弹塑性静力非线性分析程序EPSNAP介绍

结构非线性分析程序 EPSNAP(Elasto- plastic Static Nonlinear Analysis Program)可用于分析梁、杆、索组成的结构 ,并可对失稳具有分枝路径的结构进行全过程跟踪分析。本文简要介绍该程序的分析理论及基本功能 ,并采用典型算例进行分析验证。结果表明 。

基于共旋坐标法的张拉整体结构弹塑性静力分析

为研究张拉整体结构的弹塑性静力特性,引入一种适用于求解大转动小应变的高效有限元算法——共旋坐标(CR)法.将空间杆单元的大位移分解为整体坐标系下的刚体位移和局部坐标系下的小变形,推导出了单元切线刚度矩阵的新表达式.采用一种结合荷载增量策略和Newton-Raphson法的非线性有限元算法对一个四杆张拉整体结构单元体的几何非线性弹塑性特性进行了研究.结果表明:相比于传统的TL法和UL法,采用CR法对张拉整体结构进行非线性静力特性分析具有更高的计算效率;四杆单胞结构下层构件的刚度大于上层构件的刚度;自应力系数的增大会导致四杆单胞结构变“硬”,且结构受压时的表现比受拉时更为明显;相比于结构的弹塑性响应,自应力系数在结构的弹性响应中扮演着更重要的角色.

弹塑性静力分析法在超高层钢—混凝土混合结构抗震分析中的应用

本文首先介绍了现行国家规范、规程及法规对超高层建筑必须进行弹塑性时程分析的规定,并介绍了目前弹性时程分析及弹塑性时程分析在超高层钢结构建筑抗震设计中应用的现状和不足之处。随后介绍了一种在国外工程界应用较多的弹塑性静力分析方法(Push-over Analysis),详细阐述了该方法的基本原理、计算模型、杆件单元刚度取值、计算程序、计算结果及分析。进而结合实际工程(某超高层钢-混凝土混合结构建筑),采用平面非线性地震反应分析程序(DRAIN-2DX)进行实例分析、

框架结构变梁异型节点核芯区弹塑性静力分析

运用房屋建筑结构分析与设计软件MIDAS GEN,模拟并对比了变梁异型节点核芯区是否剪切变形下结构整体的周期、位移、性能点、层间剪力、层间位移角等,以此为依据提出了基于塑性铰理论下变梁异型节点的框架结构,在罕遇地震时梁柱节点处刚域值改变时结构的整体性能评估体系,研究表明:考虑框架结构的变梁异型节点核芯区的剪切变形,其结果将直接影响结构的内力与变形,同时对结构的整体抗震性能也产生较大的影响。

某超限高层的弹塑性静力分析

通过某超限高层实例,简要介绍了该结构的弹塑性静力分析,验证了该结构的抗震性能。通过分析,可以较为直观地显示结构的薄弱部位,以及在大震作用下出铰顺序和屈服程度,对重要的构件或部位进行有针对性地加强,以保证建筑物在大震作用下安全可靠。

结构弹塑性静力分析(NSP)在宽肢异形柱结构设计中的应用

通过对一个宽肢异形柱工程的静力弹塑性分析 ,系统地分析了结构非线性静力分析方法 ,强调了具体应用时需注意的工程计算模型及其计算参数的确定几个问题 ,对结构屈服的全过程进行了详细的分析。结合国内外的规范 ,对弹塑性静力分析中的结构抗震性能进行了评价 ,提出了自己的见解。

某超限高层基于性能的弹塑性静力分析

本文结合一栋B级高度的剪力墙结构住宅楼的结构设计过程,分析项目的超限情况,简要介绍了该结构的弹塑性静力分析,验证了该结构的抗震性能。同时,通过分析可较为直观地明确结构的弱连接位置,于罕遇地震作用下显现出塑性铰的顺序和屈服程度,所以适当地对关键性的构件或相关部位进行针对性的加强手段,从而确保建筑物于罕遇地震作用下的安全性,并在施工图设计阶段采取有效的抗震构造加强措施。计算分析表明,该工程采用的结构体系抗震性能良好。

某高层建筑结构静力与动力弹塑性分析

为提高高层建筑在罕遇地震作用下的安全性,以山东省济南市某居民小区单体高层剪力墙结构为研究对象,分别运用Push-over静力弹塑性分析方法、动力弹塑性时程分析方法分析结构的抗震性能。结果表明,随着楼层高度的增加,结构每层的层顶水平位移呈现对数曲线增加的变化趋势;倒三角加载的结构水平位移大于均布荷载加载的水平位移,且楼层越高,两者的偏差越大;不同水平加载方式下的基底剪力随层顶位移的增加均呈现明显的3阶段变化,分别为弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段,均布加载方式得到的极限弹性荷载以及极限荷载均大于倒三角方式加载;高层建筑基底剪力的动力发展过程与地震波的类型关系不大,但基底的峰值与地震波的输入条件有关。

