[动力学][软件] NMDOF算例6 —— 设置金属阻尼器结构动力时程分析 [Dynamic time history analysis of structures with metal dampers]

实干、实践、积累、思考、创新。 最近更新了NMDOF软件 ( [软件][编程] NMDOF v2024: A Tool for Nonlinear Dynamic Time History Analysis of Shear-Type MDOF System (多自由度剪切层模型系统动力非线性时程分析工具 v2024) ) ,在网友建议下,新版软件支持设置金属阻尼器。以下做一个布置金属阻尼器的减振结构动力时成分析。 算例模型 各层结构参数: K1 = 30000000;K2 = 30000000;K3 = 30000000;K4 = …

[软件][编程] NMDOF v2024: A Tool for Nonlinear Dynamic Time History Analysis of Shear-Type MDOF System (多自由度剪切层模型系统动力非线性时程分析工具 v2024)

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) NMDOF 是一个基于微软的windows窗口程序,用于多自由度剪切层模型系统的地震动力非线性分析。 结构可是弹性也可以是弹塑性,支持的材料模型包括:线弹性材料模型、二折线随动强化模型 及Bouc Wen模型。 程序使用Newmark-beta逐步积分法求解增量非线性运动方程。 软件提供的阻尼模型包括 模态阻尼 、瑞利阻尼 及 剪切层阻尼模型。 新版软件支持设置 金属阻尼器,金属阻尼器的数量无限制。 软件可计算并显示结构的模态形状。 软件可输出结构的各种时程响应结果,包括位移,速度,加速度,各类耗能时程等。同时软件可输出多种层最大响应结果,包括层位移、速度、加速度及层间剪力等。 软件可显示结构的模态形状动画及时程变形动画。 软件提供多种常用地震加速度时程格式模板,方便使用者快速导入地震加速度时程,形成自身的地震加速度记录数据库。 NMDOF is a Microsoft-based Windows …

[动力学][软件] NMDOF算例5 ——剪切层模型动力时程分析 (模态阻尼) [Dynamic time history analysis of a shear-type MDOF system (with Modal Damping)]

实干、实践、积累、思考、创新! 最近更新了NMDOF软件 ( [软件][编程] NMDOF v2024: A Tool for Nonlinear Dynamic Time History Analysis of Shear-Type MDOF System (多自由度剪切层模型系统动力非线性时程分析工具 v2024) ) ,顺便补充一些新案例。 算例模型 各参数如下: K1 = 245000000;K2 = 245000000;K3 = 245000000 M1 …

[动力学][软件] NMDOF算例4 ——剪切层模型动力时程分析 (无阻尼) [Dynamic time history analysis of a shear-type MDOF system (with no damping)]

实干、实践、积累、思考、创新! 最近更新了NMDOF软件 ( [软件][编程] NMDOF v2023: A Tool for Nonlinear Dynamic Time History Analysis of Shear-Type MDOF System (多自由度剪切层模型系统动力非线性时程分析工具 v2023) ) ,顺便补充一些新案例。 算例模型 各参数如下: K1 = 245000000;K2 = 245000000;K3 = 245000000 …

[动力学][软件] NMDOF算例3 ——剪切层模型动力时程分析 (剪切阻尼模型) [Dynamic time history analysis of a shear-type MDOF system (with shear type damping maxtrix)]

实干、实践、积累、思考、创新! 研究用到剪切阻尼模型,于是将这个功能添加到新版NMDOF软件 ( [软件][编程] NMDOF v2023: A Tool for Nonlinear Dynamic Time History Analysis of Shear-Type MDOF System (多自由度剪切层模型系统动力非线性时程分析工具 v2023) ) 。 算例模型 具体算例模型如下图。阻尼通过各层的阻尼系数c指定。 各参数如下: K1 = 245000000;K2 = 245000000;K3 = …

[动力学][结构] 大震弹塑性顶点位移时程为何”不收敛”?[Why does the displacement time history of earthquake elastic-plastic analysis not converge?]

