一、基本概念
1、使用ETABS和SAP2000软件，需提及有关荷载的下列概念：荷载工况、分析工况、工况组合【实为“分析工况的结果组合”】。
对于荷载工况包括：荷载类型、荷载名称、自乘系数；加载方式。 对于分析工况包括：先决工况、从属工况、分析顺序。
对于分析工况结果组合：组合的四种类型——叠加型、绝对值型、SRSS型、包络型。
【荷载工况】是作用于结构上的按指定方式空间分布的力、位移、温度或其他作用。荷载工况本身不能再结构上产生任何响应，只有在分析工况中包含了荷载工况，才能得到荷载工况的作用结果。
【分析工况】定义荷载工况的作用方式、结构的响应方式和分析的方法。 分析工况可以是一个荷载工况或一组荷载的组合工况，这里的组合是在分析之前的组合。分析完成之后的组合（简称【工况组合】）是不同分析工况结果的总和或包络，组合结果包括节点的所有位移、力和单元的内力或应力；组合数量可以任意指定，每个组合需要定义一个不同的名称，且不能与分析工况的名称相同。
2、ETABS和SAP2000软件还有几个概念：分析内力和设计内力，分析截面和设计截面。讨论荷载组合和内力调整的顺序时要用到。
3、查高规可知，从【分析内力】形成【设计内力】的过程中，荷载组合和内力调整的先后顺序应为：
【分析内力】→【[竖向及地震]效应标准值调整，简称“组合前调整”】→【效应基本组合，形成[组合内力]】→【组合内力调整，简称“组合后调整”】→【设计内力】
1.1 荷载工况
使用ETABS和SAP2000软件，首先要定义【荷载工况】，然后将各个荷载工况中的指定荷载施加到结构上。
一、荷载工况的分类
序号 荷载 荷载类型 工况 一般情况 细分 荷载名称 附加恒载 【自重之外】 温度荷载 恒荷载工况 DEAD DEAD 地面位移荷载 应变荷载 表面压力荷载 孔隙压力荷载 预应力荷载 活荷载工况 LIVE LIVE 自重荷载自动施加； SUPER DEAD(附加恒荷载)，不适合中国规范 REDUCE LIVE(折减活荷载)，不适合中国规范 1、QUAKE(自动地震荷载)，适合于底部剪力法； 备注 1 静力荷载工况 底部剪力法地震荷载工况Quake QX，QY，QZ 2、X、Y、Z方向，应分 别定义； 3、自动施加，无需人为指定； 4、如果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 WIND(自动风荷载)； 自动风荷载 WX，WY 工况Wind 雪荷载工况Snow 波浪荷载Wave 车道荷载Moving LOAD ML SNOW 基于“刚性隔板”或“面对象” 自动侧向荷载选择“Chinese 2002”； 自动施加。 SNOW(雪荷载) 水中大坝、池壁或水工模型等 公路立交桥或桥梁结构等 自动侧向荷载为PIWSD2000 WAVE 1.先定义反应谱函数【FUNC1】，再定义反应谱工况【Response 反应谱 2 工况 - Spectrum】； 2.反应谱工况自动施加，不需要人工指定； 3.反应谱工况自动参与荷载组合。 4.定义反应谱工况前，要定义质量源。 3 时程工况 静力 4 非线性Pushover工况 5 施工顺序加载工况 6 其他 OTHER 自定义工况，不参与任何荷载组合
二、需注意的几个问题
1、注意【荷载名称】和【荷载类型】的区别。使用软件时，常常将二者名称取一致，如【荷载类型】为DEAD，其【荷载名称】也取为DEAD；在软件后续的“分析工况”的定义中，也将设置DEAD，因此要分清针对的是DEAD荷载工况，还是荷载类型；等等。
【荷载类型】的作用：软件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。
【荷载名称】实际是“单个荷载工况”的名称。对同一个荷载类型，根据不同的作用方向可定义不同的荷载工况。如风荷载：WX，WY。
2、分清哪些荷载工况是软件自动施加，哪些需人工指定。
3、关于地震荷载的两种型式：自动地震荷载和反应谱工况。自动地震荷载属于静力荷载，用底部剪力法计算；反应谱工况是单独的一种工况，其定义方式和自动地震荷载不同，属动力分析范畴；需先定义反应谱函数，然后定义反应谱工况。
4、关于风荷载的定义和加载方式，分两种——来自刚性隔板范围、来自面对象。
5、注意哪些是静力荷载工况，哪些不是。
三、ETABS建模的几个问题
1、按“面对象”施加风荷载时，体型系数的正负号怎么确定？＋X与－X方向会自动考虑吗？
体型系数的正负号主要与面对象的局部坐标有关。当风荷载作用方向与面的局部3轴正向一致，取正号，反之取负号。