错层板柱结构Push-over静力弹塑性模拟分析

错层板柱结构是一种较为新颖的结构形式,为研究其抗震性能,以一典型的错层板柱钢筋混凝土框架结构为原型,通过SAP2000建立了缩尺比例为1∶7的缩尺模型,采用Push-over静力弹塑性分析方法对错层板柱结构的动力反应、破坏过程以及破坏模式进行研究,结果表明:缩尺模型最低的三阶固有频率分别为5.08 Hz、17.01 Hz、21.32 Hz;最大层间位移角出现在第3层;随着侧向力的增大,结构主要经历混凝土开裂、出现第一批塑性铰、出现多个塑性铰等阶段,直至结构成为几何可变体而发生破坏。

钢-混凝土混合结构罕遇地震弹塑性静、动力分析方法

对钢-混凝土混合结构进行了罕遇地震作用下弹塑性静、动力分析方法的探讨。给出了罕遇地震下钢-混凝土混合结构的弹塑性分析有限单元模型以及结构的整体分析模型;探讨了适应于钢-混凝土混合结构特点的罕遇地震静、动力分析方法、实现过程;结合算例分析,讨论了弹塑性静、动力分析的技术要点、注意事项,并且进行了弹塑性静、动力分析的结果对比研究工作。

带暗支撑剪力墙损伤累积静力弹塑性分析

在多垂直杆剪力墙单元模型的基础上进行改进,把多垂直杆的轴向刚度和剪切刚度相结合,即每根垂直杆传递轴力的同时还传递剪力,考虑钢材和混凝土损伤累积效应对剪力墙的影响,在上述基础上提出考虑材料损伤累积效应的带暗支撑剪力墙模型,模型更接近带暗支撑剪力墙的受力性能。利用该模型编制的相应程序,对两片分别带有型钢暗支撑和钢筋暗支撑的剪力墙模型进行弹塑性静力加载数值模拟分析,计算结果和试验结果吻合较好,说明方法应用可行。

高层框架结构的静力弹塑性分析

主要对静力弹塑性分析的主要作用以及基本流程进行了介绍,并对其的基本理论进行了推导,通过一个算例来简述静力弹塑性分析在ETABS软件中的实现过程,分析结构在不同侧向荷载模式作用下对结果的影响及结构在罕遇地震下的抗震性能,结果表明在罕遇地震下,安全性满足要求。

基于静力弹塑性分析的水利建筑结构抗震性能评估方法

目前的水利建筑结构抗震性能评估中,对目标性能点的分析不足,导致评估结果误差较大。为此提出基于静力弹塑性分析的水利建筑结构抗震性能评估方法。选取水利建筑结构目标性能点。构建静力弹塑性分析模型,分析目标性能点的反应谱加速度与位移。分析水利建筑结构损伤程度。设定抗震性能评估指标。根据指标计算结果得出评估结果。实验表明,该方法的评估结果平均误差仅为0.00275,具有较高的实践应用价值。

基于静力弹塑性分析的框剪比研究

为了提高建筑结构框剪比设置的合理性,本研究从静力弹塑性理论出发,分析刚度、强度因素对框剪比分布规律及建筑整体抗震安全性的影响。研究表明:当建筑结构从弹性进入塑性后,剪力墙和框架之间的内力会重新分布,框剪比曲线的变化受刚度的影响较大,几乎不受框架强度的影响,但是提高框架强度有利于改善结构在弹塑性阶段的受力特性。框架相对刚度越大,结构整体塑性发展程度越小,5%可作为框架刚度的最低要求。

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。

静力弹塑性分析(Pushover Analysis)的基本原理和计算实例

阐述了美国两本手册FEMA273/274和ATC-40中关于静力弹塑性分析的基本原理和方法,给出了利用ETABS程序进行适合我国地震烈度分析的计算步骤,并用一框剪结构示例予以说明,表明Pushover方法是目前对结构进行在罕遇地震作用下弹塑性分析的有效方法。

结构静力弹塑性分析方法的研究和改进

在对结构静力弹塑性分析方法的物理意义进行了有益的探讨之后,指出了该方法存在的一些局限,考虑了结构第二、第三两阶振型对结构地震反应的影响,并在把MDOF体系转换为SDOF体系和进行等效SDOF体系的动力时程分析时,将结构视为两个不同的结构。数值结果表明:采用本文的改进方法以后,计算精度明显提高。

北京当代MOMA结构基于性能的抗震设计及静力弹塑性分析

为了保证结构的抗震性能,近年来在复杂工程的结构设计中逐渐采用了基于性能的结构抗震设计方法。本文结合北京当代MOMA结构,描述了基于性能的抗震设计方法在结构设计中的具体应用及实施措施,同时采用静力弹塑性方法对结构进行不同方向、不同水准地震作用下的弹塑性反应分析。计算分析结果显示,结构在中震作用下所有柱及剪力墙未发生屈服、悬挑部分钢结构及其支撑柱保持弹性,实现了性能设计提出的性能目标,说明基于性能的抗震设计提高了结构的抗震性能,保证了"大震不倒"的设防目标。

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。

静力弹塑性分析——基于性能/位移抗震设计的分析工具

在基于性能/位移的抗震设计研究中,静力弹塑性分析作为计算分析工具越来越受到关注.作者介绍了弹塑性分析在结构抗震设计中的用途,讨论了需要进一步研究的问题.静力弹塑性分析用于日常的工程设计,还有许多配套的研究工作要做.