静力弹塑性分析

摘要： 本文选取2021年5月22日青海玛多县发生的M7.4地震的大武地震台实测加速度及课题组用经验格林函数法模拟的野马滩大桥处的加速度,并将二者的绝对加速度反应谱与中国地震动参数区划图(GB18306—2015)给出的"双参调整"设计反应谱进行对比分析,得到地震波观测值和模拟值对当地抗震设防结构的影响程度应视结构形式而定.然后将两条地震波分别输入到某11层剪力墙结构,用PKPM的SATWE模块进行多遇地震、设防地震下的线弹性分析,并用PUSH模块进行罕遇地震下的静力弹塑性分析.该剪力墙结构在两地区不同地震波作用时,均达到了"小震不坏,中震可修,大震不倒"的设防目标,其抗震性能目标达到C级.结论可为房屋建筑的抗震设防及震后应急响应提供很重要的参考.

摘要： 介绍了龙岩学院实训楼的工程概况,针对连体结构刚接设计存在的难点,如平面不规则、大跨度结构、竖向不规则等,通过合理地布置结构体系,以及大跨度结构的关键构件在大震作用下的静力弹塑性分析等技术措施,进行结构设计,确保连体结构的安全。

摘要： 不同的设计方案对施工工期的影响较大,为满足建筑大空间需要及现场施工工期较为紧张的问题,将三层梁板及屋面设计为大跨度钢筋混凝土梁,通过计算结构设计满足规范承载能力极限状态及正常使用状态的需求,混凝土梁强度及挠度挠度满足规范限制,采用软件对结构进行Pushover分析,大震条件下结构满足防倒塌设计要求,针对设计条件专门设计专项施工方案,满足现场施工条件,大跨度混凝土梁取得较好的设计施工和使用效果。

摘要： 凯博易控产业园研发办公楼为框架-剪力墙结构,由4个塔楼连接组合而成。各个塔楼的各楼层内存在标高变化,不同楼层之间存在层间连接。顶部2层采用大跨度空腹桁架作为悬挑梁支座。通过对包括方案选择、性能控制、计算分析在内的结构设计全过程的回顾,探讨了多重复杂高层结构设计的原则和要点。结果表明:在一定条件下,空腹桁架是兼顾结构性能和建筑需求的较优的结构形式;对于存在层间连接、层内高差的结构,层数、层高概念不同于常规,必须准确理解总体指标的含义,方能把握好结构总体性能;对于复杂结构,需对关键部位设定合适的抗震性能目标,全面考虑各种工况并应用多种方法,在整体结构、子结构、结构构件、构件节点等各个层次进行详细的计算分析,方能保证结构的安全性和适用性。

摘要： 项目位于8度(0.2g)地区,为大跨空间结构,根据建筑功能和结构跨度等,选用两种方案对比分析,方案一为网架结构,方案二为立体桁架结构。结果分析表明,网架结构和立体桁架结构设计均能满足规范要求,在结构梁、柱布置相同的情况下,网架结构的抗侧刚度要大于立体桁架结构,网架结构受力更加合理。网架结构的承载力和延性均要优于立体桁架结构。在高烈度地区或需要考虑竖向地震作用时,建议选用网架结构,塑性变形能力和抗震性能要优于立体桁架结构。

摘要： 随着《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2015)中极罕遇地震作用概念的提出,有必要对按我国现设计规范的预应力混凝土(PC)框架结构在极罕遇地震作用下的抗震性能进行深入研究。为此,依据我国现规范设计了6榀不同梁截面尺寸、不同抗震等级的PC框架,在OpenSees中对其建立数值模型并对模型的适用性进行验证,然后分别对其进行静力弹塑性分析和基于IDA的易损性分析。研究表明:在罕遇,极罕遇地震作用下,各结构的最大层间位移角均能满足现规范1/50的限值要求,但容易出现“强梁弱柱”的破坏机制;结构的倒塌失效概率均较小,满足“大震不倒”的抗震设防要求;其中抗震等级为三级的PC框架抗震性能最好,具有较高的抗震能力储备;同时,在保证结构具有足够的抗震能力条件下,适当减小框架梁的截面尺寸,能较好地改善结构的破坏机制。