实干、实践、积累、思考、创新。 经常碰到小伙伴做完大震弹塑性分析后,跑过来问为何结构顶点位移总是不收敛? 怎么个不收敛法?大家看看下面这个图: 上述两组图中,上方的是结构某主方向的地面加速度(总时间110s),下方的是结构对应方向的顶点位移时程曲线(算到60s)。 由图可见:其中地面峰值加速出现在30~40s,在60s时地面加速度已退化为峰值的30%以上,而结构顶点位移算到60s依然不减衰减。地面加速度衰减速度很快,加速度峰值明显靠前,而顶点位移似乎还没出现峰值,看起来“发散”。为何加速度已经显著退化,而位移还没收敛? 最初看到这类曲线的时候,也很诧异?后面思考后发现,之所以会存在这种诧异,是因为我们对比的基准选错了。 上面的例子中,我们拿结构的顶点位移时程和地面加速度进行对比?实际上,加速度和位移之间差了两次积分,加速度峰值和位移峰值并不一定出现在同时刻,两者本身可以差很大。 对比结构顶点位移时程的趋势参照地面的位移时程更直观,而不是参照地面加速度时程。位移与位移对比才直接。 以上图中的加速度为例,我们对加速度进行积分,获得对应速度与位移时程,结果如下图所示。 由上图可见,X向和Y向的地面加速度时程峰值分别出现在30s和40s左右,而对应的位移时程峰值分别出现在50s和55s,足足推后了15~20s左右。 从这个角度来看,顶点位移要出现明显退化,加速度应该算到60s,甚至可能更多。为此我们把弹塑性分析时间直接设置为110s的时间,再次提取顶点位移时程结果,如下图所示。 有上图可见,在60s后,两个方向的顶点位移均开始出现不同程度的退化。由于我们通常进行的是一致地震激励计算,因此超限报告中,往往只给出加速度时程曲线,并没有提供地面位移时程曲线,让人很自然地采用地面加速度时程对比顶点位移时程进行参照,从而引起了上述诧异。 有了这样的发现,我们不妨找几组天然地震记录进行积分计算,看看这些地震加速度时程曲线的“显著退化点”和地面位移时程曲线的“显著退化点”出现的位置情况。 这里曲线的“显著退化点”定义为曲线正向最大值和负向最大值中靠后出现的那个。 由上述多组图可见: (1)地面加速度时程曲线的抖动程度最大,经过二次积分后得到的位移时程曲线变得平缓,速度时程曲线的抖动程度次之。 (2)地面加速度、速度、位移曲线的“显著退化点”出现位置不同,三个曲线的“显著退化点”出现的位置先后关系不定,但从选取的几组天然地震波的分析结果来看,速度时程曲线和加速度时程曲线的“显著退化点”相对较为接近,而地面位移时程曲线的“显著退化点”与加速度时程曲线的“显著退化点”可能相差较远,且位移曲线的“显著退化点”更靠后。 (3)对比结构顶点位移时程的趋势参照地面的位移时程更直观,而不是参照地面加速度时程。 相关博文( Related Topics) [01]. [Tool] SPECTR – A program for Response Spectra Analysis …

[软件][编程][地震动] NFAGM近场脉冲型地震动人工合成程序 案例3—— 多峰值速度脉冲波 (Case 3 of NFAGM Near Field Pulse Type Ground Motion Artificial Synthesis Program – Multiple Peak Velocity Pulse Waves)

实干、实践、积累、思考、创新。 NFAGM是小伙伴找我们做的 [软件][编程][地震动] NFAGM: Near‐Field Artificial Ground Motions Generation Program [近场脉冲型地震动人工合成程序],具体可以在这个链接查看:http://www.jdcui.com/?p=20405 最近小伙伴建议我们增加一个多峰值速度脉冲波的波形 C形,于是升级了一下NFAGM程序,下面做个简单的记录。 三半波脉冲:   四半波脉冲: 相关博文( Related Topics) [01]. [Tool] SPECTR – A program for Response Spectra Analysis [反应谱计算程序] [02]. [程序][Tool] …

