弹塑性有限元法基本理论与模拟方法

并联剪力墙弹塑性分析方法

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。

本资料为弹塑性力学问题的微分提法与基本解法，主要内容： 1、引言 2、基本方程 3、弹塑性力学问题的微分提法 4、弹性力学问题的基本解法 5、解的唯一性定理 6、圣维南原理 7、叠加原理

内容为：曲线连续刚构桥有限元分析理论 有限元法是将连续体分成有限个单元，单元间相互有结点连接的理想结点系统。分析时，先进行单元分析，用结点位移表示单元内力，然后将单元再合成结构，进行整体分析，建立整体平衡关系，由此求出结点位移。

清华陆新征博士的讲课ppt，主要讲解了当今弹塑性分析的理论基础及最新进展

结构三维弹塑性分析方法及其可靠性

基于弹塑性分析的结构性能设计方法探讨

建设工程监理基本理论与法规模拟

在总结底部框剪砖房和配筋砌块砌体的抗震性能研究成果的基础上，对底部框剪上部配筋砌块砌体结构的抗震特性进行了初步研究。采用层间剪切模型和三折线骨架曲线恢复力模型，分别按6、7、8度区的多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度，模拟此类房屋的线性和非线性地震反应。

依据大量实际工程弹性、弹塑性动力时程分析经验,结合实际工程应用,探讨了弹性、弹塑性动力时程分析方法中的一些基本问题。针对性地分析了动力时程分析方法中地震波的离散性;地震波如何与反应谱曲线在统计意义上相符;人工模拟地震波方法及其工程应用;弹性、弹塑性时程分析法选取地震波的基本原则;弹性时程分析法地震波的选取数量;如何将反应谱分析结果与时程分析结果取较大值等方面的问题。通过大量的算例分析可以看出,正确地应用弹性、弹塑性动力时程分析方法需要从多个方面进行准确理解和把握,教条地应用很难发挥弹性、弹塑性动力时程分析应有的作用。

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。

本文方法能够准确预测结构的极限承载力值与塑性铰发展过程。对于空间框架结构，每根杆件仅需划分一个单元，极大提高了计算效率、降低了计算成本。与塑性区法、纤维元法以及考虑截面翘曲的修正切线刚度法等相比，本文提出的方法具有物理概念明确、单元划分少、刚度矩阵简单、分析过程简洁、计算精度与效率高等显著特点，适于工程应用。

以工程实例说明弹性及弹塑性时程分析地震波选取的重要性；从“统计意义上相符”和“基底剪力的下限要求”等角度探讨了弹性时程分析选择地震波的基本原则和实际工程应用注意事项；通过基本理论分析和工程实例说明了如何利用位移谱在进行弹塑性时程分析时有效选取地震波。

钢筋混凝土剪力墙弹塑性分析可以采用微观方法和宏观方法，本文对这些方法进行了介绍和比较，尤其是对于剪力墙的宏观有限元模型进行了较详细的论述，指出了各自的优缺点。认为如果对高层剪力墙结构进行分析，应尽可能采用宏观方法，而对于宏观剪力墙模型的选取是至关重要的。在此基础上提出了一些有益的建议。

为研究钢筋混凝土圆柱的抗震性能，对轴压比为0.45的钢筋混凝土圆柱进行了伪静力实验。基OpenSEES的纤维模型，对柱水平力--位移曲线进行了有限元模拟。 1. 试验研究 1.1 试验工况及材料的力学性能 1.2 试件尺寸及配筋 1.3 加载方案 1.4 试验结果 2. OpenSEES有限元分析 2.1 OpenSEES分析介绍 2.2 OpenSEES TCL语言编程

罕遇地震弹塑性静、动力分析

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

本文以某超高层钢筋混凝土框架—核心筒结构为原型，采用ABAQUS软件对其在罕遇地震作用下的动力响应进行了动力弹塑性分析，给出了结构关键部位、关键构件在强烈地震作用下的动力响应规律及损坏程度的定量表达，进而对整体结构的抗震性能给出了评价及改进建议。

