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etabs荷载工况,组合与加载.pdf
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第八章 荷载工况、荷载组合及施加荷载
ETABS 对于施加荷载的处理方法是首先要定义荷载工况,然后给各个荷载工况中指定荷载。
ETABS 中的荷载工况包括静力荷载工况、反应谱工况、时程工况、静力非线性Pushover 工况、施
工顺序加载工况。静力荷载工况又细分为恒荷载工况、活荷载工况、地震荷载工况、风荷载工况、
雪荷载工况等。ETABS 可以按照相关国家的规自动生成设计荷载组合,同时也允许工程师自己定义
需要的设计荷载组合。
本章将介绍静力荷载工况、反应谱工况、风荷载、设计荷载组合的定义方法、荷载的施加以及
荷载的显示输出。
8.1 荷载工况定义
ETABS 定义荷载工况的特点在于其灵活性与科学性。工程师可以对荷载工况的任意参数进行修
改,人为控制荷载的定义。这就要求工程师对于荷载工况的每一项参数深刻理解。这对工程师对于
结构分析的整体把握是有帮助的。
本节将主要介绍静力荷载工况、反应谱工况、活荷载折减以及荷载组合的定义方法。
8.1.1 定义静力荷载工况
进行结构分析之前,首先要定义荷载工况。ETABS 中对于荷载工况的数目没有限制。如果希望
单独查看某些荷载作用下的结构力、变形等,则可以将这些荷载单独定义为一个荷载工况。
点击定义>静荷载工况命令,弹出定义静荷载工况名对话框(图 8-1)。
图 8-1 定义静载工况名对话框
荷载
荷载
类型
自重乘数
自动侧向荷载
输入荷载工况名称。名称只能是字母和数字。
下拉框中选择荷载类型。ETABS 根据荷载类型自动进行荷载组合。
自重系数。
在下拉框中选择侧向荷载对应的各国家规,此下拉框只对地震荷载工
况和风荷载工况有效。
点击
添加新荷载(按
钮)
修改荷载(按钮) 点击按钮则将输入域中的数据覆盖列表中高亮显示的荷载工况行。
修改侧向荷载(按
钮)
点击则弹出侧向荷载的参数对话框,此按钮只对地震荷载工况、风荷
载工况有效。
点击按钮,则将输入域中的工况数据添加到荷载列表中。
删除荷载(按钮) 点击按钮则删除列表中高亮显示的荷载工况,同时在荷载组合中该工
况也将被删除。
在这一对话框中完成结构分析中静力荷载工况的定义。在荷载区域中下面列表部分是已经定义
了的荷载工况。第一列荷载是荷载工况的名称。荷载工况的名称可以任意设定,最好有物理意义。
但是需要注意不能用“MODE”一词,因为ETABS 默认已经 存在“MODE”工况为振型分析工况。
例如,定义 X 方向的风荷载工况可以命名为 WINDX。第二列类型是荷载工况的荷载类型。ETABS
部设定了关键字。DEAD(恒荷载)、SUPER DEAD(附加恒荷载)、 LIVE(活荷载)、REDUCE LIVE
(折减活荷载)、QUAKE(自动地震荷载)、WIND(自动风荷载)、SNOW(雪荷载),OTHER(其
它)。荷载类型的设定方法是点击类型下拉框,选择相应的荷载类型。ETABS 自动生成荷载组合时,
将根据荷载类型为各个荷载工况设定荷载组合系数。这里SUPER DEAD(附加恒荷载)、REDUCE
LIVE(折减活荷载)不适合中国规。
如果将荷载工况类型定义为 OTHER 时,这一荷载工况将不参与任何荷载组合。所以,对于工
程师准备自己定义荷载组合的荷载工况,可以将荷载工况类型定义为 OTHER。第三列自重乘数是
该荷载工况中自动包含自重的系数,其值为 0~1。如果在某一荷载工况中,设置了非零的自重系数,
ETABS 自动计算结构中所有构件的自重,将自重乘以自重系数施加在构件上。
注意:在荷载工况中定义自重系数时,不要给多个荷载工况定义非零的自重系数。一个为 1 的
自重乘数表示在荷载工况中包括结构的全部自重,一般在静力荷载工况中只指定一个为 1 的自重乘
数,通常为 DEAD 恒载工况。因为在自动生成荷载组合时,可能造成重复考虑结构自重的错误。最
后一列自动侧向荷载是在定义横向地震荷载或风荷载时选择使用的规。
ETABS 默认恒荷载工况(DEAD)、活荷载工况(LIVE)。这两个荷载工况列于荷载区域中。我
们可以修改或删除它们,但至少保留一项工况数据。在这一对话框中,如果想添加新的荷载工况,