[编程][软件] PDDVA: Parameter design of dynamic vibration absorber [PDDVA: 动力吸振器参数设计软件]

实干、实践、积累、思考、创新。 20230316写的题目,随后更新……     微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[选波][地震波][工程] 某大底盘4塔结构的地震波选取(GMS选波系统-选波应用案例25)

实干、实践、积累、思考、创新。 用GMS选波系统( http://www.jdcui.com/?page_id=6118 )做的大底盘4塔结构的选波案例。 小伙伴的项目,是一个大底盘4塔,裙房三层,各塔楼总高在150m左右,为框筒结构。 设计地震分组为三组,设防烈度为7(0.1g),场地类别为II类。 结构的主要周期分布在1s~5s,分布范围较广,前15阶周期如下图所示。 振型号 周期 转角 平动系数(X+Y) 扭转系数(Z)(强制刚性楼板模型) 1 4.5462 34.66 1.00(0.67+0.33) 0 2 4.3686 94.82 1.00(0.04+0.96) 0 3 4.1572 123.65 1.00(0.32+0.68) 0 4 4.023 150.38 1.00(0.68+0.31) …

[软件][地震动][更新] GMP v2023: A tool for Calculating Ground Motion Parameters for Seismic Analysis of Structures [结构抗震分析地震动强度指标/地震动参数计算工具]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon )     程序介绍 ( Program Introduction) GMP是一个结构抗震分析地震动强度指标/地震动参数计算工具,程序将地震波积分+反应谱分析+地震动参数分析等功能集合于一身,使用方便。程序经历了多个版本的更新和维护,一直在持续改进。 GMP v2018: [软件][地震工程] GMP v2018: 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 Analysis of Structures) GMP …

[软件][动力学][Dynamics] NSDOF算例7——设置狗骨式滞回摩擦阻尼器单自由度体系动力时程分析 [Dynamic time history analysis of a single degree of freedom system with dog bone type hysteretic friction damper]

实干、实践、积累、思考、创新! 随后更新……       相关博文( 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 motion …

[软件][编程][地震动] NFAGM近场脉冲型地震动人工合成程序 案例2—— 正弦脉冲波生成与拟合 (Case 2 of NFAGM Near Field Pulse Type Ground Motion Artificial Synthesis Program – Sinusoidal Pulse Wave Generation and Fitting)

实干、实践、积累、思考、创新。 NFAGM是小伙伴找我们做的 NFAGM近场脉冲型地震动人工合成程序,具体可以在这个链接查看:http://www.jdcui.com/?p=20405 前面的博文《 [软件][编程][地震动] NFAGM近场脉冲型地震动人工合成程序 案例1—— 单向脉冲波生成 (永久地面位移现象)》通过例子介绍了单向脉冲波的生成,这个博文,通过例子,从拟合的角度讲解NFAGM正弦脉冲波的人工合成。具体参数的合理性这里不细究,例子重在说明软件的大致使用过程,以供参考。 STEP 1: 导入底波加速度 由图可见,速度时程存在明显的速度脉冲。速度脉冲成一个正弦波的形式。 STEP 2: 过滤底波脉冲 STEP 3: 设置正弦速度脉冲 设置一个正弦式速度脉冲,去拟合原始天然波的速度脉冲。 STEP 4: 生成人工脉冲波 对合成的脉冲波及原始天然波的时程结果及反应谱结果进行对比,如下图所示。 由图可见,合成的脉冲波及天然波在时程及反应谱上均较为相似,合成脉冲波基本能拟合天然波,从这个角度反过来也说明,NFAGM这种脉冲波合成方法是可行的。 相关博文( Related Topics) [01]. [Tool] SPECTR …

