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。 几个简单算例，测算的侧移，其中有多少是弯曲变形引起，多少是剪切变形引起。 接下来有空再找几个实际工程算例测算，看看方法是否合理。 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 v9 中楼层质量数据可以从以下几个地方查看： （1）通过 基底反力 【Support Reations】换算查看，注意支座节点的范围。 （2）通过 分组质量及重量 【Group Masses and Weights】查看，默认给出的是ALL分组的重质量及重量。 （3）通过 节点集中质量【Assembled Point Masses】查看，可以查看各个节点的质量及分层的质量统计结果。 （4）通过 刚性隔板质量【Diaphragm Mass Data】查看，可以查看各个刚性隔板的质量，前提是定义了刚性隔板，但是刚性隔板质量仅仅是统计刚性隔板范围的质量，一般比楼层质量小。 相关内容（Related Topics） [00] [YJK][结构设计] 关于各类“刚度比”软件电算结果的详尽复核总结 [01] [抗震设计][结构规范] 规定水平力、倾覆弯矩、振型组合等电算结果的复核总结 [02] [抗震设计][结构规范] …
实干、实践、积累、思考、创新。 来自小伙伴 黄元根 的分享，结构优化方面的专题。 1. 优化设计程序 1.1 优化设计理论 最优设计是人们在工程技术、科学研究等诸多领域经常遇到的问题，例如结构设计要在满足一定约束条件下所使用材料的总重量最轻。目前实际工程项目中优化问题解决方法一般依据经验积累进行主观判断，随着数学方法和计算机技术的快速进步，用建模和数值求解计算方法将会越来越显示出高效优势。 1.2 优化设计应用 ETABS软件作为国际上结构设计领域应用最广泛的设计软件，其准确性和可操作等方面存在一定优势。同时，ETABS开放二次开发接口，可供用户进行所需功能的开发。在此基础上，基于ETABS二次开发技术和优化算法开发适用于实际工程项目的计算程序，利用结构地震动力响应求解和软件开放性好的优势，可用于结构构件截面灵敏度分析、优化计算等，以实现结构最优设计。基于结构自重最小原则，本优化程序可实现不同类型构件的截面最优设计。 自编优化软件界面 2. 具体工程应用 不同复杂结构项目具有不同特点，其控制性指标往往也不同，结构计算分析需差异化、针对性分析，目前根据实际工程中遇到的优化设计问题，本优化程序可给出以下问题的解决方案： （1) 某高烈度区超高层结构 问题描述：结构地震效应与结构自身质量和刚度两者密切相关，工程中常常遇到增加墙厚位移角反而变大，原因在于墙厚增加后，结构自重增加导致地震力变大；如何在结构刚度与地震力之间平衡显得尤为关键，常规设计做法需要不断调整，费时费力且找不出两者变化规律，优化设计程序给出一种可行解决方案。 解决途径：将最大层间位移角作为约束条件，结构自重最小为优化目标，构件截面尺寸作为变量，实现结构最优设计； 某工程应用： 优化效果：经过结构优化设计后，在减小墙厚情况下，结构最大层间位移角得到减小，原因在于结构各层最大层间位移角分布更加均匀，更加充分利用了层间刚度，即使顶点位移增大。优化后，结构自重和地震作用得到减小，有利于减小结构钢筋用量，结构更加经济高效。 （2) 高度超过500m的某超高层结构 问题描述：项目结构高度达到500米，结构第一周期接近9s。当结构周期为控制因素时，结构周期与结构自重和结构刚度直接相关，如若剪力墙墙厚增加，结构刚度增强，结构周期如何变化难以直观判别，给结构优化设计带来一定难度。 解决途径：将结构周期作为约束条件，结构自重最小为优化目标，构件截面尺寸作为变量，实现结构最优设计； 某工程应用： 优化效果：经过结构优化设计后，直观给出低中高区的不同位置核心筒剪力墙厚度对结构第一周期的敏感性差异，为不同位置/不同区域核心筒墙厚给出不同的调整策略和方向。在设定结构周期以及满足层间位移角前提下，结构自重和结构地震效应同时减小，结构更加经济高效。 （3) 某高位连体结构 …
实干、实践、积累、思考、创新。 ETABS模型旋转路径：【Edit】->【Replicate】->【Radial】 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
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
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 …
实干、实践、积累、思考、创新。 ETABS中的刚性隔板质量仅仅是统计刚性隔板关联的点的质量。不在刚性隔板范围的点的质量不会统计。 即刚性隔板质量总是小于或等于楼层质量。 Diaphragm Mass <= Story Mass 另外，ETABS里面的Diaphragm 分为，刚性隔板 Rigid Diaphragm 和 半刚性隔板 Semi Rigid Diaphragm，如果设置为Semi Rigid Diaphragm，软件不会输出该隔板的Diaphragm Mass ，也就是显示对应的隔板质量Diaphragm Mass 为0. 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
ETABS 2015版以后，默认无法打开V9的模型，需要运行一个 V9转换器: ETABS v9 Translator。而这个转换器2015板及以后是没有自带安装的，需要自行下载，下载好后解压放到高版本软件的安装目录即可，如下图。 具体下载可以查看CSI的官方帮助文档：https://wiki.csiamerica.com/display/etabs/ETABS+v9+Translator