摘要： 上海某实验室采用钢筋混凝土框架结构体系,其具有扭转不规则、楼板局部不连续等不规则项,属于特别不规则建筑。为研究其抗震性能,文中分别从结构总体布置、多遇地震下弹性时程分析补充计算、超限加强、罕遇地震下静力弹塑性分析、超长楼板设计几个方面进行专项抗震设计。结果表明结构安全性较高,能满足规范的各项要求。

摘要： 某老旧砌体图书馆鉴定结果为部分构件受压承载力不足,抗震性能不满足现有规范要求。本文对加固方案采用PKPM进行静力和抗震验算,并采用大型通用有限元分析软件ABAQUS进行静力弹塑性分析及动力弹塑性时程分析补充验算。通过计算分析可得,经加固后,结构静力及多遇地震验算满足规范要求。罕遇地震下,主体结构受剪损伤减小,受剪损伤较大的区域明显缩小;主体结构层间位移角减小,减小幅度为40%~63%;主体结构刚度增加100%,承载能力提高幅度为40%~60%。加固后的主体结构在满足静力验算的同时,结构整体性能显著提升,抗震性能有较大改善。

摘要： 随着经济和建筑科学技术的发展,钢管混凝土柱-钢梁混合框架结构在工程中得到大量应用。但国内还未对楼板空间作用对钢管混凝土柱-钢梁混合框架结构的具体影响进行相关深入的研究,整个钢-混凝土组合结构的抗震性能体系尚不完善。以圆钢管混凝土柱-钢梁混合框架为例,利用SAP2000有限元分析软件建立考虑楼板空间作用的结构三维模型,对结构模型进行Pushover分析,探讨混凝土强度等级、梁柱线刚度比、楼板厚度等因素对圆钢管混凝土柱-钢梁混合框架结构抗震性能的影响。

摘要： 本文介绍了长春规划展览馆及博物馆工程主体结构设计:包括基础设计、抗震设计、人行走舒适度分析、结构超长措施。通过各项分析,确保了主体结构方案的合理性及安全性。

摘要： 对既有建筑结构抗震性能评估的目标、方法和内容进行阐述,并针对某实际建成的高度略超过抗震等级分级界线的剪力墙结构,采用静力弹塑性分析方法对其在不同设防水准地震作用下的非线性反应进行数值模拟,正确、合理地评价了整体结构在不同设防水准地震作用下的抗震性能,找出了该建筑结构抗震性能的薄弱部位,为采取有效加固措施提供了技术依据.并对该建筑结构的加固方案进行了比较分析,确定了对抗震薄弱环节的优化加固方案.

摘要： 上海某高层建筑结构高度28m,采用钢筋混凝土框架结构.该工程为超限高层,存在扭转不规则、平面凹凸不规则、楼板局部不连续、侧向刚度不规则等不规则项.针对结构体系的特点,采用SATWE,ETABS软件对结构进行了反应谱分析、多遇地震下的弹性时程分析及罕遇地震下的静力弹塑性分析,并根据软件分析结果采取了相应的加强措施,包括增大层间剪力、提高体型收进部位抗震等级、增大首层柱配筋率等.结果表明各项分析指标均满足规范要求,结构具有良好的抗震性能.

摘要： 中国重型汽车工程技术研究中心科研楼为一栋以科研办公为主的超高层建筑,其复杂的建筑功能导致结构多项规则性指标超限,设计针对建筑结构的超限情况采取相应的处理措施,较好地解决建筑功能与结构规则性之间的矛盾.进行了基础设计、结构选型分析、超限情况判别,采用不同软件进行小震指标的对比分析,结果较为吻合.同时,采用基于性能的设计方法进行超限高层的抗震设计,进行了弹性时程分析、静力弹塑性分析和楼板应力分析,并采用整体分析法对首层型钢混凝土跃层柱进行了计算长度分析,从而确保实现"小震不坏,中震可修,大震不倒"的三水准抗震设防目标.

