弹塑性梁柱非线性分析的变截面法

在偏心受压梁柱 M P φ(弯矩 轴力 曲率 )关系的基础上 ,分析了从弹性到塑性状态时梁柱截面刚度的变化规律 ,建立了弹塑性梁柱非线性分析的变截面法 ,即采用幂函数模拟塑性梁柱截面惯性矩变化规律。应用此法可将梁柱的非线性问题转化为几何非线性问题。用本方法对实际算例的分析结果与已有的解析法结果相符。此方法为进一步研究梁柱的非线性行为提供了一种新的思路。

框架结构静力弹塑性分析方法与非线性动力分析方法的对比

介绍了静力弹塑性(Pushover)和非线性动力基本分析方法和原理,为了探讨两种方法下结构分析的差异,对一按现行抗震规范设计的8层钢筋混凝土结构进行了3条地震波作用下的时程分析和5种侧向加载方式的静力弹塑性分析。通过结果的比较,提出对现行规范反应谱中长周期结构罕遇地震作用取值修改的建议。修改后,由两种方法分析所得到的结构在大震下的顶点位移、基底剪力、楼层位移和层间位移等结构反应非常接近。

材料非线性有限条法在平面壳条弹塑性分析中的应用

文章突破传统的梁理论法 ,应用材料非线性有限条法对平面壳条的弹塑性问题进行分析。从非线性问题的牛顿 -拉斐逊迭代解法和虚功原理入手 ,通过引入有限条 ,分析平面壳条的弹塑性问题 ,先推导出构件的切向刚度模量和切向弹塑性模量 ,进而得到构件的荷载 -位移关系方程 ,并编制程序 ,最后举例比较这两种方法 ,验证材料非线性有限条法的可行性和精确性。

弹性、弹塑性时程分析法在结构设计中的应用

0前言 地震作用是建筑结构可能遭遇的最主要灾害作用之一。几十年来，人们积累了大量的实测地震资料，这些资料多以位移、速度或者加速度时程的形式体现。与此相对应，时程分析方法也被认为是最直接的一种计算建筑结构地震响应的方法。但是，由于地震作用随机性导致计算结果的不确定性，弹性时程分析方法只是结构设计的一种辅助计算方法：虽然如此，抗震规范为了增强重要结构的抗震安全性，还是将弹性时程分析方法规定为常遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法；尤其是考虑了结构的弹塑性性能后，弹塑性时程分析方法更是被普遍认为是一种仿真的罕遇地震作用响应计算方法。

基于弹塑性模型的群桩-土-结构动力非线性数值分析

提出一种群桩-土弹塑性模型,结合动力文克尔理论,推导出了与桩(筏)-土属性及SSI体系频率相关的各项弹簧-阻尼单元动力阻抗,建立了三维框架土-结构相互作用有限元简化分析模型。针对不同地震激励,在不同桩-土条件下对模型进行了动力非线性时程分析,结果表明,在某些地震动和土-基础条件下,上部结构非线性作用效应结果可能大于固基假定情形,且桩-土弹塑性模型对上部结构柔弱层位置产生影响。应用本文简化方法可以快速、较准确有效地进行复杂的上下部结构动力时程分析及抗震评估。

门式刚架的非线性屈曲分析及动力弹塑性时程分析

核电站某门式刚架位于核安全相关的Ⅰ类物项上方,需对其在极限安全地震动下的受力及变形进行验算,以满足设计要求。分别考虑结构的材料非线性和几何非线性,通过对结构进行非线性屈曲分析和动力弹塑性时程分析,得到了结构在极限安全地震动下的受力状态及变形结果。

基于弹塑性动力分析的结构非线性响应及抗震设计

回顾与总结了结构在大震作用下的非线性动力反应分析成果 ,包括结构整体分析模型 ,构件单元模型 ,恢复力模型以及运动方程的求解等问题。基于平面杆系模型 ,针对结构在多遇及罕遇地震下的弹塑性时程响应计算结果及其与现行规范设计结果的对照 。

