实干、实践、积累、思考、创新！ Tag: 结构工程博士 结构工程师 伪程序员 结构抗震 地震工程 超限设计 软件定制 环评减振 振动控制 减隔震 施工过程模拟 小品钢结构 有限元研发 参数化设计 大震弹塑性
实干、实践、积累、思考、创新。 测试模型发现，用Ritz向量法算模态，会出现这样的问题： （1）模态数量默认是3的倍数，不管输入计算模态阶数是多少阶，实际计算的模态数量都是3的倍数，比如输入计算2个模态，实际会计算3个模态，可能认为这样会精度高一点。 （2）计算模态阶数不同，实际算出来同阶模态是可能不同的，振型形状及周期都不同，原本第三阶周期都是扭转的了，但仅算3阶及6阶模态时，第三阶为平动了。这个有点迷了。。。。。。不知道是不是内部存在什么排序，毕竟存在迭代。但仅算3阶及6阶模态时第3阶平动对应的振型及周期在算30阶模态的振型上似乎也没找到对应。 不过，以上只是测试，如果实际输入正常的模态数量。应该是没问题的。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 题目可能好像提的不是太专业，因为通常轴压比说的是抗震的情况下的概念，所以这里加上了双引号。不过，不要在意这些细节。起因是，小伙伴在群里讨论轴压比的相关问题：混凝土柱的轴压比是不是不能大于1.0，非抗震情况下是不是不能比1.0大太多？ 先引出轴压比的公式，对于普通混凝土柱，设计轴压比的定义为 N/(fc*A)。N为设计轴力（抗规为考虑地震组合下的轴力值），fc为混凝土轴心抗压强度，A为混凝土截面面积。 这里面有两个问题： （1）轴压比是否大于1.0？ （2）轴压比如果能大于1.0，能大多少？ 在混凝土结构设计中，构件的轴压比，是抗震设计时提出的概念。在地震作用下，构件存在往复变形，限制竖向RC构件的轴压比不过大主要是为了提高构件在往复荷载作用下的延性。因为，在相同构件配筋条件下，轴压比越大，构件越倾向于小偏心受压破坏（脆性），轴压比越小，越倾向于大偏心受压破坏（延性好）。在非抗震设计情况下，因为构件不存在地震情况下的往复荷载作用，因此对延性无直接控制要求，侧重强调构件的承载力，规范对“轴压比”无直接控制。 限制轴压比，主要是控制构件延性。从轴压比的公式也可以看出，轴压比等于1.0也不是构件破坏的临界条件，因为公式没有考虑钢筋的作用，1.0仅表示压力全为混凝土承担，素混凝土情况下，构件破坏。 因此，问题1的回答是： 轴压比是可以大于1.0的，即便是抗震设计情况下，也可以大于1.0。抗震规范规定，当对柱子采取了可靠的提高延性的加强措施后（如附加芯柱、对柱的箍筋采用螺旋箍加密布置等等），可以提高柱的轴压比限值，最大不大于1.05。 对于问题2，抗震设计时，规范要求不大于1.05，对于非抗震设计的柱子，虽然不直接控制柱的轴压比，但柱的要满足承载力要求，当柱达到极限受压承载力时，也有对应的“轴压比”，此时的“轴压比”可以有多大？ 对于常规柱，当柱不受弯仅受压时，即轴心受压时，柱能承受的轴压力最大，轴压比也最大（从PM曲线可知）。 为此，以轴心受压柱为例，通过求解轴心受压柱的承载力，即可反算出非抗震情况下，柱的轴压比。 假定柱子截面尺寸为 500*500，混凝土强度等级为C35，钢筋采用HRB400，层高为3300的底层柱，则依据《混凝土结构设计规范》6.2.15节，在假定柱配筋率的情况下，可反算柱的轴心抗压承载力N，由N可计算对应的“轴压比”。具体计算过程如下： 由以上分析可见：随着配筋率的增加，轴压比线性增加，对于混凝土等级C35，常规配筋率为2~5%的柱，最大轴压比为1.270-1.825之间，最大轴压比均大于1.0，最大为1.825。 采用同样的方式，我们可以获得C35~C60的柱子随着配筋率的变化最大轴压比的变化，如下图所示： 由上图可见，相同配筋率情况下，混凝土等级越大，最大轴压比越小。 将不同混凝土等级5%配筋率情况下柱的最大轴压比数据进行整理，并绘图，结果如下： 由此可见，非抗震情况下，C60柱最大轴压比为1.444，C35柱最大轴压比1.825。由于5%配筋率是一个较大的配筋率，因此，上述5%配筋率反算的柱的最大轴压比，可以认为是一个较大值。 相关博文( Related Topics) [01] [工具][软件][规范] 广东省标准《高层建筑混凝土结构设计规范》反应谱计算工具 [02] [结构力学][结构设计] 两端固支梁弯矩为0点距端部的距离 …
