[软件][动力学][Dynamics] NSDOF算例4——设置摩擦阻尼器单自由度体系动力时程分析

坚持实干、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 介绍 NSDOF ( [软件][更新][Dynamics] NSDOF v2021: 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 v2021)  ) 设置摩擦阻尼器的单自由度体系动力时程分析。简单来个step by step图片演示吧。 STEP 1: 导入一个震荡动力荷载 STEP 2: 假定主体结构为弹性,设置摩擦阻尼器的摩擦力及刚度。 STEP 3: 点击Run …

[笔记][几何][Rhino] 抛物线与合理拱轴线 [Parabola and reasonable arch axis]

实干、实践、积累、思考,创新。 根据结构力学的知识可知,抛物线为三铰拱(Three hinged arch)在承受满跨竖向均布荷载下的合理拱轴线,即 三铰拱 按抛物线布置,拱在满跨竖向均布荷载作用下,只受轴力,不受弯矩。基本简图如下图所示。 采用Rhino结合Grasshopper进行抛物线绘制。由于Grasshopper似乎没有直接进行抛物线绘制的电池(测试了interpolate似乎不对),所以抛物线需要通过计算方程的形式进行绘制。 抛物线的基本方程为 y=ax^2+bx+c,其中,a、b、c均为待定参数。通过3个点的坐标,可获得这三个参数。此外,过3点也可以绘制一条圆弧,顺带对比圆弧 arc 和抛物线 parabola的差异。 下图为采用Grasshopper进行圆弧及抛物线绘制的脚本, 通过拖拉Slider可以控制拱的跨度及高度,获得不同矢跨比的抛物线及圆弧的拱,下图为跨度/矢高 = 2.2857时圆弧及抛物线的对比,可以看出两个曲线的明显差异。 以下对比不同跨/高比下,圆弧及抛物线的差异 由图可见,跨高比越大,圆弧及抛物线的差异越小,当跨高比在5左右时,两者相差较小。 接下来,测算拱的受力,将跨高比为2.2857的一组圆弧及抛物线导入midas gen进行计算。 以下考虑3支座条件下(支座固接,支座铰接,三角拱:支座铰接及跨中铰接)抛物线拱的受力。由图可见,在承受满跨竖向均布荷载下,只有三角拱的弯矩为0,其他支座条件下,弯矩不为零。 从这个也可知,合理拱轴线是与支座条件相关的。(简直是废话。。。。。。) 此外顺便对比在承受满跨竖向均布荷载下,抛物线拱及圆弧拱的受力差异。由图可见,圆弧拱的弯矩远大于抛物线拱。 前面例子测试中提了,合理拱轴线与边界条件有关,其实合理拱轴线是在特定的荷载和边界条件下提出来的。抛物线作为合理拱轴线,主要是适用于三铰拱在满跨竖向均布荷载的条件下。如果三铰拱荷载不是满跨竖向均布荷载,那合理拱轴线就不是抛物线了。最经典的例子是如果荷载不是满跨竖向均布荷载,而是自重作用,那么三铰拱的合理拱轴线就是倒过来的悬链线了。 相关博文 ( Related Topics) [01] [GRASSHOPPER] Grasshopper-Midas …

[软件][动力学][Dynamics] NSDOF算例5——非线性粘滞阻尼器+材料非线性 单自由度体系动力时程分析

实干、实践、积累、思考,创新。 在网友建议下,NSDOF (  [Tool][软件][Dynamics] 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)  ) 增加了非线性粘滞阻尼器。可以在考虑或者不考虑结构阻尼的情况下,考虑非线性粘滞阻尼器进行动力时程分析。下面算例测试NSDOF同时设置非线性粘滞阻尼器+材料非线性的动力时程分析功能,同时用SAP2000进行同样的分析,并对比验证。其中非线性阻尼器阻尼指数取0.1,整个动力方程高度非线性。 算例参数 质点质量: 1kg 体系弹性刚度:100N/m 屈服强度: 0.75N 屈服后刚度强化系数:0 结构的粘滞阻尼系数c:0N-s/m 粘滞阻尼器的阻尼系数cvd: 1.0 N-s/m …

[软件][动力学][Dynamics] NSDOF算例2——单自由度体系非线性动力时程分析

坚持实干、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 最近小伙伴做非线性粘滞阻尼器的参数分析,于是我们在 NSDOF (http://www.jdcui.com/?p=13947)软件上加了非线性粘滞阻尼器的分析功能。顺便做些测算例子。 这个例子与前面[软件][动力学][Dynamics] NSDOF算例1——单自由度体系弹性动力时程分析 例子的模型基本一致,不同之处在于此例结构为非线性,取二折线非线性本构,进行非线性动力时程分析。 单自由度体系参数: 质量m: 1.0 N-s2/m (kg); 阻尼比: 0.05; 初始刚度k0: 10 N/m; 屈服强度Fy: 0.75N 相应的屈服位移为 0.075m 重力加速度g: 9.807 m/s2; 加速度时程: A9OL 对应的阻尼系数c: 0.31623 N-s/m, 单自由度体系的自振周期为  …

[软件][更新][Dynamics] NSDOF v2021: 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 v2021)

坚持实干、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 随后更新。。。。           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 …

[结构][笔记][材料] 矩形截面与H形截面的抗弯能力对比 ( Bending Resistance of Rectangular Section and H-shaped Section)

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 矩形截面与H形截面的抗弯能力 ( Bending Resistance of Rectangular Section and H-shaped Section),具体分析如下图。 (1)高度越高,应力越小。虽然截面高,力臂也增大,但是惯性矩增大更快。平截面假定情况下,高度加高了,产生应力的面积增大了,总弯矩不变,最大应力自然要减小。 (2)同等高、宽,抵抗同样的弯矩,H形截面材料用量只有矩形截面材料用量的1/3 (3)以上都是简化对比,未考虑稳定,未考虑工字钢腹板等等这些因素。 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 [03] [抗震][结构设计][规范] 非抗震设计情况下混凝土柱的“轴压比”可达多大? [04] [结构设计][动力学] YJK中CQC振型组合地震力的复核 [05] …

[Dynamics][动力学] 振型向量归一是否对计算结果有影响?

