基于MIDAS/GEN高层建筑结构静力弹塑性分析

文章对静力弹塑性分析(push-over方法)的基本原理及实现步骤进行了简要的介绍;应用大型有限元软件MIDAS/GEN空间结构程序对一个21层框架-剪力墙结构进行了静力弹塑性分析和抗震性能评价;结果表明,该方法可从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行综合的量化评价,并能揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节,是实现基于性能设计的有效方法。

带有剪力墙(筒体)结构静力弹塑性分析方法与应用

按照弹塑性性能等效、内力等效的原则,介绍了一种采用“等效柱”代替框剪结构中的剪力墙进行静力弹塑性分析的新方法,从而能够按照柱单元的塑性铰来模拟实际结构中剪力墙的塑性性能,并在实际工程中得到了应用,获取了静力弹塑性分析中剪力墙的各种有用的信息,其中包括层间位移、塑性铰出现的先后顺序、位置,以及塑性铰破坏的类型和破坏的程度等。结果表明,该方法是目前对带有剪力墙(筒体)结构进行静力弹塑性分析的有效方法。

双环减速器的弹性动态静力分析

为揭示双环减速器系统中各零部件的真实受力情况,对完全平衡、非180°相位差的双环减速器进行了深入研究。受力分析中计入了诸多影响因素,如高速轴、环板、齿轮副、轴承的弹性变形及支承轴的附加转角。基于力-位移混合法构造了相应的变形协调条件,建立了该类过约束机构的弹性动态静力学方程。双环减速器中行星轴承的弹性变形最大,高速轴次之;环板的拉压、弯曲变形接近,不可忽略。

高层建筑结构静力弹塑性分析的Pushover-QR法

将QR法与Pushover分析方法相结合,提出了高层建筑结构静力弹塑性分析的Pushover-QR(PO-QR)法。该方法沿用了常规Pushover方法进行抗震结构静力弹塑性分析的实施思路,用QR法代替Pushover分析方法中的有限元部分,充分利用这两种方法的优点,使得抗震结构静力弹塑性分析的计算得到较大的简化。PO-QR法程序的工程算例表明,该法是一种经济、有效、可行的分析方法。

单层球面网壳的弹塑性稳定性

为了解和掌握单层球面网壳在静力荷载作用下的弹塑性稳定性能,采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对典型单层球面网壳结构稳定性能进行对比分析,初步了解了球面网壳弹性与弹塑性稳定性能的主要差异。在此基础上进行了1000余例K8型单层球面网壳弹性、弹塑性全过程分析,同时考虑竖向均布荷载的不对称分布、初始几何缺陷等因素对球面网壳稳定性能的影响,掌握了以上因素变化对球面网壳弹塑性稳定性能的影响规律,并将其定量化。最后,通过对弹性、弹塑性稳定极限承载力的统计分析,提出适用于K8、K6型球面网壳的塑性折减系数,用以表示材料非线性对极限承载力的影响。这些成果的获得为进一步开展网壳结构的弹塑性稳定性能研究以及工程实践提供了理论依据和技术参考。

静力弹塑性分析中若干问题的研究与探讨

对静力弹塑性分析中涉及到的包括等效单自由度体系的建立、等效粘滞阻尼的确定以及性能点的求解等理论问题进行了证明和探讨,指出了应用ETABS和PUSH程序进行分析的优缺点。在文[2]的基础上,进一步阐述了在ETABS程序中利用等效柱代替墙进行弹塑性分析的方法。

MPA法与Pushover法的准确性对比

基于振型分解反应谱法的多模态Pushover法(MPA法)考虑了结构高阶振型的影响,在一定程度上弥补了传统Pushover法只考虑结构第一振型的不足.为了对MPA法与传统Pushover法的准确性进行对比,文中以逐步增量弹塑性时程分析结果为基准,基于两个普通的六层和十层钢筋混凝土框架结构纤维模型,对MPA法和不同侧力模式的Pushover法的分析结果进行了对比.分析表明,与Pushover法相比,MPA法对中短周期结构最大弹塑性位移响应的预测具有较高精度,但对结构最大层间位移的预测误差仍较大.