按【面对象】施加风荷载时，±X方向需要定义两个风荷载工况，分别对应各自的体型系数。
2、使用【虚面】施加风荷载，正向和反向是否需要定义两种工况？ 使用【虚面】施加风荷载，可以定义两种风荷载工况——考虑正向和反向；
两个风荷载工况【不会同时出现】在一种荷载组合里面。
3、单向地震反应谱工况和双向地震反应谱工况需要“分别定义”吗？如何定义？
需要分别定义。在定义反映谱工况时，在反映谱工况数据中对话框中，若输入反映谱的方向【指定1个】则为单向地震作用，【指定2个】则为双向地震作用。
4、Etabs竖向地震如何模拟？
目前程序中【竖向地震】可以在定义荷载工况时定义，此时定义的方式为采用底部剪力法，此时定义的方式和抗震规范的高层结构定义方式相同；当然也可以考虑采用反应谱方法定义结构的竖向地震，但是参数的选取规范中没有明确的给出，需要人为考虑。
5、Etabs计算地震作用考虑【偶然偏心】时是不是每个方向都要定义两个地震工况？
底部剪力法中需要定义两个。
振型分解反应谱法定义一个就可以，程序会自动考虑正负。
6、反应谱分析中要考虑偏心时，需要按正、负偏心情况设两个工况吗？ 不需要。给定偏心率后，ETABS会自动考虑正负两种情况。
7、ETABS中如何显示内力包络图？
在定义组合的时候，添加一个组合，其类型选择为env（包络），然后将各个荷载工况添加进入，各项比例系数均定为1，那么即可形成一个包络的工况，内力分析后可以查看该工况下的内力结果，即为内力的包络。
8、双向地震如何判断是在哪个方向进行了修正，乘以0.85？
目前在ETABS中，如果定义了一个双向地震的荷载工况，按照中国规范选择修正的SRSS，输出的是个包络的结果。
解决的办法是分别定义两个反应谱工况，一个是以x为主的x2+0.85y2；一个是以Y为主的0.85x2+y2。在工况中比例系数定义为9.81*0.85=8.3385，选择SRSS选项。
1.2 分析工况
所谓ETABS和SAP2000丰富的分析功能，是从对分析工况的定义中得到体现。
定义【分析工况】，也就是定义荷载工况的作用方式、结构的响应方式和分析方法。对同一个模型可以定义任意多种分析工况；运行模型分析时，可以有选择地运行工况，也可以删除多余的工况。
定义【分析工况】主要包括下列基本信息：
1、工况名称——每一种分析工况需定义一个不同的名称，用于提取分析结果（位移、应力等）、生成组合，有时也用于生成其他分析工况。
2、分析类型——定义分析工况类型和分析方法类型。分析工况类型主要指静力分析、反应谱分析、时程分析、屈曲分析等；分析方法类型（简称分析类型）指线性分析、非线性分析、非线性阶段施工。
3、所施加的荷载——对多数分析类型，需指定施加到结构上的荷载工况。 一、分析类型
根据结构对荷载响应方式的不同，分析类型可划分为【线性】和【非线性】。 序号 分析类型 细分 备注 (1) 静力分析Linear Static (2) 线性分析 【表示结构从零应力状态开始，并且在分析过程中结构属性保1 持不变】 【另外，结构响应与施加荷载的大小成正比，不同工况下线性分析结果可以叠加】 (4) (3) Response Spectrum 时程动力响应分析Time History 模态分析[用特征向量或Ritz向量求解振型]Modal 反应谱分析[求解地震响应] 定义线性分析工况时，需要注意两点： 1、初始刚度。 可指定程序采用【无应力状态下的刚度】(默认情况)，或采用【非线性分析工况结束时的刚度】。 2、初始状态。 线性分析从零应力状态开始。即使定义的线性分析工况用到了先前的非线性分析刚度，但不包括先前分析得到的荷载。 (5) 屈曲模式分析Buckling (6) 移动荷载分析[求解桥梁车辆活荷载响应]Moving Load 功率谱密度分析 (8) Power Spectrum Density (7) 谐振稳态分析Steady State 参见sap2000手册P269。 非线性分析 【非线性分析，则表示结构属性可能随时间、变形、荷载而变化】 【实际发生多大的非线性，与定义的属性、荷载大小及指定的分析参数有关】 2 【可以从先前的非线性继续，其初始状态可以包括来自先前分析的所有荷载效应。所有非线性分析工况可以链接起来，实现复杂加载次序】 【显然，不同非线性分析的结果一般不能进行叠加】 3 非线性阶段施工 (2) Nonlinear Time Histiry 非线性时程分析 (1) Nonlinear Static 非线性静力分析 定义非线性分析工况注意两点： 1、初始状态。 【零初始条件】 【从前一个非线性分析继续】 2、非线性参数，共4个方面。 材料非线性参数； 几何非线性参数； 非线性求解控制； 铰卸载方法。
