ETABS中文使用技术手册

ETABS使用技术手册wbinbin2007整理博客地址：致谢感谢北京金土木软件技术有限公司的众多研发者和技术支持者，他们使CSI软件在中国的成功应用得到了实现。特别感谢加州大学BerkeleyBerkeleyBerkeleyBerkeley分校退休教授EdwardEdwardEdwardEdwardL.L.L.L.WilsonWilsonWilsonWilson博士，他提出并开发了早期的SAPSAPSAPSAP系列程序，并且他的持续创意带来的许多独特概念已在当前的版本中得以实现。主要内容：1.中国2002规范混凝土框架设计技术报告-设计荷载组合2.中国2002规范混凝土框架设计技术报告-概述与符号3.中国2002规范钢框架设计技术报告-概述与注释4.中国2002规范剪力墙设计技术报告-概述与符号5.中国2002规范组合梁设计技术报告-概述与符号6.ETABS使用常见问题©COMPUTERSANDSTRUCTURES,INC.,2003年10月中国2002规范混凝土框架设计技术报告设计荷载组合程序根据《建筑结构荷载规范》(3ofGB50009-2001)、《建筑抗震设计规范》（5.4ofGB50011-2001）和《高层建筑混凝土结构技术规程》(5.6ofJGJ3-2002)中的相关规定，本技术注释描述了中国2002规范混凝土框架结构设计所使用的荷载组合。程序生成默认组合形式ETABS中国规范版本采用如下默认的设计荷载组合形式：LLDL98.035.1+(1-1)LLDL4.12.1+(1-2)LLDL4.10.1+(1-3)WLDL4.12.1±(1-4)WLDL4.10.1±(1-5)WLLLDL84.04.12.1±+(1-6)WLLLDL84.04.10.1±+(1-7)WLLLDL4.198.02.1±+(1-8)WLLLDL4.198.00.1±+(1-9)LELELLDLvhEG5.03.12.12.1±±×+γ(1-10)LELELLDLvhEG5.03.10.10.1±±×+γ(1-11)LELEWLLLDLvhEG5.03.128.02.12.1±±±×+γ(1-12)LELEWLLLDLvhEG5.03.128.00.10.1±±±×+γ(1-13)LELLDLvEG3.12.12.1±×+γ(1-14)LELLDLvEG3.10.10.1±×+γ(1-15)LEWLLLDLvEG3.128.02.12.1±±×+γ(1-16)LEWLLLDLvEG3.128.00.10.1±±×+γ(1-17)符号说明：DL为恒荷载LL为活荷载WL为风荷载为水平地震荷载LEh为竖向地震荷载LEvEGγ为可变荷载的组合系数注释：1)根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中5.1.1-4条规定，8、9度大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。由于跨度和悬臂尺度程序难以自动识别，因此中文版ETABS程序中，仅当抗震烈度SI为“9”时，中文ETABS自动生成的组合公式(1-10)至(1-13)和公式(2-2)至(2-3)中才含有项；对于其它情况，需计算竖向地震组合时，用户可以自定义该组合形式；LEv2)公式(1-14)和(1-15)仅在抗震烈度SI为“9”时，程序才生成默认组合。设计组合形成及修改在用户定义了相关荷载工况的基础上，程序将根据规范和抗震烈度信息自动生成以上荷载组合方式，它们将自动生成并成为设计荷载工况的默认项。用户也可以自定义荷载组合方式，其途径是定义菜单荷载组合添加新组合，用户也可以通过对话框中修改/显示组合选项来修改默认的或自定义的组合方式。©COMPUTERSANDSTRUCTURES,INC.,2003年10月中国2002规范混凝土框架设计技术报告地震荷载信息程序提供了是否按抗震进行结构设计的选择，在进行抗震设计时，程序按照中国2002规范“三水准两阶段”的设计原则，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）提供了中国规范的地震静力荷载模型和地震反应谱。