本资料为弹塑性力学塑性应力应变关系，内容要点 强化法则 Prager随动强化模型 增量理论 全量理论 稳定公设 典型例题

汪大绥-静力弹塑性分析.docx汪大绥-静力弹塑性分析.docx

该结构为 15 层框架) 剪力墙结构, 层高均为3. 6m, 其结构平面如图10 所示。以 5层为一个标准层。下面5 层柱混凝土标号为 C35, 梁混凝土标号为 C30, 柱截面为 0. 7m @ 0. 7m, 沿横向边跨梁截面为 0. 4m @ 0.65m, 中间跨横向梁及纵向梁截面为0. 4m @ 0. 45m, 横向墙厚0. 25m, 混凝土标号C35; 中间 5层柱混凝土标号为C30, 梁混凝土标号为 C25, 柱截面为 0. 6m @ 0. 6m, 沿横向边跨梁截面为 3m@ 0. 65m, 中间跨横向梁及纵向梁截面为0. 3m @ 0. 45m, 横向墙厚 0. 20m, 混凝土标号为 C30; 上面 5 层柱混凝土标号为 C25, 梁混凝土标号为C20, 柱截面为 0. 6m@ 0. 6m, 沿横向边跨梁截面为 3m @ 0. 65m, 中间跨横向梁及纵向梁截面为0. 3m @ 0. 45m,横向墙厚 0. 16m, 混凝土标号 C25。整个纵墙厚度均为0.16m。所有柱、梁截面受力主筋选用二级钢筋, 抗剪钢筋为一级钢筋。

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。

对理想的框架-核心筒结构双重抗震防线破坏模式进行剖析，提出“适度设防、合理破坏”的双重抗震防线控制目标，明确目标内涵的要点。提出一种“伪弹塑性”分析方法的思路和操作步骤，通过该方法可以得到框架-核心筒结构满足双重抗震防线性能的外框柱承载能力需求。基于此，提出“一种新的二道防线设计方法”，该方法无需控制外框柱按照刚度分配的地震剪力比例，而是直接采用一种精确的截面和配筋设计方法即可实现二道防线的性能要求。最后通过一个案例初步验证了新方法的有效性。

采用三次B样条积层有限条方法对结构进行离散，推导出结构的静平衡力、惯性力、地震力及其阻尼力的节点位移的表达式，由达朗贝尔原理，得到结构的动力平衡方程，采用预校正形式的Newmark法求解结构的动力方程。另外，根据等向强化准则，处理受压区混凝土材料及钢筋材料的弹塑性本构关系；应用分布裂缝模式，解决受拉区混凝土的开裂问题，由此实现了简体结构的弹塑性地震反应分析，最后通过实例比较分析，验证了方法的正确性与高效性。

：分析了填充墙与框架结构的相互作用，探讨了水平地震作用下填充墙对框架 主体结构抗震性能的有利影响和不利影响，指出概念设计、补充计算和构造措施有利 于保证结构在强烈地震作用下的安全性。

独基加防水板基础是近年来一种新的基础型式，可采用有限元方法进行计算。力学边界条件的合理设定是准确计算该类基础的关键问题。以基础的实际受力特点为基本依据，对常用的“倒楼盖”计算方法和“弹性地基”计算方法进行了初步探讨，明晰了其中的力学边界条件与计算假定，明确了两种方法的配筋模式。此外，进一步研究了抗浮荷载组合中的水浮力分项系数的确定方法。

采用有限条法分析了方钢管填充混凝土后的弹性及弹塑性屈曲性能,考虑了钢板受均匀压应力作用和应力梯度变化两种工况,计算了钢板的临界屈曲应力,分析了残余应力对临界屈曲应力的影响. 结果表明:当截面相对宽厚比低于30时,钢管内部填充混凝土并不能提高钢管的屈曲承载力;截面宽厚比超过30以后,随着截面宽厚比的增加,钢管内部填充混凝土后对钢管承载力的提高幅度越来越大,承载力提高幅度最大为空钢管承载力的2158倍;并能有效提高钢板的抗弯屈曲承载力;残余应力的存在使得钢板在弹性和弹塑性阶段的屈曲承载力降低,残余应力越大,临界屈曲应力越低.

