[PERFORM-3D] Support Spring 支座弹簧单元建模提示“Too few or too many selected nodes”错误

记录一个十分简单的小问题,主要原因是,近日多个读者在阅读《PERFORM-3D原理与实例》一书的第14章( “往复位移角加载模拟的两种方法”)时反映,按书中的介绍采用支座弹簧单元(Support Spring Element)进行往复位移加载的模拟,但在PERFORM3D中建立 支座弹簧单元(Support Spring)时报错,提示建模选择了太多或者太少节点(Too few or too many selected nodes),如 图1 所示。 图1(Figure 1) 奇怪,为何会这样。PERFORM-3D 中,Support Spring 单元只含有一个节点,太简单不过了。  。 经过测试,发现是在是小伙伴太粗心了,出现这个问题的原因是,这几位读者在建Support Spring单元时,选用了 Straight Line的方式(如 图2 所示),由于Straight Line需要指定两个点,而Support Spring单元又只能选到一个点,因此 Test后边提示报错。 图2(Figure 2) 正确的打开方式是,选用Sequence的方式来建模,如 图3 所示,选择一个节点,再 …

[Tool] GMS Converter: 地震波通用格式转换器[ GMS Converter: General Formats Transformer for Earthquake Records]

[Tool] GMS Converter: 地震波通用格式转换器[ GMS Converter: General Formats Transformer for Earthquake Records].Support Format(支持的数据格式): PEER NGA Data Base, ABAQUS .inp, ETABS, SeismoSignal, YJK(盈建科),PKPM,SPECTR (Seismic Spectrum Analysis Program from www.jdcui.com), GML & GMS ( Ground Motion Management and Selection Program from www.jdcui.com ), PERFORM-3D, General Format, etc. Modification Function (功能): Scaling (缩放), Time step modification (时间步修正), Format Transform (通用格式变换), Truncation of Data(数据截取), etc.

[日记]我又上学校的新闻头条了

[日记]我上学校的新闻头条了。没想到,我上了学校网的新闻头条了,算是对自己博士这几年的一个总结吧,是时候翻篇了。每一个阶段都尽力了,记得六年前自己也上过一次学院新闻《》, 8-) 。回想这几年的经历,当中快乐、痛苦、压抑只有自己知道。该翻篇了,在这里对自己做一个记录。未来不知道怎么样,但是不管如何,你就是你,你是与众不同的,你的人生本身就是一个与众不同的人生。每条路都是无法回头的,每条路都可能创造不一样的精彩,人生就是这样,你永远不知道下一步会是怎么样的,每一个时刻你都在选择,每一刻你都在下注,每一刻你都在打赌,赌天、赌地、赌人事,更加赌你自己 …. 然后将自己燃烧 ….from 崔济东,崔济东的博客,www.jdcui.com, CJD, JidongCui

混凝土受拉本构对结构动力时程分析结果的影响[The effects of the concrete tensile constitutive on structural dynamic time hisotry analysis]

为对比小震情况下混凝土抗拉刚度对结构分析的影响,测试三种本构对结构分析的影响:(1)不考虑受拉本构;(2)真实考虑受拉的影响;(3)受拉本构按弹性考虑。以下测试中,所有模型使用的单元类型均一致,均采用纤维梁柱模型,变化的只是受拉部分的本构。通过这两个小例子可以定性说明:(1)一般情况,忽略混凝土的受拉本构,对结构的整体响应分析结果影响不大(虽然这个测试的是小震)。(2)即便结构基本处于弹性(应变小于钢筋和混凝土的屈曲应变),混凝土的受拉区按弹性考虑时的结构整体响应分析结果可能和真实考虑混凝土受拉时的分析结果相差很大。因此反过来也可以说,平时在一般结构分析软件中,采用弹性单元进行小震动力弹性时程分析获得的结构整体响应可能和真实响应相差很大。from 崔济东,崔济东的博客,www.jdcui.com, CJD, JidongCui

《PERFORM-3D原理与实例》可以购买了!!!The book “PERFORM-3D Theory and Tutorials” is on the shelf now!!!

