ETH弹性动力时程分析

本资料阐述了并行计算在弹塑性地震动力时程反应分析中实现以及优化方法，采用CPU+GPU的异构平台，重点阐明并行计算算法、数据结构、显存利用以及优化方法等方面对SAUSAGE软件计算效率的作用，表明对弹塑性计算效率提高非常显著。

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。

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。

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.

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。

动力基础弹性半空间理论将地基假设为匀质弹性体，力学分析、数学运算均非常严密。然而地基土体远 非匀质，理论与实际情况差别较大，须经测试对比予以修正; 为了便于实用计算，在理论计算上作简化，将半空间等 效于单、双自由度的集总体系，但与实际情况亦有所差别，故可将动力基础弹性半空间理论的计算视作半理论半经 验。

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。

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。

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。

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

介绍了时程分析法的应用范围、 应用方法和计算步骤, 并对时程分析计算结果的处理方法进行了阐述, 论述了利 用计算机进行结构动力时程分析的设计方法, 以保证地震作用下的结构安全。

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

介绍了时程分析法的应用范围、应用方法和计算步骤，并对时程分析计算结果的处理方法进行了阐述，论述了利用计算机进行结构动力时程分析的设计方法，以保证地震作用下的结构安全。

应用SAP2000程序进行剪力墙非线性时程分析 为了研究用于结构地震反应分析与抗震设计的剪力墙单元非线性性能的动力分析模型，对SAP2000程序中的LINK单元进行了矩阵分析与力学参数研究，推倒了SAP2000中LINK单元的刚度矩阵，明确了各弹簧属性的物理意义，给出了弹簧线性等效刚度，相对转动中心高度和力位移关系的确定方法。对3个不同截面形状的剪力墙试件采用LINK单元进行简谐动力荷载作用下的非线性时程分析的计算结果与清华大学土木工程系对这3篇墙的拟静力试验得到水平力-位移滞回曲线的骨架线符合良好，这说明用LINK单元可以较好地模拟剪力墙的动力非线性行为。

论述了弧形钢闸门的动力稳定特性，值得收藏，请大家支持，谢谢

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.

结构地震反应时程分析中的阻尼研究

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。

现行抗震采用二阶段设计实现三水准Ⅲ设防目标。第一阶段设计是承载力验算，其地震力取第一水准的地震参数。在进行第一阶段设计的抗震验算时，对规则对称的结构可允许分别计算两个主轴方向，．即单向计算。可以认为单向计算是一种间化的分析方法。对质量和刚度明显不对称的结构，则不能用简化的单向计算，必须计入双向地震作用的影响。

北京 CBD 核心区 Z15 地块中国尊大厦是一栋地上108 层、地下 7 层、建筑总高度 528m、高宽比约 7. 2 的 复杂超高层建筑，是目前世界上8 度抗震设防烈度区在建的最高建筑。结构设计采用了巨型钢-混凝土筒中筒结构 体系。在施工图设计阶段，根据结构体系的最新调整情况对结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析，检验结构在 大震下的抗震性能。弹塑性时程分析时采用 ABAQUS 软件和自主开发的 S2A 程序将梁、柱、剪力墙、支撑及楼板等 构件的弹塑性在应力-应变层次上进行精确模拟，分析过程中考虑几何非线性，并采用显式积分算法。结果表明， 结构整体及绝大部分构件的抗震性能满足规范和性能目标的要求。基于塑性区模型的弹塑性时程分析对本工程 结构体系的优化起到了重要的作用。

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。

采用时程分析的模拟计算方法，以竖向振动加速度峰值作为评价标准，对那曲地区藏北高原商业生态长廊建设项目钢连廊竖向振动加速度进行分析与控制。根据人群密度，考虑五种不同时程工况，对布置TMD前后的钢连廊分别进行时程分析，较为全面地揭示了钢连廊的竖向振动。

建筑结构学报Journal of Building Structures 第32 卷第6 期2011 年6 月 Vol. 32 No. 6 June 2011 摘要:某超高层建筑造型和结构体系独特，其结构为刚度和质量均不对称的超高层双塔连体体系。由于南北两座塔楼的刚 度存在差异，结构的扭转反应明显。采用NosaCAD 有限元软件建立整体结构分析模型，分析结构在7 度多遇和罕遇地震下 的弹塑性时程反应，得到结构在地震作用下的变形、内力和破坏情况的变化过程。结果表明: 7 度多遇地震作用下，结构构 件未出现损坏; 罕遇地震作用下，结构最大层间位移角满足1 /100 的限值要求，结构框架梁柱未出现破坏，筒体构件破坏顺 序和分布较为合理，能在一定程度上耗散地震输入能量，结构可以满足“小震不坏，大震不倒”的设防要求; 根据构件的受力 及破坏情况，建议加强底部和加强层核心筒的配筋。

安联大厦弹塑性时程反应分析及抗震-陛能评价安联大厦弹塑性时程反应分析及抗震-陛能评价安联大厦弹塑性时程反应分析及抗震-陛能评价安联大厦弹塑性时程反应分析及抗震-陛能评价安联大厦弹塑性时程反应分析及抗震-陛能评价

利用空间弹塑性时程分析软件 EPDA , 采用 Taft 波 ,EL - centrol 波 , 兰州人工波分别沿 x 方向、 y 方向、 45 °方向分别输入地震波 , 对高烈度区某空间框架结构进行了弹塑性时程分析 , 找出其薄弱层的位置 , 给出了塑性铰出现的位置及规律 , 通过对计算结果的分析 , 给出了一些有益的结论 , 供设计人员参考 .