地下结构地震反应分析拟静力法与动力非线性时程法的比较

以典型的两层三跨地铁地下车站结构为研究对象,采用基于自由场位移场频域等效线性分析结果的反应位移法和反应加速度法分析地下结构的地震弯矩,并与基于ABAQUS软件的地下结构地震反应非线性时程分析的计算结果进行了比较,对比了不同地震动强度、结构刚度及顶板埋深对地下结构地震弯矩的影响。结果表明:输入地震动强度越大,拟静力法与动力非线性时程法计算结果之间的差异越大;地下结构刚度越大,两者之间的差异也越大;中等强度的地震动作用时,相对于动力非线性时程法的计算结果,浅埋结构的拟静力法结果偏大,深埋结构的拟静力法计算结果偏小;反应位移法和反应加速度法的计算结果差异很小。该研究结果对地下结构抗震设计方法的比选具有一定的指导意义。

基于非线性时程分析法的地下四层车站抗震研究

为了研究地铁车站的抗震性能,文中采用非线性时程分析法对南昌4号线某地下四层车站进行了抗震研究。

弹塑性时程分析法验算七层框架薄弱层

介绍了弹塑性时程分析方法,并把塑性时程分析方法结果和弹性时程分析方法结果与底部剪力法结果做了比较,以七层框架为例,阐明了弹塑性时程分析方法找出薄弱层的方法。

钢管混凝土受压柱弹塑性稳定极限承载力的非线性分析

基于U .L列式单元增量平衡方程 ,采用单元节点截面内力塑性系数法建立钢管混凝土柱单元弹塑性刚度矩阵 ,并编制了钢管混凝土受压柱弹塑性稳定极限承载力非线性分析程序 ,算例结果与文献试验结果良好接近 。

大跨度钢环壳预张力索网屋盖整体结构在罕遇地震下的一种弹塑性时程分析新方法

大跨度空间预张力钢结构体系的关键问题是预张力的设计。本文研究了一种新型的钢环壳+预张力索网屋盖结构体系在罕遇地震作用下的非线性分析。文中介绍了一种显式准静态分析计算拉索预应力的新思路,该方法可考虑几何非线性和材料非线性(钢材和混凝土非线性),同时考虑下部混凝土结构与上部钢屋盖相互影响的整体结构地震非线性分析。通过与隐式分析对比,证明了本文方法的有效性。同时,该新型结构体系的整体结构罕遇地震动力弹塑性时程分析表明:1、索网未进入屈服,钢环壳基本未屈服,仅个别杆件出现轻微塑性应变,整体钢屋盖基本满足大震不屈服性能目标;2、直接支撑屋盖的型钢混凝土柱个别位置出现了比较严重的损坏,应采取相应措施进行加强;3、钢屋盖和下部混凝土结构位移角未超过1/50,满足"大震不倒"的性能要求。研究结果为实际工程结构设计提供了有意义的参考建议。

某单跨框架非线性阻尼器加固设计及弹塑性分析

以不满足现行《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)要求的某单跨4层框架结构学校宿舍为研究对象,利用附加黏滞阻尼器对其进行加固,并在基于位移设计方法的理论基础上对阻尼器的布置进行设计(包括阻尼参数及阻尼器的数量及布置);在ETABS中建立有限元模型进行弹性时程分析,得到阻尼器具有明显的减震效果;论文提出简谐荷载法验算结构附加阻尼比,证明阻尼器设计的合理性;为保证阻尼器在大震作用下的正常工作,采用PERFORM-3D对结构进行弹塑性分析,证明阻尼器在大震作用下的有效性;另外采用基于抗震性能的思考,比较了有控结构与无控结构在大震作用下结构的性能,得到有控结构在大震作用下的性能优于无控结构,依据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010),有控结构的抗震构造可适当降低。