所有非线形分析工况可以链接起来，以实现复杂加载次序。
比如：由于非线形分析结果一般不能进行叠加，而在设计阶段，通常需要考虑若干荷载的组合，因此，可以先定义一个【初始静力非线形工况】来考虑
几何非线形的影响，并使其刚度矩阵作为其他线形分析的基础，使得所有分析结果对于设计可以叠加。
二、分析工况的荷载施加
定义【分析工况】时，“荷载类型”主要有Load和Accel两类，即可以是一种荷载工况，或者是一个加速度荷载。
一个分析工况可以对应一个荷载工况，也可以对应一组荷载的组合工况。
三、分析顺序
各个分析工况之间并不一定是彼此独立的，而是可能存在一定的依存关系。在下列情况下，一个分析工况会依赖于另一个分析工况：
1、振型叠加类型的分析工况（反应谱分析或模态时程分析），会用到由模态分析工况得到的振型。
2、一个非线形分析工况从另一个非线性工况结束状态开始。
3、一个线形分析工况用到一个非线性分析工况结束时计算的结构刚度。 一个依赖于其他工况的分析工况称为【从属工况】，它所依赖的工况称为【先决工况】。程序进行分析时，总是按照正确的顺序进行，以保证从属工况在其所有的先决工况之后进行。每一个分析顺序必须由一个从零开始的分析工况开始。
1.3分析工况结果组合【工况组合】
这里的组合是不同分析工况结果的总和或包络。组合结果包括节点的所有位移、力和单元的内力或应力。组合数量可以任意指定，每个组合需要定义一个不同的名称，且不能与分析工况的名称相同。
对每一个响应量（位移、内力等），参与分析的每个分析工况可以为组合提供一个或两个值。但是，工况组合时【均按两个值】处理。
（1）分析工况为组合提供一个值的，组合时可视为“两个相同的值”。如线形静力分析、模态分析或屈曲分析得到的单独模式、多步分析工况的单步等情况，都只提供一个值。
（2）有些类型的分析工况会产生两个不同的值。如：反应谱工况、多步分析工况的包络结果、移动荷载工况车辆产生的结果等。
某些类型的组合，两个值都被用到；有些类型的组合，只用到较大的绝对值。
但是每个组合都会产生一对数值：最大值和最小值。组合的类型有4种： 叠加型 Linear Add 绝对值型 Absolute Add SRSS型 组合的最大值是各个参与工况最大值的算术线形组合； 组合的最小值是各个参与工况最小值的算术线形组合。 组合的最大值是各个参与工况绝对值的大值之和； 组合的最小值是组合的最大值的负数。 组合的最大值为各个参与工况绝对值的最大值的平方和的平方根； 组合的最小值是组合的最大值的负数。 组合的最大值是各个参与工况最大值中得最大值； 组合的最小值是各个参与工况最小值中得最小值。 包络型 Envelope 对于线形问题，线形结果可以叠加，算术求和型的工况组合是有意义的。 对于非线形问题，非线性结果通常不能叠加，因此需要在非线性分析工况中施加组合荷载，以正确分析其组合效应。这将导致需定义多种分析工况求解而非组合工况结果。
但是，非线性分析工况可以包括在任何包络型组合中，因为它们之间不进行叠加。
二、荷载组合
ETABS和SAP2000在开始运行结构设计命令时，会根据结构类型和所选规范自动生成荷载组合。默认生成的组合满足规范要求。
如果选择中国规范，ETABS和SAP2000均编制了【默认荷载组合】。默认荷载组合的结果与SATWE软件完全相同。
需要说明的是：中国规范的作用效应组合一般是建立在弹性分析叠加原理基础上的。
三、内力调整
ETABS的内力调整共分3部分：
（1）结构构件属性的调整和竖向荷载下的梁弯矩调整； （2）抗震设计内力调整； （3）承载力抗震调整系数。
注意软件的两组概念：分析内力、设计内力；分析截面、设计截面。
3.1结构构件属性和梁弯矩调整
结构构件属性的调整发生在程序进行模型分析之前，主要是框架梁、连梁、组合梁的刚度调整。梁弯矩调整是对模型分析之后得到的分析内力进行的。这里的梁弯矩调整指的是竖向荷载下的梁弯矩调整。
一、构件刚度调整
程序调整时机：模型分析之前。 1、考虑翼缘作用楼面梁的刚度增大系数
根据JGJ3-2010第 5.2.2 条的规定，楼面梁刚度增大系数可取1.3～2.0。
程序中，此系数对边梁的缺省值为 1.5，对中梁的缺省值为 2.0，点击菜单【指定>框架/线>框架属性修改】，可以修改此系数。
2、抗震设计时，连梁刚度折减系数
根据JGJ3-2010第 5.2.1条的规定，此系数不宜小于0.5。程序中，此系数由用户输入，其缺省值为0.7。点击菜单【指定>壳/面>壳刚度修改】可修改连梁刚度。
二、竖向荷载下梁弯矩调整
程序调整时机：模型分析之后。 1、梁端负弯矩调整系数
