框架结构的三维地震弹塑性分析

利用弹塑性有限元理论和基于AutoCAD的二次开发结构分析软件NosaCad,引入变刚度梁单元和弹簧模型柱单元,建立框架结构空间三维杆系模型,并分别在双向地震波和单向地震波作用下的框架结构进行了弹塑性反应时程分析,得到了结构的自振周期、各层层间位移角和顶层水平位移曲线,并对两组结果进行比较。通过对框架结构的计算,得到框架结构在地震作用下结构的薄弱环节。     

某机场候机楼静力弹塑性分析

对某高安全等级、大柱距机场候机楼的结构形式给予介绍。为保证结构在罕遇地震下不倒,结构设计时在常规分析的基础上采用了静力弹塑性分析方法进行罕遇地震作用下的抗震分析。     

成都某科研楼静力弹塑性分析

通过采用MIDAS程序,对一幢位于成都的23层办公楼进行了静力弹塑性分析,阐述了目标性能点弹塑性层间位移和塑性铰的分布与状态,达到了评价建筑物抗震性能的效果,为抗震设计提供了依据。     

某高层建筑主楼弹塑性地震反应分析

介绍采用EPDA弹塑性分析程序对某高层建筑主楼进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,计算结果表明结构满足“强柱弱梁”的原则以及“大震不倒”的设防要求。     

某不规则超限高层建筑弹塑性地震反应分析

高层建筑的弹塑性抗震分析方法主要有反应谱法、静力弹塑性分析法和时程分析法,时程分析法比前两者有更强的适用性。以某竖向不规则超限高层建筑结构为例,采用ANSYS软件建立精细化的三维分析模型,进行动力弹塑性时程分析,研究整体结构在强震作用下的动力响应和关键构件损伤发展情况。分析结果表明,罕遇地震作用下,结构的最大层间位移角在规范限值内,核心筒体属结构薄弱部位,连体层上下部位的楼层成为塑性集中的区域。钢管混凝土柱、连体层楼板及裙房屋面的大跨桁架结构在大震作用下表现为弹性。总体来说,结构具有好的抗震性能,满足规范"大震不倒"的要求。     

地震作用下框架结构的弹塑性反应分析

根据弹塑性有限元理论,运用基于AutoCAD的二次开发结构分析软件NosaCad,建立框架结构空间三维杆系模型和平面杆系模型,并分别在双向地震波和单向地震波作用下对框架结构进行弹塑性反应分析,获得各层层间位移角和顶层水平位移时程曲线,并对两组结果进行比较.通过对模型的计算,得到框架结构在地震作用下出现塑性铰的先后顺序以及结构的薄弱环节.     

不均匀剪切型层模型结构基于能量概念的弹塑性地震位移反应分析

采用能量概念能更清楚地揭示结构抗震性能的本质。首先介绍了基于能量概念的结构抗震设计有关研究状况。同时根据地震作用下不均匀剪切型层模型结构的弹性和弹塑性时程分析结果,研究了能量在其楼层间分布的特点,给出了楼层能量集中的规律及相关影响因素。并采用等往复振动能量准则建议了能量集中楼层的弹塑性位移计算方法。     

某大空间建筑罕遇地震弹塑性时程分析

以某市剧院为分析对象,采用ABAQUS有限元软件进行动力弹塑性时程分析,并评估了结构在罕遇地震作用下构件损伤分布情况。分析结果表明,结构主体在六种工况下,仍然保持不倒的状态,满足预期性能目标的变形要求。     

DRAIN-2D计算程序在高层建筑结构弹塑性变形分析中的应用

在强震作用下,结构的变形验算往往起主控作用。本文介绍了用DRAIN-2D程序对高层建筑剪力墙结构进行了弹塑性地震反应分析实例,并探讨了影响弹塑性变形的多种因素。     

某隔震结构教学楼动力弹塑性分析

云南师范大学附属润城学校教学楼主体结构采用隔震设计技术。当罕遇地震作用下隔震设计分析时,通常采用FNA算法仅分析隔震支座的局部非线性,而假定上部结构保持弹性。由于本工程建筑平面不规则程度明显,为保证主体结构的安全,补充罕遇地震作用下动力弹塑性分析。分析结果表明,采用隔震设计能有效降低地震作用,隔震垫耗能减震作用显著,罕遇地震作用下结构多数塑性铰处于生命安全状态,有效保证了教学楼具有良好的抗震性能。     

常用弹塑性分析软件在建筑结构推覆分析中的计算对比

比较了常用弹塑性分析软件的推覆分析功能,分析了塑性铰模型和纤维束模型在模拟梁柱构件上的差异,纤维束模型、壳元损伤模型和弹塑性墙元模型在模拟剪力墙构件上的差异。通过四个算例对比了五个软件的计算结果,发现各软件计算的结构承载能力存在较大差异。分析了各软件计算结果不同的原因,供设计人员在进行结构推覆分析时参考。     

某超高层框筒结构动力弹塑性分析

介绍了运用midas Building程序对某超高层框筒结构进行动力弹塑性分析,总结了midas Building程序进行弹塑性分析的主要技术参数。通过与弹性分析进行对比,说明弹塑性分析更能反映实际情况,能对结构的抗震性能给出更合理全面的评价,并对工程设计给出指导。     