增量动力弹塑性分析方法的改进及其应用

本文主要对增量动力弹塑性分析(IDA)方法的两个方面作了改进:(1)以增量动力弹塑性分析方法的基本原理为基础,以快速非线性时程分析(FNA)方法为计算工具,形成快速增量动力弹塑性分析(FIDA)方法。(2)仅以IDA分析结果为基础,建立地震易损性曲线及地震破坏概率计算的离散型式。为了校验本文方法的可行性与有效性,应用增量动力弹塑性分析、模态增量动力弹塑性分析与快速增量动力弹塑性分析计算一个14层筒中筒结构试验模型,比较了用上述三种方法的计算误差与计算效率,比较了传统方法与本文方法计算该模型结构的地震易损性曲线的差别。

模糊混合控制结构体系的弹塑性时程分析

根据模糊理论及抗震结构混合控制理论,利用MATLAB语言编制了一套能对被动调谐质量阻尼器(PTMD)及消能减震相结合的体系进行弹塑性时程分析的计算机程序。使用该程序对模型结构进行基于模糊的弹塑性时程分析,并与试验结果相对比,分析表明二者吻合较好。最后提出了PTMD及消能减震相结合的体系的实用设计方法,同时给出数值算例以证实该控制体系在降低结构地震反应方面的有效性。对推动结构控制理论的发展具有理论意义和实用价值。

大跨度斜拉桥地震响应非线性时程分析

以有限元分析理论为基础,结合某大跨度斜拉桥工程实例,利用ANSYS软件建立有限元模型,通过修正后的ElCentro波分别考虑横向、竖向及纵向输入,采用时程分析方法对其进行地震反应分析。计算分析表明:考虑几何非线性后,结构的内力和位移响应明显增大,且对主梁和索塔内力与位移的影响程度及规律也不尽相同,须区别对待分析。同时表明该桥抗震性能良好,地震荷载不控制设计。由此得出结论,对于斜拉桥这类柔性体系,不可忽视结构几何非线性的影响。

导管架海洋平台结构静力弹塑性分析方法研究

以渤海一座导管架海洋平台为例,分别在两种不同的控制工况下采用静力弹塑性(Pushover)方法对其在地震作用中反应进行研究,采用能力谱法确定结构目标位移,同时进行结构在相同地震动下的弹塑性时程分析。通过比较Rushover分析方法及动力时程分析方法建立的结构能力曲线、节点位移、塑性铰分布等,证明了Pushover方法在导管架海洋平台结构抗震性能评价工作中是可行的。研究结果对实际工程中抗震性能决策有一定借鉴意义。

高层建筑结构几种抗震弹塑性分析方法的比较

在强震作用下 ,对高层建筑结构的非线性进行了分析 .详细讨论了时程分析法 ,Pushover方法等弹塑性方法的利弊 ,通过一算例对几种方法进行了比较 ,完善和发展了MPA方法 。

考虑土-结构相互作用高层框架结构静力弹塑性分析方法的研究

本文应用子结构方法对天然地基上带刚性整体基础 (箱型基础或筏板基础 )的高层框架结构进行了平面静力弹塑性 (Pushover)分析 ,地基阻抗采用拟合数值结果得到的近似公式 ,上部框架结构采用杆系模型。并就其水平荷载模式、目标位移等几个关键问题进行了研究。文末对一栋 12层的钢筋混凝土框架结构进行了静力弹塑性 (Pushover)分析 ,说明了本文建立的考虑土 -结构相互作用高层框架结构静力弹塑性 (Pushover)

空间网架结构弹塑性时程分析的关键技术

就弹塑性动力分析问题，针对空间网架结构陈述了其中的几个关键技术，并就恢复力模型问题首次提出了考虑杆件真实工作性态的模型多折线模型，在此基础上进一步推出结构的弹塑性刚度、团聚质量阵和阻尼阵．