实干、实践、积累、思考、创新。 7月拖到现在11月，终于可以更新了．．．．．． 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 基于FEMA 440等效线性化法 Pushover分析方法 的性能点求解程序。( A program for the Solution of Pushover Performance Point based on FEMA 440 Equivalent …
实干、实践、积累、思考、创新。 在YJK前处理及计算参数中的周期折减系数会影响后处理周期结果的输出吗？ 答案是：不会。后处理结果中的周期给出的是不考虑周期折减系数的周期结果，但是地震力会考虑周期折减进行计算。 统计结果如下表所示： 模型序号 1 2 工程名称 折减系数1.0 折减系数0.75 计算振型数 15 15 T1 0.4869(1.00:0.00+1.00,0.00) 0.4869(1.00:0.00+1.00,0.00) T2 0.4732(1.00:1.00+0.00,0.00) 0.4732(1.00:1.00+0.00,0.00) T3 0.4068(0.00:0.00+0.00,1.00) 0.4068(0.00:0.00+0.00,1.00) T4 0.1522(1.00:0.00+1.00,0.00) 0.1522(1.00:0.00+1.00,0.00) T5 0.1491(1.00:1.00+0.00,0.00) 0.1491(1.00:1.00+0.00,0.00) T6 0.1297(0.00:0.00+0.00,1.00) …
坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考，坚持创新。 应力-应变关系（小变形下，胡克定律） σ = E ε 力与伸长量的关系 F = σA = AE ε = AE Δd/L 则伸长量 Δd = FL/EA 因此，同样的力作用下，橡皮筋越长，即L越大，则伸长量Δd 越大 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号，及时订阅更新
实干、实践、积累、思考、创新。 应网友的要求，增加一个组合矩形钢管混凝土柱截面纤维划分的小工具，分享给大家。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 针对PERFORM-3D软件的组合钢管混凝土柱截面纤维剖分小工具。程序通过导入文本参数(.csv)，直接生成纤维截面的参数，并导出PERFORM-3D需要的二进制文件(.PF3CMP)。然后通过PERFORM-3D导入.PF3CMP文件完成繁琐的纤维截面输入工作，节省你的时间。 This program is used for the data input of the “Inelastic Fiber Column Section” in PERFORM-3D. Through the import of section properties in …
实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) YJK_ModePost: 盈建科模态数据分析工具。基于YJK的分析结果，可以校核CQC振型分解法的计算，查看各个振型的地震力，剪力，扭矩倾覆弯矩，可以选择指定的振型进行振型组合，查看振型组合对各类响应的影响。[超限结构设计助手] 系列程序之一。 程序界面 ( Program Interface ) 相关软件 ( Related Program ) [01] ENGT: Engineering Toolkit [建筑结构辅助设计工具集成系统] [02] [风洞试验][结构设计][软件] RWDI风洞试验荷载数据处理工具 [03] [结构设计][软件][Program] YJK风洞荷载试验数据处理工具[ A …
实干、实践、积累、思考、创新。 提示报错。出现这种错误的可能软件提示以下几种可能： – INADEQUATE SUPPORT CONDITIONS, OR 支座约束条件不足 – ONE OR MORE INTERNAL MECHANISMS, OR 存在机构 – ZERO OR NEGATIVE STIFFNESS PROPERTIES, OR 刚度为0或者负刚度 – EXTREMELY LARGE STIFFNESS PROPERTIES, OR …
