动力弹塑性时程分析

摘要： 某超限高层酒店塔楼采用了框架-核心筒结构体系,大屋面结构高度为193.5m,属于B级高度超限高层建筑。以此超限高层建筑为研究对象,通过MIDAS Building软件对其进行动力弹塑性时程模拟,分析了罕遇地震下的结构响应、剪力墙的应变等级和框架的塑性铰分布,并对钢管混凝土叠合柱进行补充计算。结果表明,该超限高层建筑满足性能目标的要求。最后,针对结构局部薄弱处提出加强措施,为其他类似工程提供参考。

摘要： 地铁上盖建筑下部结构为了满足工艺要求一般采用框架结构,上部住宅为剪力墙结构,两种结构形式不可避免地会造成上下层刚度的突变,盖上大面积深厚覆土的巨大质量将带来强烈的地震反应,并且上部开发一般晚于下部地铁车辆段的实施,为了给后期上部开发预留一定变化的余地,本工程地铁车辆段上盖采用底部框架+隔震层+剪力墙的结构体系。采用隔震技术的车辆段上盖具有竖向构件不连续、大底盘多塔、竖向收进等多项不规则,为了保证结构满足各项性能要求,对上部结构、隔震层、下部结构设定不同的性能目标,并采用多种切分模型进行对比分析;对隔震支座进行了应力、位移、抗整体偏心率、抗风等验算;采用动力弹塑性时程对结构进行专项分析,以确保结构的安全,通过分析计算提出上盖结构隔震设计思路。

摘要： 介绍了高度约299.4m的重庆俊豪ICFC塔楼基础及上部结构设计。塔楼核心筒区域基础为筏板基础,外框柱区域基础为独立基础,地铁岩石破裂面影响范围内的裙房框架柱区域基础为人工挖孔桩,桩基嵌入地铁坑底岩石破裂面以下2m,有效保证上部结构能够有力传递地铁底的岩石破裂面以下。塔楼采用带环带桁架加强层的型钢混凝土柱-钢梁-钢筋混凝土核心筒混合结构体系,环带桁架增加了结构刚度,减小层间位移角,并对环带桁架的设置位置进行了比选分析。动力弹塑性分析结果表明,结构受力性能良好,能达到预期的抗震性能目标。对塔楼进行了风洞试验研究,选用风洞试验荷载与规范风荷载的包络值进行设计。对项目与地铁站共建、山地建筑地下室排水、酒店中庭等项目难点进行分析研究,分析结果满足规范要求。

摘要： 对苏州宏海国际广场超限高层结构设计要点进行了说明与分析。针对工程“工”字形平面不规则提出布置方案,在工字形平面“翼缘”与“腹板”相交处设两个围合成整体的钢筋混凝土筒,并在凹口两侧布置剪力墙与混凝土筒相连。采用SATWE和MIDAS Building软件对结构进行整体分析,采用PKPM-SAUSAGE软件进行弹塑性时程分析,结果表明结构布置合理,整体抗震性能良好。针对抗震薄弱部位和关键构件制定抗震性能化指标,底部加强部位剪力墙和框架柱受剪承载力按中震弹性控制,偏心受压承载力按中震不屈服设计;连接薄弱部位、竖向收进楼层的楼板按中震弹性设计。对设防烈度地震作用下名义拉应力大于混凝土抗拉强度标准值的墙体,设置型钢承担全部拉力,以保证结构安全。

摘要： 西安环球贸易中心1#楼,建筑总高度299.75m,采用框架-核心筒-带加强层组合结构体系,是具有扭转不规则、楼板局部不连续、竖向刚度突变等不规则项的超B级高度的高层建筑。为了提高结构刚度,沿建筑物高度均匀设置了3道伸臂桁架加强层,未配套采用环桁架。根据规范要求,采用两种不同力学模型软件SATWE和MIDAS Building,进行了小震弹性对比分析;采用MIDAS Building进行了小震弹性时程分析。并根据设定的抗震性能目标,对主体结构主要部位和关键构件进行了性能化设计。根据本项目的特殊性,结合规范要求,进行了罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析。计算和分析结果表明,各项指标均符合设计要求,结构及构件均能够达到预设性能目标,结构体系合理,安全可靠。

摘要： 本工程为大底盘多塔结构,项目主要由1、2、3栋住宅及相联系的商业裙房组成。首先介绍了本项目的工程概况、结构特点、结构超限判别、抗震性能目标、安评报告、分析方法,然后介绍了多塔偏置情况分析、塔楼与大底盘的相互影响、小震弹性时程分析、中震分析、大底盘结构设计措施、大震作用下关键构件分析等内容。分析结果表明,该结构形式可以满足设计所定的抗震设防目标的要求。

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： 杭州中心的地上双塔采用框架-核心筒结构,裙房采用框架-剪力墙结构。杭州中心设计的主要难点是紧邻地铁的超深地下室、复杂大底盘双塔结构。从基础设计、支护结构设计、地下室设计关键问题等方面阐述了此类超深地下室设计要点及难点。介绍了上部结构的结构体系、主要不规则项、抗震性能化设计等内容。采用YJK软件重点研究了高层大底盘裙房对双塔结构的影响。最后,通过PKPM-SAUSAGE软件对结构进行动力弹塑性时程分析,结果表明地上结构可满足既定的性能化设计目标。

摘要： 淮安某项目A塔楼结构高度194.1m,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系.结合本项目结构设计的具体特点和超限情况,采用PKPM SATWE、Midas Gen和ABAQUS结构有限元计算软件,开展多遇地震、设防地震和罕遇地震情况下的计算分析,并在此基础之上提出相应的加强措施和抗震性能化设计目标.计算分析结果表明,结构可以满足我国抗震规范"三水准二阶段"的抗震设防目标.