[编程][软件][地震动] PulsePeriodExtrat: A tool for extracting the pulse period of near-field earthquake velocity [近场地震动速度脉冲周期计算软件]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon )     程序介绍 ( Program Introduction) 近场地震动因其具有较普通地震动更为复杂的特性及其对工程结构的严重破坏性成为地震工程领众多学者研究的热点问题之一。脉冲型地震动较普通地震动对工程结构有着特殊影响,当脉冲周期与结构基本自振周期相近时,共振效应”的存在使得脉冲地震动作用下产生的结构反应要明显大于普通地震动对结构的影响,从而使结构功能失效的可能性大大增加。因此,脉冲周期为脉冲型地震动的一个重要参数。 近场地震动中速度脉冲周期的确定受高频成分的影响具有很强的不确定性,如何计算脉冲周期是一个研究课题,国内外学者给出了多种脉冲周期计算方法。The near-field earthquake driver has more complex characteristics than the ordinary ground motion and its serious damage to the …

[软件][编程][地震动] NFAGM近场脉冲型地震动人工合成程序 案例1—— 单向脉冲波生成 (永久地面位移现象) (Case 1 of NFAGM Near Field Pulse Type Ground Motion Artificial Synthesis Program – Unidirectional Pulse Wave Generation (Permanent Ground Displacement Phenomenon))

实干、实践、积累、思考、创新。 NFAGM是小伙伴找我们做的 NFAGM近场脉冲型地震动人工合成程序,具体可以在这个连接查看:http://www.jdcui.com/?p=20405 这里以NFAGM为例,做个单向脉冲型地震动人工合成案例,具体参数的合理性这里不细究,例子重在说明软件的大致使用过程,以供参考。 STEP 1: 导入底波加速度 STEP 2: 过滤底波脉冲 STEP 3: 设置单向速度脉冲 STEP 4: 生成人工脉冲波 STEP 5: 脉冲波积分结果 对这个人工包含单向脉冲加速度时程进行积分(导入本站的 SPECTR 程序),结果如下图所示, 由图可见,在单向速度脉冲时程租用下,地面出现了大概35cm的永久位。这个也是可以理解,因为A类速度脉冲时程是比较理想夫人脉冲模型(只有单向存在速度),在速度时程在中添加该类模型,相当于速度往单向走,积分后位移自然是出现永久位移。 相关博文( Related Topics) [01]. [Tool] SPECTR – A …

[软件][编程][地震动] NFAGM: Near‐Field Artificial Ground Motions Generation Program [近场脉冲型地震动人工合成程序]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon )     程序介绍 ( Program Introduction) 小伙伴做论文碰到问题,找我们编写的程序。程序基本功能是近场脉冲型地震动人工合成程序。 程序采用的脉冲波合成算法流程如下图所示。 程序目前支持以下 3 种脉冲模型,需要其他脉冲可以增加。 20230831 更新,增加C类脉冲模型,C类脉冲模型是一种多脉冲模型,其脉冲形态如下图所示: 各类模型的数学表达式如下图所示 C类脉冲模型: 案例及相关资料( Program Examples ) [01]. [地震工程][笔记] 近断层速度脉冲型地震动(单向脉冲&双向脉冲) [Near-fault pulse-like ground motion (one-way …

[软件][地震动][编程] GM_Truncation: A Program for truncating ground motion records [地震波截断工具]

实干、实践、积累、思考、创新。 – – – – <随后更新> – – – –       相关内容(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] …

