动力弹塑性分析

摘要： 南山宝湾大厦属于超B级高度超限高层建筑的物流大厦,且楼层有较大面积开洞.采用SATWE和YJK两种软件对结构进行整体计算分析比较,结果表明,结构的部分性能指标满足规范要求.利用YJK软件对结构进行弹性时程分析,结果显示,结构层间位移角的计算分析满足规范要求.最后对结构在罕遇地震作用下,增加了Perform-3D软件的动力弹塑性分析补充计算,结果显示,各构件都能基本实现预先设定的抗震性能水准,确保了该工程建筑结构达到抗震性能要求.

摘要： 青岛蓝色中心酒店项目存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、局部穿层柱等不规则项,属于超限高层建筑。结构设计过程中,进行了小震弹性分析和大震动力弹塑性分析,针对结构的薄弱部位采取了一系列有效的加强措施。采用基于性能的设计方法进行结构抗震设计,可以实现预期的D级抗震性能目标。同时还对网壳屋盖与主体结构的连接方案进行了分析比较,采用了弹性支座的弱连接方式,减小了网壳的跨中挠度,并且使水平推力相对较“均匀”地传递给下部结构。对超长结构楼盖进行了温度应力分析,对温度应力较大部位的楼板进行了加厚处理,并根据温度应力计算结果对楼板配筋进行了加强。

摘要： 对某带竖向收进的240 m超高层建筑进行了罕遇地震作用下动力弹塑性时程分析,重点分析了核心筒、外框架、收进位置楼板的塑性开展和损伤情况。分析结果表明整体结构满足“大震不倒”的抗震设防目标,核心筒墙体在罕遇地震下性能良好,核心筒连梁出现了损伤,形成耗能机制,保护了核心筒墙肢;核心筒墙肢在剪力墙收进处受压损伤明显,个别墙肢达到了严重破坏水平,设计时需针对这些部位剪力墙做进一步加强,其它绝大部分区域处于轻微损伤水平;底部跨层处剪力墙损伤较小,只出现了轻度损伤。框架柱受力性能良好,绝大部分处于轻微损坏水平,个别构件达到中度损坏水平。竖向收进位置的剪力墙和楼板与其他位置相比,损伤程度明显增加,设计时应重点关注。

摘要： 以合肥市某超高层框架-核心筒结构为例,对比分析两种设备层方案对总体结构的影响,采用PKPM及Midas Building软件进行小震下的弹性分析及大震下的弹塑性分析,并应用Abaqus软件对设备夹层剪力墙进行细部分析。计算结果表明:该框架-核心筒结构选取设备层作为单独结构层,能达到抗震性能目标确定的各项抗震性能要求,是安全、合理的。

摘要： 以上海市第六人民医院骨科临床诊疗中心为例,探讨超限高层建筑结构设计。对诊疗中心结构体系进行了选型分析;采用PMSAP和YJK软件进行弹塑性时程分析与振型分解反应谱分析;对关键性构件进行结构稳定性验算,并通过动力弹塑性分析,考察结构罕遇地震下抗震性能。结果表明:采用钢框架+防屈曲波纹钢板墙+屈曲约束支撑结构体系,提高了整体结构在设防及罕遇地震下的抗震性能。

摘要： 某工程为高位连体超限高层建筑,两侧塔楼不对称,体型相差大,通过1~5层裙楼和18~20层角部连接体相连。根据抗震性能化设计方法,运用多种软件进行了结构弹性分析、弹性时程分析、动力弹塑性时程分析。重点进行了裙楼、连接体的楼板应力分析,连接体的节点应力分析。分析结果显示,每项指标都表现正常,基本满足要求的抗震性能目标。最后依据分析结果与概念设计方法,采取了相应的加强措施对关键和重要构件进行加强。