摘要： 日照市日广中心A塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,结构高度178.45m,为B级高度的高层建筑。主要介绍了工程结构特点、结构选型、超限情况、斜柱分析,并提出相应的加强措施。采用PKPM和MIDAS Building两种软件对结构进行了多遇地震作用下的整体计算,并采用弹性时程分析法进行补充验算。采用等效弹性分析法进行了抗震性能化设计,保证主要构件在设防地震和罕遇地震作用下的性能要求。罕遇地震作用下,采用SAUSAGE软件对结构进行动力弹塑性时程分析,保证了结构大震不倒并找到薄弱部位进行加强。分析结果表明,结构具有良好的抗震性能,能够实现"三水准"抗震设防目标。

摘要： 针对天津浙昆大厦复杂超限高层建筑结构,采用Perform-3D软件对其进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,得到结构在罕遇地震作用下的整体动力响应及构件损伤程度和规律,进而验证整体结构"大震不倒"的设防要求和结构关键部位的大震性能目标,最后根据以上分析,提出结构改进建议.

摘要： 通过对东港GO1地块项目3#塔楼进行的7组罕遇地震波(7度0.1g，峰值加速度220ga1)、双向输入并轮换主次方向的动力弹塑性时程分析，结果表明：所有计算工况中，结构始终保持直立，结构最大层间位移角及平均值均未超过规范限值1/100,满足“大震不倒”的抗震性能要求；罕遇地震作用下，核心筒的大多数连梁首先进入屈服状态产生损伤，消耗了地震能量从而有效保护了墙体，整体而言，核心筒墙体的受压损伤均处于可控范围；框架梁柱中的型钢几乎全部处于弹性状态，大部分构件中钢筋未屈服，框架柱中混凝土仅在顶部和折角处出现轻微损伤，框架梁在顶部出现一定损伤，说明框架抗侧力体系是合理的，但需要适当加强;框架梁在转折楼层处的损伤小于周边楼层，这说明在反复受拉压作用的楼层框架梁中放置型钢是有效的；折角层附近楼板受压时出现了局部损伤，受拉时板内大部分钢筋未屈服，在核心筒外开洞处、剪力墙损伤较严重的楼层处局部钢筋被拉屈，因此不能忽视少梁或无梁楼盖的抗震作用。

摘要： 本项目属于高度超限高层结构,采用纯剪力墙结构体系,15层和29层为避难层.为了提高结构的抗震性能,对结构进行性能化设计,按照性能目标的设定对结构构件设定不同的性能水准,严格控制墙肢拉应力,并采取了相应的超限技术措施.弹性分析表明工程各项计算指标比较理想,都能满足规范要求.动力弹塑性时程分析表明结构具有良好的抗震性能,型钢混凝土剪力墙能够有效的发挥作用.

摘要： PERFORM-3D软件在超限高层结构设计分析与校核领域已得到广泛应用与认可,但其繁琐的组件属性定义操作及未公开数据格式的属性文件,对工程师应用该软件或对其进行二次开发带来一定的困难.本文将介绍如何解读组件属性文件的格式以对PERFORM-3D进行二次开发或批处理操作.编制了相关的快速建模辅助程序,并结合实际超限项目的动力弹塑性时程分析,介绍该辅助程序的应用和对工作效率的提高.

摘要： 工程结构主体高度209.850m,超过规范混合结构B级高度最大使用高度的要求,结构采用框架-核心筒结构体系.采用基于性能要求的抗震设计方法,提出合理的抗震性能目标、性能水准及实现性能设计的主要方法,对结构进行多遇地震作用下的弹性分析以及罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析.针对该工程结构特点,并结合计算分析结果和超限审查专家的意见,提出了对该工程超限情况所采取的针对性措施.给超高层结构的设计提供了一些借鉴。

摘要： 津湾广场8号楼主楼结构高度238.60m,采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系,工程存在超B级高度、塔楼偏置、竖向构件不连续、扭转不规则等多项超限,属复杂超限高层建筑.介绍了结构体系布置、型钢混凝土框架中型钢设置高度、双重抗侧力体系、抗震性能设计、动力弹塑性时程分析等内容.采用SATWE和ETABS两个软件进行弹性分析,结构的层间位移角、周期比、层间受剪承载力比等参数均满足规范要求;采用SATWE软件进行弹性时程分析和中震计算;采用EPDA软件进行大震下的动力弹塑性时程分析.计算结果表明,结构具备较好的承载力和变形能力.