[编程][动力学][软件] SDOF_RUNGE: RUNGE-KUTTA Method for Dynamic Analysis OF SDOF Structures [单自由度结构动力分析-龙格-库塔法]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Icon ) 程序介绍 ( Introduction) 最近看文献,整理资料,遇到Runge-Kutta法相关的内容,于是整理SDOF_RUNGE程序,通过编写程序,掌握RUNGE-KUTTA法的基本概念。 数值分析中,龙格-库塔法(Runge-Kutta methods)是用于非线性常微分方程的解的重要的一类隐式或显式迭代法。这些技术由数学家卡尔·龙格和马丁·威尔海姆·库塔于1900年左右发明。Runge-Kutta公式的思路就是利用区间内一些特殊点的一阶导数值的线性组合来替代某点处的n阶导数值,这样就可以仅通过一系列一阶导数值来得到某点幂级数展开的预测效果。在工程中最常用的是四阶龙格-库塔积分,也就是 RK4 积分,其完整的表述如下(搬运自百度): 已知初值问题: 对于该问题,RK4法的表达式为: 其中 上面的递推公式中,下一个值(yn+1)由现在的值(yn)加上时间间隔(h)和一个估算的斜率的乘积所决定。该斜率是以下斜率的加权平均,k1是时间段开始时的斜率;k2是时间段中点的斜率,通过欧拉法采用斜率k1来决定y在点tn+h/2的值;k3也是中点的斜率,但是这次采用斜率k2决定y值;k4是时间段终点的斜率,其y值用k3决定。 结构动力学中,可以利用该方法,进行结构的动力时程方程的求解。SDOF_RUNGE就是用采用 RK4求解单自由度动力时程分析的小程序。SDOF_RUNGE的编制主要参考William T. Thomson, Marie Dillon Dahleh 编写的《Theory of Vibration with Applications》的第五版,我看的清华大学出版社出版的影印版纸板,原版和影印版的封面如下: 采用Runge-Kutta法求解结构动力方程,首先需要将原来的2阶动力微分方程降阶为1阶,变为上面介绍的标准模式,然后再套用迭代公式进行求解。《Theory of Vibration with …

[软件][地震动] GMRS_Scale: Ground Motion Response Spectrum Scaling Tool [地震波&反应谱缩放工具]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Icon ) 程序介绍 ( Introduction) 网友找我们做的一个小工具,功能比较特殊,感兴趣的人可以看看。其基本功能是,导入地震波的反应谱,通过对比地震波反应谱及目标谱的差异,反算地震波的缩放系数。软件提供了多种地震波缩放方法:基于PGA缩放,基于指定周期点的反应谱值缩放,基于地震波反应谱及目标谱误差最小进行缩放。软件同时提供设置用于评估反应谱误差的周期范围、权重系数、缩放系数等。这个软件可以看成是一个简易的选波工具,感兴趣的人可以看看。 程序使用基本步骤: (1)导入目标反应谱 (2)导入地震波反应谱 (3)设置反应谱匹配参数(包括,缩放方法,误差评估的周期范围、权重系数、缩放系数等) (4)运行地震波缩放、反应谱误差评估 (5)保存分析结果,根据MSE排序,获得与目标谱最匹配的地震波及缩放系数。 程序界面 ( Program Screenshot) 程序下载(Program Download) (  如果您需要使用这个软件,请在这给网站捐助:http://www.jdcui.com/?page_id=4813,捐助不少于250RMB,捐助后在评论区留下您的评论,软件将通过网站管理员 qq: 3014479529 给您发送,敬请尊重劳动成果 !!!捐助的小伙伴可以通过客服号进行相关研究问题及软件使用问题答疑。) 相关内容(Related Topics) [01]. [Tool] SPECTR – A …

[动力学][振动控制][软件] SDOF_FRE 案例 2 —— 地震时程响应分析 [SDOF_FRE Example 2: Earthquake Time History Analysis]

实干、实践、积累、思考、创新。 SDOF_FRE ( [动力学][振动控制][编程] SDOF_FRE: Dynamic Response Analysis of SDOF System using Frequency Domain Analysis Method [单自由度体系动力响应的频域分析工具] ) 是一个通过频域分析法 (Frequency Domain Analysis Method ) 计算单自由度动力响应的程序,与常规的时域分析法 (Time Domain Analysis Method) 不同,其中频域积分法只计算系统的稳态响应 (Steady …

[动力学][振动控制][编程] SDOF_FRE: Dynamic Response Analysis of SDOF System using Frequency Domain Analysis Method [单自由度体系动力响应频域分析程序]