摘要： 采用YJK软件考虑砌块填充墙的刚度作用,在Perform–3d中利用等效斜压杆模型模拟填充墙的作用,通过优化等效斜撑的参数,使Perform–3d计算的主要周期与YJK计算的周期基本一致,然后利用Perform–3d进行罕遇地震下的动力弹塑性分析,采用不设置砌体填充墙的钢筋混凝土框架作为对比模型,两者在罕遇地震作用下的动力弹塑性分析表明,砌体填充墙在罕遇地震作用下能耗散一部分能量,设置砌体填充墙的钢筋混凝土框架在罕遇地震作用下的弹塑性层间位移角明显减小,其所吸收的地震作用较纯框架结构明显增大,实际工程中应特别注重砌体填充墙的构造连接。在充分利用砌体填充墙有利作用的前提下,合理控制框架结构的强度和刚度,尽量延缓钢筋混凝土框架结构强度和刚度退化的剧烈程度。

摘要： 某大底盘多塔结构为特别不规则超限高层建筑。运用PKPM和ETABS两种软件计算验证分析,结果吻合良好;并分别进行了弹性时程以及动力弹塑性时程分析,对结构的关键构件及部位采用了抗震性能化的设计方法。通过以上分析,对结构的薄弱部位提出了相应的抗震加强措施。最后结果表明结构具有良好的抗震性能,能够实现相应的抗震性能目标,并且具有较好的承载力储备。

摘要： 对黄石地质馆的结构设计进行了简要说明,阐述了结构设计要点。采用YJK和Midas对结构进行了模态、大震弹塑性时程、楼板应力以及舒适度分析。分析结果表明:(1)大震作用下,结构能满足规范限值要求;(2)梁端先于柱端和墙端形成塑性铰,能很好地起到耗能减震的目的;(3)温度应力及大震作用下,对不满足要求的楼板应进行加强,保证结构的承载力和延性,进而保证结构安全。(4)人群荷载作用下,楼板舒适度能满足《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准:JGJ/T 441-2019》[1]要求。

摘要： 结构通过隔震设计后周期延长,能够降低上部结构地震作用。本文以某高层框架剪力墙结构为研究对象,对其进行隔震设计以及动力时程分析。研究结果表明:设防地震作用下,结构的层剪力与层倾覆力矩大大降低,水平向减震系数为0.47,罕遇地震作用下的隔震层最大位移满足要求,并且与非隔震结构相比,隔震结构的构件损伤明显减小,特别是上部结构底部加强区的剪力墙构件混凝土的损伤情况得到很好的改善。

摘要： 云南师范大学附属润城学校教学楼由于建筑使用功能的特殊需要采用了隔震设计.本工程隔震结构分析设计时,对隔震结构振型数的取值、不同选波模型计算结果的差异、双向地震动输入、隔震支座模拟单元的确定等若干关键问题进行了分析探讨,以保证计算结果的可靠性.制定相应的抗震设防目标,按规范要求对隔震支座拉、压应力,隔震支座位移、水平减震系数等指标进行了验算.针对目前罕遇地震作用下隔震设计通常假定上部结构为弹性,补充进行了罕遇地震作用下动力弹塑性分析,复核隔震支座水平位移及上部楼层的层间位移角等指标,以保证主体结构的安全性.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,罕遇地震作用下多数塑性铰处于直接使用(LS)状态,有效保证了该教学楼实现良好的隔震效果及预期抗震设防目标.

摘要： 星海金融商务区超高层综合体建筑高度为193.30m,共51层,属超B级高度高层结构,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构.采用ABAQUS、Perform-3D软件对主楼结构进行了罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,并对其抗震性能进行评价,通过3组罕遇地震波可以表明:结构抗侧刚度沿竖向均匀,楼层剪力传递简单合理;最大弹塑性位移角小于规范限值要求;连梁大部分出现了混凝土的受压塑性损伤,很好地起到了耗能作用;结构的损伤满足规范的要求,表现出良好的抗震性能.

摘要： 苏州中南中心建筑高度729m,采用巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系.核心筒在平面上呈正方形,由低区4×4核心筒过渡为高区2×2核心筒.设有8道外伸臂钢桁架以及12道环带桁架,并在核心筒底部布置了钢板剪力墙.采用动力弹塑性分析方法,研究结构整体抗震性能,并针对核心筒损伤较大区域采取加强连梁的方式,改善连梁的损伤情况,研究其对结构整体抗震性能的影响.结果表明,超高层结构高区核心筒墙肢数量较少,连梁损伤后楼层的整体刚度降低较多且不均匀,对结构在地震下的响应有较大影响.对连梁进行加强后结构的位移角及结构损伤有明显改善.

