框架结构静力与动力弹塑性抗震分析对比研究

1968年日本的十橳冲地震中不少按等效静力方法进行抗震设防的多层钢筋混凝土结构遭到了严重破坏，1971年美国San Fernando地震、1975年日本大分地震也出现了类似的情况。相反1957年墨西哥城地震中16层的许多建筑物遭到破坏，而首次采用了动力弹塑性分析的一座44层建筑物却安然无恙；1985年该建筑又经历了一次8.1级地震依然完好无损。

地震区某高层框架结构，当大会议室设在顶层时，形成顶层局部单跨框架，当大会议室设在底层时，形成底部转换层，利用静力和动力弹塑性分析方法，对两种结构布置方式进行了比较，并提出了设计建议。

绍了开展弹塑性时程分析研究的必要性、现代集团结构分析与设计研究学科中心开展此项研究的情况，并结合实际工程阐述了在计算分析过程中需要重点注意的几个具体问题及一些工程感受，最后展望了今后开展工作的方向。

环贸广场塔楼为超限高层结构， 基于 PEＲFOＲM-3D 软件， 采用弹塑性时程分析方法对结构在罕遇地震作用下的抗震性能进行了评估， 分析结果表明结构整体损伤处于轻度到中度之间。

深业上城高塔为一大型酒店和办公的超高层建筑，地上 80 层，结构高度 388 米。塔楼采用了巨型框架+核心筒结构体系，其中巨型外框架由巨柱、带状桁架组成、双层环梁及型钢混凝土连接梁组成。采用型钢混凝土连接梁联系外框架和核心筒而不设伸臂是本塔楼结构的一个创新点。通过 7 组罕遇地震波作用下的动力弹塑性分析，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；最大弹塑性位移角大于 1/100 规范限值要求；连梁和型钢混凝土连接的梁大部分出现了混凝土的受压塑性损伤，很好的起到了耗能作用；剪力墙混凝土的受压损伤因子较小，巨柱及带状桁架保持弹性，结构可以满足“大震不倒”的性能目标。

赣州西站整体形象为舒展的腾飞之翼，展现了赣州生机勃勃的城市精神风貌，建筑效果见图1。主站房为线上式高架站房，采用“桥建合一”的结构形式。车站总建筑面积91572.6m2，其中站房建筑面积49864.7m2，站台雨棚面积11943m2。

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本资料为抗震性能设计与弹塑性时程分析，主要内容 一、规范条文梳理 二、性能设计与弹塑性时程分析一般流程 三、弹塑性分析提供的结果和性能评价 四、工程案例

弹塑性时程分析在结构抗震设计中的应用研究弹塑性时程分析在结构抗震设计中的应用研究弹塑性时程分析在结构抗震设计中的应用研究弹塑性时程分析在结构抗震设计中的应用研究

已知条件如下： 从一层到6层，刚度(Kn/mm): 583.970 583.264 583.264 474.254 474.254 454.756 屈服位移：(mm) 14.3 12.2 12.5 10.1 9.1 8.4 各层重力代表值：(KN) 10360 9330 9330 9330 9330 6130 受eicentro地震波（1940年，南北方向，可从论坛上下载论坛上的峰值为341.7），峰值0.40g，，求各层层间位移。 阻尼比取为0.05。 以周福霖为代表的研究团体得出结果如下： 各层位移（从一层到6层）(mm)(层间位移) 36.5 40.6 14.8 60.4 19.1 7.69 我编的程序的运行结果如下：(mm)层间位移 35.1 47.5 15.5 68.9 18.5 7.56 各层位移(相对地面的楼层位移)(MM)从一层到6层) 35.1 66.2 81.2 138.6 153.3 156.2

介绍了运用midas Building 程序对某超高层框筒结构进行动力弹塑性分析，总结了midas Building 程序进行弹塑性分析的 主要技术参数。通过与弹性分析进行对比，说明弹塑性分析更能反映实际情况，能对结构的抗震性能给出更合理全面的评价，并 对工程设计给出指

为了改善某未按图施工的平面不规则钢框架结构房屋的抗震性能,采用局部增设钢支撑对其进行抗震加固.利用SAP2000软件建立空间模型,对该钢框架结构按现状及加固后两种工况进行动力时程分析,探究其在各种地震工况作用下的抗震性能,研究结构的顶层位移反应、层间位移分布和基底剪力分布的影响.分析表明,优化后的加固方案使结构体系抗震变形得到控制,扭转效应明显减少,为类似工程的抗震加固提供了参考.