实干、实践、积累、思考、创新。 通过盈建科WZQ.OUT提供的单振型地震力，验算CQC组合地震力。据此编制程序YJK_ModePost（[软件][Tool][设计] YJK_ModePost: 盈建科模态数据分析工具 ），用于振型数据分析。 验算结果如下。 相关话题 ( Related Topics) [01]. [Tool] SPECTR – A program for Response Spectra Analysis [反应谱计算程序] [02]. [程序][Tool] Ground Motion Selection [强震记录选取] [03]. [程序][软件]Ground Motion Library [强震记录管理] [04]. Artificial ground …
实干、实践、积累、思考、创新。 测算10组模型，模型1为2*3网格的5层框架结构，第一周期为X向平动，第二周期为Y向平动，第三周期为扭转。 模型2~模型10，由模型1沿X向不断拉长形成，层数不变。 看看往两端加宽结构的各周期如何变化。 采用YJK MultiModel Compare提取各模型的结果。 绘制各模型的周期变化曲线。 第一周期 X向平动 第二周期 Y向平动 第三周期 扭转 可见，往X向不断加宽，第一周期不断减小，第二周期不断增加，扭转周期不断增加。 为什么会这样？其实 周期的增加或者减小其实与质量、刚度增加的相对比例有关。 这里给出了基本理论解释：[动力学][Structure Dynamics] 线性增加刚度K与质量M下单自由度(SDOF)结构的周期变化 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 单自由度体系，线性增加刚度K与质量M，结构周期的变化规律。 现性递增k与m 单自由度结构的周期变化关系：周期可增可减，与k、m各自增幅有关、即 k/m有关。增、减构件类似在原有基础上递增k、m，如果原先K、M的基数已经很大，曲线已经在平滑段，简单线性增减对周期结果影响小。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 测算ETABS中的截面设计器（Section Designer），钢管混凝土截面。 ETABS V9 及 ETABS 2016的测算结果如下： 可以发现，除了J之外，其他参数均一致。 此外，Section Designer中给出的截面参数均是基于Base材料的刚度，基于刚度等效的方法反算出来的。 由于是基于刚度等效计算，那对于组合截面，基于这些参数进行重力及质量计算必然不等效，就需要质量及重量修正系数。而这个修正系数在ETABS中是内部计算的，尽管在ETABS V9及 ETABS v2016中的处理略有不同。在ETABS 2016中不需要再重复指定了。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 ETABS 2016 剪力墙网格剖分设置路径 Assign-> Shell Assignment-> Wall Auto Mesh Options 其中设置Auto Rectangular Mesh后，可以在高级选项中设置网格剖分的最大尺寸 Approximate Maximum Mesh Size 注意，这个网格尺寸是针对所有设置了Auto Rectangular Mesh属性的剪力墙。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 做一些超限项目，整理图表用。貌似很多人在show这种东西。我也随便搞搞，show一下。 后面还有很多东西要放出来。再等等。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 用GMS选波系统（ http://www.jdcui.com/?page_id=6118 ）做的一个隔震结构选波案例。 选波基本信息： 设防烈度 8度0.2g 加速度峰值cm/s2 600 地震影响系数最大值 1.35 特征周期Tg/s 0.55 第一周期 第二周期 第三周期 隔震前 1.435 1.43 1.316 隔震（中震） 3.152 3.147 2.914 隔震（大震） 3.548 3.542 3.332 隔震（极大震） 3.625 3.619 …
