超高层连体结构弹塑性时程分析

本文以一超高层连体结构实际工程为例,采用Midas Building有限元软件对该结构进行详细弹塑性时程计算分析,采用了单体和连体2种计算模型。由计算结果知,该结构塔楼单体模型最大弹塑性层间位移角为1/102,连体为1/135,均满足规范要求的最低标准1/100。并对该工程结构构件进行抗震性能评价,2种计算模型剪力墙、框架柱、连接体构件均未屈服,连梁与框架梁出现塑性铰,但均未达到CP状态。从2种计算模型损伤结果来看,该连体结构应采用2种计算模型的包络进行设计。     

非对称刚性连体超高层结构弹塑性时程分析

某超高层建筑造型和结构体系独特,其结构为刚度和质量均不对称的超高层双塔连体体系。由于南北两座塔楼的刚度存在差异,结构的扭转反应明显。采用NosaCAD有限元软件建立整体结构分析模型,分析结构在7度多遇和罕遇地震下的弹塑性时程反应,得到结构在地震作用下的变形、内力和破坏情况的变化过程。结果表明：7度多遇地震作用下,结构构件未出现损坏;罕遇地震作用下,结构最大层间位移角满足1/100的限值要求,结构框架梁柱未出现破坏,筒体构件破坏顺序和分布较为合理,能在一定程度上耗散地震输入能量,结构可以满足“小震不坏,大震不倒”的设防要求;根据构件的受力及破坏情况,建议加强底部和加强层核心筒的配筋。图13表7参9     

连体结构弹塑性时程分析的初始内力条件

以某高层连体结构为例,分析对连体结构弹塑性时程分析结果影响显著的两个初始条件及其对结构初始内力的影响,通过工程弹塑性时程分析结果对比,证实了此类结构以施工过程分析结果作为结构弹塑性时程分析初始条件的必要性,最后针对连体结构提出了减少结构附加内力的措施。     

招商银行上海大厦连桥部分弹塑性时程分析

结合现行国家规范与规程,采用弹塑性时程分析方法,对招商银行上海大厦连桥部分这一连体结构进行抗震分析,探讨连体结构在罕遇地震作用下的动力响应。对剪力墙进行等效化处理,重点讨论了在罕遇地震作用下结构的基底剪力及剪重比、层间位移角以及结构整体塑性发展的过程。计算结果显示,与连廊桁架相连的部分墙体和筒体根部的墙体为结构的薄弱部位,塑性发展程度大,设计时应引起重视。结构最大层间位移角为1/192,满足规范相关要求。     

结构基于极限楼板假设下的弹塑性时程分析

通过改变楼板数量,作极限楼板假设,建立了框架—剪力墙结构模型,并采用ABAQUS进行弹塑性时程分析,检测楼板的数量对结构位移、速度、层间位移角等方面的影响,结果表明:楼板对结构的位移影响非常大,楼板对结构的耗能有一定的影响,不宜对楼板进行全层开洞或开大洞处理。     

某工程弹塑性时程分析应用研究

基于有限元软件ABAQUS,对沈阳某新建综合体超限高层结构进行了罕遇地震作用下弹塑性时程分析,介绍了弹塑性时程分析的实现方法,包括整体模型建立、构件模拟、材料本构、积分方法等关键问题,从结构整体指标和构件损伤情况两方面对该结构的抗震性能进行了评价,为其他类似工程提供了借鉴和参考。     

框架结构通过增减楼板的弹塑性时程分析

通过增减楼板,建立了不同的框架模型,并运用ABAQUS有限元软件,对框架结构进行了弹塑性时程分析,从框架的总位移、层位移、位移及速度方面,分析了楼板数量对框架结构的影响,得到了一些有价值的结论。     

某平面不规则结构弹塑性时程分析

某框架—剪力墙结构位于8度抗震设防区域,其平面投影形状为折带形,属于高烈度下的平面不规则结构。采用NosaCAD有限元程序建立整体结构分析模型,通过8度多遇和8度罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,计算结构的变形和破坏,研究结构在大震作用下的塑性发展机理。计算结果表明,多遇地震下,结构构件未出现损坏;罕遇地震下,塑性铰首先出现在框架梁、柱上,极少数剪力墙底部出现压碎。结构最大层间位移角1/103满足规范的限值要求。构件破坏顺序及分布有利于耗散地震能量。结构可以满足"小震不坏、大震不倒"的设防要求。     

动力弹塑性时程分析的方法及其应用

本文对现有的弹塑性分析方法进行了概述,重点介绍了动力弹塑性时程分析的理论、优点和基本方法,及该方法在东莞一实际工程中的成功应用,对于动力弹塑性时程分析方法在高层、特别是超限高层分析中的推广应用提供了有益的参考和借鉴。     

结构多维弹塑性地震反应的时程分析研究

针对地震动的多维性，建立了结构在多维地震动下的动力平衡方程，并引用Prager随动强化准则模拟了结构的开裂与屈服后的性能，得出了结构在考虑多维地震作用下和只考虑单向水平地震作用下计算结果的一些差异，而且使得计算过程也大为简化。     

某稀柱筒体结构弹塑性时程分析

针对某稀柱筒体结构,采用NosaCAD有限元软件建立整体结构分析模型。通过7度多遇和7度罕遇烈度下的弹塑性时程分析,研究了该结构的变形、内力、破坏情况的发展历程,计算结果表明,结构可以满足"小震不坏,大震不倒"的抗震设防要求;筒体构件破坏顺序较为合理,能较好的耗散地震能量。     

