[弹塑性分析] Abaqus分层壳分布钢筋角度对剪力墙受力性能的影响

实干、实践、积累、思考、创新。 实际项目的对比研究分析。 剪力墙分布筋设置不同角度进行大震弹塑性时程分析。 结果显示,分布筋按45度135度方式设置,可一定程度提高剪力墙的抗剪性能,改善剪力墙的损伤。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构分析] Abaqus弹塑性分析梁端部出铰?跨中出铰?梁的破坏模式

实干、实践、积累、思考,创新。 一个有趣的问题,大震弹塑性发现,大跨梁跨中及端部均出铰。端部出铰还说得过去,跨中出铰就无法接受了。 看看是什么原因,发现楼板损伤也有个明显规律,跨中受压损伤严重,咦,支座两端是无受压损伤!! 显然支座两端楼板主要受拉,跨中板受压了。 再看看弹性分析结果,发现这根大跨梁端部应力比本身略微有点超,而跨中的应力比其实很低的啊!!!为何大震下会超呢。 稍微想一下,嗯,问题基本知道了,显然是受力模式发生了变化。弹塑性模型下,梁两端先出铰,然后力往梁的跨中传递,接着跨中抗弯也超了!! 而对于其他3道外框大梁,则没有这个问题,其他三道大梁主要是端部出现塑性铰。主要原因可能还是这道跨中出铰的大梁储备不够。 从这个简单例子可以发现,弹性模型有些东西不能直接反映,但在弹塑性模型就比较容易观察到。 【钢梁塑性应变】 【楼板受压损伤】 【钢梁弹性设计应力比】 公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[程序] NSDOF v2020: A Tool for Nonlinear Dynamic Analysis of SDOF System (NSDOF单自由度系统动力非线性分析工具 v2020)

已经更新至 V2022版,连接:http://www.jdcui.com/?p=16697 实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) NSDOF 是一个基于微软的windows窗口程序,用于单自由度结构的动力非线性分析。结构可是弹性也可以是弹塑性。动力荷载可以是施加在结构基座的地震加速度,也可以是施加在结构顶部的动力荷载。程序使用逐步积分法求解增量非线性运动方程。可以输出结构的各种响应结果,包括抗力,阻尼力,参考惯性力,位移,速度,加速度,耗能,滞回曲线等。 NSDOF is a Microsoft Windows based application for the dynamic analysis of single degree of freedom structural systems. …

[结构设计] 重力二阶效应(P-Delta效应)对结构的影响(实际算例对比)

实干、实践、积累、思考、创新。 实际模型,算例为某7度区超高层(500m),进行考虑与不考虑P-DELTA效应的结构计算对比,简要对比结果如下。 周期 [Period] 从周期结果看,考虑P-DETA后,结构刚度变弱,周期变长。这个可直接理解。 地震剪力(剪重比调整前) [Seismic Shear Force before adjustment] 如下图,考虑P-DATA前后,地震剪力差异没有太大。造成这种现象的主要原因是因为,结构基本周期大于6s,而6s后规范反应谱按拉平的方式处理,因此地震力影响不大。实际考虑P-DELTA效应后,结构周期变长,一般情况,地震力会减小。 地震剪力(剪重比调整后) [Seismic Shear Force after adjustment] 如下图,考虑P-DATA前后,地震剪力差异没有太大。原因已在前面表述。 地震位移角 [Story drift under seismic load] 对于该结构,由于考虑P-DELTA前后地震力变化不大,而考虑P-DELTA后,刚度减弱,因此,在相同的地震力作用下,考虑P-DETA效应的地震位移角更大。 风荷载 [Wind Load] 如下图,考虑P-DATA前后,风剪力相差不大。 …

[结构设计] YJK中P-Delta效应是否对周期有影响?

实干、实践、积累、思考、持创新。 答案是肯定的,当然有影响,帮助文档也又说,P-Delta影响周期,同时影响后续的整体指标及各类工况的位移、内力、配筋等计算结果。 以下是一个小算例测试。模型1不考虑重力二阶效应,模型2 考虑 D+0.5L的重力的二阶效应影响,模型3为了对比,设置为考虑10D+5L的重力二阶效应影响。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[软件笔记] ETABS提示”Error saving text file Separator Wall Desing – Erro No.9 索引超出了数组界限”无法保存模型的处理办法

实干、实践、积累、思考、创新。   YJK模型转ETABS 201X模型,ETABS导入e2k后点保存提示”索引超出了数组界限”,无法保存模型,也就是无法对模型进行修改。 原因是 E2K文件设计覆盖性参数缺失,解决办法是,导入前,先把e2k文件中的设计覆盖性参数补全。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号  

