PKPM软件应用之弹性、弹塑性时程分析法的应用

PKPM软件应用之混凝土柱实腹钢梁单层厂房设计建议

提 要 太原市政务中心地上 7 层，总高度 34.2m，平面尺寸 166m×154m。将 SATWE 分析模型转换成 PKPM-SAUSAGE分析模型，二者模态分析结果相近。选取 2 组天然波、1 组人工波，以研究结构的动力弹塑性响应，得到结构在罕遇地震作用下的变形、内力和损伤情况。分析结果反映了结构在罕遇地震作用下构件塑性损伤发展过程，以及由此引起的结构刚度退化和塑性损伤耗能。剪力墙连梁出现不同程度的损伤，大部分剪力墙墙肢受压损伤因子较小，钢桁架未出现屈服。考虑材料非线性的结构最大弹塑性层间位移角均满足 1/100 的规范限值要求，结构满足大震不倒的设防要求。

本资料为PKPM专题之多高层结构的弹塑性分析，内容包括： 1 结构弹塑性分析的规范要求 2 弹塑性分析软件EPDA&EPSA简介 3 弹塑性动力分析软件EPDA功能实现 4 弹塑性静力分析软件EPSA功能实现 5 如何有效地使用弹塑性分析软件EPDA&EPSA

PKPM软件应用讲解(结合高规)、竖向地震、偶然偏心··

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

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。

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

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。

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罕遇地震弹塑性静、动力分析

砌体结构是我国应用最广的一类结构，主要包括多层砌体结构、底框-抗震墙结构和小高层配筋砌块砌体结构等，砌块的材料包括烧结砖、蒸压砖和混凝土小型空心砌块等。

近年来，国内外高层建筑发展迅速，现代高层建筑向着体型复杂、功能多样的综合性发展。这一方面为人们提供了良好的生活环境和工作条件，体现了建筑设计的人性化理念；另一方面也使建筑结构受力复杂、抗震性能变差、结构分析和设计方法复杂化。因此，从结构受力和抗震性能方面来说，工程设计中不宜采用复杂高层建筑结构，但实际工程中往往会遇到这些复杂结构，如带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构和多塔楼结构等。为了使读者对这些复杂结构有所了解，本章简要介绍其受力特点和设计方法。

近年来带地下室的多高层建筑越来越多，这是由地下室的特殊功能决定的：1、满足结构设计需求，带地下室的建筑加大了基础埋置深度，地面以下部分受到回填土的约束，有利于提高结构整体抗震性能及减少基础沉降。2、满足使用功能需求，带地下室的建筑增加了有效使用面积，将商场和停车库转入地下，有利于地上的绿化美化及道路景观设计。3、满足平战结合需求，地下建筑平时可作为地下通道或储藏室，战时可用于人民防空，还可以应对紧急突发事件的特殊需求。

PKPM软件应用之底部框架——抗震墙房屋的设计

PKPM软件应用之常用结构计算软件与结构概念设计

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。

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。

本文通过对道路工程线路中线和路基边桩关系的分析，总结出一种更精确、更快捷、更方便的路基边桩放样方法以及CASIO编程计算器和AutoCAD相接合在工程测量中的应用。

探讨了CAD中几何模型输入ANSYS时的数据接口问题，结合不同数据转换对象，分析ANSYS与CAD程序的数据转换技术及应用技巧，并介绍了不同转换法的优缺点，为ANSYS与CAD软件联合建模时，数据接口的使用及数据转换方法的选用提供了参考。

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。

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在建筑工程产品越来越市场化的今天，由于建筑功能和市场的需要，多塔结构、连体结构、错层结构、带转换层的结构等复杂的结构获得了较广泛的应用；建筑结构的平面和立面的布置也越来越复杂多样，建筑结构的楼板除传统的较完整、较规则的楼板外，大开洞楼板、有较大凹入的楼板、较狭长的楼板、局部变窄的楼板等在工程中也随处可见。对这些复杂的结构和复杂的楼板，在采用PKPM 系列软件进行结构整体计算时，楼板刚度的合理假定就成为一个很重要的问题，它不仅影响结构的计算效率，更重要的是它直接决定了计算结果的精度、可靠性和实用价值。

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振动现象是机床设计中所面临的问题之一，它会产生加工误差，影响零件的加工精度。模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性，本文建立了某型立铣床床身的三维有限元模型，并利用大型有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析，从而得出床身前+阶固有频率和振型。

利用有限元分析软件ANSYS对粘钢加固的钢筋混凝土结构进行分析，关键是模型的建立，如果模型建立不当，就会出现错误结果或出现较大误差．通过对ANSYS在粘钢加固的钢筋混凝土结构分析中的应用研究，结合具体粘钢加固钢筋混凝土梁的特点，从模型建立的方式、材料的本构关系、有限元单元的选择、边界条件的模拟、求解设置、收敛等方面，较为详细地给出了建立有限元模型的方法，并结合工程加固实例介绍了ANSYS在工程中的应用，同时提供了创建钢筋单元的部分命令流．ANSYS计算结果表明，采用数值模拟来研究粘钢加固钢筋混凝土梁，可以获得可靠的结果，也可取得较好的经济效益．在工程实践中可以采用该方法作为辅助设计方法，对结构粘钢加固设计分析具有借鉴意义．

MIDAS软件应用之转换梁分析和设计 此例题将介绍利用MIDAS进行框架结构转换梁分析和设计的整个过程。工程中为了简便，有时将转换深梁直接用梁单元模拟。本例题中为了对比，对转换梁分别采用三种单元（梁单元、板单元和实体单元）进行模拟，以揭示转换深梁与一般浅梁的区别。 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 4.生成框架柱 5.楼层复制及生成层数据 6.定义边界条件 7.输入楼面荷载

在工程设计过程中有很多计算采用的系数表都要用到线性插值问题，在一次线性插值中可以Excel中一次输值得到解决，但二次线性插值(指横纵坐标都要进行插值)在Excel中得二次输值才能得到结果，这个过程很麻烦。所以找一个解决插值问题的方法对于设计人员在设计中会有很大的帮助，会节省很多的时间。

花篮螺 丝是 电厂管道支吊架 中的重要零件 {如图 1 所示) ， 发 生断裂将可能危及整个 管道系统的安全运行 ， 因此对 它的设 计强度有严格的要求 传 统的设计法基于简化模型进行 简单的 力学验算 ． 设计精 度较差 ，设计结果往往偏于保 守。 另一方面 ，简单的设计法无法 准确判斯结构中的最危险之处， 因而无法对结构进行有针对性 的改进 。 本文讨论的花篮螺丝在试验中曾经出现连接螺丝断 裂 、 拉 筋与头部拐角灶开裂的问题 ， 因而将连接螺丝 的材料改 成高强度的， 并对结构形式进行了改变。 但新的设计能否达到 要求? 我们 利用 自编的弹塑性有限元程序对其进行了分析 ， 并 在 拉伸试 验机 上进行 了测试 ， 从 而得 到 了新 的设计 的 强度情 况 ．为改进工作提供 了基础。

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。

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。

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。

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。

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