本技术注释的目的是与中国规范相结合，阐明程序在进行抗震设计时，采用的基本方法及实现的途径。地震反应谱（地震影响系数曲线）1.2基本方法现阶段采用抗震设防烈度所对应的水平地震影响系数最大值，多遇地震烈度和罕遇地震烈度分别对应于50年设计基准期内超越概率为63%和2～3%的地震烈度，也就是通常所述的小震烈度和大震烈度。maxα设计地震作用根据房屋的重力荷载代表值、结构自振周期和土壤特征周期，由GB50011第5.1.5条规定的地震影响系数曲线(即设计反应谱)确定。地震影响曲线考虑了结构阻尼比的影响，阻尼比按下列规定采用：混凝土和砌体结构为0.05，超过12层的高层钢结构为0.02，12层以下的多层钢结构为0.035，单层钢结构房屋取0.05。地震影响系数曲线可以归纳为以下公式:[]≤−−≤≤≤≤−+=sTTwhenTTTTTwhenTTTTswhensTwhenTgggggg0.65)5(2.051.01.00))5.410(45.0(max12max2max2max2αηηαηαηαηαγγ(1-1)ζζγ55.005.09.0+−+=(GB50011-2001,5.1.5-1))0(8/)05.0(02.011≥−+=ηζη(GB50011-2001,5.1.5-2))55.0(7.106.005.0122≥+−+=ηζζη(GB50011-2001,5.1.5-3)项目描述单位可能值缺省值α地震影响系数N/Amaxα地震影响系数最大值N/A0.40T结构自振周期sgT特征周期sζ结构阻尼比N/A混凝土结构0.05;钢结构0.02SI抗震设防烈度N/A8(0.20g)6(0.05g),7(0.10g),7(0.15g),8(0.20g),8(0.30g),9(0.40g)PTDF周期折减系数N/A0.5~1.01.01.2输入方式地震反应谱定义首先是通过定义菜单定义反应谱函数从下拉菜单中选择并添加中国2002地震反应谱，然后通过定义菜单反应谱工况，定义反应谱工况来完成的。当通过以上步骤添加中国2002地震反应谱时，将直接弹出反应谱函数定义对话框。当定义完成后，或在运行分析之前的任意时候，用户都可以通过选定已定义的反应谱函数，并点击定义反应谱工况对话框中右侧修改/显示频谱…按钮弹出反应谱函数定义对话框，可对已定义的反应谱函数进行修改。反应谱函数定义对话框各项意义为：◆参数这一部分中各项参数意义与采用底部剪力法时，地震静力荷载模型中相应参数的意义和取值原则相同。◆函数图表函数图表区域内显示了反应谱函数的图形形态，并且当用户将鼠标移至此区域时，将油如图所示的一个红色圆点出现在反应谱曲线上，随着鼠标的移动，圆点将在曲线上滑动，并且在右下角的数字框中显示经过每一位置的坐标值，这些都方便了用户取定义、观察和修改反应谱曲线。◆定义函数为了用户能够更直接方便的掌握反应谱曲线值，此区域内显示了函数值的变化，用户可以托动下拉菜单观察函数值的变化，但不能对其进行修改，用户要对这些函数值进行修改，需要点击参数中转换为用户定义的按扭，这时对话框将变为用户定义对话框形式，用户在此处对反应谱函数值进行修改，包括添加新点、修改已有点和删除已有点等操作。自动地震荷载静力计算（底部剪力法）1.2基本方法结构计算自动地震静力荷载的方法式规范所规定的底部剪力法，在采用底部剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用标准值，应按下列公式确定：1)输入参数与地震反应谱的输入参数相同。