超高层钢筋混凝土框架-核心筒动力弹塑性时程分析

为使结构达到罕遇地震作用下防倒塌设计的抗震性能目标,文章以安徽省淮南市某超高层建筑为例,采用有限元设计分析软件Midas Building建立超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构计算模型,对其进行大震作用下结构的非线性地震反应分析,研究结构在遭遇罕遇地震作用时的顶点位移、底部剪力以及层间位移角等量化的综合性能指标。根据关键构件、普通构件和耗能构件的整体变形、耗能能力以及地震终止时塑性损伤情况,评价结构构件在罕遇地震作用时的塑性变形行为,发现结构设计中的规律问题,找出采用振型分解法难以发现或无法发现的问题,针对结构构件薄弱和刚度突变部位提出相应的处理措施,确保建筑实现大震不倒的目标要求。Midas Building分析结果表明:地震波对结构构件承载力影响较大,且随地震波的持续输入,结构由弹性变形阶段进入弹塑性变形阶段,刚度退化,部分构件进入塑性屈服状态。

单向斜交网格复杂超限高层结构动力弹塑性时程分析

镇江苏宁广场项目由东、西两座塔楼和商业裙楼组成。东塔楼建筑高度为338 m,采用钢管混凝土柱、型钢梁-钢筋混凝土核心筒结构,在东、西两侧采用型钢斜交网格桁架。采用ABAQUS有限元程序并编写二次开发材料子程序VUMAT,建立基于纤维单元的结构分析模型,采用显示分析方法模拟结构在罕遇地震下的动力弹塑性时程响应。结果表明:斜交网格桁架可有效提高结构在该方向的抗侧刚度;结构最大层间位移角小于规范限值,连梁出现不同程度的损伤,大部分剪力墙混凝土受压损伤较小,斜交网格桁架、外框架、伸臂桁架、腰桁架和剪力墙内嵌型钢等钢构件的累积塑性应变均小于极限塑性应变;结构能满足"大震不倒"的设防要求。

高层装配式剪力墙结构动力弹塑性时程分析

江苏省海门市中南世纪城3.5期96号住宅楼建筑总高度为102.7m,为国内首座百米高度的装配式剪力墙结构。根据ABAQUS有限元分析软件INP文件的数据结构,提出了标准层组合拼装建模的程序算法,完成了海门市中南世纪城96号楼整体结构的标准层组装有限元建模,为整体结构的有限元建模提供了借鉴。根据前期相关连接接缝试验结果,对考虑接缝削弱后的有限元模型进行修正,从而实现了接缝削弱效果在结构整体有限元模型中的体现。通过对海门市中南世纪城96号楼有限元模型进行动力弹塑性时程分析,对罕遇地震下该试点工程的抗震性能进行了评价,有力地保证了该工程的顺利完成。

弹塑性动力时程分析若干问题的分析与探讨

分析并探讨了弹塑性动力时程的主流分析软件(ABAQUS)关于混凝土及钢管混凝土的本构关系、特殊情况下单元的选取、高振型阻尼比的影响、混凝土在重力作用下的本构关系和算法选择等方面的问题,并提出了相应解决方法,经理论分析与实际工程验证,其方法是可行的。此外,还对弹塑性动力时程分析软件的使用提出了建议。

罕遇地震作用下某超限大悬挑结构弹塑性时程分析

随着经济发展,高层结构越来越复杂,工程中多项不规则、特别不规则的超限结构越来越多,文中对某超限大悬挑结构进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,分析结果表明,除了2层部分钢梁、部分框架柱、局部楼板属于轻微或轻度损伤性能水平,大部分主体框架结构构件、楼板和大悬挑钢桁架处于无损坏性能水平;1层个别偏置的剪力墙受压损伤严重,需要加大截面。分析弹塑性时程计算结果,表明结构能满足“大震不倒”的抗震设防要求,为以后类似项目提供参考。