这是最近研究结构抗风减振、结构振动控制做的一个小软件。功能是通过 频域分析法 (Frequency Domain Analysis Method ) 计算单自由度体系的稳态动力时程响应 ( Steady-State Response ),具体包括位移、速度、加速度。顾名思义,与频域分析法相对的就是时域分析法 (Time Domain Analysis Method) 。时域分析法我想大多数工程师应该比较熟悉,平时进行地震动力时程分析采用的各类直接积分时程分析法就属于时域分析法的范畴。而对于频域分析法,我想大多结构工程师可能就比较陌生,平时大多数工作中可能也用不到。很多时候会觉得既然有了这么多时域分析方法,为何还需要频域分析?甚至觉得频域分析法没啥用的感觉。其实不然,频域分析法在结构随机振动、结构振动控制等领域举足轻重,有着极为广泛的应用。

言归正传,还是那一句,学习最重要的是要动手,于是写下这个小程序,以验证自己对于频域分析 (Frequency Domain Analysis)、复频响函数 (Complex Frequency Response Function)、离散傅里叶变换 (DFT, Discrete Fourier Transform) 等相关概念的理解,也为后续进一步深入研究结构抗风减震、振动控制、随机振动等内容打下基础。

时间有限,这里先做个笔记,进一步研究内容等深入学习后陆续整理。

[动力学][振动控制][编程] SDOF_FRE 案例1 —— 动力时程响应分析 [SDOF_FRE Example 1: Dynamic Force Time History Analysis]

实干、实践、积累、思考、创新。 SDOF_FRE ( [动力学][振动控制][编程] SDOF_FRE: Dynamic Response Analysis of SDOF System using Frequency Domain Analysis Method [单自由度体系动力响应的频域分析工具] ) 是一个通过频域分析法 (Frequency Domain Analysis Method ) 计算单自由度动力响应的程序,与常规的时域分析法 (Time Domain Analysis Method) 不同,其中频域积分法只计算系统的稳态响应 (Steady …

[地震动][研究][软件] RSFS: Response Spectra and Fourier Spectra [反应谱及傅里叶谱对比分析工具]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标( Icon ) 程序介绍 ( Introduction) 随后更新…… 最近做研究写的程序,有需要的人可以关注一下。       相关内容(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 …

[地震动][软件][研究] DCF_SPECT: A Tool for Calculating Damping Correction Factor of Earthquake Spectrum [地震反应谱阻尼修正系数计算工具]

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标( Icon ) 程序介绍 ( Introduction) 程序最主要的功能是,计算不同类型反应谱的 阻尼修正系数( Damping Correction Factor )。 程序支持一共支持同时指定 15个阻尼比。 程序支持的反应谱类型包括:相对位移反应谱、相对速度反应谱、绝对加速度反应谱、伪速度反应谱 和 伪加速度反应谱。 程序支持多组地震波动 批量计算 及结果批量输出。 除此之外,程序还有以下特点: (1)多种加速度时程格式支持,一次可导入多组加速度时程 (2)基线修正:软件提供线性和抛物线基线修正方法 对加速度时程进行修正 (3)加速度积分:加速度积分生成相应的位移时程序和速度时程 (4)目前支持以下几种弹性反应谱的分析:相对位移反应谱、相对速度反应谱、绝对加速度反应谱、拟速度反应谱和拟加速度反应谱 (5)支持图形式和表格形式查看时程数据、反应谱数据。表格数据支持复制操作,可方便通过快捷键将数据粘贴至Excel快速绘图 (6)可自由选择坐标轴进行谱曲线绘制,方便谱曲线结果的对比 (7)批量计算分析:加速度时程的积分和反应谱批量分析,并支持批量导出分析结果。 教程及案例 (Examples) …

[视频][Video] FPSA: Fourier and Power Spectra Analysis Batch Analysis Video [FPSA频谱分析工具批量分析录屏]

实干、实践、积累、思考、创新。 给网站增加一种表现方式:【视频】【录屏】 以下是FPSA( [软件][数学][地震动] FPSA: Fourier and Power Spectra Analysis [地震波频谱分析工具] )进行批量频谱分析。 相关博文( Related Topics) [01] [试验][工具][更新] HLA v2022: Hysteretic Loop Analysis Program [HLA滞回曲线分析工具 2022版] [02] [软件][科研][试验] 2021版 YPD: Yield Point …