太久没用，找了好久，记录下来： 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。 案例：采用ENGT（ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统]）进行剪力墙的剪压比分析，根据规范计算剪压比，进行受剪截面验算。 关于ENGT的更多信息，可以访问：ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统] 对比刚性板及弹性板6情况下剪力墙的剪压比统计结果： 可见两者结果存在一定的差异，刚性板情况下，离散点较多。 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。 一些复杂结果或特殊分析目的，可能需要进行特殊位置的位移角提取，或者你不想用ETABS软件的多塔功能等等，EETK可以统计指定位置的位移角结果。项目需要就开发了这个功能。EETK是一个为了研究ETABS而做的一个超限工程辅助设计工具，关于EETK的更多信息可以查看这个链接：http://www.jdcui.com/?page_id=12266 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
目前市面上，关于FEM理论(有限元理论)及FEM编程的书有许多，关于FEM软件应用的书也有许多，但关于两者之间结合的书比较少，这是目前市面书籍的gap，也是很多有限元初学者学习过程中存在的gap，因此我们写作了本书。本书将FEM基础理论、编程、及软件应用结合起来，讲完FEM基础理论，然后编程，最后采用结构工程师常用的几个软件进行同一个案例的分析并将分析结果与编程结果进行对比，当看到自己编写的FEM代码与商业软件的计算结果5个小数点内重合时，理论、编程、应用之间的gap自然而然就消除了。这正是我们编书的初衷，也是作者本人学习FEM基础理论，学习软件所采用的思路及方法。
因此这不仅仅是一本讲FEM，讲FEM编程或者讲FEM软件应用的书，而背后更重要的是，讲述作者推荐的一种学习FEM，学习软件的方法及思考过程，并不是纯粹的编著或者某些已有书籍的翻版。对于结构工程师及其他FEM理论应用者，十分重要的一点是在理解FEM基础理论的情况下灵活地运用FEM软件于实际问题。因此作者认为该书对于有限单元法的初学者及应用FEM解决实际工程问题的工程师有一定的用处。商品时代，给客户多一点选择。
花了点时间，整理了一下 www.jdcui.com的软件笔记，并汇总到以下这个页面，有需要的小伙伴可以收藏一下，持续更新。链接：http://www.jdcui.com/?page_id=2850。Abauqs，Ansys,ETABS,SAP2000,MIDAS,YJK,PKPM,XTRACT,MATLAB,ATUOCAD,PERFORM-3D,OPENSEES,HYPERMESH
实干、实践、积累、思考、创新。 模型（Model） 一个6层的小框架，不带楼板，梁截面H600X300X20X20，柱子箱型截面BOX 600X40。材料Q345。仅考虑结构本身自重。采用Abaqus做一个弹性时程分析，分析方法为直接积分。（PS. 请忽略结构合理性，仅用于测试。）模型的与博文 《[Midas][ETABS] 框架时程分析对比(ETABS vs. midas Gen)》的模型一致，图 1 为 midas Gen 中的模型显示结果。地震如 图 2 所示。 图 1 框架模型示意图 图 2 地震波示意图 Midas2Abaqus Model 为了进行Abaqus分析，采用 Midas2Abaqus 软件进行模型转换，Midas2Abaqus模型如下。在Midas2Abaqus补充设置相关的参数，如工况参数等，即可导出Abaqus INP 模型，用于后续的Abaqus分析。 Abaqus Model midas …
实干、实践、积累、思考、创新。 不需要什么理由。做做两个软件的对比分析。 模型（Model） 一个6层的小框架，不带楼板，梁截面H600X300X20X20，柱子箱型截面BOX 600X40。材料Q345。仅考虑结构本身自重。采用midas Gen及ETABS 2016做一个弹性时程分析，并对比。（PS. 请忽略结构合理性，仅用于测试。）ETABS 和 midas Gen模型如图1所示，相应的地震波如图2所示。 （a）ETABS model （b）midas Gen model 图 1 框架模型示意图 图 2 地震波示意图 质量与周期（Mass and Periods） 质量和周期均基本一致。 ETABS 2016 Model …
实干、实践、积累、思考、创新。 一道框架屈曲分析例题，例题来源《SAP2000技术指南及工程应用 上册》，例题如下图所示。 框架柱底铰接，柱顶作用竖直向下的集中荷载P。其中E=200GPa，L=6m，I=6.572×10-5m4。据此可以计算对称和反对称失稳的理论屈曲荷载。反对称失稳，屈曲荷载 P =2.104EI/L2=768kN，对称失稳，屈曲荷载P=14.66EI/L2=5353kN。即理想情况下，反对称失稳相对于对称失稳更加容易。原文给出了SAP2000的分析结果。以下分别采用 Midas Gen 及 Abaqus进行该例题的模拟计算。 Midas Gen Model Midas Gen Results （a）一阶屈曲模态（反对称失稳，屈曲因子：768.19，与理论计算结果吻合。) （b）二阶屈曲模态（对称失稳，屈曲因子：5352.72，与理论计算结果吻合。) （c）三阶屈曲模态（屈曲因子：6952.45) Midas2Abaqus Model 为了进行Abaqus分析，采用 Midas2Abaqus 软件进行模型转换，Midas2Abaqus模型如下。在Midas2Abaqus补充设置相关的参数，如工况参数等，即可导出Abaqus INP 模型，用于后续的Abaqus分析。 Abaqus Model Abaqus Results …