基于纤维梁元模型的钢筋混凝土框架结构弹塑性时程分析

弹塑性时程分析方法可以同时考虑地震动的三要素(振幅、频谱和持时)和结构的动力弹塑性特性,对建筑结构在多遇、设防和罕遇地震作用下的抗震性能合理评估和非线性发展过程、破坏机理正确分析具有重要意义。反复荷载作用下混凝土、钢筋的本构模型的计算精度和适用性对基于材料模型的整体结构弹塑性时程分析结果的可靠性有着重要影响。但是由于混凝土材料的复杂性,目前还没有统一的本构模型可用于分析复杂应力条件下混凝土的非线性力学行为。建立了一个实用的混凝土和钢筋单轴滞回本构模型,编制了相应程序并利用用户材料子程序接口接入到ABAQUS软件中,基于纤维梁元模型,采用显式时间积分方法,对一个12层钢筋混凝土框架模型结构振动台试验进行了弹塑性时程分析。计算分析与试验数据的比较表明该模型具有较高的计算精度、效率及较好的适用性,适合作为纤维梁元模型中的混凝土、钢筋材料模型用于建筑结构的弹塑性时程分析当中。     

高耸结构广义人造脉动风时程模拟研究

高耸结构的风振响应要考虑非线性就必须在时域内进行,这就要发展顺风向脉动风的模拟方法。本文在了解风的基本特性基础上,利用互谱密度矩阵分解,并考虑了随高度变化的风谱,为提高计算机效率和计算精度,引入了快速FFT变换技术,数值算例表明该方法切实有效可行。     

三维多层框架隔震结构非线性时程分析

对某多层框架隔震结构采用三维有限元模型进行了非线性时程分析，分析了该结构在地震作用下的动力特性和地震反应性能。分析结果表明，多层框架隔震结构的地震反应低于相应抗震结构的地震反应，在隔震结构设计中采用有限元法能更全面地，准确地反映隔震结构的地震反应性能。     

张弦网壳结构的静力分析与施工过程优化分析

在分析安徽大学体育馆屋盖刚性结构受力特点的基础上,从张弦结构的构成机理出发,探讨张弦梁式空间网壳结构的构成形式,并分析张弦网壳的结构特点,同时对"状态确定"的施工过程逆向分析方法进行推广,对张弦网壳结构进行施工过程的优化分析。分析结果表明:整体张弦网壳具有优于局部张弦网壳的结构性能;初始预张力较大的结构应分多步施加预张力以降低每步张拉力的量级、减小张拉施工过程中结构的内力峰值和集中变形、降低施工难度,张拉过程必须缓慢进行。     

不规则空间网状钢结构弹塑性动力时程分析

以某不规则空间网状结构为研究对象,利用有限元软件SAP 2000建立弹塑性分析模型。按目标反应谱进行选波的方法,选取2组天然地震波及1组人工地震波,根据三维三向地震波激励的输入原则设置12种工况,并对不规则空间网状钢结构在罕遇地震作用下的弹塑性动力时程进行分析。结果表明:结构的整体刚度较大,在9度罕遇地震作用下最大位移值小于位移限值。结构出现的塑性铰较少,主要分布在相对较薄弱的中心圆环处,少数构件出现轻微损坏。结构达到预定的抗震性能目标,具有良好的抗震能力。     

钢-混凝土混合结构高层建筑抗震性能及时程分析影响因素

钢-混凝土混合结构在我国高层和超高层建筑中得到越来越广泛的应用,但相应的设计规范还不够完善,理论研究在一定程度上还落后于工程实践。采用SAP 2000程序对1栋15层的钢-混凝土混合结构原型进行了弹塑性时程分析,研究了结构的动力特性和结构在三水准烈度下的加速度、位移、层间位移角和楼层剪力反应,结果表明该结构具有良好的抗震性能。对比分析了原型结构在不同地震动输入下的抗震性能,分析表明有必要用几种不同地震波来研究混合结构的地震反应,在罕遇地震下,有必要进行混合结构在多维地震波输入下的地震反应分析。探讨了整体结构高宽比、核心筒高宽比和核心筒厚度等因素对混合结构抗震性能的影响,提出了混合结构的高宽比限值不大于规范规定混合结构高宽比限值的建议。     

某大跨度钢网架结构施工监测及模拟

对某大跨度复杂钢网架结构进行施工过程跟踪监测,包括钢构件吊装过程中的敏感及重要构件的应力变化监测,临时支承点拆除时结构支承点的变形监测及大型焊接球整体提升焊接时焊接环的变形监测。监测结果表明:应力及变形均在合理范围之内,并最终稳定于某一值,监测效果良好。对结构在施工中各种工况下的应力及变形进行了有限元仿真分析,将实测应力值和变形值与有限元分析结果进行比较,基本吻合,表明有限元分析较好地模拟了施工过程中的应力及变形变化。     

弹塑性随机介质法及其在隧道施工引起的岩层位移及应力分析中的应用

应用随机介质理论，视隧道开挖所引起的地层移动为一随机过程，得到隧道开挖引起的地层移动和变形值的计算公式。应用弹塑性介质的本构理论，视岩体为弹塑性体，得到隧道开挖引起的地层应力变化计算公式、计算程序。现场实测结果与计算结果的对比表明，所提出的计算方法和程序可以达到良好的预计效果。