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pkpm地震时程曲线提取

pkpm地震时程曲线提取

要提取PKPM地震时程曲线,您需要进行以下步骤:

1. 获取地震波数据:首先,您需要获得地震记录数据。这可以通过从地震局、地震观测台或其他可靠来源获取地震波数据文件。

2. 数据预处理:在提取PKPM地震时程曲线之前,需要对地

震波数据进行预处理。预处理包括去除基线漂移、去趋势和进行滤波等。这可以使用专业的地震数据处理软件(如Seisware、SeisImager、MATLAB等)完成。

3. 提取地震参数:使用地震数据处理软件,可以从地震波数据中提取出您感兴趣的地震参数,例如峰值加速度、周期、衰减参数等。请选择合适的算法和方法进行参数提取。

4. 构建PKPM时程曲线:根据提取的地震参数,可以使用PKPM软件(结构分析软件)进行时程曲线的构建。在PKPM 软件中,选择合适的节点和控制参数,输入地震参数数据,并进行分析。软件会生成相应的PKPM地震时程曲线。

注意事项:

- 在整个过程中,需要确保使用正确的地震波数据和正确处理

的参数,以获取准确的PKPM地震时程曲线。

- 使用专业的地震数据处理软件和PKPM软件,以获得更准确

和可靠的结果。

- 根据需要,可以使用适当的滤波和处理技术来优化数据和结

果。

- 如果您对这些步骤不熟悉,建议咨询专业地震工程师的帮助或参考相关文献和教程。

时程分析中地震波选取浅析

时程分析中地震波选取浅析 通过介绍时程分析法中输入地震波的选择原则、地震动幅值和频率特性等一系列问题,使初学者对输入地震波的选择有初步认识和了解,为以后更深层次的研究打下基础。 标签:时程分析法;地震波选择 1、引言 随着社会、经济和科技的不断发展以及人口数量的迅速膨胀,高层、超高层以及复杂形状的建筑的数量定会快速增长。抗震设计规范规定,对于此类重要、复杂并超过规定高度的建筑,其抗震设计中的地震作用计算都要通过时程分析法进行补充验证。而在时程分析法的计算过程中最重要,最影响地震作用计算结果的莫过于地震波的选取。所以,本文将从地震波选取原则、地震动幅值、频谱特性、持续时间、地震波数量、地震波转动分量等多个方面对地震波的选取进行浅析。 2、地震波的选取原则 时程分析中的地震波如何选取的问题,一直是时程分析法中的一个难点。在选择地震波输入时,要满足两点要求: 1)首先要使选择输入的地震波的某些参数和建筑物所在地的条件相一致。参数主要包括:场地的土壤类别、地震烈度、地震强度参数、卓越周期和反应谱等。 2)其次还要满足地震活动三要素的要求。即频谱特性、地震加速度时程曲线持续时间和幅值,选取的地震波中的这三者,要满足相关规定。相关规定要求:选用数字化的地震波应按照建筑场地类别和设计地震分组进行选取,选用不少于两组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线,其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱分析法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。在统计意义上相符是指:其平均地震影响曲线与振型分解反应谱法所用到的地震影响系数曲线相比,在各个周期点上相差不大于20%。弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于阵型分解反应谱法计算结果的65%。多条时程曲线计算结果的结构底部剪力平均值不应小于振型分解反应谱计算结果的80%[1]。 3、地震动幅值 地震动幅值有两种意义,即可以指地震加速度、位移和速度中的任何一种的最大值,又可以指在某种意义下的等代值。在一定程度上,地震波的峰值能够反应并代表地震波的强度,所以,建筑物所在地的设防烈度所要求的多遇地震或罕

时程分析时地震波的选取及地震波的反应谱化

时程分析时地震波的选取及地震波的反应谱化 摘要:目前我国规范要求结构计算中地震作用的计算方法一般为振型分解反应 谱法。时程分析法作为补充计算方法,在不规则、重要或较高建筑中采用。进行 时程分析时,首先面临正确选择输入的地震加速度时程曲线的问题。时程曲线的 选择是否满足规范的要求,则需要首先将时程曲线进行单自由度反应计算,得到 其反应谱曲线,并按规范要求和规范反应谱进行对比和取舍。本文通过介绍常用 的数值计算方法及计算步骤,实现将地震加速度时程曲线计算转化成反应谱曲线,从而为特定工程在时程分析时地震波的选取提供帮助。 关键词:时程分析,地震波,反应谱,动力计算 1 地震反应分析方法的发展过程 结构的地震反应取决于地震动和结构特性。因此,地震反应分析的水平也是随着人们对 这两个方面认识的深入而提高的。结构地震反应分析的发展可以分为静力法、反应谱法、动 力分析法这三个阶段。在动力分析法阶段中又可分为弹性和非弹性(或非线性)两个阶段。[1] 目前,在我国和其他许多国家的抗震设计规范中,广泛采用反应谱法确定地震作用,其 中以加速度反应谱应用得最多。反应谱是指:单自由度弹性体系在给定的地震作用下,某个 最大反应量(如加速度、速度、位移等)与体系自振周期的关系曲线。反应谱理论是指:结 构物可以简化为多自由度体系,多自由度体系的地震反应可以按振型分解为多个单自由度体 系反应的组合,每个单自由度体系的最大反应可以从反应谱求得。其优点是物理概念清晰, 计算方法较为简单,参数易于确定。 反应谱理论包括如下三个基本假定:1、结构物的地震反应是弹性的,可以采用叠加原理 来进行振型组合;2、现有反应谱假定结构的所有支座处地震动完全相同;3、结构物最不利 的地震反应为其最大地震反应,而与其他动力反应参数,如最大值附近的次数、概率、持时 等无关。[1] 时程分析法是对结构物的运动微分方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法。由 于此法是对运动方程直接求解,又称直接动力分析法。可直接计算地震期间结构的位移、速 度和加速度时程反应,从而描述结构在强地震作用下弹性和非弹性阶段的内力变化,以及结 构构件逐步开裂、屈服、破坏甚至倒塌全过程。 根据我国《建筑抗震设计规范》(GB5011-2010)(以下简称《抗规》)第5.1.2-3条要求,特 别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多 遇地震下的补充计算。此外《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010) (以下简称《高规》)第4.3.4条也有相关要求。 2 时程分析时地震波的选取要求 在进行时程分析时,首先面临地震波选取的问题。所选的地震波需要符合场地条件、设 防类别、震中距远近等因素。《抗规》对于地震波的选取主要有以下几点要求: 1、当取三组加速度时程曲线输入时,计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法 的较大值;当取七组及七组以上的时程曲线时,计算结果可取时程法的平均值和振型分解反 应谱法的较大值(其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3)。 2、弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计 算结果的65%,多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计 算结果的80%。 3、多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数 曲线在统计意义上相符。根据规范条文说明,所谓“统计意义上相符”指的是,多组时程波的 平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比,在对应于结构主 要振型的周期点上相差不大于20%。但计算结果也不能太大,每条地震波输入计算不大于135%,平均不大于120%。 4、时程曲线要满足地震动三要素的要求,即频谱特性、有效峰值和持续时间均要符合规