实干、实践、积累、思考、创新。 （1）局部承压时，在局部承压面上产生较大的纵向压应力，随着离开局部受压面，压应力逐渐扩散到整个截面上，趋于均匀，扩散距离约为构件的截面高度h。 （2）在靠近局部受压面附近，还存在横向拉应力，使混凝土局部承压时发生纵向裂缝，进而发生劈裂破坏。随着李凯凯局部受压面的距离不断加大，横向拉应力变为压应力最后横向应力趋于零。 （3）局部受压的破坏形态与构件截面面积Ac及局部受压面积Al的比值有关。Ac/Al较小时，横向拉应力使得构件出现纵向裂缝，以劈裂破坏为主。 （4）混凝土局部承压的抗压强度高于全截面受压时候的轴心抗压强度，提高程度随Ac/Al的增大而增大，因为Ac/Al越大，相当于局部受压区受到受压区外的混凝土的约束越大，使得局部受压区处于“三向受压”状态上，这一强度的提高在公式上体现为局部承压的承载力计算公式多了个βl提高系数。βl=(Ab/Al)0.5，Ab为局部承压时的计算面积。 （5）防止局部承压的主要方法： a. 设置刚度较大的垫板，扩大局部受压面积； b. 提高混凝土强度； c. 配置间接钢筋。 （6）间接钢筋的作用是什么？前面提到了在靠近局部受压面附近，混凝土有横向拉应力，配置间接钢筋就是承担这些拉应力，限制裂缝开展，同时也相当于增强混凝土的“套箍”约束作用。 （7）配置间接钢筋的局部受压承载力计算公式上，间接钢筋的作用通过将间接钢筋折算为竖向钢筋的方式来计算。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 随后更新…… 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考，坚持创新。 方形钢板纯剪模拟，侧向施加均布剪切力线荷载。square plate under pure shear 第1阶 临界荷载系数：1.791E+003；沿45度方向屈曲。 第2阶 临界荷载系数：2.200E+003 沿45度方向，屈曲为2个半波。 第3阶 临界荷载系数：4.759E+003 第4阶 临界荷载系数：5.122E+003 第5阶 临界荷载系数：5.861E+003；沿受拉对角线方向屈曲。 第10阶 有限元解与弹性力学解对比： 有限元分析的一阶屈曲临界荷载结果为1.791E++003，与弹性力学解Ncr为1738.9接近。 Ncr = 9.34*π*π*E*t3/12/(1-v*v)/b/b = 9.34*π2*2.06*10e5*103/12/(1-0.3*0.3)/1000/1000 =1738.96 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 有侧移框架及无侧移框架是钢结构中常用的概念，有侧移及无侧移框架构件的计算长度取值不同。 有侧移框架柱，计算长度系数大于1.0，而无侧移框架柱计算长度系数在0.5~1.0之间，为啥 😆 ，仔细想想，其实从屈曲模态也可以看出来。 有侧移及无侧移框架的屈曲模态差别，有侧移框架失稳为反对称失稳，构件为双曲率屈曲，无侧移框架失稳为对称失稳，构件为单曲率屈曲。。。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考，坚持创新。 分析用Mdias Gen，正方形四边简支板，受侧向单位线荷载作用，进行屈曲分析。 第1阶 临界荷载系数：7.449E+002 X方向及Y方向均屈曲为1个半波，也即最容易失稳的模态。 第2阶 临界荷载系数：1.164E+003 X方向屈曲为2个半波及Y方向均屈曲为1个半波 第3阶 临界荷载系数：2.072E+003 X方向屈曲为3个半波及Y方向均屈曲为1个半波 第4阶 临界荷载系数：2.982E+003 X方向屈曲为2个半波及Y方向均屈曲为2个半波 第7阶 临界荷载系数：4.662E+003 X方向屈曲为1个半波及Y方向均屈曲为2个半波。 PS.第7阶才才轮到X方向屈曲为半个波形。 第10阶 一阶屈曲临界荷载弹性力学解为744.739与有限元分析结果7.449E+002一致。 验算如下： Ncr = Kπ2Et(t/b)2/12(1-v2) = 4 * 3.14159262*2.06*105*10*(10/1000)2/12/(1-0.32)=744.739 微信公众号 ( Wechat Subscription) …
实干、实践、积累、思考、创新。 笔记笔记，原因遇到一个神奇错误，做个help。 来自YJK的hlep: 该参数用于确定设计时的嵌固层，如嵌固端梁柱的配筋构造、嵌固层刚度比限值等方面。 软件以输入的嵌固层层顶嵌固，如果地下室顶板作为上部结构嵌固端，则该参数数值=地下室层号；如果在基础顶面嵌固，则该参数数值=0。软件默认嵌固端所在层号=地下室层号，如果修改了地下室层号，应注意确认嵌固端所在层号是否需要修改。 输入嵌固端所在层号后，软件按规范的相关规定进行设计，如按《抗震规范》6.1.14.3.2条对梁、柱钢筋进行调整（其中，该条主要规定了地下室 楼板、梁、柱及剪力墙的配筋放大调整及地下一层与地上一层的刚度比）；按《高规》3.5.5.2条确定刚度比限值等。如果嵌固层以下设置了地下室，则按《抗规》6.1.3条，将嵌固端所在层号当做地下一层，并对嵌固端所在层号的抗震等级不降低；对于嵌固端层以下的各层的抗震等级和抗震构造措施的抗震等级分别自动设置：对于抗震等级自动设置为四级抗震等级，对于抗震构造措施的抗震等级逐层降低一级，但不低于四级。 