《PERFORM-3D原理与实例》可以购买了!!!The book “PERFORM-3D Theory and Tutorials” is on the shelf now!!!《PERFORM-3D 原理与实例》已经可以购买了,以下贴出购书链接,感谢大家关注和支持。Good News!’PERFORM-3D Theory and Tutorials ‘ is on the shelf now. Links to buy the book were given below ~~from 崔济东,崔济东的博客,www.jdcui.com, CJD, JidongCui

[书]PERFORM-3D原理与实例 – 第 20 章 – 足尺框架伪动力试验模拟 ( Chapter 20: Simulation of a Pseudo-Dynamic Test of a Full-Scale Frame)

试件选自ELSA(European Laboratory for Structural Assessment)实验室进行的伪动力试验[1, 2]。试验现场布置如图 20‑1所示,包括两个足尺四层、三跨的钢筋混凝土框架结构,其中一个框架存在填充墙,另一个为空框架结构,本章主要对空框架结构的伪动力试验进行模拟。框架试件的立面图及平面图如图 20‑2所示。

[书]PERFORM-3D原理与实例 – 第 19 章 – 足尺桥墩振动台试验模拟 ( Chapter 19: Simulation of a Full Scaled Bridge Column Shake Table Test)

2010年,美国太平洋地震工程研究中心(PEER)在加利福尼亚大学圣迭戈分校(UCSD)的大型高性能户外振动台(NEES Large High-Performance Outdoor Shake Table)上进行了一个足尺RC桥墩的振动台试验,并举行了试验的盲测比赛[1-4]。图 19 1所示为试件的全景,图 19 2为试验的加载装置示意图。试件为一圆形截面的钢筋混凝土悬臂桥墩,桥墩截面直径为1220mm,桥墩基座通过后张拉螺栓锚固于振动台,防止基座的倾覆与滑动,试件顶部支撑一个大质量块(228t),大质量块用于柱惯性力及指定目标轴压力的施加,柱基座顶面到柱顶(质量块中心)的距离为7320mm,柱的剪跨比为6。柱外围设置了安全装置,用于保护试验人员及试验设备,并在装置上设置了水平导向轮,避免试件发生平面外运动。

[书]PERFORM-3D原理与实例 – 第 18 章 – 缩尺桥墩振动台试验模拟 ( Chapter 18: Simulation of a Reduced Scaled Bridge Column Shake Table Test)

试件选自欧洲地震工程培训与研究中心(European Centre for Training and Research in Earthquake Engineering)进行的桥墩振动台试验[1],为一1/4缩尺的圆形空心截面RC桥墩试件,试件的现场布置如图 18‑1所示,试件的尺寸及配筋如图 18‑2所示。试件顶支撑一个大的质量块(1.86m×1.86m×0.88m,7.8t),大质量块用于桥墩惯性力及指定目标轴压力的施加,试件基座通过后张拉螺栓锚固于振动台,防止基座的倾覆与滑动,试件为螺旋配箍,加密区(距离基座顶面500mm范围)箍筋间距为30mm,其余区域箍筋间距60mm。

[书]PERFORM-3D原理与实例 – 第17章 – 结构整体动力弹塑性分析与抗震性能评估 (Chapter 17: Dynamic elasto-plastic analysis and seismic performance evaluation of the whole structure)

本书前面章节主要介绍了PEROFRM-3D中常用非线性组件和单元的基本属性与应用,旨在建立正确的结构弹塑性分析模型。本章则侧重于介绍结构整体弹塑性分析模型的建立、结构整体动力弹塑性时程分析的步骤及运用PERFORM-3D[1,2]进行结构抗震性能评估的流程。

[书]PERFORM-3D原理与实例 – 第16章 – Pushover 分析原理与实例 ( Chapter 16 Pushover Analysis Theory and Tutorial )

Pushover 分析方法又称为静力弹塑性分析方法或静力非线性分析方法,是一种以结构顶部的侧向位移作为整体抗震性能判据的结构抗震性能评估方法,它将非线性静力分析与反应谱理论紧密结合起来,用静力分析的方法预测结构在地震作用下的动力反应和抗震性能,在基于性能的抗震设计中得到了较为广泛的研究与应用。我国的《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)第3.11.4条明确指出[1],高度不超过150m的高层建筑可采用静力弹塑性分析方法进行结构的抗震性能评估。通过Pushover分析进行结构抗震性能评估的基本步骤如下[2]:(1)建立结构的Pushover曲线;(2)确定用于评估的地震动水准;(3)选择用于评估的性能水准及其容许准则;(4)采用特定的方法求取结构性能点并进行结构性能评估。常用的Pushover分析方法主要包括ATC-40[3]采用的“能力谱法”、FEMA 356[4]推荐的“目标位移法”、FEMA 440[5]提出的“等效线性化”和“位移修正”两种方法等。其中能力谱法是最早提出的Pushover分析方法,本章主要介绍能力谱法的基本原理及其在PERFORM-3D[6,7]中的应用。

[书]PERFORM-3D原理与实例 – 第15章 – 多点激励地震分析 ( Chapter 15 Multi-support Seismic Excitations )