本资料介绍了考虑高振型阻尼影响弹塑性时程分析的原理与方法，并通过对沈阳宝能环球金融中心 T2 塔楼的大震弹塑性分析，比较了考虑高振型阻尼影响与未考虑高振型阻尼影响结果的差异性。

本项目某 CBD 文化设施采用钢框架-支撑结构体系，设计难点主要为大跨度、大悬挑及楼板开大洞等。采用ABAQUS 软件进行建模，并利用 ABAQUS 软件的瞬态动力学分析技术对此结构进行了弹性时程分析与弹塑性时程分析，分析了结构在多遇地震与罕遇地震作用下的时程响应。计算结果表明，结构的各项指标均满足规范要求。

曲率拱中，截面形心轴与中性轴不重合，其截面抗弯惯性矩与不考虑曲率影响的截面面积二阶矩有一 定的差别；当截面尺寸相对拱弧长来说较大时，此时拱为深拱，剪切变形的影响不能忽略。基于此认识，提出了 考虑曲率、剪切变形影响的深拱平面弹性稳定分析方法，讨论了圆弧拱在径向均布荷载作用下的面内稳定问题， 导出了临界荷载计算公式，比较了不同理论结果的差别，给出了弹性失稳与塑性屈曲的l临界系数和临界圆心角， 得出了一些重要结论。

结构失稳或结构屈曲：当结构所受载荷达到某一值时，若增加一微小的增量，则结构 的平衡位形将发生很大的改变，这种现象叫做结构失稳或结构屈曲。 结构稳定问题一般分为两类 : ★第一类失稳：又称平衡分岔失稳、分枝点失稳、特征值屈曲分析。结构失稳时相应 的荷载可称为屈曲荷载、临界荷载、压屈荷载或平衡分枝荷载。 ★第二类失稳：结构失稳时，平衡状态不发生质变，也称极值点失稳。结构失稳时相 应的荷载称为极限荷载或压溃荷载。 ●跳跃失稳：当荷载达到某值时，结构平衡状态发生一明显的跳跃，突然过渡到非邻 近的另一具有较大位移的平衡状态。可归入第二类失稳。

罕遇地震弹塑性静、动力分析

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。

现行抗震设防的目标是;遭受多遇地震影响时，结构处于弹性工作状态，一般不受损坏（第一水准）。当遭受设防烈度的地震影响时，结构进入弹塑性工作状态，可能损坏，经一般修理仍可继续使用（第二水准），当遭受罕遇地震影响时，结构有较大的弹塑性变形，但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏（第三水准）。

ABAQUS广州天建花园罕遇地震弹塑性时程分析报告.pdf 本工程位于广州市天河区珠江新城冼村南侧G1-1、G1-2地块，地面以上由北面2栋47层 的住宅（依次命名为A-1、A-2栋），南面2栋40层的住宅（依次命名为A-3、A-4栋），和东面 1栋38层的酒店及其1栋42层配套公寓组成，设四层地下室。

本资料为：北京饭店消能减振抗震加固分析与设计_时程分析法，内容详实，可供参考。

安联大厦是采用钢筋混凝土框架—核心筒结构形式的高层写字楼。为达到环保、健康的设计目的，建筑师给大厦设计了一个“呼吸”系统—通过东西、南北错开设置的空中花园和中部入口大堂直通屋面的中庭空间，实现了整个大楼的自然通风从而成为一栋节能的生态建筑。为满足建筑要求，楼板开大洞，两个核心筒之间部分楼层连接薄弱。本文采用结构分析软件perform—3D进行了安联大厦的弹塑性时程反应分析和抗震性能评估。研究表明：在罕遇地震作用下，结构的层间位移能够满足规范抗震要求，剪力墙先于框架柱进入非线性阶段，部分楼层在核心筒之间的薄弱连接仅对核心筒附近的框架柱的内力产生影响，但不影响整个结构的协调工作。

本资料为研究生课程《工程结构抗震分析》-时程分析法，ppt格式，共63页。 主要内容： §4-1 弹性时程分析法 §4-2 弹塑性时程分析法

本文档为广州国际金融城A塔罕遇地震弹塑性时程分析报告，包括：1 工程概况 2 进行罕遇地震弹塑性时程分析的目的 3 分析方法、分析软件、分析模型及分析步骤 3.1 分析方法 3.2 分析软件 3.3 非线性地震反应分析模型 4 结构抗震性能评价方法 4.1 结构的总体变形 4.2 构件性能目标 5 整体计算结果汇总 6 剪力墙损伤情况 7 外框架梁、柱损伤情况 8 楼板损伤情况 9 加强层伸臂、腰桁架钢材塑性应变情况 10 墙柱首层最大反力 11 罕遇地震弹塑性时程分析结论等。

据材料的弹模与结构频率有关的特征,提出了修正物理模型相似比尺及换算原型量的公式,实例分析表明换算结果更符合实际。