另外需要注意的是，YJK默认的剪力墙底部加强区从嵌固层上层算起。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 用 PFSAP（ [有限元][编程][日记] PFSAP：平面框架弹性静力分析程序 ）做几个简单的平行弦桁架算例。 model displacement axial force reaction force model 2 vs model 3 model 1 vs model 4 刚度从大到小： 2 3 4 1，传力路径越小刚度越大。 方案2与方案3、方案1与方案4的斜腹杆拉压受力成反对称。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” …
实干、实践、积累、思考、创新。 YJK提示“内存从前记录不一致”错误，经检查是内存不足引起，在偶然偏心分析那一步内存消耗暴增。 估计是由于内存不足，导致了数据覆盖，引起不一致。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 YJK 中可以说包含 4 类板壳单元： （1）刚性板 （2）弹性板 3：平面内无限刚，平面外有刚度 （3）弹性板 6：平面内及平面外都有刚度， （4）弹性膜：平面内有刚度，平面外无刚度。 严格来说，刚性板不算板单元，因为在有限元内，只是对应节点的自由度约束。弹性板 3 与弹性膜叠加就是弹性板 6。 简单测算： 布置楼板 X方向的均布荷载 不考虑楼板自重，左边楼板不加荷载，右边楼板附加荷载。 特殊板的设置 恒载下 X向位移 恒载下 Z向位移 恒载下楼板应力 FXX（平面内内力） 恒载作用下 Mxx（平面外内力，弯矩） 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、坚持、创新。 来自小伙伴 张俊毫 的参数化建模分享。 这是之前做过的一个类似的项目，此次对其进行精简处理，使生成逻辑更加清晰有条理，以便有利于参数化入门、初级水平读者的阅读。以下根据采光顶的生成逻辑，分成几部分进行讲述： 1.设置采光顶的整体控制参数，即控制采光顶整体定位参数“采光顶中心”，采光顶的体量参数“采光顶直径D”和“采光顶高H”,采光顶外观参数“花瓣宽度W”。 2.设置通过采光顶底板圆上的左、右端点及顶点三点生成采光顶外轮廓弧线，将弧线绕中心轴旋转360°可生成采光顶外表皮（此处为结构外表皮）。 3.通过如图所示三个点画弧线，并将此弧线镜像形成一个“花瓣”，并通过环形阵列每隔15°生成一个花瓣，这样就获得了一个莲花形的图形。 4.（1）求得“花瓣弧线”各个交点，并把交点投影到采光顶外表皮上，可获得经线、纬线方向的杆件节点。 （2）删除中心最高点和重复的点，并通过数据处理，使每组数据的点按标高进行排列，通过每组点生成多段线，即得经线方向杆件。 5.将经线方向上的点进行数据翻转处理（Flip Matrix），删除重合的点，并将点按照圆周顺序排列，连接每组点即可得到纬线方向的杆件。 6.运用Tree Branch Index电池获取纬线方向上的点中标高最高的一组，再对这组数据用Cull Pattern电池每隔一个点删除一个点，得到A组点，创建与此A组点标高相同的采光顶中心O，将O点与A组点连接创建向量（相邻两个向量夹角30°），将0点沿向量移动距离L,获得B组点，连接B组点可的顶部构件的同心多边形的内多边。将A、B组点一一对应连接得到一组射线，取射线的等分点(C组点)，控制两个等分点的间距不小L,并将B、C组点投影到采光顶外表皮，可得B’、C’组点。这样A、B’、C’就是顶部构件全部控制点，生成杆件的方法可参照经、纬线方向杆件的生成方法。 7.完成的整体参数化模型如下，可以导入midas计算软件进行结构计算啦！ 最后看看动图演示： 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
[01] Ground Motion Selection (选波) 服务
[02] 著:《PERFORM-3D原理与实例》
[03] 著:《有限单元法-编程与软件应用》
[04] 著:《结构地震反应分析-编程与软件应用》
[05] 著:《有限单元法 Python编程》
[06] 著:《结构地震动力响应Python编程》
[07] 著:《Grasshopper建筑结构参数化建模应用实例》
[08] 土木工程试验数据处理软件汇总
[09] 自编程序 [Software Box]
