LSDYNA在建筑结构弹塑性分析中的应用刘浩钟聪明刘鹏

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舟山行政中心双塔连体高层建筑的抗震分析与设计 高层连体结构弹塑性分析及处理措施

甘肃省大剧院兼会议中心工程平面选型复杂，出现局部楼层错层、楼板开大洞、局部竖向构件局部转换等，属于特别复杂的高层建筑结构，给结构设计带来了很多新的课题和理念．

本资料为工程结构抗震分析--静力弹塑性分析法，主要内容： 1. 传统抗震设计理论 2. 基于性态的抗震设计理论 3. 地震设防水准 4. 结构抗震性态目标 5. 抗震性态目标矩阵 6. 性态抗震设计理论 7. 结构抗震性态评估 8. 基于性态的抗震设计方法

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

钢筋混凝上结构是现代上木上程中最常用的结构形式。本文针对运用ANSYS进行钢筋混凝上结构的弹塑性分析，通过与理论解比较，依据分析对象的结构层次(结构、构件)、分析类型(静力单调加载、反复加载)、荷载水平(线弹性、弹塑性)，讨论了单兀类型、材料一模型及模型参数的选取，必要时甚至采用UPF等_次开发上具进行分析。分析表明，合理的模型可以得到令人满意的结果。

钢筋混凝土结构是现代土木工程中最常用的结构形式。本文针对运用ANSYS 进行钢筋混凝土结 构的弹塑性分析，通过与理论解比较，依据分析对象的结构层次（结构、构件）、分析类型（静 力单调加载、反复加载）、荷载水平（线弹性、弹塑性），讨论了单元类型、材料模型及模型参 数的选取，必要时甚至采用UPF 等二次开发工具进行分析。分析表明，合理的模型可以得到令 人满意的结果。 关键

Push2over 分析是实现基于性能抗震设计的重要方法之一,阐述了Push2over 分析的基本 原理和方法,给出适合我国抗震规范的、利用SAP2000 程序进行Push2over 分析的计算步骤,并用 一框架结构实例说明. 分析结果包括底部剪力- 顶部位移结构破坏时塑性铰的分布等,利用分析 结果对结构的抗震性能做出了评估. 表明Push2over 分析是现阶段对结构在罕遇地震作用下进行 弹塑性分析的有效方法.

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．

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。

本文档为连体结构动力弹塑性分析报告-使用midas-building，包括：1.连体结构动力弹塑性分析报告-使用midas-building 2.弹塑性动力时程分析结果的分析 3.结构弹塑性发展历程及抗震性能总结等。

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。

采用了弹塑性纤维单元模拟钢筋混凝土梁、柱杆件, 通过材料应力-应变本构关系对截面动态积分, 直接得到构件刚度及恢复力特性, 提出了适用于该模型的计算方法和相应的钢筋和混凝土材料单轴应力-应变本构关系。并应用通用有限元软件ABAQUS 对钢筋混凝土悬臂柱及钢筋混凝土框架进行了拟动力反复加载计算, 并与试验结果进行对比分析。

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。

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。

用SAP2000对一幢五层异形柱框架结构进行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。

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。

结构资料-结构书本-适用于全国各大建筑-设计院及房地产开发商一线设计人员。

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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

　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。

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。

通过纤维模型模拟构件的轴力和弯矩作用，添加单轴剪切弹簧考虑构件的剪切性能，对钢筋混凝土核心筒进行了数值模拟计算分析，研究了核心筒在不同轴压比、连梁刚度、配筋率、高宽比以及加载角度下的力学性能，并与试验进行对比，结果吻合较好，表明纤维模型对核心筒分析的有效性。

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。

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。

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。

天津现代城 A 区塔楼为大高宽比超高层结构，采用钢筋混凝土框架-支撑-核心筒结构体系，解决了结构短向刚度弱、两向刚度相差大的问题，结构支撑体系采用了普通钢支撑与屈曲约束支撑混合布置的形式，实现地震作用下支撑先于核心筒墙体进入屈服状态，支撑体系既保证结构的刚度，又发挥屈曲约束支撑耗能能力的设计思想。针对结构特点，采用 EPDA 软件、SAUSAGE 软件和 ABAQUS 软件进行了中震及大震作用下的弹塑性时程分析，得到了支撑受力及结构的损伤状态。分析表明，中震作用下结构主要抗侧力构件基本处于弹性工作状态;大震作用下结构底层核心筒、底层框支柱、与支撑相连框架柱等关键构件出现轻微至中等程度损伤;结构变形满足规范相关要求，结构体系合理可行。

在PERFORM 3D软件中,建立了基于纤维模型理论、适用于钢筋混凝土(RC)框架-核心筒结构抗震性能评估的弹塑性分析模型,并给出了非线性模拟中所需要的钢筋及混凝土材料本构、连梁剪切铰变形性能等其他参数建议取值。

深圳平安金融中心塔楼动力弹塑性分析_杨先桥:深圳平安金融中心主塔楼地上118 层，塔尖高度660m，结构高度597m。将主塔楼ETABS 模型转为SAP2000 模型后，

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。

长沙远大天空城市主楼高度 838m（结构高度 727.2m），采用密柱深梁框架构成的束筒结构体系，主体结构采用纯钢结构。为了研究结构在罕遇地震作用下的变形形态、构件塑性及损伤情况以及整体结构的弹塑性行为，寻找结构的薄弱层或薄弱部位，从而对其抗震性能进行评价，采用 ABAQUS 软件对主楼结构进行了罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析。分析结果表明，罕遇地震下结构层间位移角满足要求；主要构件基本保持弹性工作状态，满足预定的抗震性能目标要求；整体结构基本处于弹性状态，满足规范的要求，表现出良好的抗震性能。

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。

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

为了对重庆奥林匹克体育中心网壳结构铸钢球节点承载安全性作出评价，本文对一关键节点进行了弹塑性分析和 实体试验研究。通过对该节点有限元模型的弹塑性分析，得到节点应力、应变分布情况。通过铸钢球节点结构的实体试验， 得到表面各测点应力测试值。结合理论分析和实体试验，分析了铸钢球节点的传力路径和和受力特点，指出其应力从连接 端口到球体“高D 低D 高D 低”的变化规律，按<$’ E,323 强度理论对其承载能力做出了评价。将管身应力与管脚应力的比 值作为反映应力集中程度的一项重要指标，对此进行分析并指出，大型铸钢球节点设计时可以通过控制该比值优化应力 传递路径。

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

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。

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 。