本文对结构在地震作用下的整体反应和构件损伤情况进行了分析和评估，可供参考。

以某体育馆网架为研究对象!建立其参数化模型!利用有限元分析软件 A4!T! 对其进行整体结构静力分析"自由振动模态分析和随机振动分析!得到该网架的振动模态频率和振型!确定网架在地震波作用下关键节点的PSD 响应!所得结果可对验证原设计和指导设计修改提供理论依据#

罕遇地震弹塑性静、动力分析

介绍弹塑性动力时程分析的基本原理和分析方法，并以某钢筋混凝土高层双塔连体结构为研究对象，建立大楼结构的分析模型，分别对结构进行了不同设防烈度和不同场地类别下的弹塑性动力时程分析，并进一步考虑P-△效应对结构的影响，对结构的抗震性能进行评估。

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此例题将介绍利用MIDAS/Gen做动力弹塑性分析的整个过程，以及查看分析结果的方法。 此例题的步骤如下: 1. 简要 2. 设定操作环境及定义材料和截面 3. 用建模助手建立模型平面 4. 生成框架柱 5. 楼层复制及生成层数据文件 6. 定义边界条件 7. 输入楼面荷载 8. 定义结构类型 9. 定义质量 10. 定义配筋 11. 定义及分配铰特性值 12. 输入时程分析数据 13. 运行分析 14. 查看结果

　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。

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为提高ABAQUS在超高层建筑动力弹塑性模拟方面的适用性问题,提高ABAQUS的建模、计算效率及应用的灵活性,基于塑性损伤力学理论独立开发了适用于混凝土梁柱纤维模型的混凝土一维拉压循环加载材料模型。

总结分析国内外地震波研究成果，结合中国相关规范，提出地震波选取原则：根据结构动力特性、反应谱曲线初选地震波，对结构进行弹性时程分析；然后对其分析结果依据振型分解反应谱法基底剪力的“下限”要求以及波的离散性筛选地震波，确定动力弹塑性时程分析的地震波；最后对弹塑性分析计算过程及结果进行分析判断，确保分析结果真实可靠 ．理论分析和具体工程实例表明，利用这一原则选取地震波，概念比较清晰，实施相对简单，有利于在结构动力弹塑性分析过程中迅速选择合适的地震波．

真实反映地震作用的频谱、峰值、持时等。真实反映结构的弹塑性和各界振型贡献。

惠州合生国际大酒店为超 级高度的超限高层建筑 设计中利用 进行了罕遇地震下的动力弹塑性时程 分析 研究了结构在实际地震作用下出现的破坏模式和塑性发展特点 对结构的抗震性能作出较合理的全面评价 发现并了解 结构的抗震薄弱部位 最后为加强结构整体抗震能力提出若干建议和措

大连某超高层公寓动力弹塑性时程分析，对于需要计算动力弹塑性时程分析的各位工程师提供一定的帮助与指导

基于动力弹塑性分析，介绍了三个大跨度场馆的大震下安全度评价和优化设计，通过对核心筒和钢构件截面的优化，形成合理的结构破坏模式，达到节省钢材并减少剪力墙和主要受力构件在大震下塑性屈服的目的。大震下动力弹塑性分析不仅为第二阶段设计提供了验算手段，同时也为第一阶段结构设计优化提供了依据。

主要内容 0、概述 1、动力弹塑性分析目的与分析方法 2、结构抗震性能评价指标 3、施工过程计算 4、动力特性计算 5、罕遇地震弹塑性动力时程分析 5.1地震波选取 5.2各地震波组分析结果汇总 5.3US106波X主方向下核心筒损伤情况 5.4US106波X主方向下框架构件性能评价 6、结论