实干、实践、积累、思考、创新。 接着博文《[力学][有限元][FEM]Basics of Buckling Analysis [曲屈分析基础]》继续介绍经典材料力学或结构力学课本上介绍的压杆稳定问题。该部分内容也是 书本 《有限单元法：编程与软件应用》屈曲分析章节的部分内容节选。 11.5 屈曲分析3：压杆稳定 作为屈曲分析的补充，本节讨论一下压杆稳定问题。 图 11‑10 压杆支座情况 算例结构为一根等截面轴心受压直杆，直杆材料为钢管，钢管外径100mm，管厚5mm，高5m。一共考虑了5种约束情况，分别为：1.两端铰接；2.一端铰接、一端嵌固；3.两端嵌固；4.一端嵌固、一端滑动；5.一端嵌固、一端自由。针对每种约束情况，分别将压杆划分为1个、2个、5个、10个、20个梁单元，进行屈曲分析。 11.5.1 MATLAB代码与注释 本节以底端嵌固、上端自由、划分20个单元的情况为例，给出进行屈曲分析所需的主要代码。 % Pressed Bar Buckling Analysis % Author ： JiDong Cui（崔济东），Xuelong Shen（沈雪龙） % Website : …
实干、实践、积累、思考、创新。 今天是20181231,2018年的最后一天，希望新的一年会更好。
（ 有空和小伙伴一起写写有限元程序 ） 程序作者 ( Author) JiDong Cui (崔济东) 1, XueLong Shen (沈雪龙)2 1.广州容柏生建筑结构设计事务所；2.华南理工大学建筑设计研究院 问题描述( Problem Description) 节点1、5处为固定支座，节点4处受到+x方向P=200kN的集中力作用。结构中各杆件采用相同的材料，弹性模量E=30000MPa，梁、柱截面面积分别为0.08m2和0.16m2，梁、柱截面惯性矩分别为0.0128/12 m4和0.0256/12 m4。 基于MATLAB编程实现该框架结构的弹性静力分析，所有构件采用欧拉梁单元进行模拟，并将MATLAB的计算结果与SAP2000、midas Gen分析结果进行对比。 MATLAB 编程结果 SAP2000 计算结果 Midas Gen计算结果 注释 ( Comments ) 源代码已经收录到新书《有限单元法：编程与软件应用》，详见链接：http://www.jdcui.com/?page_id=9731 ( 如果您发现有错误，欢迎批评指正。邮箱：jidong_cui@163.com …
【1】Problem Description ( Midas Gen’s Verification Examples Static-31: Elliptic membrane under uniformly distributed load) An elliptical membrane of thickness, t and geometrical properties is subjected to a uniformly distributed outward pressure. …
ETABS这样的处理方式从程序内部来说是比较容易管理的，但是从使用者建模的角度来说就比较不方便了，特别是当一栋建筑包括梁、柱、剪力墙、楼板等构件且混凝土等级又发生多次变化的时候，建模就比较麻烦了。为此我花了两天的时间做了个十分十分简单的小程序（ECM）来处理这个问题ETABS Concrete Modifier （ETABS混凝土材料修改器） – Alejandro – AlejandroS Blog（高手莫见笑）。ECM使用了“单一的混凝土材料按截面建模，再统一修改混凝土等级”的思想，模仿了PKPM中多塔补充定义的图形操作方式ETABS Concrete Modifier （ETABS混凝土材料修改器）。程序的思路很简单：（1）先在ETABS中按截面建模，其中构件的命名按一定规则，比如梁C30B200X500、柱C30C500X500、墙C30W200等；（2）接着从ETABS导出 .e2k 文件，然后用ECM导入该 .e2k ，通过交互式图形化操作进行各楼层各类构件的混凝土材料修改，并导出修改了构件混凝土等级的 .e2k 文件；（3）ETABS导入修改后 .e2k 文件即可完成修改。
程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 地震波通用格式转换器 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 …
[01] 著:《PERFORM-3D原理与实例》
[02] 著:《有限单元法-编程与软件应用》
[03] 著:《结构地震反应分析-编程与软件应用》
[04] 著:《有限单元法 Python编程》
[05] 著:《结构地震动力响应Python编程》
[06] 著:《Grasshopper建筑结构参数化建模应用实例》
[07] 土木工程试验数据处理软件汇总
[08] 自编程序 [Software Box]