弹塑性时程分析用地震波选取的基本原则1

弹塑性时程分析用地震波选取的基本原则 2010-06-06 20:14:20| 分类:结构设计相关| 标签:高层建筑地震地震波地震资料|字号大中小订阅 地震动具有强烈随机性,分析表明,结构的地震反应随输入地震波的不同而差距很大,相差高达几倍甚至十几倍之多。故要保证时程分析结果的合理性,必须合理选择输入地震波。归纳起来,选择输入地震波时应当考虑以下几方面的因素:峰值、频谱特性、地震动持时以及地震波数量,其中,前三个因素称为地震动的三要素。 1、峰值调整 地震波的峰值一定程度上反映了地震波的强度,因此要求输入结构的地震波峰值应与设防烈度要求的多遇地震或罕遇地震的峰值相当,否则应按下式对该地震波的峰值进行调整。 A′(t) = (A′max/A max) A (t) 其中,A′(t) 和A′max分别为地震波时程曲线与峰值,A′max取设防烈度要求的多遇或罕遇地震的地面运动峰值; A (t) 和Amax分别为原地震波时程曲线与峰值。 2、频谱特性 频谱即地面运动的频率成分及各频率的影响程度。它与地震传播距离、传播区域、传播介质及结构所在地的场地土性质有密切关系。地面运动的特性测定表明,不同性质的土层对地震波中各种频率成分的吸收和过滤的效果是不同的。一般来说,同一地震,震中距近,则振幅大,高频成分丰富;震中距远,则振幅小,低频成分丰富。因此,在震中附近或岩石等坚硬场地土中,地震波中的短周期成分较多,在震中距很远或当冲积土层很厚而土质又较软时,由于地震波中的短周期成分被吸收而导致长周期成分为主。合理的地震波选择应从两个方面着手:1) 所输入地震波的卓越周期应尽可能与拟建场地的特征周期一致。2) 所输入地震波的震中距应尽可能与拟建场地的震中距一致。 3、地震动持时 地震动持时也是结构破坏、倒塌的重要因素。结构在开始受到地震波的作用时,只引起微小的裂缝,在后续的地震波作用下,破坏加大,变形积累,导致大的破坏甚至倒塌。有的结构在主震时已经破坏但没有倒塌,但在余震时倒塌,就是因为震动时间长,破坏过程在多次地震反复作用下完成,即所谓低周疲劳破坏。总之,地震动的持续时间不同,地震能量损耗不同,结构地震反应也不同。工程实践中确定地震动持续时间的原则是:1) 地震记录最强烈部分应包含在所选持续时间内。2) 若仅对结构进行弹性最大地震反应分析,持续时间可取短些;若对结构进行弹塑性最大地震反应分析或耗能过程分析,持续时间可取长些。3) 一般可考虑取持续时间为结构基本周期的5 倍~10 倍。 4、地震波数量 输入地震波数量太少,不足以保证时程分析结果的合理性;输入地震波数量太多,则工作量较大。研究表明,在充分考虑以上三个因素的情况下,采用3 条~5 条地震波可基本保证时程分析结果的合理性。

PKPM中的地震周期知识

Pkpm:场地卓越周期,结构自振周期,基本振型,高阶振型基本概念 自振周期T:结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间,是结构固有的特性。 基本周期T1:结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间。通常需要考虑两个主轴方向的和扭转方向的基本周期。 设计特征周期T g:抗震设计用的地震影响系数曲线的下降阶段起始点所对应的周期值,与地震震级、震中距和场地类别等因素有关。 场地卓越周期T s:根据场地覆盖层厚度H和土层平均剪切波速V s计算的周期,表示场地土最主要的振动特征。场地卓越周期只反映场地的固有特征,不等同于设计特征周期。 场地脉动周期T m:应用微震仪对场地的脉动、又称为”常时微动”进行观测所得到的振动周期。场地脉动周期反映了微震动情况下场地的动力特征,与强地震作用下场地的动力特性既有关系又有区别。 场地卓越周期:地震波在某场地土中传播时,由于不同性质界面多次反射的结果,某一周期的地震波强度得到增强,而其余周期的地震波则被削弱。这一被加强的地震波的周期称为该场地土的卓越周期。 结构自振周期:自振周期是结构的动力特性之一。单质点体系在谐波的作用下,都会按一定形状作同频率同相位的简谐运动,其

相应的周期就称为自振周期。当建筑物的自振周期与场地土卓越周期接近时,其地震反应就大,反之则小。 设计特征周期Tg:抗震设计用的地震影响系数曲线中,反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值,应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定。当结构的自振周期超过设计特征周期时,地震作用就会随其自振周期的增大而减小。当结构的自振周期小于0.1s时,地震作用会随其自振周期的增大而急剧增大。实际的建筑结构的自振周期大都会大于设计特征周期,但一般不大于6.0s。 基本振型:单质点体系在谐波的作用下的振型称为基本振型。任一地震波都可以分解为若干谐波的叠加,多质点体系按振型分解法计算地震作用时,可以简化为具有基本振型的等效单质点体系进行分析。而对建筑结构而言,有时又称为主振型,一般是指每个主轴方向以平动为主的第一振型。 高阶振型:相对于低阶振型而言。一般来说,低阶振型对结构振动的影响要大于高阶振型的影响。对一般较规则的建筑物,选择的振型个数可以取其地震作用计算时的质点数(大多数情况下为楼层数),若质点数较多时,根据计算结果可以只取前几个振型(即低阶振型)进行叠加。现在有些结构计算软件可以“帮”你判断,比如,在2001年后的SATWE中增加了参数Cmass-x、Cmass-y,就是用来判断取多少个振型数合适的。