多层砌体结构房屋抗震审查的几个问题

在分析研究砌体结构房屋抗震性能的基础上,针对结构的受力特点,结合抗震审查中存在的大量共性问题,探讨了设计中需要注意的若干问题,给出了建议,供参考。     

三维弹塑性有限元计算中的不平衡力研究

研究了弹塑性计算中不平衡力的性质 ,揭示了它和加固力、结构稳定性的密切关系。研究表明 ,对任一迭代步 ,只要施加一个反向不平衡力 (加固力 ) ,结构就是稳定的。可以用总余能范数来衡量弹性试应力场和调整后应力场的偏差 ,弹塑性本构关系要求该总余能范数取最小值 ;不平衡力就是两应力场差值在结点上的集中体现 ,故在总余能范数的意义上 ,按弹塑性本构关系确定的不平衡力或加固力是最小的。弹塑性计算确定的加固力和真解相比偏于安全。拱坝计算实例表明 ,不平衡力分析对分析结构稳定性、指导加固设计有益。     

基于改进CM模型的土石坝三维弹塑性地震反应分析

基于交变移动性（CM）模型,引入饱和度作为状态变量,给出了改进的土体塑性势面方程、屈服方程和协调方程,推导了新的硬化参量计算公式,发展了可连续描述非饱和与饱和土体静动力学特性的弹塑性本构模型。通过转换应力法,将模型从试验应力状态拓展到一般应力状态,使得本构模型可用于复杂三维河谷场地上修建的土石坝的弹塑性地震反应分析。数值模拟了汶川地震中典型震损土石坝的震害过程,模拟结果与实际震害吻合较好。对比研究了输入地震动强度对土石坝弹塑性地震反应分析结果的影响,结果表明土体的弹塑性特性对坝-基动力相互作用有着较大影响。     

超限高层住宅的结构设计

超限高层的总高度大,结构侧向刚度相对较小,呈现出高柔的特点,水平力作用是结构的主要控制因素。本文介绍了超高层住宅的结构设计要点,确定了抗震性能目标,采用不同力学模型的计算软件对结构进行对比分析,针对结构超限采取相应的加强措施,确保了结构的抗震安全性。     

大空间砖-混凝土组合结构弹塑性地震反应与计算倒塌研究

建立了大空间砖-混凝土组合结构弹塑性分析模型,分别采用纤维单元、多弹簧单元和斜撑单元模型模拟大空间结构的墙体完成结构弹塑性地震反应计算,研究了大空间结构计算模型和计算方法的适用性,提出了结构计算倒塌概念,认为纤维单元与多弹簧单元模型不适合用于模拟强震下大空间结构的连续墙体。进行了大空间砖-混凝土组合结构的弹塑性地震反应计算,研究了结构在小震、中震和大震作用下的受力特性和破坏形态,结果表明,这一大空间结构可以满足小震不坏和大震不倒的基本设计要求,分析发现了结构的薄弱部位,为结构抗震设计提供了依据。     

深圳平安金融中心塔楼动力弹塑性分析

深圳平安金融中心主塔楼地上118层,塔尖高度660m,结构高度597m。将主塔楼ETABS模型转为SAP2000模型后,采用自行研制的SAPTRANS软件,将SAP2000模型导出的数据库转换为ABAQUS整体结构分析模型,经过模态分析表明结果与ETABS模型分析结果相近。考虑5组天然波、2组人工波、7度罕遇地震作用下14个工况,分析结构的弹性和弹塑性时程反应,得到结构在地震作用下的变形、内力和损伤情况。分析结果表明：罕遇地震作用下弹性分析和弹塑性分析结果相比,后者反映了结构在地震作用过程中构件塑性发展导致的结构刚度的变化;考虑了材料的弹塑性,结构最大层间位移角满足1/100的限值要求,连梁出现不同程度的损伤,大部分剪力墙混凝土受压损伤因子较小,外伸臂桁架及空间桁架钢构件未出现屈服,钢板剪力墙中钢板未出现塑性铰,结构满足大震不倒的设防要求。图15表10参5     

大理岩破坏过程的三维细观弹塑性损伤模拟研究

为了考虑岩石细观局部塑性变形,基于应变空间理论导出细观弹塑性损伤模型,采用有限元计算方法实现岩石三维破裂过程的数值模拟。提出细观破坏单元网格消去法,利用位移加载来实现岩石逐渐破裂过程;模拟二维、三维大理岩三点弯曲梁弹塑性损伤破坏试验,得到岩石非线性应力–应变曲线和不同载荷阶段弹塑性损伤破裂演化系列图像;分析细观非均匀性对岩石宏观破裂力学行为的影响。试验研究表明,三维破裂比二维破裂更为复杂,本文所建模型可以有效地模拟岩体的三维破坏过程。     

多高层钢-混凝土组合框架结构体系弹塑性分析模型

以通用有限元软件MSC.MARC (2005r2)为平台,建立了纤维梁单元和分层壳单元的混合有限元模型,用于完全剪力连接多高层钢-混凝土组合框架在竖向荷载和单调水平荷载作用下的整体弹塑性分析,并得到试验和算例验证。给出了钢梁、钢柱以及混凝土楼板的有限元建模方法以及相关参数的取值建议,并就楼板和钢梁的协同工作以及半刚性梁柱节点在模型中的实现展开讨论。算例表明：节点半刚性和楼板的空间作用是影响结构性能的关键因素,而已有的相关模型并未同时解决这一问题。建议的模型忽略了钢梁与混凝土楼板之间的滑移效应,算例表明滑移效应对结构体系的整体计算结果影响不大,但能有效简化建模,提高计算效率。图23表2参31