坚持实干、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 题目如题,结论肯定是没有影响的,因为振型向量本来就是不定的,振型元素之间只有相对关系,要求解振型向量元素的具体值,必须对振型向量进行标准化。简单说即先假定某个元素的值,然后才能求解出其余元素的值。 最近在研究舒适度,顺便把相关东西整理一下,正好还有小伙伴问,同时正好测试一下在网站上用LATEX写公式,看看是不是会专业点。 基本公式 结构的运动方程: \[[M]\{ \ddot u\} + [C]\{ \dot u\} + [K]\{ u\} = \{ P\}  (公式1) \] 将位移向量\(\{ u\} \) 用振型展开, \[\{ u\} = [\phi ]\{ q\} …

[地震][动力学][Dynamics][MATLAB] 将阻尼矩阵的非对角线元素取为0计算结果会怎么样?

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 如题,一看是一个莫名其妙的想法。实际上也是一个错误的想法,不过,当时脑子一热,就测算一下。具体看看结果。 模型: 20层的剪切层模型。 阻尼矩阵: (1)模态阻尼,20阶振型计算 (2)模态阻尼,20阶振型计算,把非对角线元素取为0。 采用MATLAB编程,采用Newmark-β积分法进行弹性时程分析,两种阻尼模型的计算结果对比如下。 其中,参考阻尼为完整的模态阻尼,对比阻尼为去掉阻尼矩阵对角线元素后的矩阵。 由图可见,采用仅保留对角线元素的阻尼矩阵,结构的位移及剪力响应远小于完整的阻尼矩阵,而楼层加速度响应似乎相差不大!!十分诧异!! 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[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。 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 [03] [抗震][结构设计][规范] 非抗震设计情况下混凝土柱的“轴压比”可达多大? [04] [结构设计][动力学] YJK中CQC振型组合地震力的复核 [05] [结构设计][楼梯] 混凝土楼梯施工图笔记 [06] [结构][设计][规范] 关于结构倾覆力矩计算公式的另一种理解 [07] [结构设计][规范] 结构整体倾覆力矩及抗倾覆力矩的计算——以YJK为例 [08] [YJK][结构设计] YJK中的地下室侧土侧向约束土弹簧测试 [09] [结构设计][规范] …

为何长的橡皮筋比短的橡皮筋更容易拉伸?

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  

[FEM][SteelStruct] 工字钢梁均布荷载下曲屈模态 (Buckling modes of I-Shape beams under uniform load)

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[FEM][Midas Gen] 四边简支板的受压屈曲分析(Compress Buckling Analysis of a Simply Supported Plate)(有限元及弹性力学解)

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) …

[结构][有限元][PFSAP] 平行弦桁架简单算例及概念 ( Basic concepts and examples of parallel chord truss)

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 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” …

[结构][软件] 墙体稳定验算 (Stability Calculation of Walls)

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[参数化][笔记] 采光顶参数化建模分析案例 [Rhino/Grasshopper/Midas Gen]

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,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

[钢结构][软件] 格构柱缀条布置方案力学概念测算对比 (Lace Bar Arrangement Patterns in Steel Lattice Column)

坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 缀板格构柱通常看成刚架分析,柱分肢看成压弯构件。 缀条格构柱通常按桁架分析,柱分肢只受轴心压力。 以下是6种缀条布置方案及其受力分析。 方案1:不带横缀条的单斜缀条体系。 方案2:带横缀条的单斜缀条体系。 方案3:不带横缀条的双斜缀条体系。 方案4:带横缀条的双斜缀条体系。 方案5:带横缀条,斜缀条朝一个方向倾斜(斜缀条不连续)。 方案6:带横缀条,斜缀以柱中为分界,上下斜缀条方向不同(斜缀条仅在中点不连续)。 从分析结果可见: (1)缀条用truss模拟,即便竖向力在顶部均匀施加到两柱分肢,柱分肢也不可能仅受轴力,同样会受弯矩及剪力。 (2)方案1级方案2相对最简便 (3)方案3是方案1的加强。 (4)方案4是方案3基础上加上横缀条,由于横缀条的影响,在受到竖向力的情况下,柱身压缩,横缀条约束斜缀条的变形,斜缀条产生的额外轴力最大。 (5)方案5在竖向向力下产生的斜向位移最大,不利。 (6)由于方案5、方案6斜缀条是不连续的,由节点受力平衡,在剪力作用下,横缀条必然受力,承担抗剪。 缀条布置 轴力 剪力 弯矩 变形 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[Abaqus][SSG] CCDL: Concrete Compression Damage Limits [混凝土塑性损伤性能点计算]

坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考,坚持创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 这两天,对比一下不同软件的混凝土损伤本构损伤定义的的差异,写个小工具。 塑性损伤本构损伤与应变是有一定的对应关系的,但是不同软件本构的损伤定义有一定的差异。 需与应变挂钩,然后进行统一对比。在使用过程要注意。 程序界面 ( Program Interface ) 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[Abaqus][大震][弹塑性] Abaqus分层壳分布钢筋配筋量对剪力墙受力性能的影响

坚持实干、实践、积累、思考,创新。 墙用分层壳加塑性损伤模型模拟,分布筋配筋率从0.5%提高到1.0%,剪力墙混凝土受压损伤得到了些许改善。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[地震工程][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。 …