时程分析法介绍

时程分析法 时程分析法又称直接动力法,在数学上又称步步积分法。顾名思义,是由初始状态开始一步一步积分直到地震作用终了,求出结构在地震作用下从静止到振动以至到达最终状态的全过程。它与底部剪力法和振型分解反应谱法的最大差别是能计算结构和结构构件在每个时刻的地震反应(内力和变形)。 当用此法进行计算时,系将地震波作为输入。一般而言地震波的峰值应反映建筑物所在地区的烈度,而其频谱组成反映场地的卓越周期和动力特性。当地震波的作用较为强烈以至结构某些部位强度达到屈服进入塑性时,时程分析法通过构件刚度的变化可求出弹塑性阶段的结构内力与变形。这时结构薄弱层间位移可能达到最大值,从而造成结构的破坏,直至倒塌。作为高层建筑和重要结构抗震设计的一种补充计算,采用时程分析法的主要目的在于检验规范反应谱法的计算结果、弥补反应谱法的不足和进行反应谱法无法做到的结构非弹性地震反应分析。 时程分析法的主要功能有: 1)校正由于采用反应谱法振型分解和组合求解结构内力和位移时的误差。特别是对于周期长达几秒以上的高层建筑,由于设计反应谱在长周期段的人为调整以及计算中对高阶振型的影响估计不足产生的误差。 2)可以计算结构在非弹性阶段的地震反应,对结构进行大震作用下的变形验算,从而确定结构的薄弱层和薄弱部位,以便采取适当的构造措施。 3)可以计算结构和各结构构件在地展作用下每个时刻的地震反应(内力和变形),提供按内力包络值配筋和按地震作用过程每个时刻的内力配筋最大值进行配筋这两种方式。 总的来说,时程分析法具有许多优点,它的计算结果能更真实地反映结构的地震反应,从而能更精确细致地暴露结构的薄弱部位。 时程分析法有关的几个问题: 1、恢复力特性曲线; 恢复力特性曲线应用于计算必须模型化,常用的有双线型模型与退化三线型模型;退化三线型模型(附图)能较好地反映以弯曲破坏为主的钢筋混凝土构件的的特性,所以适用于此类构件计算。 2、结构计算模型及分析方法; 3、地震波的选用; 4、时程分析计算结果的处理。 时程分析要依靠计算机及软件,作为一般的工程设计人员,只需要了解1、2两个问题的内容,为软件的选用及前期数据准备做基础。问题3、4的内容,特别是问题3的内容,设设计人员能够把握的,也是能否得到良好分析结果的重要因素。 目前结构动力时程分析模型主要有三种:三维空间模型、二维平面模型和层模型。 从理论上讲,三维空间模型最接近结构的实际情况,是较理想的分析模型,计算精度也高,但由于这种模型计算工作量巨大,在目前的微机硬件资源条件下,大型结构设计中很少采用。二维平面模型和层模型对结构作了较多的简化处理,二维平面模型是将结构离散成一系列相互独立的“榀”,这种模型适用于刚度分布均匀、几何布置规则的结构。仅就独立的一榀而言,二维平面模型的弹塑性动力反应分析理论研究比较成熟,计算工作量有限,效率和精度都比较高,但由于建筑造型的多样化,结构不规则布置是经常的,将二维平面模型应用于不规则

运用midas Building进行超限分析基本流程指导书

运用midas Building进行超限分析基本流程 指 * 导 * 书 初稿:王明 校对:李法冰 审核:卫江华 审定:陈德良 (2012.12版)

目录 1 运用midas进行超限分析基本流程简介 (3) 2 反应谱分析、设计基本流程及要点 (4) 2.1 概述 (4) 2.2 基本流程 (4) 2.3 反应谱分析要点及注意事项 (5) 3 弹性时程分析基本流程及要点 (10) 3.1 概述 (10) 3.2 基本操作及要点 (10) 4 静力/动力弹塑性时程分析基本流程及要点 (15) 4.1 概述 (15) 4.2弹塑性分析基本流程 (16) 4.3静力弹塑性分析要点 (16) 4.4动力弹塑性分析要点 (20) 5 相关补充分析与计算 (21) 5.1 温差工况分析 (21) 5.2 楼板详细分析 (23) 5.3 转换结构分析 (24) 5.4 舒适度分析 (25) 5.5 工程量统计 (26) 6 主要附件一览表 (29) 7 主要参考文献 (30)

1 运用midas 进行超限分析基本流程简介 midas building/Gen 在超限分析流程中应用的主要环节可见如下示意图1.1。 图1.1 超限分析基本流程示意图 注:1.图中黄色框选内容为可运用midas Building/Gen 进行分析主要内容。 或 大震

2 反应谱分析、设计基本流程及要点 2.1 概述 反应谱分析是抗震设计中最常用的分析方法,反应谱分析中需要定义设计反应谱、振型组合方法、地震作用方向等数据。设计规范一般考虑地震强度和远近的影响、建筑的重要性等综合因素提供了设计反应谱函数。 2.2 基本流程 图2.2.1 运用midas Building 进行反应谱分析基本流程图 注: 1. 实际工程中基本以PKPM 导入为主,已进行过的数十个分析显示:模型中构件与荷载能够完全准确导入,但所有参数需要重新定义,具体导入过程详见[附件一]。若导入ETABS 模型,出错较多,可尝试通过广厦或盈建科二次转换; 2. 若仅进行反应谱阶段分析,则无需进行设计(浪费时间); 3. 本过程参数调整阶段基本流程见下图2.2.2。 图2.2.2 参数调整基本流程图