弹塑性动力时程分析概述

本文简要介绍了弹塑性动力时程分析的目的、原理和方法，对目前弹塑性动力时程分析软件的基本假定、模型、算法等方面作了扼要的描述和比较，并对上述软件的使用作出了建议。

设置加强层的钢框架-核心筒结构的动力弹塑性时程分析

基于地震作用下水平加强层对钢框架-核心筒结构的影响,对一个34层未设置加强层与设置1道、2道和3道加强层的钢框架-核心筒结构进行三向弹塑性动力时程分析。通过计算,得到4种结构在地震动主方向7度、8度和9度罕遇地震作用下的楼层位移反应及塑性铰分布情况,综合分析设置不同数目加强层对结构抗震性能的影响。研究结果表明:设置加强层可以提高结构的刚度,设置2道加强层的抗震效果优于设置1道和3道加强层的抗震效果。

贵阳老百货大楼结构动力弹塑性分析

研究结构在罕遇地震作用下的损伤情况、变形性能,探寻结构的薄弱部位和薄弱层是动力弹塑性分析的主要目的,弹塑性分析还可以对结构的抗震性能进行综合评估,进而指导结构设计,保证结构安全。本文以某超高层框架-核心筒为例,采用动力弹塑性三维非线性结构分析软件Perform-3D进行罕遇地震作用下的计算,结果表明:在罕遇地震作用下连梁能够迅速进入损伤,作为结构抗震第一道防线,在整个地震过程中保持很好的耗能作用;框架柱受弯均未达到屈服状态,作为二道防线的框架柱具有较好安全储备;剪力墙应变处在弹性阶段,墙体保持基本完好。

某超高层建筑结构弹塑性动力时程分析

某工程是存在多项基本不规则项的复杂超高层建筑,文中采用弹塑性动力时程分析法,分析结构在罕遏地震作用下的变形特征、构件内力及剪力墙、连梁、框架柱及框架梁损伤等非线性动力响应;研究结构在罕遇地震作用下的整体抗震性能,找出薄弱部位和构件,为施工图设计中采取有针对性的加强措施来实现"大震不倒"的设防目标提供设计依据。

罕遇地震下半圆形大底盘双塔楼动力弹塑性时程分析

本文简要介绍了动力弹塑性时程分析的基本原理,并针对一半圆形大底盘双塔楼进行了罕遇地震下动力弹塑性时程分析,评估此结构在罕遇地震作用下的抗震性能,对其抗震设计提出建议。

腋板加强型节点钢框架弹塑性动力时程分析

为研究腋板加强型节点钢框架在地震荷载作用下抗震性能,分别建立1∶2缩尺比例的腋板加强型节点空间钢框架(SHF)与普通节点空间钢框架(NSF)的ANSYS模型,通过加载罕遇地震波,分析两种节点类型框架在地震荷载作用下层间位移、最大层间位移角、反应加速度和柱底剪力.研究结果表明:腋板加强型节点框架具有明显的梁铰破坏机制,能显著地将梁端塑性铰外移到远离梁柱节点焊缝部位的梁上;腋板加强型节点框架最大层间位移角均小于普通节点框架,在一定程度上限制结构水平位移,避免结构出现较大变形;腋板加强型节点可以减少框架柱底剪力,结构在强震作用下柱脚剪切破坏程度有所降低.