世茂深坑酒店主体建筑依崖壁建造，为独特的上下两点支承结构体系。与考虑行波效应的多点输入不同，需要考虑幅值差的多点输入地震反应，相应的多点输入采用了位移时程波而不是加速度时程波。结构采用钢管混凝土柱框架-支撑结构体系，钢管混凝土柱的非线性力学性能指标应用了“统一理论”。运用 SAP2000 和ABAQUS 有限元分析软件，重点分析了在罕遇地震作用下结构弹塑性时程响应。

我国抗震规范 GB 50011 — 2001 采用“三水准设防 ”、“二阶段设计 ”的办法 , 在小震下进行承载力设计和弹性变形验算 , 在大震下进行弹塑性变形验算 , 以保证“小震不坏 ” , “大震不倒 ”。但在“中震可修 ”水准上并没有给出具体量化的性能指标。文中以层间位移角作为性态指标 , 将“中震可修 ”性态目标划分为“轻微损坏 ”和“中等破坏 ”两阶段。采用结构三维非线性动力分析程序 CANNY 对一按现行规范设计的框架结构进行了计算 , 得出了该结构在中震作用下的变形及破坏情况 , 分析了按现行规范设计的该框架在中震下的性态以及是否中震可修 , 并在此基础上进行的一典型框架在上述两性能目标 下的设计 , 得出了各性能目标下的结构内力、变形及破坏情况 , 以及结构所需的截面尺寸及配筋情况 , 对 实行多性态设计有一定的参考价值。

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。

本资料为Abaqus显式动力弹塑性分析技术在建筑结构领域的应用，主要内容： 1. 从动力时程积分法看显式与隐式算法的不同 1.1 Newmark隐式积分法 1.2 拉格朗日显式积分法 1.3 隐式积分法的优势与劣势 1.4 显式积分法的优势与劣势 1.5 弹塑性动力时程分析选择显示方法的必然性 2.弹塑性动力时程分析中各类软件的应用现状 2.1 隐式积分法的代表：Ansys，Sap2000，Midas 2.2 完全显示积分法的代表：LS－Dyna 2.3 前期隐式静力分析＋后期显示动力时程分析：Abaqus Standard＋Explicit 3. 弹塑性动力时程分析对高端计算软件的能力要求 3.1 带混凝土弹塑性损伤模型的梁单元和壳单元 3.2 同时具备隐式和显式分析能力，且所采用单元可顺利实现显隐间的内力与刚度传递 4. 广州数力顾问有限公司在应用Abaqus进行弹塑性分析中所作的工作

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利用 S A P2000 软件的静力非线性分析方法 ( p u s hove r) 中自定义侧向力分布的功能 , 模拟钢丝绳的不断增加的拉力 ( 最后达到断绳荷载 ) , 同时计算中考虑钢井架的几何及材料非线 性 , 求得钢井架的极限承载力 ; 建立钢井架在钢丝绳拉力作用下的荷载 - 位移 ( 杆件内力 ) 曲线 , 为钢井架优化设计提供帮助 。 　　

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与传统的框架- 剪力墙结构相比, 斜撑框架结构是一种受力更为合理、 经济的结构体系. 分别 采用有限元分析程序 Algor FEAS 和商用建筑结构分析设计程序 TAT,并应用振型分解反应谱方法和时 程分析法,对斜撑框架结构的地震反应进行了对比分析计算. 计算结果表明: 采用不同的计算方法与计 算程序得到的斜撑框架结构体系的自振特性相差较大,而结构的内力相差不大; 目前的商用软件如 TAT 可适用于斜撑框架结构的工程设计.

本资料为基于ABAQUS的悬臂梁的弹塑性弯曲分析，目录： 1. 问题描述 2. 理论分析 3. 有限元分析 3.1 有限元模型 3.2 材料属性定义 3.3 分析步的定义 3.4 载荷施加和边界条件 3.5 网格划分 3.6 结果及分析 4.总结

框架剪力墙结构弹塑性地震反应分析.pdf