三维弹性静力问题的无网格局部Petrov-Galerkin法

将二维平面问题的无网格局部Petrov-Galerkin法拓展到三维的相应理论中,编制了该法相应的三维Fortran程序.分析了均匀受拉立方体和悬臂梁两个经典算例,将所得结果与有限元法和解析解对比.结果表明了无网格局部Petrov-Galerkin法在解决三维弹性静力问题时的可行性和有效性,相对于有限元方法在位移解和应力解上也具有更好的精度.

基于位移模式静力弹塑性分析方法的研究

在基于位移抗震设计中,运用静力弹塑性分析方法分析结构在地震作用下的弹塑性性能.采用基于水平位移模式分析方法,克服基于水平力模式分析方法中的理论不足,反映结构在地震作用下的弹塑性位移特征,其稳定性优于水平力模式,便于确定结构层间位移和各构件的弹塑性变形.

环板式减速器的弹性准静态受力分析

为揭示环板式减速器的受力状况,建立了该类传动的弹性动态静力学模型。模型中计入了高速轴、环板、齿轮副、轴承的弹性变形以及支承轴的附加转角等诸多影响因素,并采用力-位移混合法构造了相应的变形协调条件,最终建立了环板式减速器的弹性动态静力学方程。通过求解系统的动态静力学方程,获得了系统中各关键零部件的受力和变形,其求解结果与有限元分析结果的相对误差不超过8%,表明所建的动态静力模型具有较好的分析精度。

考虑钢筋锈蚀的震损结构抗震性能评估

提出了考虑钢筋锈蚀的震损结构抗震性能评估方法,分析了钢筋混凝土结构考虑钢筋锈蚀因素及地震作用后结构抗震性能的变化;通过数值算例获得了考虑钢筋锈蚀的震损结构的能力谱曲线,并与完好结构的能力谱曲线进行对比,验证了该方法的有效性及实用性。结果表明:钢筋锈蚀及地震损伤对钢筋混凝土结构抗震性能影响较大,对震损结构进行考虑钢筋锈蚀因素的抗震性能评估是十分必要的。

ABAQUS在超高层结构动力弹塑性分析中的应用

本文概述了现有的弹塑性分析方法即静力和动力弹塑性分析方法,并比较了其优缺点。同时,应用大型有限元软件ABAQUS对西昌某超高层建筑进行了动力弹塑性时程分析,对动力弹塑性时程分析方法在高层、特别是在超限高层分析中的推广和应用提供了有益的参考和借鉴。

Pushover方法在双柱桥墩抗震性能评估上的应用

静力弹塑性分析方法(Pushover Analysis)是一种静力非线性计算方法,近年来在国内外结构设计中得到广泛研究应用,是评价结构抗震能力的新方法.Pushover分析方法多用于建筑结构,但在桥梁中的具体实施方法和结果表达方式与建筑中有所不同.本文针对客运专线的双柱桥墩,归纳与总结了Pushover分析方法的实施步骤及原理,结合能力谱法确定了结构在指定强度下的目标位移,并通过地震需求曲线和结构能力曲线的叠加来评估结构的抗震性能.分析结果表明,不同侧向加载模式分布下Pushover法的分析结果存在一定差异,客运专线双柱桥墩在多遇地震和罕遇地震下的横向抗震性能均满足工程使用要求.