先在列表区域的最上面一行编辑行中键入新荷载工况的信息,然后点击添加新荷载按钮。这时编辑
行中的容添加到下面的荷载工况列表中。如果修改某个荷载工况的定义,首先在荷载工况列表中高
亮显示该荷载工况所在的行。ETABS 自动将这一荷载工况的信息在编辑行中显示,在编辑行中修改
数据后,点击修改荷载按钮。那么在下面列表中这一荷载工况的容发生变化。如果定义横向荷载工
况时,应该高亮显示荷载工况所在的列表行,然后点击修改侧向荷载按钮。在弹出的相应对话框中
进行修改。
8.1.2 自动地震荷载工况(底部剪力法)
在静力荷载工况中,荷载工况类型为 QUAKE(地震荷载)的荷载工况,对应于中国规中的底
部剪力法。点击定义>静荷载工况命令,在弹出的定义静荷载工况名对话框(图 8-1)中,增加 X 方
向的自动地震荷载工况 QX。在荷载区域上面的编辑行中,分别输入荷载工况名称为QX、选择荷载
工况类型为 QUAKE、自重乘数为 0、选择中国规 Chinese2002。点击添加新荷载按钮。将自动地震
荷载工况添加到荷载工况列表中。
图 8-2 定义静载工况名对话框
如图 8-2 所示,此时高亮显示 QX 工况,点击修改侧向荷载按钮,定义底部剪力法计算地震荷
载所需要的参数。弹出中国 2002 地震荷载对话框(图 8-3)。
图 8-3 中国 2002 地震荷载对话框
方向与偏心:
X 方向
Y 方向
X 方向+偏心 Y
指定地震方向为 X 轴方向。
指定地震方向为 Y 轴方向。
指定地震方向为 X 轴方向,并考虑沿 Y 轴正方向偏心。默认偏心率为
0.05。此值可以修改。
Y 方向+偏心 X 指定地震方向为 Y 轴方向,并考虑沿 X 轴正方向偏心。默认偏心率为
0.05。此值可以修改。
X 方向-偏心 Y 指定地震方向为 X 轴方向,并考虑沿 Y 轴负方向偏心。默认偏心率为
0.05。此值可以修改。
Y 方向-偏心 X 指定地震方向为 Y 轴方向,并考虑沿 X 轴负方向偏心。默认偏心率为
0.05。此值可以修改。
Z 方向
%偏心
指定地震方向为 Z 轴方向。
当工程师选择地震力偏心作用时,输入域呈可编辑状态,并且默认值为
规规定的 0.05。工程师也能够修改偏心值。
替代(按钮) 按钮用于指定其他不同偏心率的楼层。
周期 对于结构周期的计算工程师可以选择由 ETABS 计算,也可以对结构指定
周期。
计算楼层围
地震系数
影响系数最大值
地震烈度
阻尼比
场地特征周期
周期折减因数
放大系数
工程师可按抗震规取值输入。
下拉菜单中列出了抗震规规定的各项地震烈度值,可以选择指定。
默认值为 0.05,可根据实际情况修改。
工程师可根据抗震规输入场地特征周期值。
考虑填充墙对结构周期的影响系数。
工程师输入系数,对整体结构的地震作用进行放大或者缩小。
工程师可以根据实际情况或规规定指定地震作用围。
底部剪力法的计算方法根据抗震规的5.2 水平地震作用计算和 5.3 竖向地震作用计算的相关条目
编制的。如果结构需要采用底部剪力法计算地震作用时,应该定义自动地震荷载工况。如果结构需
要采用反应谱法计算地震作用,则不需要定义自动地震荷载工况。
底部剪力法可以考虑 X 方向、Y 方向或 Z 方向地震作用。首先在方向与偏心区域中,选择计算
的地震方向。如果选择了 X 方向±偏心 Y、Y 方向±偏心 X 中的任意选项,下面的偏心值输入域自
动变为可编辑状态,并且默认值为规规定的 0.05%。我们也可以在偏心的编辑框中修改偏心值。当
各楼层考虑不同的偏心值时,点击替代按钮,指定各层的偏心率。对于底部剪力法地震工况,由于
一个工况只对应一个方向的地震力。所以定义多个方向的地震力,工程师需要分别定义多个方向的
地震工况。
ETABS 中计算地震作用时,需要使用周期。我们可以选择ETABS 计算周期 T
1
,也可以指定结
构周期 T
1
。ETABS 计算出来的周期 T
1
是所在方向的第一周期,不一定是结构的第一周期。
如果结构模型中也包括了地下室,需要在计算楼层围区域指定计算地震作用的楼层围。
在地震系数区域中,输入与地震作用计算相关的参数。在影响系数最大值输入域中输入水平地
震影响系数最大值。在地震烈度编辑栏的下拉菜单中,列表显示抗震规规定的各项地震烈度值,可
以选择地震烈度。阻尼比输入域显示默认值为 0.05,我们可以根据实际情况修改。尽管在结构总体
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