根据JGJ3-2010第 5.2.3条规定，装配式整体框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7～0.8，现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为 0.8～0.9。程序中，此系数的缺省值为 0.85，并可由用户在【混凝土框架设计覆盖项】中修改。
2、梁跨中弯矩调整
根据JGJ 3-2010第5.2.3 条的规定，梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。程序中，此规则由程序自动执行。
3.2抗震设计内力调整
根据中国规范，混凝土结构【抗震调整】分为（1）对结构地震荷载的调整；（2）混凝土构件的抗震设计内力调整。
ETABS软件将混凝土结构【抗震设计】内力调整分为三个层次： （1）整体调整。指根据规范剪重比的要求，对结构整体地震力的调整。 （2）局部调整。指对结构中某一部分构件所做出的内力调整，比如框架承担的最小水平地震剪力、结构薄弱层内力调整等。
（3）构件调整。指针对于某一结构构件，根据抗震等级进行的内力调整。 构件内力调整的意义在于实现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强柱根”的基本思想，这一思想的目的是限制大震下塑性铰出现的部位，避免或减少脆性剪切破坏先于弯曲破坏；加强柱子、剪力墙根部，推迟塑性铰的形成，控制结构倒塌整体失效。
一、整体调整 1、最小地震剪力要求
用户通过校核程序输出的剪力系数λ（由公式(5.2.5)定义）来确定是否满足规范的要求，如果不满足，用户可以更改地震作用放大系数重新进行结构分析计算，直到λ满足要求为止。用户也可指定程序对不满足最小地震剪力的楼层自动放大地震作用至λ满足要求。
程序调整时机：分析过程中。
二、局部调整
当某些要求和条件不满足的情况下，整个结构的水平地震剪力或者是某些
层的水平地震剪力将要进行调整。中文ETABS会根据下述规则调整相应结构构件的地震内力（通常是剪力和弯矩）。
1、框架-剪力墙结构剪力分配要求
如果框架总剪力不满足规范要求，相应楼层的剪力分配将进行调整。相应楼层的柱和与之相连的梁的剪力和弯矩都将乘以调整系数。
2、薄弱层构件地震作用放大
抗震规范GB50011-2010中3.4.3规定，竖向不规则的建筑结构，其薄弱层的【地震剪力】应乘以1.15的增大系数。
针对这些条文，中文 ETABS将对薄弱层构件地震作用内力乘以1.15的增大系数。
3、框支柱承受最小地震剪力的要求
框支柱承受地震剪力标准值应按要求进行调整。框支柱剪力调整后，应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁（不包括转换梁）的剪力和弯矩。
程序调整时机：运行分析，得出【分析内力】之后，自动执行该项调整。分析内力和调整后的内力【即框支柱承受地震剪力的调整情况】可显示。
4、转换梁内力调整要求
带转换层的高层建筑结构，特一、一、二级【转换构件】水平地震作用计算内力应分别乘以 1.8、1.5、1.25。
5、框支柱内力调整要求，原因同上（4）。
三、构件调整
另见。主要指针对于某一结构构件，根据抗震等级进行的内力调整，实现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强柱根”的基本思想。
3.3 构件截面承载力抗震调整系数γRE
承载力抗震调整系数γRE，是构件的承载力设计值与抗震承载力设计值的比值。
GB50011 对此未作深入说明。但其含意义与【AISC采用允许应力法
（ASD）进行抗震设计时，将允许应力提高 4/3=1.33 倍的规定】类似。在表达式中，相当于将材料的强度设计值除以 0.75。但在运用时，根据构件的重要性对不同构件和连接采取不同数值，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中5.4.2 条的规定，截面抗震承载力调整系数为表 5.4.2 中数据。
抗震设计时，结构构件的承载力与抗力的关系式如下：S≤R/γRE γRE的取值在规范中大致为0.75，代入上式则为：S≤（1＋1/3）R 此即考虑地震作用时，材料的容许应力可以提高1/3。
所以承载力抗震调整系数的实质是：考虑地震作用时，材料的容许应力可以提高1/3左右（同抵抗风荷载一样）。
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