[著作] 《有限单元法-编程与软件应用》书本要重印了

实干、实践、积累、思考、创新 编辑通知,《有限单元法——编程与软件应用》这本书 ( http://www.jdcui.com/?page_id=9731 ) 要再次印刷了,这次,加印1000本。 重印版本对之前版本个别排版错误进行了更正。同时更加开心的是,可以把封面改回来。 之前的封面因为一些原因,搞错了,封面顶部加了一条白色的横杠,新版封面可以改回来了。 关于《有限单元法——编程与软件应用》一书的详细信息,可以查看这个链接:http://www.jdcui.com/?page_id=9731 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[设计][基坑] 2D桩锚支护基坑施工阶段模拟

实干、实践、积累、思考,创新。 实操一个 Midas 案例,案例来源于midas。 by 沈雪龙(XueLong SHEN) 工程概况 几何建模 定义材料 定义属性 划分网格 边界条件 荷载条件 定义施工阶段 运行分析 水平变形结果(最后开挖步) 坑边沉降(最后开挖步) 内撑轴力(最后开挖步) 围护桩弯矩(最后开挖步) 锚杆轴力(最后开挖步) 施工模拟动画 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构设计] 关于大底盘楼层剪力反号现象

实干、实践、积累、思考、创新。 楼层剪力反号现象,用 PFSAP 做个简单小例子测试,如下图所示,实际上真实结构的受力特性比现象的复杂。 由图可见,底部加了侧向约束后,剪力出现反向,底部弯矩可能出现方向,具体与侧向约束的强弱有关。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[有限元] 关于Abaqus中铁木辛柯梁的剪切刚度矩阵(Transverse shear stiffness definition of Timoshenko Beams in Abaqus)

实干、实践、积累、思考、创新。 读者阅读《有限单元法: 编程与软件应用》( [Book][书] 有限单元法:编程与软件应用 (The Finite Element Method: Programming and Application) )一书提的问题,关于铁木辛柯梁的剪切刚度矩阵的问题,整理一下给有需要的人。 读者问题: 崔老师,您好,我最近在阅读您的新书《有限单元法:编程与软件应用》,在第5章Timoshenko梁单元中,有一点小问题,想向 您请教一下。 (1)P106关于剪切的刚度矩阵与P99理论推导的刚度矩阵不完全相同,例子中有一个fpa,且ks与前面理论不同,想请教一 下 这个例子Reduced integration是什么? (2)我采用同样的例子,将刚度矩阵换成P99的刚度矩阵,发现结果和您的例子P106的计算结果不同,一直不太明白是为什 么。 我的节点标号和单元编号如下。 回答: (1) P99理论推导中,剪切刚度是用了完全积分。 (2)P106关于剪切的刚度矩阵,剪切刚度用了减缩积分( Reduced Integration)。主要是为了和ABAQUS的分析对比,因为abaqus 的单位是用了减缩积分。 (3)另外,fpa参数也是abaqus里面的修正参数,如下图所示。 …

[软件案例] CAD 2 XTRACT插件复杂圆弧开洞隧道截面建模实例 [Example of modeling complex circular arc tunnel section]

实干、实践、积累、思考、创新。 小伙伴用CAD 2 XTRACT 建隧道截面(圆弧形开洞的复杂截面),过程中遇到一些问题,最后解决了,做个记录。 没想到 CAD2XTRACT 插件 ([Tool] CADtoXTRACT 插件[AutoCAD转任意XTRACT截面]   )用处这么多。 隧道断面如下图所示,图片来源位于网络(若涉及版权,请联系删除) 图片来源位于网络(若涉及版权,请联系删除) 在Autocad中绘制出断面,然后用插件建模,如下图。 相关博文(Related Posts) [1]  CAD to XTRACT 插件[AutoCAD转任意XTRACT截面] [2]  CAD to XTRACT插件应用的一些问题 [3]  XTRACT PMM 3D屈服面的绘制(Origin版) …

[程序资料] GMP 地震动参数计算软件更新 (支持更多数据导入格式)

经过多个网友的建议及反馈,给 GMP ( GMP: A tool for Calculating Earthquake Intensities for Seismic Analysis of Structures)  进行了更新,可以支持更多地震波数据格式的导入。 GMP是一个地震动参数计算工具,支持以下功能(1)地震波基线修正(2)地震波积分(3)地震波反应谱计算(4)地震波参数计算,一共支持46个常用和非常用参数的计算。 关于GMP的详细信息可以访问这个网页:[软件][地震动参数][Tool] GMP: 结构抗震分析地震动强度指标计算工具 ( GMP: A tool for Calculating Earthquake Intensities for Seismic …

[软件笔记] PERFORM-3D中阻尼怎么取值?