地震 位移时程曲线 与结构位移

地震是一种自然现象,常常给人们的生活和财产造成重大危害。在地震发生时,地面上的结构物体受到外力作用而发生变形,这种变形称为结构位移。位移时程曲线是描述结构物体在地震作用下的动力响应的重要工具。在本文中,我将深入探讨地震、位移时程曲线和结构位移这一主题,希望对读者有所帮助。 1. 地震的原因和影响 地震是地球内部能量释放的结果,通常由地壳的断裂和板块运动引起。地震会对人类社会造成严重影响,包括但不限于房屋倒塌、人员伤亡、基础设施损毁等。研究地震的影响以及如何应对地震具有重大意义。 2. 位移时程曲线的定义和意义 位移时程曲线是描述结构物体在地震作用下的动力响应的曲线。它能够直观地表示出结构物体的振动情况,有助于工程师们对结构物体在地震作用下的性能进行评估和分析。位移时程曲线在地震工程领域具有重要意义。 3. 结构位移的影响因素 结构位移的大小受到多种因素的影响,包括结构物体的刚度、阻尼比、质量等。不同的结构物体在地震作用下的响应也会有所不同,因此需要针对不同的结构物体进行位移时程曲线的分析和评估。 4. 个人观点和理解 我认为,地震是一种不可预测且破坏性很大的自然灾害,对人类社会的危害不可低估。了解地震的发生原因和影响对我们的生活和工作都有着非常重要的意义。位移时程曲线作为一种工程工具,能够帮助工程师们更好地评估结构物体在地震作用下的性能,从而设计出更加安全可靠的建筑。结构位移的影响因素也非常复杂多样,需要综合考虑多个因素进行分析和评估。 地震、位移时程曲线和结构位移是一个非常复杂而又重要的主题,需要我们进行深入的研究和理解。通过本文的探讨,我希望读者能够对这一主题有所启发,也希望我们的社会能够在未来更好地防范和减轻地震带来的危害。地震是一种自然灾害,它的发生通常是由于地球内部的地壳运动引起的。地震对人类社会造成了严重影响,不仅给人们的生活带来威胁,还给房屋、基础设施等建筑物造成了严重损坏。研究地震的原因和影响至关重要。 位移时程曲线在地震工程领域具有重要的意义。它是描述结构物体在地震作用下的动力响应的重要工具,能够帮助工程师们对结构物体的振动情况进行评估和分析。这对于设计更加安全可靠的建筑具有重要意义。 结构位移的大小受到多种因素的影响,包括结构物体的刚度、阻尼比、质量等。这些因素都会对结构物体在地震作用下的响应产生影响,因此需要进行综合考虑和分析。

ANSYS地震力分析之时程分析

ANSYS地震力分析之时程分析 我们知道反应谱分析法是现代抗震设计的基本理论,它能反映出结构在不同自振周期和阻尼比下的最大反应,也就是在给定地震加速度时间过程下,粘滞阻尼体系的最大反应相对于自振周期和阻尼系数的函数关系。 但是反应谱分析中要用来地震参数,如地震动反应谱值受人为因素影响太大。而且,反应谱分析仅能给出结构各振型反应的最大值,而丢失了与最大值有关且对振型组合又非常重要的信息,如结构位移(或应力、弯矩)最大值发生的时间及其正负号,使得各振型最大值的组合陷入困境。所以,反应谱方法在实际分析中依然存在较大的误差。 国外相关试验研究也做出了总结,认为: 1)模态分析可以获得比较准确的自然频率和振型; 2)对于应力应变只能定性的分析应力危险区和应变过大区域,不能定量的分析;但是可以为产品的初期设计提供改善依据和参考; 利用ANSYS计算地震力除了反应谱分析法之外还有时间历程响应分析法。 时间历程响应理论的分析方法是通过输入对应于工程场地的若干条地震加速度记录或人工加速度时程曲线,通过积分运算求得在地面加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过程,并以此进行结构构件的界面抗震承载力验算和变形验算。而且时间历程方法的另一个特点就是能够进行非线性的动力学性能分析,虽然在分析计算中将消耗大量的时间,但弥补了反应谱理论的 缺陷和不足。 在框架地震力分析中,步骤分为以下几个步骤: 1)建立模型 2)加边界条件 3)静力分析 4)模态分析

5)地震时程分析 一、静力分析 ①施加重力加速度 acel,0.-9.8 ②施加均布于梁上的压力 sfbeam,,2,pres,150000,150000 ③结果后处理 etable,saxl,ls,1建立轴力单元结果表格 etable,epelaxl,lepel,1建立轴应变单元结果表格 二、模态分析 antype,modal modopt,lanb,20,0,100,,off mxpand,20,,,yes modopt命令,用来定义模态分析选项,参数为 MODOPT, Method, NMODE, FREQB, FREQE, Cpxmod/PRMODE, Nrmkey, --, BlockSize lanb是模态提取方法选项,20表示模态扩展数量,0表示自己感兴趣的频率范围,在这里表示频率范围为0~100Hz,freqb开始频率其默认值,程序会自动计算,freqe其默认值为1e8, Nrmkey表示是模态振型是否进行正则化处理,其默认值为对质量矩阵的正则化,mxpand命令,用来定义模态扩展数 MXPAND MXPAND, NMODE, FREQB, FREQE, Elcalc, SIGNIF, MSUPkey Nmode的值设为-1时,表示不扩展,如果是0则扩展所有 Elcalc表示是否计算单元结果和反力,默认是不计算, Msupkey表示是否将单元结果写入模态分析结果中,当elcalc设置为yes 后,msupkey默认值为yes,会对单元结果写入模态分析结果中,用于后面的模态叠加 三、地震时程分析 因为时程分析主要了解结构在任意载荷作用下下的动力响应,所

