现在隔震结构应用越来越多,因此如何在软件中实现隔震支座的效果,是设计人员迫切掌握的一个技能。今天对SAP2000和MIDAS两个软件中隔震支座的设置进行介绍,关于支座的参数,一般是由支座厂家提供,设计时需要提前与支座厂家进行沟通交流,根据厂家提供的支座产品参数,模拟隔震支座的力学性能。 一、在SAP2000中的模拟 普通天然橡胶隔震支座和铅芯橡胶隔震支座采用
现在隔震结构应用越来越多,因此如何在软件中实现隔震支座的效果,是设计人员迫切掌握的一个技能。今天对SAP2000和MIDAS两个软件中隔震支座的设置进行介绍,关于支座的参数,一般是由支座厂家提供,设计时需要提前与支座厂家进行沟通交流,根据厂家提供的支座产品参数,模拟隔震支座的力学性能。
一、在SAP2000中的模拟
普通天然橡胶隔震支座和铅芯橡胶隔震支座采用 Rubber Isolator 连接单元模拟,在属性定义中,支座轴向(U1)刚度是在线性属性中输入的有效刚度值,在分析过程中支座拉、压刚度均采用有效刚度值进行计算。这种方式,适用于模拟支座拉、压刚度相同的情况。(需要注意的是这里连接单元的方向为连接单元局部坐标轴的方向)
铅芯橡胶隔震器在分析过程中考虑其水平方向的非线性性能。在 Rubber Isolator 定义中,勾选 U1、U2、U3,并勾选 U2、U3 方向的非线性。分别对此三个方向的属性进行定义完成铅芯橡胶隔震器属性模拟。
非线性分析工况使用的属性,包含以下内容:
刚度:隔震器的初始刚度 Ki ,即屈服前刚度。
屈服力:由实验确定,来自产品参数。
屈服后刚度比:屈服后刚度与屈服前刚度的比值。参考《橡胶支座第 3 部分:建筑隔震橡胶支座》 GB20688.3-2006 中的规定,一般建筑结构取 1/10,桥梁结构取 1/6.5
二、在MIDAS gen中的模拟
一般连接主要用于模拟减隔震装置、只受压/只受拉弹簧、地基弹簧等。
一般连接特性值根据作用类型主要分为单元型和内力型,如图所示。
单元型的一般连接单元提供的类型有弹簧、线性阻尼器、弹簧和线性阻尼器三种,如图 所示。“单元”型的一般连接主要是通过定义“铰”的内力-变形(刚度)关系,即材料非线性特性来反映非线性特性值。
内力型的一般连接单元有用于减震的粘弹性消能器、滞后系统和用于隔震的铅芯橡胶支座、摩擦摆支座等,还提供了具有只受压特性的间隙单元和只受拉特性的钩单元。“内力”型的一般连接是通过定义内力与位移(内力)、速度、阻尼的关系,即边界非线性来反映非线性特性值。
以下为Midas中操作流程:
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知识点:隔震支座