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实验演示
4.1 ETABS软件的简介
ETABS软件是由美国CSI公司开发的空间建筑结构分析与设计软件，迄今ETABS已有三十多年的发展历史，是美国乃至全世界公认的建筑结构分析与设计软件的业界标准。
ETABS中文版在国内同类产品中处于领先水平，其计算分析技术在国际上更是首屈一指。利用该软件对结构进行分析和设计，所得结果与我国建筑要求相符合，同时大大的提设计效率，使得我国建筑设计行业整体的竞争力得到大幅度的提高，推广实用价值很高。
ETABS中文版包含的中国规范主要涉及：《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）、《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）、《高层民用建筑钢结构设计规程》（JGJ99-98）等。
4.3单元类型及材料特性
本文模型采用纤维梁单元进行分析，纤维梁单元能够较好的模拟出多层框架结构的力学特性。
钢筋混凝土为各向同性材料，模型采用C30混凝土，密度2400kg/m3，重度23.52kN/m3，弹性模量29.791kN/mm²，泊松比0.2。
4.4非隔震简化模型的建立
1、运行ETABS软件，设置单位制及模型初始化，点击状态栏右侧单位制，如图，选择单位制为kN*m,即力的单位为Kn,长度的单位为m。


  点击文件>新建模型命令，弹出新模型初始化对话框。


 点否按钮，ETABS自动弹出建筑平面轴网系统与楼层数据定义对话框。点击自定义轴网，数据如图，

 
定义完成后如图所示：


 定义 >材料属性命令，定义材料对话框，定义C30混凝土、C40混凝土和HRB235钢筋




 定义框架柱截面属性，定义>框架柱截面命令：（同理定义梁截面属性）


 绘制构件：绘图 >绘制线对象>按区域点击生成柱命令，弹出对象属性对话框，对应位置画柱：


 绘图 >绘制线对象>按区域点击生成线命令，弹出对象属性对话框，对应位置画梁：


 绘制梁柱完成一层后，



 对结构的底部施加约束：视图>设置平面视图命令，弹出选择平面标高对话框


 底层约束后：


画完一层后其他层，以一层为相似层绘制其他各层，


 模型完成后：


 定义静力荷载工况：定义>静力荷载工况，


 对梁施加静力荷载：制定>框架/线荷载>分布命令，弹出框架分布荷载对话框，定义静荷载。


 加载完成后①轴线上的荷载显示


 
定义时程函数


 
定义时程工况


 
分析>运行分析命令。ETABS自动弹出分析窗口。



 
.5隔震简化模型的建立
为了分析本文模型添加橡胶隔震支座以后的动力特征，必须建立隔震结构的计算模型。本文模型采用铅芯橡胶支座系统。铅芯橡胶垫隔震支座的工作原理是：通过将铅压入普通橡胶隔震支座的中部圆形孔，来增大普通橡胶支座的阻尼，提高其抗风荷载的能力，如图6所示。

铅芯叠层橡胶支座水平方向的变形是支座中的铅芯发生剪切变形，支座的最大剪力是橡胶弹性力与铅芯的塑性力之和。作用于铅芯上的荷载撤消后，铅可恢复其原来的受力特性，这种特性称为铅的再结晶化的特性。
铅芯橡胶支座耗能的原理是：通过橡胶提供竖向支撑和水平柔性，同时利用铅芯的塑性变形来提供滞变阻尼来吸收能量，以此降低结构的水平刚度。由于施工简便并且较为节省空间，铅芯橡胶支座在实际工程的应用最为广泛。
铅芯橡胶支座的滞回曲线呈饱满的双线性，大致形状如图7所示。滞回特性在大量实验研究中表现为夹层橡胶支座和铅芯的组合结果。

 
      图7 某橡胶支座滞回曲线
本节将采用整体布置方案来研究地震的作用，具体方案为：在每一个柱子与基础的连接处布置隔震装置。
首先由公式1推算隔震器总的水平刚度。
 
取结构周期T=2.5s, 上部结构的总重 m="5086058.622kg," 得出隔震器总的水平刚度k=32126.33KN/m，除以隔震器的数量72，则每一隔震器的水平刚度约为446.2KN/m。
由公式2及公式3推算出结构的总阻尼。
                                   (2)
                                         (3)
 
结构总阻尼为C=2556.56（其中阻尼比 =0.1），得出每一隔振器的阻尼为35.51。
在ETABS软件中选择底面层，


 
由以上数据，利用ETABS中“定义〉连接属性”功能定义名称为NLPR1的连接属性。选择Isolator1来模拟橡胶支座隔震器。隔震模型中将基础约束简化为弹簧，解除了x方向、y方向平动的约束以及所有转动约束，如下图。


 
基底弹簧分布
 
为了对比分析，静力荷载和动力荷载均与非隔震情况相同。运行分析。

 
分析结果：
非隔震结构的振型：


 
（a）平面图                                (b) 三维图
非隔震结构的第一阶振型
结构分析结果信息的文本输出通过文件>打印表格>分析输出命令来完成；,输出楼层力，位移等结果
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