pkpm框架结构的抗震计算结果

pkpm框架结构的抗震计算结果 PKPM框架结构的抗震计算结果 随着建筑行业的发展和对建筑结构安全性要求的提高,抗震设计成为了建筑工程中至关重要的一环。在抗震设计过程中,PKPM框架结构是常用的计算工具,它能够根据建筑的结构特点和地震作用,进行抗震性能评估和计算。本文将介绍使用PKPM框架结构进行抗震计算的结果。 PKPM框架结构能够根据建筑的结构形式和地震区域的地震烈度参数,进行结构的抗震性能评估。通过输入建筑的结构参数,如楼层高度、梁柱尺寸和材料强度等,PKPM框架结构可以计算出建筑结构的刚度、周期和基础剪力等参数。这些参数对于评估建筑的抗震性能至关重要,可以帮助工程师判断建筑结构是否满足抗震设计要求。 PKPM框架结构能够进行地震动输入和结构响应计算。在抗震设计中,地震动输入是重要的一步,它是根据地震烈度参数和地震波的特征进行计算的。PKPM框架结构可以根据地震动输入参数,计算出结构的动力特性,如模态质量、频率和阻尼比等。这些参数对于结构的抗震性能评估和设计具有重要意义。 在进行抗震计算时,PKPM框架结构还能够考虑结构的非线性效应。在地震作用下,建筑结构会发生变形和应力集中,如果考虑结构的

非线性效应,可以更准确地评估结构的抗震性能。PKPM框架结构可以进行非线性时程分析,考虑结构的塑性铰形成和耗能能力。这些分析结果可以帮助工程师判断结构的抗震性能和安全性。 PKPM框架结构的抗震计算结果还可以用于结构的优化设计。在抗震设计中,工程师需要根据建筑的功能和使用要求,对结构进行合理的设计。PKPM框架结构可以通过调整结构的参数,如柱截面积和墙体布置等,来优化结构的抗震性能。通过不断地进行抗震计算和结构优化,可以使建筑结构的抗震性能达到最佳状态。 PKPM框架结构的抗震计算结果对于建筑工程的抗震设计具有重要意义。它能够评估建筑结构的抗震性能,计算地震动输入和结构响应,考虑结构的非线性效应,并进行结构优化设计。这些计算结果可以帮助工程师判断结构的安全性和抗震性能。在今后的抗震设计中,PKPM框架结构将继续发挥重要作用,为建筑工程的安全性提供保障。

PKPM、YJK地震波导入至MIDAS软件中的方法

PKPM、YJK地震波导入至MIDAS软件中的方法 本文主要讲解如何实现将PKPM地震波导入至midas Gen及midas Building软件中的方法。 PKPM、YJK的地震波导出的格式后缀分别为X/Y/Z后缀(截止作者发文时最新的版本),midas Building及midas Gen地震波的格式为dbs、sgs、thd,同时支持EXCEL粘贴操作。由于各软件间地震波的后缀及格式不同,当地震波进行互导时,需要将地震波数据做简单转化方可。本文以PKPM地震波导出至midas Building为例讲解具体实现过程。 1.PKPM地震波导出 执行SATWE中弹性时程分析>选波,选择合适的地震波,点击“选择”功能,将选中的地震波放于右侧。然后点击“导出地震波”,设置保存目录后保存。打开导出地震波的目录后,即可看到导出的地震波,后缀名分别为X文件、Y文件、及Z文件,分别代表了地震波三个方向的数据,该文件可以用记事本打开。 2.查看导出地震波的数据 使用记事本打开导出的文件,可以查看由PKPM导出的地震波数据格式。以任意一条地震波为例,其数据如下。其中第一行的数字1425 0.02分别代表本地震波包含1425个数据,时间步长为0.02s,从第二行开始分别为各个时刻的地震波加速度值。

3.导入至midas Building或midas Gen 对于地震波导入的方法主要有三种,方法一是通过excel粘贴,方法二是通过生成MIDAS软件的地震波格式导入,第三种为通过命令导入。每种方法各有优缺点,其中方法一操作步骤简单,但是地震波是通过excel存储,与常规文本存储格式不同;方法二操作步骤教方法一多操作几步,但是地震波格式是文本格式,方便存储;方法三最简单,但是仅支持Gen导入,不支持Building。在实际操作中可以选择任意的方法即可。 方法一:通过excel粘贴导入,步骤如下: 1)打开excel,执行数据>自文本,打开步骤一导出地震波存储的目录,文件类型选择“所有文件*.*”,选择一条地震波后点击打开,参数均采用默认参数,执行“完成”后再执行“确定”即可将文本数据导入至excel中; 2)在excel中的数据左侧添加一列,然后设置时间间隔为0.02的数据(时间间隔应该与地震波数据的步长一致),同时时间数据应该与地震波数值对应; 3)运行mida Building或midas Gen,其中midas Gen与midasBuilding操作步骤相近,本文仅以midas Building操作为例讲解,操作如下: a. 对于线性时程分析执行:荷载>时程荷载>地震波,选择设计地震分组、抗震设防烈度、场地类别及水平地震影响系数最大值后,执行“导入地震波”>“添加”;(对于非线性时程分析,执行动力

规定水平力地震力与PKPM应用

规定水平力地震力与PKPM应用 【摘要】2022版《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构设计规范》首次引入规定水平力的概念,应用于地震作用下楼层位移比计算和倾覆力矩计算,本文简要介绍规定水平力的计算方法,通过工程实例,比较PKPM软件按照规定水平力法和CQC组合法计算结构扭转位移比的差别。 【关键词】规定水平力;PKPM2022;位移比;地震剪力 1.扭转不规则和规定水平地震力 《建筑抗震设计规范》3.4.3条:在规定水平力作用下,楼层的最大弹性水平位移或层间位移,大于该楼层两端弹性水平位移或层间位移平均值的1.2倍为结构扭转不规则;《高层建筑混凝土结构设计规范》3.4.5条:在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍。根据规范定义,当位移比大于1.2时,即可判定结构在地震作用下扭转不规则,位移比则是按照规定水平地震力作用计算得出。 2.规范引入规定水平地震力计算方法的原因 02版规范中,计算位移比采用CQC法直接得到的节点最大位移和平均位移的比值。各振型位移的CQC组合计算,即先求出各振型下的位移,再采用CQC组合方法计算在地震作用下各振型的总位移,这