实干、实践、积累、思考、创新 读者在看《PERFORM-3D原理与实例》(http://www.jdcui.com/?page_id=3757)一书时问我这个问题,今天抽时间整理了一下,如果我回答有问题,欢迎大家批评指正。 读者问题:“PERFORM-3D中阻尼参数怎么取?常用的结构体系如钢筋混凝土结构、钢结构、型钢混凝土结构的阻尼比怎么取值?“ 答: (1)p3d中,建议用模态阻尼+瑞丽阻尼的组合方式进行动力分析,你刚才界面显示的是瑞丽阻尼。为何这样处理?因为我们小震分析用的是反应谱法,各振形指定阻尼,这个阻尼组装成矩阵对应的阻尼就是模态阻尼。而p3d中,也提供了这个选项,但完整的模态阻尼阶次是与动力自由度数量一致的,除非把所有模态求出来,才能组合成完整的模态阻尼,而实际弹塑性动力分析的时候不可能求太多阶模态,因为计算效率问题,所以就取前面主要的模态数量,而放弃后面的模态,比如p3d模态分析的最多好像只允许60阶,那舍弃掉的就是部分高频阻尼,因此,开发者建议,这里仅是象征性增加一点瑞丽阻尼,如上图的0.1%,同时有利于收敛性,有利于收敛性。具体取值对总体结果影响不大。 (2)三种结构阻尼比怎么取,按整个结构取一个统一阻尼比其实是最早的提法,整体结构笼统一般仅适用于纯质材料,如常规混凝土结构取0.05,纯钢结构0.03,可能都没太多异议。但到了混合结构怎么取,就头疼了,因为分不清材料多少。其实目前大部分弹性分析软件,包括YJK,midas Gen 都提供了基于材料应变能的阻尼比计算方法,你直接指定材料的阻尼比,软件会基于材料应变能算出各阶振型的阻尼比。对于混合结构,你会得到各阶振型下的阻尼比,然后各阶振型按不同的阻尼比直接进行反应谱计算。 (3)因此回到实际情况,倘若你p3d做的是混合结构,建议你在yjk中用材料应变能进行分析,得到前面主要各阶模态的阻尼比,然后再取一个合理值,在p3d中通过模态阻尼比进行指定。因为貌似p3d不能按振形分别指定阻尼比,只能所有模态统一指定一个阻尼比。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[软件笔记] 为何PERFORM-3D中反应谱是按多个阻尼比定义的?

实干、实践、积累、思考、创新 很多读者在看《PERFORM-3D原理与实例》(http://www.jdcui.com/?page_id=3757)一书时问我这个问题,我整理一下,将解答放上来,如果我回答有问题,欢迎大家批评指正。 读者问题:“在p3d书中的静力弹塑性分析的后处理反应谱中为什么要定义多条不同阻尼比的反应谱?弹性反应谱不是按5%吗?“ 答:(1)PERFORM-3D的反应谱定义的实际是一个反应谱族,即可同时定义多个阻尼比的反应谱。 (2)Pushover 非线性分析时候,由于涉及到非弹性体系的等效,这个等效涉及耗能的计算,通过耗能获得附加阻尼,通过附加阻尼比,对原弹性阻尼比下的反应谱进行折减,所以,Pushover分析也涉及到不同阻尼比的反应谱的计算问题。 (3)但一般情况,pushover 考虑非线性耗能下的阻尼比曲线是通过折减弹性阻尼比的方式得到的,P3D中的反应谱族主要用与在弹性反应谱相关的东西上,比如振型分解反应谱法,或者是pushover分析中的弹性阻尼比曲线的定义上。 (4)因此,pushover分析中,多条不同阻尼比的反应谱也是为弹性阻尼比曲线的指定考虑的。简单的说,就是如果你的弹性阻尼比并不是5%,或者你输入了5%,但是你的反应谱曲线不包括这个5%,那么他应该是按多条取值来插值的,这个多条弹性反应谱,并不是用考虑非弹性耗能对弹性阻尼比反应谱曲线的折减上。可以看《PERFORM-3D原理与实例》一书的 301 页,第一栏让你输入弹性反应谱取值,这个时候其实程序放开让你定义了,还可以在这指定,比如你指定一个3.5%的反应谱,如果你的反应谱族没有3.5这个数,他应该就插值,得到3.5%的弹性反应谱,然后再后续进行pushover,pushover后续怎么折减,都是基于这个曲线3.5%的弹性曲线进行折减了。具体你测试一下就知道了。 (5)当然不是什么结构的弹性反应谱都是5%,弹性反应谱的阻尼比也要看结构,比如钢结构,可能取5%阻尼比就偏高了,可能取的是3%阻尼比。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构动力学] 不同方法计算单自由度体系(SDOF)地震作用的对比分析(算例检验基本概念)

