(文案)高层讲义(弹塑性静、动力分析)课件.ppt
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- 文案 高层 讲义 塑性 动力 分析 课件
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1、杨志勇中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部第1页,共93页。弹塑性分析目的、意义弹塑性分析目的、意义弹塑性分析方法弹塑性分析方法弹塑性分析的具体实现弹塑性分析的具体实现第2页,共93页。三水准设防中的“大震不倒”两阶段设计中的“第二阶段弹塑性变形验算”强震下变形验算的基本问题:计算薄弱层位移反应和变形能力;通过改善结构均匀性和加强薄弱层使得层间位移角满足限值要求。第3页,共93页。建筑抗震设计规范GB 50011-2001高层混凝土结构技术规程JGJ 3-2002高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98第4页,共93页。3.4.3条 竖向不规则结构应(宜)进行弹塑 性变形分析3.6.2条
2、 弹塑性分析可以根据具体情况采用 弹塑性静力、时程、简化方法5.5.2条 何种结构需要进行弹塑性变形验算5.5.3条 弹塑性变形验算方法5.5.4条 弹塑性分析的简化方法5.5.5条 弹塑性层间位移角限值第5页,共93页。1)8 度3、4类场地和9 度时高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架2)7 9 度时楼层屈服强度系数小于0.5 的钢筋混凝土框架结构3)高度大于150m 的钢结构4)甲类建筑和9 度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构5)采用隔震和消能减震设计的结构第6页,共93页。1)表5.1.21 所列高度范围且属于表3.4.2-2 所列竖向不规则类型的高层建筑结构2)7 度3、4类场地
3、和8 度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构3)板柱-抗震墙结构和底部框架砖房4)高度不大于150m 的高层钢结构第7页,共93页。4.6.4条,4.6.5条,5.1.13条,4.6.4条 有具体规定基本遵从于建筑抗震设计规范第8页,共93页。5.3.6条5.3.10条,5.4.4条,5.5.3条 有具体规定有层间侧移延性比规定第9页,共93页。动力弹塑性(时程)分析方法静力弹塑性分析方法简化弹塑性分析方法第10页,共93页。适应范围小薄弱层确定不准确弹塑性层间位移为估算结果第11页,共93页。理论基础较扎实的一种方法适用范围较为广泛对使用者要求较高计算时间相对较大EPDA中已经实现第12页,
4、共93页。单元模型梁、杆、柱、撑采用纤维束模型剪力墙采用弹塑性壳单元方程解法PCG解线性方程多种解动力微分方程方法多种解非线性方程方法接力SATWE、PMSAP程序,适用的结构类型广泛第13页,共93页。动力弹塑性分析方法示意图第14页,共93页。较动力弹塑性分析方法可一定程度节省计算时间与动力弹塑性分析方法互为补充PUSH中已经实现第15页,共93页。较为先进的单元类型先进的弧长法加载策略非线性方程叠代方法的多种选择波前法解线性方程病态方程的特殊解法处理接力SATWE程序,适应的结构类型广泛第16页,共93页。静力弹塑性分析方法示意图第17页,共93页。“一体化软件”实现弹塑性静、动力分析第
5、18页,共93页。“静力分析”与“动力分析”相结合“简单易用”与“广泛适用”相结合“计算效率”与“计算准确”相结合“初级用户”与“高端用户”相结合第19页,共93页。第20页,共93页。第21页,共93页。十分容易的形成弹塑性分析模型,避免烦杂的建模工作第22页,共93页。第23页,共93页。第24页,共93页。第25页,共93页。第26页,共93页。第27页,共93页。第28页,共93页。第29页,共93页。第30页,共93页。第31页,共93页。第32页,共93页。第33页,共93页。第34页,共93页。弹塑性分析并非高不可攀,可以简单易用近几年每年几十个的实际工程应用用户反应良好,一旦掌
6、握,反复使用弹塑性分析可以量化反映结构抵御罕遇 地震的性能第35页,共93页。16.2。弹塑性动力分析软件EPDA工程实例第36页,共93页。第37页,共93页。第38页,共93页。第39页,共93页。第40页,共93页。第41页,共93页。方便的实现大型复杂结构从复杂空间建模、弹性阶段设计到弹塑性分析工作第42页,共93页。通过隔震单元的隔震作用,显著降低罕遇地震下结构响应第43页,共93页。与ANSYS、ABAQUS等权威非线性分析软件进行了静力、动力弹塑性分析的充分验证第44页,共93页。简单的钢框架,高度非线性检验的整体程序框架,包括非线性迭代、静动力解法、纤维束梁单元,非线性本构关系
7、等核心计算程序第45页,共93页。-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150246810epdaabaqus-0.25-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2024681012abaqusepda-6第46页,共93页。算例二、9层钢框架模型第47页,共93页。-0.6-0.4-0.200.20.40.60.80246810abaqusepdaepda-细分6第48页,共93页。验证了混凝土非线性本构关系,纤维束混凝土梁、柱单元第49页,共93页。动力弹塑性分析EPDA与ABAQUS结果对比-0.03-0.02-0.0100.010.020.030
8、12345umatabaqusoriginalepda6epda81epda101第50页,共93页。第51页,共93页。动力弹塑性分析EPDA与ABAQUS结果对比-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.040.060.080123456epda-6abaqus-8第52页,共93页。第一次开裂时,剪力墙受拉裂缝EPDA与ABAQUS情况第53页,共93页。动力弹塑性分析EPDA与ABAQUS结果对比-0.015-0.01-0.00500.0050.010.0150.020123456epdaabaqus-original第54页,共93页。第55页,共93页。动力弹塑性分析E
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