种将各个振型的响应在概率的基础上采用完全二次方开方的组合方式得到总的结构位移,每一点都是最大值,可能造成楼层位移计算失真,最大位移出现在楼盖的中部而不是角部。 根据10版《高规》和《抗规》的条文规定,位移比的计算如图1所示,楼层最大水平位移取角部位移δ2,楼层位移的平均值取楼盖中点即两端位移平均值(δ1+δ2)/2,二者的比值即为位移比。如果最大位移出现在楼盖的中部而非角部,上述位移比的计算式将失去意义,因此新规范用规定水平力法代替CQC法计算结构的位移比,确保楼层最大水平位移出现在端部,使该算式准确反映结构的扭转效应。 3.规定水平力法在工程中应用 3.1 工程概况 朗润春天住宅小区位于东营市西城区核心地段,其中8#楼为地下一层,地上四层,地下一层外接车库,主体高度12.6m,采用钢筋混凝土抗震墙结构。 该地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.1g,设计地震分组为第三组,抗震设防类别为丙类,剪力墙抗震等级为四级。 3.2 规定水平力在PKPM2022中的确定方式 2022版SATWE中按照新规范的要求,增加了“规定水平力”的计算,如图2。SATWE软件在“规定水平力”选项中提供了两种方法,一种是最常用的“楼层剪力差方法”,一种是“节点地震作用CQC组合方法”。第一种是《抗规》、《高规》要求的“规定水平力法”(即规

PKPM隔震设计模块的新隔规算例分析与对比

PKPM隔震设计模块的新隔规算例分析与对比 结构在地震作用下的响应分析通常有两种方法:一种是振型分解反应谱法,按照不同的理论基础,可以进一步分为基于复振型的CCQC方法和基于实振型的CQC 方法;另一种是时程分析方法,按照不同的设计依据,对应有不同的地震动选取标准与结构设计思路。在这里,作者对比了PKPM-GZ中采用CCQC方法与传统采用时程分析方法在隔震结构整体指标、构件内力以及设计信息三个层面上计算结果的差异。 算例模型基本信息

该隔震结构采用基底隔震,为了充分发挥铅芯橡胶支座LRB600的耗能能力,将其优先布置在隔震层的外围,如图中红圈所示。其余柱下均布置天然橡胶支座LNR600.两种支座的本构模型如图所示,可以清楚地看到,隔震结构的非线性力学特征主要来源于LRB600支座。 设计反应谱 众所周知,结构时程分析需要先对输入的地震波进行挑选。在挑选地震波方面,《建筑抗震设计规范》与《隔震建筑设计标准》最大的区别在于地震影响系数曲

线(设计反应谱)的不同。在《隔震建筑设计标准》中,取消了《建筑抗震设计规范》中第二个下降段,并将第一个下降段延长至结构周期6.0秒。 如何合理地生成人造波? 有了设计反应谱,我们应该如何来挑选地震波呢?为了尽可能减小天然地震波对结构影响的不确定性,这里输入到结构进行时程分析的地震波均是人造地震波。对于隔震结构这样的高阻尼比结构,如何来合理地选取人造波呢? 首先,绿色实线为阻尼比为5%时的设计反应谱,将其作为生成人造波的目标谱时,需要将结构阻尼比定义为5%.可以认为这样生成的人造波输入到传统的钢筋混凝土结构中是合理的,因为传统的钢筋混凝土结构的阻尼比约为5%.如果将这样生成的人造波输入到高阻尼比结构(如阻尼比为20%的隔震结构)中时,往往会使结构的实际响应小于20%阻尼比对应的设计反应谱,就像图中的蓝色实线与

建筑结构地震作用计算方法及地震设计参数的选取

建筑结构地震作用计算方法及地震设计参数的选取 摘要:建筑结构抗震设计在整个结构设计过程中至关重要、贯穿始终。本文结 合现行规范对设计过程中常用的抗震设计方法(如振型分解反应谱法、时程分析 法等)进行分类、总结,并对重要的、易混淆难理解的抗震参数(如偶然偏心、 双向地震等)加以区分,方便结构设计时合理的选取。 关键词:地震作用计算;振型分解反应谱法;偶然偏心;双向地震 《建筑抗震设计规范GB50011》(以下简称《抗规》)规定:6度时不规则 建筑、建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑以及7,8,9度的多层建筑均需进行地 震作用计算。《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3)》(以下简称《高规》) 规定:各抗震设防类别的高层建筑均需进行地震作用计算。可以说除规则的6度 区多层建筑外,均应进行地震作用计算。由于抗震计算软件基本能完成这部分的 计算,但在实际项目中,我们应该弄清楚不同结构对应的抗震计算方法以及相应 的计算参数的选取,这样才能正确高效的完成结构抗震设计。本文结合现行规范 对设计过程中常用的抗震设计方法进行分类、总结,并对重要的抗震设计参数加 以区分,方便设计时合理应用。 一、地震作用计算方法 1、底部剪力法 《抗规》《高规》中均已明确:高度不超40m、以及剪切变形为主且质量和 刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪 力法等简化方法计算地震作用。 底部剪力法为简化的计算方法,它与振型分解反应谱法均属于反应谱法范畴,此方法主要适用于手算或单层厂房等单质点体系的计算,目前多高层结构软件计 算均不采用,而使用更为准确的振型分解反应谱法。 2、振型分解反应谱法 除了需要时程分析法进行设防地震(中震)、罕遇(大震)计算的建筑结构外,此方法为大部分多高层在多遇地震作用下进行地震作用计算的主流计算方法, 是目前结构计算软件普遍采用的方法,主要应用于多遇地震(小震)的计算。其 计算效率高,结果相对准确,设计过程中便于调整、对比、分析。 规范也同时规定了振型分解法是根据结构体型规则性分为两种不同的计算方法:采用不进行扭转耦联计算的SRSS(平方和的平方根)法以及进行扭转耦联计 算的CQC(完全方根)法。根据《抗规》及《高规》中强制条文要求:质量、刚 度均匀对称的结构(可采用位移比≤1.2判断)在相邻振型周期比小于0.85时可采用SRSS方法计算,但使用此方法时对多层建筑应考虑《抗规》5.2.3.1条的边榀 放大系数,对高层建筑应考虑《高规》4.3.3条的偶然偏心影响;其余情况均采用CQC法,但要注意区分高层建筑要考虑偶然偏心,而多层建筑不考虑,详见表1。 模型计算输入计算参数时,以PKPM为例: “考虑偶然偏心”选项:多层结构仅计算位移比时勾选,计算配筋时不勾选; 高层结构不论计算位移比还是计算配筋均勾选。 “考虑双向地震作用”选项:不论多高层建筑,先不勾选,如果计算结果位移比>1.2则勾选,否则不勾选。 3、时程分析法 《抗规》要求:对于特别不规则建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的