摘要： 鲁台经贸中心展厅屋面采用大跨钢桁架结构.主桁架为倒三角形管桁架,跨度72m,长分别为108m(展厅A)和162m(展厅B).通过边桁架、拉结桁架和上弦支撑等,将主桁架拉结成为整体.采用多种程序考察屋面钢结构在各种工况下的内力和变形.进行了数值风洞分析和风致振动分析,保证风荷载取值准确可靠.考虑竖向地震效应为主和温度效应为主的荷载组合.对支座附近杆件等重要部位提出专门的性能目标.重视钢结构的稳定设计,通过多种构造措施和计算分析保证了钢结构的整体稳定.进行了整体模型的动力弹塑性分析,考察了屋面钢结构的大震弹塑性响应.设计结果表明,钢结构屋面抗震性能良好,结构体系安全可行.

摘要： 重庆国华天平大厦采用框架核心筒双塔弱连体结构.介绍了工程概况和结构体系及布置,针对结构的超限情况提出了相应的抗震加强措施,并采用SATWE和MIDAS Building软件进行了小震、中震作用下的弹性计算及大震作用下的动力弹塑性分析,工程各项计算指标均符合规范要求.连体结构与主体结构采用滑动支座连接,滑动支座满足罕遇地震作用位移需求,可为同类结构的设计提供参考.

摘要： 靖江市金融商务中心B2高层结构地下2层,地上20层,结构高度92.5m,为大底盘双塔、高位大跨连体结构.本文利用ABAQUS有限元软件对其进行动力弹塑性时程分析,分析过程中考虑了结构的几何非线性及材料非线性,并进行了施工模拟.分析结果表明,罕遇地震作用下结构最大层间位移角满足规范要求,剪力墙连梁损伤较为严重,发挥了屈服耗能的作用;而框架梁、柱及钢结构连接体仅部分杆件出现轻微损伤.B2高层结构满足大震不倒的设防要求.

摘要： 蓝色金谷(南区)项目主要由两栋办公楼及裙房组成,总建筑面积75340.06m2,建筑高度94.2m,共22层,13层以下为L形,13层以上为一字形,采用钢结构,结构形式为钢管混凝土柱+H形钢梁+钢管混凝土束墙核心筒+箱形钢支撑,为超限高层.本文分别介绍了蓝色金谷南区项目小震计算分析、中震和大震性能化分析以及动力弹塑性分析，针对超限情况，分别给出了加强措施，最终确定了钢管混凝土框架+钢管混凝土束墙核心筒+钢支撑的结构形式。通过以上分析，计算结果表明，本工程结构设计达到了预设的抗震性能目标，各项指标满足规范及预设要求，设计合理，结构安全、可靠。

摘要： 介绍了宁波栎社国际机场2号航站楼的结构特点、理论分析及设计方法,详细阐述了针对建筑不同区域的造型和功能需求,结构设计充分利用不同结构体系的特点选取相适应的结构体系的过程.提出了屋盖连体、下部混凝土结构单体分块、结构整体分析的近似方法;基于显式积分方法进行了整体结构动力弹塑性分析;采用瞬态动力时程分析方法对屋盖钢结构进行了结构连续性倒塌分析,利用荷载-位移全过程跟踪技术对长柱进行了整体稳定性分析,并对关键性节点进行了论证分析.

摘要： 由于建筑功能的要求,地铁车辆段上盖建筑(小跨度结构)与平台下部(大跨度框架结构)的柱网不能对齐,上部结构的竖向构件不能直接连续贯通落地.本文对典型地铁车辆段上盖建筑结构进行了整体弹性分析和弹塑性分析,以期为这类建筑结构总高度限值进行探讨.本文的研究结论可为相关工程设计提供参考.

摘要： 由于建筑功能的要求,地铁车辆段上盖建筑(小跨度结构)与平台下部(大跨度框架结构)的柱网不能对齐,上部结构的竖向构件不能直接连续贯通落地.本文对典型地铁车辆段上盖建筑结构进行了整体弹性分析和弹塑性分析,以期为这类建筑结构总高度限值进行探讨.本文的研究结论可为相关工程设计提供参考.

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： 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。