大跨度刚性空间结构地震反应的静力弹塑性分析方法

为了研究大跨度刚性空间结构在地震作用下的静力弹塑性,基于Push-over方法提出了一种适用于大跨度刚性空间结构地震反应分析的静力弹塑性分析方法,即Push-down方法;建立了相应的结构弹塑性能力谱和地震非弹性需求谱,并提出了2种竖向加载模式,即1阶模态加载模式和多阶模态共同作用的加载模式;通过2个数值算例,验证了Push-down法的有效性和精确度,同时给出了该方法的适用范围。

一种微机有限元二维静弹性分析程序

介绍了作者用ＮＤＰＦＯＲＴＲＡＮ—３８６语言编制的微机有限元二维静弹性分析程序ＥＳＡＰ８．在前处理部分，用映射法对求解域进行单元自动划分，并可在屏幕上显示单元划分、载荷及约束状况；有限元分析部分采用波前法解方程组并对应力作了光滑处理；通过后处理程序可显示结构变形、等位移线及各种等应力线。整个程序采用“人机对话”方式按自由格式输入数据，具备数据错误提示及输入数据自动记录功能，应用十分方便．

框-剪结构剪力墙可中断高度的分析研究

基于钢筋砼杆件截面的轴力-弯矩-曲率关系,建立了考虑杆件P-Δ效应和剪切变形且能分析结构极限状态的非线性有限元法。将剪力墙当作特别杆单元,对不同高度、配筋、轴压比和刚度特征值的中断剪力墙的框-剪结构进行了静力弹塑性分析。设定可中断剪力墙高度的条件。计算表明:上部剪力墙中断的相对高度值的决定因素为结构顶部的位移;相对高度值与配筋和轴压比无关;与结构高度关系较小;随着刚度特征值的增加,相对高度值随之增加,并给出了两者之间的表达式。

大跨空间结构的竖向静力弹塑性分析

对于大跨刚性空间结构,国内外关于静力弹塑性竖向抗震理论方面的研究成果还比较稀少;本文参照高层结构的静力弹塑性分析方法提出了一种新的大跨刚性空间结构竖向静力弹塑性计算方法即Push-down方法;对该方法的基本原理进行详细论述和推导,如竖向弹塑性能力谱和竖向需求谱的建立,并提出了几种竖向荷载式;通过一个计算实例,详细描述Push-down法的计算步骤。该方法可以对第一振型为竖向变形的大跨刚性空间结构进行有效的抗震性能评估,从而使设计人员全面了解在竖向地震作用下大跨刚性空间结构的动力特性和抗震性能。

静力弹塑性分析方法在高层建筑结构中的应用

为了使静力弹塑性分析方法应用于高层结构的弹塑性变形计算,该文根据静力弹塑性分析的基本原理并结合高层建筑结构特点,通过理论分析,得到了既考虑多阶振型组合又能反映结构瞬时动力特性的静力弹塑性分析改进方法。算例计算表明:文中提出的改进的静力弹塑性分析方法可以适用于高层建筑结构在地震作用下的弹塑性变形计算;并且由于高层结构抗侧移刚度较小,在地震作用下侧向位移曲线受高阶振型影响明显。

某超长剪力墙结构带部分框支的平面有限元分析和侧向刚度研究

文章以某带端部转换高层剪力墙结构为例,进行了多遇地震下不同力学模型的弹性计算和罕遇地震下的弹塑性分析,对转换部位侧向刚度进行对比研究,并对单榀框支转换部位构件进行在竖向恒载和水平地震作用下的平面有限元分析,对其应力分布情况进行了探讨。结果表明,结构整体和转换部位具有较好的承载和变形能力,可供同类工程参考。

钢筋混凝土拱桥罕遇地震响应简化分析方法

桥梁2阶段抗震设计方法关注桥梁结构罕遇地震下的延性性能,以达到大震不倒抗震设防要求。采用能力评估和目标位移预测相结合的pushover分析方法为桥梁结构罕遇地震下的受力行为提供了一种简化分析方法。分别采用能力谱方法和等效SDOF非线性时程分析2种目标位移计算方法,对2座已建钢筋混凝土拱桥进行pushover分析,并与动力弹塑性时程分析结果进行对比。研究结果表明:pushover分析方法可准确预测钢筋混凝土拱桥罕遇地震下横桥向最大位移响应,但对纵桥向最大位移响应的预测精度相对较差。研究结论为钢筋混凝土拱桥罕遇地震下抗震性能评估提供参考依据。