摘要： 珠海横琴发展大厦采用带巨型转换桁架-钢框架-支撑筒结构,属于非常规结构体系,为平面及竖向不规则的超限复杂高层结构.采用MIDAS/GEN和ABAQUS两种有限元分析软件进行罕遇地震作用下动力弹塑性时程分析,验证其在大震作用下的抗震性能是否满足预定的抗震性能目标,寻找结构薄弱部位并提出相应的加强措施;同时,研究结构中关键构件的塑性损伤和屈服程度,并做出性能评价,指导结构设计.两软件计算结果表明,塑性铰的分布和结构塑性损伤较少,受力性能良好,弹塑性反应及破坏机制符合抗震概念设计要求,结构满足大震下的抗震性能设计目标。

摘要： 某双塔连体结构中分别采用普通钢支撑与屈曲约束支撑两种支撑方式,运用SAP2000软件分别对两种支撑方式在大震作用下进行动力弹塑性时程分析;并对计算结果中的楼层剪力、层间位移角、顶点位移及整体塑性发展做出分析比较,得出屈曲约束支撑对刚度突变及抗剪承载力突变有一定的控制作用。

摘要： 洲头咀A7栋楼为高位转换的超限高层.本文基于梁柱塑性铰和剪力墙纤维模型,利用MIDAS Buliding软件实现了超高层建筑结构的弹塑性时程分析,验证结构是否满足“大震不倒”的设防水准要求.研究了在大震作用下结构将出现的破坏模式、塑性发展特点等,寻找结构薄弱部位和薄弱构件,提出相应的加强措施.计算结果表明,在给定地震波的罕遇地震作用下,结构整体受力性能良好,能满足罕遇地震下的抗震性能目标.

摘要： 本文结合建筑结构细分网格非线性动力时程分析,探讨了基于混凝土损伤和钢筋(钢材)塑性应变层面的梁、柱、斜撑、剪力墙、楼板的抗震性能精细化评价方法;通过在SAUSAGE软件中的实现及工程实例验证,证明了该评价方法的工程适用性.

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： 本发明公开了一种结构动力弹塑性分析纤维模型的转换系统，其特点是采用MGT文本信息读取模块与依次串接的APDL文本转换模块、K模型生成模块、文本调整模块和模态分析模块组成的转换系统，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： 本发明涉及一种地震分析方法，本发明的智慧城市震灾推演快速动力时程分析方法，包括如下步骤：建立智慧城市需要监控的建筑信息模型，将数据导入平台；计算各阶振动周期；获得不同振型下基底剪力与结构顶点位移的关系；选取振型数，获得不同模态下顶点位移与基底剪力曲线；计算第一振型的折减系数；计算单自由度动力体系弹塑性微分方程；计算多振型下结构的顶点位移；合成的多模态位移响应，确定不同楼层多模态位移响应比例，按照多模态位移响应比例，分配各楼层的位移响应；将各楼层的位移响应，实时动态加载建立的平台，实现智慧城市震灾的快速推演。本发明提高了计算精度和速度，满足智慧城市地震后震害快速推演的需求。

摘要： 本发明涉及一种超高层结构的动力分析数值模拟方法，具体涉及一种无条件稳定且具有高阶精度的超高层结构的动力时程分析方法，其步骤如下：第一步，对超高层结构进行空间有限元离散，建立超高层结构的有限元模型离散系统，并由Hamilton原理导出离散系统的运动方程组；第二步：计算等效动力荷载；第三步，选取时间步长；第四步，逐时间步计算，计算每个时间步结束时刻的位移、速度和加速度；本发明动力时程分析方法与Newmark法等传统二阶动力时程分析方法相比，具备精度阶数高、计算效率高等优点，且可滤掉由于空间离散引起的虚假的高频模式、操作步骤简单，容易实施，具有很强的工程应用价值。

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： 本发明公开了一种结构动力弹塑性分析纤维模型的转换系统，其特点是采用MGT文本信息读取模块与依次串接的APDL文本转换模块、K模型生成模块、文本调整模块和模态分析模块组成的转换系统，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： 本发明公开了一种应用于路基动力响应分析的基于循环荷载作用下的弹塑性模型及建立方法，其特征是，该模型为：

摘要： 一种考虑拉索锈蚀的多重响应荷载域动力时程分析方法，用于建立大跨度双向张弦梁结构的抗震分析理论，确保结构的安全性能。本方法基于非线性动力时程分析法，采用计算机的手段实现更为直接、更为深入的研究大跨度双向张弦梁结构在地震作用下的特征响应规律的方法。以不同烈度的地震动记录为基准，考虑拉索在不断增大的锈蚀程度下符合双向张弦梁结构特征响应的影响规律。用有限元方法求解双向张弦梁结构在荷载时程范围内的多种特征响应，对双向张弦梁结构在地震作用下的表现进行评价，以及最终失效倒塌时刻的结构特性。对考虑拉索锈蚀的大跨度双向张弦梁结构抗震设防具有重要的现实意义，科学有效实用性强。