摘要： 某住宅工程主体高度为139.8m,为高度超限结构.本文重点介绍了设计的基本流程,包括荷载及关键参数取值、双模型静力弹性设计、静力时程分析、静力弹塑性分析,对典型的计算结果进行了数据分析,对薄弱部位的楼板进行了应力分析,并总结了针对超限项目采取的加强措施.该项目已经通过抗震设防专项审查,可作为类似工程参考.

摘要： 本文针对现浇楼板对预应力混凝土框架梁端抗弯受力的影响进行了研究,采用SAP2000建立了一系列PC框架的分析模型,并结合既有试验验证了建模方法的正确性.通过静力弹塑性分析得到PC框架结构的板内钢筋应力分布情况,讨论了板厚、梁高对于PC框架梁端负弯矩区板内钢筋应力分布及有效翼缘宽度的影响,结果表明,PC框架现浇楼板内的钢筋应力由梁边至远端逐渐减小并呈现曲线分布,且随着梁高的增大、板厚的增大板内钢筋应力逐渐减小,板顶钢筋应力受板厚变化的影响更大,板底钢筋应力受梁高变化的影响更大,梁高和板厚对于PC框架有效翼缘宽度取值的影响较大并呈现一定规律性,并通过线性回归拟合得到了以板厚、梁高为自变量的用于估算PC框架结构梁端负弯矩区有效翼缘宽度取值的经验公式.

摘要： 某服务楼结构高68.5m,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,塔楼偏置于裙房一侧,同时裙房屋面开设有洞口.对该结构进行了时程分析、楼板应力分析,同时进行了静力弹塑性分析.通过计算分析并针对薄弱部位采取相应的加强措施后,本工程抗震性能满足规范要求,相关结论可供同类工程参考.

摘要： 静力弹塑性分析是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种方法.新型抗震结构体系由抗震单元体系和竖向受力单元体系组成.抗震单元由型钢混凝土梁、柱和钢支撑组成,截面按组合结构规范设定;竖向受力单元由混凝土梁柱组成,截面由最小轴压比控制,且满足抗震最小配筋率要求.通过弹塑性推覆分析,在三种荷载工况作用下,整体结构中梁、柱出铰率分别第一屈服占20.7％、19.3％、0.9％,第二屈服占0.1％、5.2％、24.1％;结构构件在弯剪破坏状态下,第二屈服在柱上出铰只有9处,其中,首层6处,二层3处,即发生在结构底部,其余均发生在梁上;符合高层建筑结构受力特征.研究结果表明,整体结构体系具有良好抗震性能,表现出混凝土柱和型钢混凝土柱均能发挥延性性能;对于型钢混凝土中柱,其优越性明显高于混凝土柱和型钢混凝土边柱;在不同的荷载工况下,型钢混凝土柱可以充分发挥混凝土和内置型钢协调共同工作的优越性,在达到规范规定的位移限值时,该构件还基本处于弹性阶段;对于混凝土中柱,也能发挥较好的延性性能,但已进入屈服阶段.

摘要： 通州运河ONE项目10#塔楼为B级高度高层建筑,采用框架-核心筒结构.通过对结构进行弹性及弹塑性计算分析,采取比规范更严格的抗震措施,以及对结构关键部位选取合适的性能化设计目标,达到保证结构安全的目的.

摘要： 通州运河ONE项目10#塔楼为B级高度高层建筑,采用框架-核心筒结构.通过对结构进行弹性及弹塑性计算分析,采取比规范更严格的抗震措施,以及对结构关键部位选取合适的性能化设计目标,达到保证结构安全的目的.

摘要： 通州运河ONE项目10#塔楼为B级高度高层建筑,采用框架-核心筒结构.通过对结构进行弹性及弹塑性计算分析,采取比规范更严格的抗震措施,以及对结构关键部位选取合适的性能化设计目标,达到保证结构安全的目的.