硕士论文

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

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。

推荐一本好书，希望大家喜欢，ETABS在弹塑性动力分析做的非常不错，要安静下来好好学才有收获

通过大量复杂超限工程大震弹塑性时程分析的研究，提出了基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计理念。详细介绍了该设计方法的设计思路，并将其应用于各种复杂超限工程中。通过对具体案例的详细分析表明，基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计能够作为一种主动设计手段，指导设计人员有针对性地进行结构方案调整和局部构件调整，优化结构设计，在提高结构安全性的同时实现经济性。因此，基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计能够进一步完善我国现有的两阶段抗震设计方法，值得在结构抗震设计领域中推广。

重庆英利大厦采用框架-筒体结构形式，地面上高度为215.1m，属于超限高层建筑结构。利用ETABS程序对该结构进行了三维静力弹塑性分析，采用了多种水平荷载分布模式，进行了整体抗震性能评价。分析表明，在7度罕遇地震作用下出现了大量塑性铰，最大层间位移角为1/186（X向）、1/192（Y向），可满足7度大震不倒的要求，结构具有良好的抗震性能。

土是弹塑性交形体，先期固结压力使土塑性交形减小，土的弹性变形跟土类及压力有关，跟土的先期无关；根据土弹性、塑性变形跟先期压力之间变化规律，可以找出一个土的先期固结压力的测定方法

该文介绍了一种能够考虑三维约束的混凝土弹塑性本构模型。该模型能够描述普通混凝土和高强混凝土在三维应力下的强度提高和剪涨效应。该模型在Hai 一Westergaard应力空间采用三参数模型来描述混凝土的塑性加载，为了考虑混凝土的剪涨效应采用了非线性的塑性势函数，以及塑性体积应变作为混凝土的强化函数和软化函数的内变量。模型中的各参数都可归结为一个基本参数，而该参数可以通过单轴压缩试验进行标定，因而使模型具有极大的实用性和普遍性。模型计算结果和实验数据比较接近，可以很好地描述混凝土在约束应力条件下的强度提高和剪涨效应。

以振动台试验为基础,利用ABAQUS软件对试验原型进行了抗震模拟,根据模拟出的砌体模型损伤云图及相应受拉损伤参数(DAMAGET)值,判断砌体结构的裂缝位置和破坏程度。通过对比弹塑性时程分析数据与试验结果,验证了有限元模型各参数设置的合理性。建立三个有限元模型,比较模型间损伤参数值和结构的层间位移角,研究构造柱及材料强度对砌体结构抗震性能的影响。结果表明:应力集中的洞口附近首先出现受拉损伤,而构造柱的设置可延缓其发展,此外,材料强度对结构刚度产生的影响较大。

选择合适的地震动记录是采用弹塑性时程分析预测建筑结构地震响应的基础。列举了现有针对不同分析目的的三种地震动记录选取方法，比较了按不同方法建立的地震动记录选择集的地面运动峰值和反应谱特性，并通过分析两个不同初始周期框架结构的弹塑性地震响应，对不同地震动记录选取方法的分析结果进行了比较。研究结果表明，基于设计反应谱和基于最不利地震动的选取方法均与结构的初始周期相关，当结构在地震作用下刚度退化比较明显时，这些方法有可能难以达到预期的目标;而当地震动强度指标恰当、且选取的地震动记录数量较多时，基于台站和地震信息的选取方法不会造成过大的结构弹塑性地震响应的离散性，同时这种方法不依赖于结构的动力特性，操作简便，适用性强，适于在研究不同结构类型和不同动力特性建筑结构的抗震性能时应用。

本资料为：《钢筋混凝土结构非线性有限元理论与应用》，内容详细具体，可供参考。

提出一种有限元简化模拟桩筏基础体系的计算模型, 利用有限元软件ANSYS 实现这一计算过 程。利用此方法计算相应模型与实测结果对比, 计算数据较好的反映了桩筏基础的受力机理, 可为结构设计 分析提供一定的参考。