实干、实践、积累、思考、创新 检验基本理论及基本概念,单自由度地震作用计算的算例对比。 感谢 师弟 符东龙 帮忙整理资料。 算例信息(Model Information) 设计一个单自由度模型,结构周期控制在 1s,选取一组地震波,阻尼比考虑 5%和 30%,。用 ETABS 做以下分析。 (1) Mode1:直接输入地震波进行直接积分时程分析。 (2) Mode2:直接输入地震波进行模态时程分析。 (3) Mode3:直接输入地震波的反应谱(地震波的反应谱可以用 SPECTR 计算,计算时候周期间隔可 以取密一点,比如 0.01s),进行振型分解反应谱法分析。如以下是用 SPECTR 计算的 ChiChi.dat 的地震波的反应谱,后续也可以用 ChiChi.dat 这条地震波来计算。 …

[结构设计] 斜柱设计的一些概念 (Inclined Column Design)

实干、实践、积累、思考、创新 做个简单笔记,关于斜柱的设计。 柱传递轴力,斜柱轴力在相邻上下层的梁上产生一个压力和推力。 必须验算相领梁是否能抵抗该斜柱的分力。 概念上,需加强斜柱连接的上下层梁,对于拉梁,应当验算抗拉承载力,适当提高配筋率,若配筋无法满足抗拉要求,需要配置型钢。 另外,设计上,尽量避免斜柱倾角过大,另外,尽量让斜柱传力直接点,比如可以设置加腋柱的方式,增加斜柱与上下柱的投影重叠面积,改善传力。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号      

[程序FAQ] CAD2XTRACT插件加载提示“无法加载程序集”

实干、实践、积累、思考、创新! 用户使用 CAD2XTRACT ( [Tool] C2X: CADtoXTRACT 插件[AutoCAD转任意XTRACT截面])插件的时候,反馈出现 “无法加载程序集” 的错误。而且有 “警告: 程序集绑定日志记录被关闭”。 如下图所示: 眼尖的朋友可以发现,因为CAD2XTRACT插件与Autocad版本有关,该小伙伴用AutoCad 2010 加载了 CAD2XTRACT的 AutoCad 2014版插件,因此出现了问题。 换回AutoCAD 2014再次加载即可解决问题。或者用AutoCad 2010加载 CAD2XTRACT的 2010插件。

[书籍资料]《有限单元法-编程与软件应用》书本的所有模型

实干、实践、积累、思考、创新。 前段时间出版的《有限单元法——编程与软件应用》一书是一本有限元MATLAB编程与商业软件应用的基础教程,书中对工程中常用的多种有限单元进行了Matlab编程,并同时在SAP2000、midas Gen或Abaqus中建立算例模型进行分析,与编程结果相互验证。为便于初学者阅读书本,现将书中各章的模型文件(SAP2000,Midas Gen 或 Abaqus)进行整理,并分享给大家。 🙂 🙂 此外,大家也可以在书籍的主页进行模型下载或访问更多关于该书的信息:http://www.jdcui.com/?page_id=9731   微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构设计] 外框剪力分担比的作用

实干、实践、积累、思考、创新。 从规范而言,主要有以下两点: (1)判断外框刚度是否满足二道防线。虽然不一定什么结构体系都那么合理适用,但最初的初衷就是想确保框架不至于太弱,在地震下能够有二道防线。 (2)用于进行0.2V0调整。进行框-剪结构的抗震设计。主要是抗震设计里面的的概念。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构工程] 几种典型荷载作用下框架结构的受力分布 (Frame Structure Force Dirgram of Several Typical Loads)

实干、实践、积累、思考、创新。 集中典型荷载作用下框架结构的受力状态,基本概念不要忘记。 (1)基本模型(Frame Model) 一个简单8层的3跨结构。 (2)梁均布荷载(Beam Uniform Load) 均布荷载 位移(均布荷载) 弯矩(均布荷载) 剪力(均布荷载) (3)梁集中荷载(Beam Concentrated Load) 梁集中荷载(Beam Concentrated Load) 位移 Displacement(Beam Concentrated Load) 弯矩 Moment Force(Beam Concentrated Load) 剪力 Shear Force(Beam …