摘要： 本发明公开了一种考虑复合材料弹塑性与损伤耦合的弹塑性损伤有限元算法，属于复合材料力学性能有限元分析领域；以基于后退欧拉积分法则及牛顿迭代求解复合材料弹塑性损伤的模型为基础，通过在初始求解试用应力以及塑性屈服迭代中求解弹性应力时均考虑前一增量步中损伤状态量对当前应力的软化影响，从而在弹塑性求解过程中考虑损伤退化作用，更真实地反映树脂基复合材料在复杂加载条件下塑性行为与损伤之间的相互作用关系。本发明可有效地描述树脂基复合材料弹塑性与损伤的耦合作用关系，可应用于有限元软件中复合材料弹塑性损伤本构模型的开发、新型树脂基复合材料力学性能研究以及相关的复合材料工程结构精细化建模分析等科研及工程技术领域。

摘要： 一种基于弹塑性修正的屈曲约束支撑的等效弹性分析方法。其包括分析获得梁柱结构的初始配筋；获得屈曲约束支撑的最大内力以梁柱结构的水平地震作用标准值和对应于水平地震作用标准值的位移；计算刚度折减系数；得到中震或大震作用下梁柱结构的整体附加阻尼比；获得中震等效弹性或大震等效弹性分析下的梁柱结构的配筋结果等步骤。本发明的基于弹塑性修正的屈曲约束支撑结构的等效弹性分析方法，解决了现有等效弹性分析方法中屈曲约束支撑刚度和梁柱结构附加阻尼比难以确定问题，本发明的等效弹性分析方法的屈曲约束支撑刚度和梁柱结构附加阻尼比确定方法简单，且方便工程技术人员掌握，使用者可根据上述方法完成设置屈曲约束支撑结构的性能化设计。

摘要： 本发明公开了一种结构动力弹塑性分析纤维模型的快速转换方法，其特点是采用三种参数化文本模型的对接，将结构专业设计软件模型转换为通用有限元软件模型，具体转换包括：转换形成APDL参数化文本、生成K模型文本、调整K模型文本、检查K模型质量与周期、增加地震动和采用Ls‑dyna求解器进行动力弹塑性分析等步骤。本发明与现有技术相比具有将应用普遍的专业结构分析软件Midas/Gen的模型，快速转换为通用有限元软件Ls‑dyna的纤维模型，以便进行结构大震动力弹塑性分析，有效保证了转换模型与原模型的准确性，尤其适合采用编程进行开发，进一步提升转换效率。

摘要： 本发明属于计算力学领域，提供了一种结构冲击弹塑性断裂分析的时间间断态基近场动力学方法，该方法将时间间断的思想引入态基近场动力学理论，有效提高了近场动力学显式动力分析的精度和准确预测结构断裂破坏的能力。本发明采用时间间断显式时程积分格式可以有效控制传统时程积分方法带来的虚假数值振荡，采用非常规态基近场动力学模型简便全面地描述了材料在冲击荷载下的复杂力学行为，并通过多种损伤断裂准则有效表征了结构的冲击断裂破坏模式。此外，本发明还采用快速邻域搜索算法构建物质点邻域并更新接触邻域，提升了计算效率。本发明所提出的方法作为一种新的数值求解格式，可以通过简单修改原计算程序实现，降低了数值实施复杂度。

摘要： 本发明公开了一种考虑复合材料弹塑性与损伤耦合的弹塑性损伤有限元算法，属于复合材料力学性能有限元分析领域；以基于后退欧拉积分法则及牛顿迭代求解复合材料弹塑性损伤的模型为基础，通过在初始求解试用应力以及塑性屈服迭代中求解弹性应力时均考虑前一增量步中损伤状态量对当前应力的软化影响，从而在弹塑性求解过程中考虑损伤退化作用，更真实地反映树脂基复合材料在复杂加载条件下塑性行为与损伤之间的相互作用关系。本发明可有效地描述树脂基复合材料弹塑性与损伤的耦合作用关系，可应用于有限元软件中复合材料弹塑性损伤本构模型的开发、新型树脂基复合材料力学性能研究以及相关的复合材料工程结构精细化建模分析等科研及工程技术领域。