地震动以波的形式向四周传播,在传播的过程中,不仅有时间上的变化特性,也存在空间变化特性。地震动的空间变化特性主要表现为以下几个方面[1]:(1)行波效应,指的是由于地震波的传播速度有限,当结构支承点间距较大时,地震波到达各支承点的时间存在一定的差异;(2)部分相干效应,指地震波在传播的过程中产生复杂的反射和散射,同时由于地震动场不同位置的地震波叠加方式不同而导致的相干函数损失;(3)衰减效应,地震波在传播的过程中,随着能量的耗散,其振幅将会逐渐减小;(4)局部场地效应,指的是由于地震动场的不同位置土的性质存在差异,导致地震波的振幅和频率也存在差异。这几种效应都会导致结构不同支承点处输入的地面运动存在差异,从结构分析的角度来说都是一致的,统称为多点激励效应或非一致激励效应。PERFORM-3D[2, 3]中不存在针对多点激励的地震分析工况,但可利用PERFORM-3D中的动力荷载工况(Dynamic Force Load Case)加支座弹簧单元(Support Spring)实现多点激励地震分析。本章对此方法进行介绍,并通过具体算例讲解该方法的应用和可行性。

[书]PERFORM-3D原理与实例 – 第14章 – 往复位移加载的两种方法

低周往复荷载试验是一种拟静力荷载试验,试验中采用较低的加载速率对结构或结构构件施加多次往复循环作用,使结构或结构构件在正反两个方向重复加载和卸载,用以模拟地震时结构在往复震动中的受力和变形特性。低周往复荷载试验方法是目前结构抗震性能研究中广泛采用的一种试验方法。
由于低周往复荷载试验能够体现材料及结构的往复加、卸载特性,因此在学习一款弹塑性分析软件时,对其中的本构或单元建立简单的分析模型进行低周往复加载分析,并将分析结果与预期结果进行对比,有助于理解软件的材料本构和单元特性,也是一种比较愉快的学习弹塑性软件的方法。只有在把握了材料、单元和简单模型的基本特性之后,才能更好地将软件应用于复杂的实际工程。
从软件模拟的角度来看,施加在结构上的往复作用最终体现为结构的往复位移。本书在讲解PERFORM-3D的过程中较多采用了简单模型的低周往复位移加载分析,为便于读者使用本书,本章将对PERFORM-3D中进行低周往复位移加载的两种方法进行详细介绍。

[书]PERFORM-3D原理与实例 – 第13章 – 变形监测单元

作为一款结构抗震性能评估软件,PERFORM-3D可以计算和输出各种非线性单元的变形需求-能力比。但对于某些单元,可能存在应变集中,以至于求出的需求/能力比非常大,如果是局部应变集中,以这些单元的需求-能力比作为性能评估的依据就会过于保守。为此,PERFORM-3D提供了一类特殊单元,即变形监测单元(Deformation gage element)[1, 2],该类单元不参与有限元的计算,仅用于监测多个单元的平均变形。变形监测单元具有变形能力属性,使得变形监测单元可以像其他单元一样,通过在建模阶段的【Limit States】模块定义基于变形监测单元的变形极限状态,PERFORM-3D可计算和输出基于变形监测单元的平均变形计算的需求-能力比。PERFORM-3D总共提供了四种变形监测单元,包括轴向应变监测(Axial Strain Gage)单元,梁转角监测(Rotation Gage Beam Type)单元,墙转角监测(Rotation Gage Wall Type)单元,剪切应变监测(Shear Strain Gage)单元。每一种变形监测单元均由相应的变形监测组件组成,所有变形监测组件均在建模阶段的【Component properties】-【Elastic】模块下定义。

[书]PERFORM-3D原理与实例 – 第12章 – 缝-钩单元

结构设计中有一条概念为“强节点弱构件”,指的是构件之间的节点连接应设计得比构件本身强,使得连接的破坏不能先于构件本身的破坏。然而在实际工程中,存在一些情况,连接部位反而不宜做刚做强,比如当连廊本身的刚度较弱时连廊与主体塔楼结构间的连接设计。这种情况下,即使将连廊与主体结构的连接做成刚性,连廊本身也不能起到协调两塔楼变形的作用,反而设置刚性连接后,连廊及连接节点处的受力变得更加复杂,不利于连廊与连接节点的设计[1]。这时可考虑将连廊与塔楼之间做成滑动连接的形式,并设置必要的限复位装置,减少连廊受力的同时又将变形控制在合理的范围内。滑动连接即允许连廊与塔楼的连接节点处有一定的自由变形范围,当连廊与塔楼的相对变形在该自由变形范围内时,连接不受力,当连廊与塔楼相向变形超过自由变形范围时,连接处受压力,当连廊与塔楼背向变形超过自由变形范围时,连接处受拉力。连接处的受拉性能,类似于一对钩子,当钩闭合时受拉,连接处的受压性能,类似于一道缝,当缝闭合时受压,PERFORM-3D[2, 3]中的缝-钩单元(Nonlinear Elastic Gap-Hook Bar)即是对这种受力行为的抽象。