[整理版]正确选取地震波

[整理版]正确选取地震波 地震波的选取方法 (MIDAS (2009-05-16 22:51:32) 转载? 标签: 分类: 结构专业 杂谈 建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)的5.1.2条文说明中规定,正确选择输入的地震加速度时程曲线,要满足地震动三要素的要求,即频谱特性、有效峰值和持续时间要符合规定。 频谱特性可用地震影响系数曲线表征,依据所处的场地类别和设计地震分组确定。这句话的含义是选择的实际地震波所处场地的设计分组(震中距离、震级大小)和场地类别(场地条件)应与要分析的结构物所处场地的相同,简单的说两者的特征周期Tg值应接近或相同。特征周期Tg值的计算方法见下面公式(1)、(2)、(3)。 加速度有效峰值按建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)中的表5.1.2-2采用。地震波的加速度有效峰值的计算方法见下面公式(1)及下面说明。 持续时间的概念不是指地震波数据中总的时间长度。持时Td的定义可分为两大类,一类是以地震动幅值的绝对值来定义的绝对持时,即指地震地面加速度值大于某值的时间总和,即绝对值,a(t),,k*g的时间总和,k常取为0.05;另一类为以相对值定义的相对持时,即最先与最后一个k*amax之间的时段长度,k ,0.5。不论实际的强震记录还是人工模拟波形,一般持续时间取结构一般取0.3 基本周期的5,10倍。 说明:

有效峰值加速度 EPA,Sa/2.5 (1) 有效峰值速度 EPV,Sv/2.5 (2) 特征周期Tg = 2π*EPV/EPA (3) 1978年美国ATC,3规范中将阻尼比为5,的加速度反应谱取周期为0.1-0.5秒之间的值平均为Sa,将阻尼比为5%的速度反应谱取周期为0.5-2秒之间的值平均为Sv(或取1s附近的平均速度反应谱),上面公式中常数2.5为0.05组尼比加速度反应谱的平均放大系数。 上述方法使用的是将频段固定的方法来求EPA和EPV,1990年的《中国地震烈度区划图》采用了不固定频段的方法分析各条反应谱确定其相应的平台频段。具体做法是:在对数坐标系中同时做出绝对加速度反应谱和拟速度反应谱,找出加速度反应谱平台段的起始周期T0和结束周期T1,然后在拟速度反应谱上选定平台段,其起始周期为T1(即加速度反应谱平台段的结束周期T1),结束周期为T2,将加速度反应谱在T0至T1之间的谱值求平均得Sa,拟速度反应谱在T1至T2之间的谱值求平均得Sv,加速度反应谱和拟速度反应谱在平台段的放大系数采用2.5,按公式(1)、(2)、(3)求得EPA、EPV、Tg。 在MIDAS程序中提供将地震波转换为绝对加速度反应谱和拟速度反应谱的功能(工具>地震波数据生成器,生成后保存为SGS文件),用户可利用保存的SGS 文件(文本格式文件)根据上面所述方法计算Sv、Sa、Tg。通过Tg值可判断该地震波是否适合当地场地和地震设计分组,然后将抗震规范中表5.1.2-2中的EPA值与Sa相比求出调整系数,将其代入到地震波调整系数中。将地震波转换为绝对加速度反应谱和拟速度反应谱时注意周期范围要到6秒(建筑抗震规范规定)。 建筑抗震设计规范5.1.2条中规定,采用时程分析方法时,应按照场地类别和设计地震分组选用不少于二组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线,其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计

结构抗震设计时程分地震波的选择

(1)设计用地震记录的选择和调整 用规范的确定性方法和地震危险性分析方法所确定的设计地震动参数,是选择天然地震加速度记录的依据。 (一)实际地震记录的选择方法 选择地震记录应考虑地震动三要素,即强度(峰值)、频谱和持续时间。对某一建筑的抗震设计,最好是选用该建筑所在场地曾经记录 到的地震加速度时间过程。但是,这种机会极少。为此,人们只能从现有的国内外常用的地震记录中去选择,尽可能挑选那些在震级、震中距和场地条件等方面都比较接近设计地震动参数的记录。他的文章给出了相应的地震数据的记录目录。 (二)实际地震记录的调整 1.强度调整。将地震记录的加速度值按适当的比例放大或缩小,使其峰值加速度等于事先所确定的设计地震加速度峰值。即令 其中a(为记录的加速度值为调整后的加速度值;A众为设计地震加速度峰值;。为记录的加速度峰值。这种调整只是针对原记录的强度进行的,基本上保留了实际地震记录的特征。也就是所说的(强度修正。将地震波的加速度峰值及所有的离散点都按比例放大或缩小以满足场地的烈度要求)