摘要： 本发明公开了三维冲击载荷弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的分析方法，综合考虑了冲击作用应力，三维塑性区域边界上冲击正应力与冲击剪应力，用数值解法计算出三维弹塑性弯曲裂纹尖端的动态塑性区，在同样外载荷作用下，三维弹塑性弯曲裂纹尖端动态塑性区随着三维裂纹体厚度的增大而减小，随着三维裂纹体厚度的均匀增大，三维弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值不断减小，减小的幅度越来越小，最终趋于平面应变状态下的弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值。当三维裂纹体几何尺寸相时，三维弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值随冲击载荷的不断增强而逐渐增大。本发明建立了一个计算三维弹塑性弯曲裂纹动态塑性区的崭新理论模型，能更精确地服务于工程实际。

摘要： 本发明属于计算力学领域，提供了一种结构冲击弹塑性断裂分析的时间间断态基近场动力学方法，该方法将时间间断的思想引入态基近场动力学理论，有效提高了近场动力学显式动力分析的精度和准确预测结构断裂破坏的能力。本发明采用时间间断显式时程积分格式可以有效控制传统时程积分方法带来的虚假数值振荡，采用非常规态基近场动力学模型简便全面地描述了材料在冲击荷载下的复杂力学行为，并通过多种损伤断裂准则有效表征了结构的冲击断裂破坏模式。此外，本发明还采用快速邻域搜索算法构建物质点邻域并更新接触邻域，提升了计算效率。本发明所提出的方法作为一种新的数值求解格式，可以通过简单修改原计算程序实现，降低了数值实施复杂度。

摘要： 本发明涉及建筑工程技术领域，特指应用静力弹塑性分析技术的旧建筑结构抗震加固方法，包括以下步骤：A、利用3D扫描系统对目标旧建筑进行3D扫描，获取三维实体模型数据；B、借助计算机辅助技术建立该旧建筑的三维数字模型；C、采用静力弹塑性分析方式对进行分析，获得该旧建筑结构的能力曲线；D、根据能力曲线得到该旧建筑结构的薄弱部位及薄弱构件信息；E、根据该薄弱部位及薄弱构件信息对该旧建筑结构进行加固设计；本发明基于静力弹塑性分析对框架结构体系进行抗震性能分析，发现结构的薄弱截面和薄弱构件，对结构进行重新加固设计,重新加固设计的结构性能大大提高，能够有效对旧建筑进行抗震加固处理，抗震可靠性高。

摘要： 本发明公开了一种基于静力弹塑性分析方法优化工程结构的方法，其中，包括以下步骤：施加模拟地震水平惯性力的侧向力；逐级单调加大施加的侧向力；以及根据构件的开裂或者变形状况，修改工程结构侧向刚度，直到工程结构达到预定的状态。本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种基于静力弹塑性分析方法优化工程结构的方法，在地震作用过程中，不管工程结构的变形大小，可根据构件的开裂或者变形状况，修改工程结构侧向刚度，直到工程结构达到预定的状态，达到优化工程结构的目的。

摘要： 本发明公开了一种基于静力弹塑性分析的结构可靠度评估方法，其中，包括以下步骤：采用静力弹塑性分析获得建筑结构的能力曲线；根据能力曲线得到建筑结构的薄弱楼层及薄弱构件信息；根据该薄弱楼层及薄弱构件信息重新设计该建筑结构。其中，所述薄弱楼层及薄弱构件信息包括外力作用下无地梁的情况。本发明具有以下有益效果：基于静力弹塑性分析对框架结构体系进行抗震性能评估，发现结构的薄弱截面和薄弱构件，对结构进行重新设计,重新设计的结构性能有提高，可靠度也有较大的提高，方便有效的对结构进行抗震性能评估。