碳纤维布加固木结构古建筑弹塑性动力时程分析

根据课题组进行的碳纤维布加固残损木结构振动台试验,采用ANSYS有限元软件,建立了能真实反映其受力性能的有限元模型,通过对其进行弹塑性动力时程分析,得出了加固模型的结构动力特性以及在各种工况作用下的位移最大响应值和加速度最大响应值,求解出了结构各减震层的动力放大系数,并将振动台试验数据与数值模拟结果进行比较。研究表明:加固模型的第一频率为1.325 Hz,有限元模型的自振频率略低于振动台试验整体结构模型的自振频率;随着地震动强度的不断增加,模型各特征点的峰值位移随之增大,柱脚的位移响应值最小,柱头和乳栿顶面的位移差值不大;随着地震动强度的增加,模型各特征点的加速度响应值也逐渐变大,各层的动力放大系数越来越小;通过将有限元模拟的结果与试验结果对比分析得出,有限元计算值与试验值基本吻合,误差在工程允许范围之内,证明了所建有限元模型的合理性。

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。

动力弹塑性时程分析方法的二次开发研究

本文对基于材料本构关系的动力弹塑性时程分析方法的发展状况进行概述，针对其不足进行了二次开发研究，编制了相应的计算程序，通过验证，计算结果可靠，具有较高的实用价值。

大跨度连续刚构桥的弹塑性动力时程分析

采用刚度退化三线性模型对某大跨度连续刚构桥实体工程进行了弹塑性动力时程分析,确定了桥墩塑性铰对结构抗震性能的影响,算例分析结果可为同类桥梁工程的抗震设计提供指导。

罕遇地震作用下某高层建筑动力弹塑性时程分析

为了检验某高层建筑在罕遇地震作用下是否安全,采用大型通用有限元软件ABAQUS对某工程做了大震下结构的动力弹塑性时程分析,得到结构的地震响应,包括结构的弹塑性性能、薄弱环节以及构件损伤情况等。计算结果表明,该工程在三组罕遇地震作用下,整体性能良好,能够满足规范要求的抗震性能目标。

某超限高层结构动力弹塑性时程分析

为了验证某超限高层结构是否满足"大震不倒"的设防水准要求,同时寻找结构薄弱部位和薄弱构件并进行相应的加强,采用通用有限元软件ABAQUS对其进行了动力弹塑性时程分析.同时,对该超限高层结构主楼在罕遇地震作用下的力学性能进行了分析,最终对损伤程度做出了相应的评价.计算结果表明,主楼结构在三组罕遇地震作用下,整体性能良好,能够满足罕遇地震下的抗震性能目标.

基于MIDAS的某超限混合结构的动力弹塑性时程分析

某工程地上46层,高度219.2 m,采用型钢混凝土框架(钢梁)—钢筋混凝土核心筒结构体系,利用MIDAS Building软件,对该结构的罕遇地震作用下动力弹塑性时程进行分析,并与大震弹性分析的结果进行了比较,探讨结构在罕遇地震作用下结构的变形、力学性能、破坏机理和塑性发展情况,结果表明:结构进入弹塑性阶段后,整体刚度减小,地震响应减小,基底剪力小于弹性阶段,结构层间位移指标满足规范要求,连梁大部分屈服耗能,结构满足大震不倒的设防要求。

罕遇地震弹塑性静、动力分析方法中结构阻尼问题探讨

本文针对罕遇地震弹塑性静、动力分析方法中结构的阻尼问题进行了一些算例和理论方面的探讨。总结了现有"规范"对于结构阻尼方面的规定;针对实际的高层混凝土和高层钢结构算例,探讨了各性能设计阶段结构等效阻尼比的变化情况,以及弹塑性阻尼对于结构静力推覆分析和能力谱方法计算结果的影响;探讨了不同的阻尼比对于罕遇地震弹性和弹塑性动力时程分析结果的影响;指出了将Rayle igh阻尼自然推广到弹塑性动力时程分析中所存在的问题;本文提出了实时阻尼比概念,通过算例分析表明可以较好地改进罕遇地震弹塑性动力时程分析中的阻尼问题。

罕遇地震下高层建筑弹塑性动力时程反应分析

通过对一平面及竖向均不规则且高度超限的高层建筑进行的罕遇地震下动力弹塑性时程分析,评估此类结构在罕遇地震作用下的抗震性能,并对该类建筑抗震设计提出了建议,以期指导高层建筑结构设计。