2)计算公式及图表eqEkGF1α=(GB50011-2001,5.2.1-1)EGGeq85.0=)1(1nEknjjjiiiFHGHGFδ−=∑=(GB50011-2001,5.2.1-2)EknnFFδ=∆(GB50011-2001,5.2.1-3)表GB50011-2001,5.2.1顶部附加地震作用系数nδgT(s)gTT4.11gTT4.11≤35.0≤gT07.008.01+T35.055.0≥gT01.008.01+T55.0gT02.008.01−T0(不考虑)项目描述单位可能值缺省值EkF结构总水平地震作用标准值1α相应于结构基本自振周期T的水平地震影响系数1N/AeqG计算地震作用时，结构等效总重力荷载代表值EG计算地震作用时，结构总重力荷载代表值，应取各质点重力荷载代表值之和iF质点i的水平地震作用代表值jiGG,分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值，应按GB50011-2001第5.1.3条和JGJ3-2002第3.3.6条确定jiHH,分别为集中于质点i、j的计算高度nF∆主体结构顶层附加水平地震作用标准值nδ顶层附加水平地震作用系数gT场地特征周期s1T结构基本自振周期s1.2输入方式地震静力荷载定义是通过定义菜单静荷载工况命令添加地震荷载工况，并选择中国2002规范来完成的。当通过以上方法添加中国2002自动地震侧向荷载后，点击右侧的修改侧向荷载按钮，将弹出中国2002地震荷载对话框，用户可以根据工程实际情况修改每一项参数值。中国2002地震荷载对话框各项的意义为：◆方向与偏心对话框中这一区域定义的是地震静力荷载的作用方向，用户可以选择X方向、Y方向或Z方向地震作用方向，也可以选择考虑次方向扭转效应的其它作用方向选项，当考虑偏心作用时，下面的偏心率输入项将被激活，偏心率默认值为规范规定的0.05，用户也可以修改偏心率。◆地震系数地震系数区域包含了影响地震静力荷载大小的各参数的输入，各参数的意义和取值范围与中国规范相对应：影响系数最大值，AlphaMax：取值按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）表5.1.4-1，其值与地震烈度值相对应。地震烈度,SI：地震烈度下拉菜单中列出了《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定的各地震烈度值。用户根据选定的烈度值填写影响系数最大值。阻尼比：用户可以根据结构实际情况自定义结构的阻尼比。场地特征周期，Tg：规范规定场地类别和设计地震分组决定了场地特征周期值，程序此处未引入这两个概念，在场地特征周期取值方面给用户更大的自由度，用户可以根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）表5.1.4-2中数值输入场地特征周期值，也可以根据工程实际情况填写其它数值。周期折减因数，PTDF：由于程序结构计算模型中未考虑填充墙的作用，而这一部分对结构自振周期有一定的影响作用。对于框架结构，如果填充墙较多，此系数可取0.6~0.7，如果填充墙较少，可取0.7~0.8，对于框架-剪力墙结构，此系数可取0.8~0.9，纯剪力墙结构周期不折减。放大系数：用户可以通过这一项的系数调整放大结构的整体地震作用。◆周期此项输入的是结构周期值，对于结构周期，程序可以自动进行相应计算得到，用户也可以对第一周期进行自定义。◆计算楼层范围此项定义的是计算地震作用的楼层范围，用户可以根据结构实际情况和规范规定进行自定义。自动水平地震荷载计算（振型分解法）1.1基本方法在定义了反应谱的基础上，振型分解法需定义振型组合方式，程序加入了中国规范采用的振型组合方式，其基本方法遵循以下规范规定：1)振型组合（单向水平地震作用）SRSS（对于不考虑扭转耦联振动影响的结构）∑=mjjSS2(GB50011-2001,5.2.2-3)S——水平地震作用标准值的效应jS——j振型的水平地震作用标准值的效应（弯矩、剪力、轴向力和位移等）m——结构计算振型数CQC（考虑扭转耦联振动影响的结构）∑∑=mjkjmkjkSSSρ(GB50011-2001,5.2.3-5)TTkjTTTkjjkλλζζλλλζζρ2225.1)1(4)1()1(8++−+=(GB50011-2001,5.2.3-6)S——水平地震作用标准值的效应jS，kS——分别为j、k振型的水平地震作用标准值的效应m——结构计算振型数jk