同的模型生成方式可能導(dǎo)致模型不規(guī)范,造成后續(xù)工作無法開展,因而需進(jìn)行模型的規(guī)范化處理。這主要包括框架梁的合并或分割(框架梁僅在其支點(diǎn)處打斷)、框架柱的合并或分割(框架柱僅在樓層處打斷),連梁默認(rèn)采用為框架單元模擬等。

  • 用戶需要將ETABS中文版的E2K(或$et)文件、SAP2000中文版的S2K($2K)文件、YJK的ydb文件或PKPM的pdb文件通過導(dǎo)入模型命令導(dǎo)入至DC中。
  • 模型導(dǎo)入后,用戶再通過導(dǎo)出模型命令導(dǎo)出E2K文件。

程序會(huì)自動(dòng)完成框架梁合并和連梁默認(rèn)采用框架單元模擬。其他選項(xiàng)用戶可以自行選擇,多數(shù)情況使用默認(rèn)設(shè)置即可。轉(zhuǎn)出彈塑性預(yù)處理模型后,用戶應(yīng)將此E2K文件導(dǎo)入至ETABS中文版中,并進(jìn)行相關(guān)的分析與設(shè)計(jì),同時(shí)與彈性模型進(jìn)行對(duì)比,保證彈塑性預(yù)處理模型與先前彈性模型的質(zhì)量、周期等指標(biāo)一致。

二、 繪制施工圖

施工圖繪制工作是為后續(xù)實(shí)配鋼筋導(dǎo)入彈塑性模型做準(zhǔn)備的,如果用戶未進(jìn)行施工圖繪制,程序?qū)醋钚?gòu)造配筋進(jìn)行導(dǎo)入。DC可以進(jìn)行常規(guī)混凝土梁、柱、剪力墻設(shè)計(jì),還可以進(jìn)行型鋼柱、型鋼梁以及異形柱的設(shè)計(jì)和施工圖繪制工作,對(duì)于鋼構(gòu)件、鋼管混凝土構(gòu)件無需進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果部分構(gòu)件設(shè)計(jì)超筋或無法依據(jù)給定鋼筋直徑進(jìn)行施工圖繪制時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)入實(shí)配鋼筋出錯(cuò),用戶需檢查施工圖結(jié)果。

  • 將彈塑性預(yù)處理E2K文件導(dǎo)入ETABS中文版中,并進(jìn)行模型分析和混凝土框架設(shè)計(jì)。
  • 啟動(dòng)DC,點(diǎn)擊啟動(dòng)ETABS中文版,如ETABS中文版已經(jīng)運(yùn)行,程序自動(dòng)關(guān)聯(lián)ETABS中文版。
  • 點(diǎn)擊讀取ETABS中文版模型,模型數(shù)據(jù)選項(xiàng)為必選,如果使用ETABS中文版配筋,需勾選梁柱配筋,如果使用DC配筋,需勾選設(shè)計(jì)內(nèi)力。
  • 繪制柱施工圖。如下圖所示,依次點(diǎn)擊“計(jì)算配筋”、“繪施工圖”。
  • 繪制墻施工圖。如下圖所示,依次點(diǎn)擊“墻梁標(biāo)簽”、“計(jì)算配筋”、“邊緣構(gòu)件”、“繪施工圖”。

    注意,點(diǎn)擊“墻梁標(biāo)簽”是讓DC自動(dòng)為墻肢和連梁設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)簽。目前DC僅支持一字型剪力墻的設(shè)計(jì),相應(yīng)地,墻肢標(biāo)簽也是按一字型墻的原則來標(biāo)記。所以,即使在ETABS中文版模型中已有復(fù)雜截面的墻肢標(biāo)簽,但為了完成剪力墻設(shè)計(jì)配筋并轉(zhuǎn)換至彈塑性模型,這里仍然要使用DC自動(dòng)進(jìn)行墻梁標(biāo)簽,替換之前的標(biāo)簽設(shè)置。

  • 繪制梁施工圖。如下圖所示,依次點(diǎn)擊“計(jì)算配筋”、“繪施工圖”。

三、 導(dǎo)出彈塑性模型

在DC中完成梁、柱和墻的施工圖繪制工作后,即可在編輯菜單下導(dǎo)出彈塑性模型。

以下對(duì)目前DC生成彈塑性模型的主要內(nèi)容進(jìn)行說明。

  • 框架梁與連梁?;炷亮号c鋼梁設(shè)置M3鉸,鉸位置指定為0.1L和0.9L位置處,L為桿件凈長(zhǎng)度(扣除端部偏移長(zhǎng)度)。其中如果采用了混凝土梁,需要用戶輸入剪力值選項(xiàng),目前默認(rèn)的數(shù)值為10000kN,用戶可修改。在ETABS中文版中,默認(rèn)混凝土梁鉸指定如:

    在ETABS中文版中剪力值V選項(xiàng)有兩種輸入方式,一種為工況組合,一種為用戶指定,目前DC采用的是后一種方式,默認(rèn)值通常會(huì)使梁骨架曲線更短一些,延性更差一些,偏于保守。

    型鋼梁設(shè)置P-M2-M3纖維鉸,纖維鉸長(zhǎng)度為0.2L,鉸位置為0.1L和0.9L,L為桿件凈長(zhǎng)度。

  • 框架柱。包括混凝土柱、型鋼混凝土柱、鋼管混凝土柱、鋼結(jié)構(gòu)柱和異形柱等,均設(shè)置P-M2-M3纖維鉸,纖維鉸長(zhǎng)度為0.2L,鉸位置為0.1L和0.9L,L為桿件凈長(zhǎng)度。
  • 支撐。鋼支撐設(shè)置P鉸,混凝土支撐設(shè)置P-M2-M3纖維鉸。鉸位置為0.5L,L為桿件凈長(zhǎng)度。
  • 墻。墻默認(rèn)設(shè)置墻鉸(P-M3纖維鉸),鉸位置為墻高一半處。鋼板剪力墻用戶可在彈塑性預(yù)處理模型中轉(zhuǎn)換為分層殼單元。

其他構(gòu)件如型鋼剪力墻、斜墻以及樓板等暫時(shí)無法自動(dòng)設(shè)置非線性單元,需要用戶自行指定。

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