2.频率调整考虑到场地条件对地震地面运动的影响,原则上所选择的实际地震记录的富氏谱或功率谱的卓越周期乃至形状,应尽量与场地土相应的谱的特性一致。如果不一致,可以调整实际地震记录的时间步长,即将记录的时间轴“拉长”或“缩短”,以改变其卓越周期而加速度值不变也可以用数字滤波的方法滤去某些频率成分,改变谱的形状。另外,为了在计算中得到结构的最大反应,也可以根据建筑结构基本自振周期,调整实际地震记录的卓越周期,使二者接近。这种调整的结果,改变了实际地震记录的频率结构,从物理意义上分析是不合理的。 另外,在测定场地土和建筑结构的卓越周期时,运用不同的测试仪器和测试技术,往往得到不同的结果。即使是对同一个测试结果,在频谱上确定卓越周期时,不同的分析方法也会导致不同的结果。有的选取谱的第一个峰值所对应的周期作为卓越周期,有的选最大峰值时的,也有的取某一段周期等,很不一致。对如何确定地震加速度记录的卓越周期,也是各行其是,有的利用加速度反应谱,有的用伪速度谱,有的用富氏谱,结果当然是不一样的。上述各种作法在工程中引起了一些混乱。 王亚勇认为,用脉动测试方法测定场地土和结构的卓越周期及自振周期时,应采用速度摆型或加速度摆型的地震仪测定地运动和结构振动,然后计算其富氏谱或功率谱,以谱的最大峰值所对应的周期作为卓越周期和自振周期比较合适。反应而相应地根据记录的位移谱或速度谱。 这也就是所谓的滤波修正。可按要求设计滤波器,对地震波进行时域或频域的滤波修正。这样修正的地震资料不仅卓越周期满足要求,功率谱的形状和面积也可控制。卓越周期修正。将地震波的离散步长按人为比例改变,

PKPM减震设计常见问题1

PKPM减震设计常见问题 Q1: BRB (屈曲约束支撑)如何在软件中模拟? A1:软件中模拟BRB时需要先在模型中布置斜杆,再定义消能器,然后将消能器布置到斜杆上。布置完消能的器的斜杆上会显示消能器的 参数文字(如图1所示)。 (图1 BRB布置示意图) Q2:模拟BRB (屈曲约束支撑)的斜杆截面对于BRB的弹性刚度是否有影响? A2:当定义斜杆为位移型消能器,且勾选启用消能器后(如图2所示)。程序将采用输入的初始刚度来计算BRB的弹性刚度,与定义BRB的斜 杆截面无关。 (图2启用消能器示意图)

Q3:位移型消能器力学参数中的有效刚度和有效阻尼比(如图3所示) 是否需要输入? A3:位移型消能器中当填写了消能器的基本力学参数(初始刚度、屈 服后刚度比、屈服力),并采用反应谱迭代或时程分析确定减震结构 的阻尼比(或消能器附加阻尼比)时,无需再输入消能器的有效刚度 和有效阻尼比。只有当采用其它软件分析得到的消能器有效刚度和有 效阻尼比,进行减震结构计算时,才需要填写这两个参数,并且要在 前处理参数中勾选“采用输入的等效线性属性”(如图4所示)。 (图3位移型消能器有效刚度及有效阻尼比) 区良常;才标计・造孽 。卖茶由牙里塞(HKaS ) 用足比的谯 ■,者眸幅 Q 施联而程年均 里夏带重牙霹法二组自) 户.旦W 号柳刚理和等的殂尼 | 与里阳卷%曲等融魏jl 星住 。塞州“定 口桢购折 时整分林方站: 结;弗尼比 正身看孙山革遗度工™ (图4减震信息“采用输入的等效线性属性”参数) 毡苜颠 丹就空度日至 蝎・叫晌黑 电互。息 也1甘原 沽・假他耻 二附量应 ・整①急 密电巡 急计必需 曼本值息 用狗"没计 丁向.; Q LD4ZD0 |o,03!; 5D0 情能器参邕定义 三能六;型: 立塔型消能器 有敢刚度 有皴电尼比 khl/m.krd'm/rad 卜4 初始刚度后 屈眼力 tM/m.kfd-'m/rai : EL 度比 [则 产品库 工解也息 君宫因思 地下上两总 胜假设计 离变》忖 ■计谭 周丽田用

PKPM丨Satwe参数详解:地震信息

PKPM丨Satwe参数详解:地震信息 、结构规则性信息 [规则]或者[不规则] 详见《抗规》3.4.3条。 《抗规》(GB50011-2010)3.4.3 3.4.3 建筑形体及其构件布置的平面、竖向不规则性,应按下列要求划分: 1 混凝土房屋、钢结构房屋和钢-混凝土混合结构房屋存在表3.4.3-1所列举的某项平面不规则类型或表3.4.3-2所列举的某项竖向不规则以及类似的不规则类型,应属于不规则的建筑。 2 砌体房屋、单层工业厂房、单层空旷房屋、大跨屋盖建筑和地下建筑的平面和竖向不规则性的划分,应符合本规范有关章节的规定。 3 当存在多项不规则或某项不规则超过规定的参考指标较多时,应属于特别不规则的建筑。 2、设防地震分组 详见《抗规》3.2.4条,附录A。 《抗规》(GB50011-2010)3.2.4 3.2.4 我国主要城镇(县级及县级以上城镇)中心地区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组,可按本规范附录A采用。 3、设防烈度 详见《抗规》3.2.4条,附录A。 [6(0.05g)、7 (0.1g)、7 (0.15g)、8 (0.2g)、8 (0.3g)、9 (0.4g)]

《抗规》(GB50011-2010)3.2.4见上部 4、场地类别 [一类]or[二类] or [三类]or[四类] 详见《抗规》4.1.6条。 《抗规》(GB50011-2010)4.1.6 5、框架抗震等级 [一级]or[二级]or[三级]or[四级]or[不考虑] 详见《抗规》4.1.2、3条。《抗规》(GB50011-2010) 4.1.2 建筑场地的类别划分,应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。 4.1.3 土层剪切波速的测量,应符合下列要求: 1 在场地初步勘察阶段,对大面积的同一地质单元,测试土层剪切波速的钻孔数量不宜少于3个。 2 在场地详细勘察阶段,对单幢建筑,测试土层剪切波速的钻孔数量不宜少于2个,测试数据变化较大时,可适量增加;对小区中处于同一地质单元内的密集建筑群,测试土层剪切波速的钻孔数量可适量减少,但每幢高层建筑和大跨空间结构的钻孔数量均不得少于1个。 3 对丁类建筑及丙类建筑中层数不超过10层、高度不超过24m的多层建筑,当无实测剪切波速时,可根据岩土名称和性状,按表4.1.3划分土的类型,再利用当地经验在表4.1.3的剪切波速范围内估算各土层的剪切波速。

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