Posts tagged ‘地震波’

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  • 程序图标 ( Program Icon )

        

  • 程序介绍 ( Program Introduction)

A Program for Earthquake Acceleration Rotation. 地震加速度时程旋转工具。

  • 程序界面 ( Program Interface )


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  • 程序下载( Program Download)

Download:  RotateEarthquake

 PS. 程序免费下载 ,欢迎大家给我提意见 ,敬请尊重劳动成果 )

  • 视频地址( Video URL )

  http://v.youku.com/v_show/id_XMzA2MTEwMzM2NA==.html

  • 文献引用( Cite this work )

  研究者应像下面这样引用本文的研究工作:

崔济东, “地震加速度时程旋转工具”, https://http://www.jdcui.com/?p=6457.

  Researchers should cite this work as follows:

Cui JiDong, “A Program for Earthquake Acceleration Rotation”, https://http://www.jdcui.com/?p=6457.

  • 注释 ( Comments )

  ( 如果您发现有错误,欢迎批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧! :-)   :-)   

  ( If you found any mistakes in the post, please let me know. Email : jidong_cui@163.com. If you like this posts, please give me a thumbs up rating on the above button! )

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做个小笔记,记录一下用 ABAQUS 做结构整体分析的一些体会:

(1)分析前注意把握结构的整体信息,建模时候做适当简化。对结构弹性分析结果、结构设计结果应该有深刻地理解和把握。

(2)在ABAQUS建模时,必须对后面的性能评估有所考虑,把一些关键部位或者需要特别处理的地方,预先定义好相关的Set,后面处理结果会方便很多。

(3)地震波加载前,先进行模态分析,检查质量、模态等信息,确保准确无误后再进行后续分析。特别重要!!! :oops:

(4)必须特别注意地震波的施加,地震波文件不要搞错了。比如缩放系数等。

(5)和前处理一样,后处理看结果,解读结果,也是先看宏观信息,宏观信息把握了,大超高层体也把握得八九不离十了。

(6)结构损伤一般出现在结构刚度突变的地方,对于一般超高层结构,如墙厚度发送改变的地方,墙开洞,伸臂桁架层附近等地方都是损伤较为严重的地方。

还有很多很多,以后再记录,总结以下几点:

(1)ABAQUS 做整体分析比较花时间,计算也需要花很多时间,因此,每个过程均需要十分细心,因为错了从来时间成本太大。在这问题上,再慢也比错好。  :cry: 。如下图,是一个细微错误导致分析结果差别巨大。

(2)另外,万一出现问题,先冷静,结合基本理论,概念,逐步排查解决,这样会进步很快。

(3)不管是前处理建模,还是后处理分析,还有超限文本撰写,都应该是建立在对结构理解的基础上,不能论文一个操作员,能简化,能提高效率的地方就要提高效率,尽量把更多时间用在把握和理解结构机理、结构特性、建立结构概念基础上。 :-)

(4)还有一些很多细节问题,后面慢慢再测试、补充。


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  • 注释 ( Comments )

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上一篇博文ETABS 2015人工波功能初步测试(一)  》初步测试了ETABS 2015中人工波功能,可以发现,ETABS2015在函数( function )模块增加的与指定反应谱匹配(Matched to Response Spectrum)的函数定义方法能生成与指定目标反应谱匹配的人工波。本节继续对生成的人工波特性做一下测试。

  • 峰值加速度(Peak Acceleration

提取博文ETABS 2015人工波功能初步测试(一)  》中按频域匹配(Spectral Matching in Frequency Domain时域匹配(Spectral Matching in Time Domain生成的两条人工波,分别如 图1图2 所示。其中匹配的目标反应谱为按抗规 7度0.1g罕遇地震的反应谱。

图 1 Matching in Frequency Domain [频域匹配法]

图 2 Matching in Time Domain [时域匹配法]

从上面两图可以看出,图1 加速度时程的峰值约为0.2g 和 图2 加速度时程的峰值约为0.25g,与我国规范7度0.1g的罕遇地震的峰值加速度要求0.225g(0.45*0.5 =0.225g )存在一定的差别。 ETABS生成的人工波只是和反应谱匹配,峰值加速度不一定满足我国规范的峰值加速度要求,毕竟在参数输入的时候也没有这个选项  :-)  :-)  :-) 。(因为一般外国规范在选波的时候,对峰值加速度没有明确限制,一般仅仅控制选取地震波的反应谱与规范反应谱的吻合度。)

  • 基线偏移特性(Baseline shift property

对上述两组加速度时程沿时间轴进行积分,可获得相应的 速度时程 和 位移时程,我们可以看看ETABS生成的人工波的基线漂移情况。

加速度的积分可以选用 www.jdcui.com 提供的反应谱分析工具 SPECTR 进行,SPECTR可以在这里免费下载:http://www.jdcui.com/?p=1875,当然也可以使用也可以使用SeismoSignal进行。

(1)以下是 SPECTR 的积分结果

图 3 Matching in Frequency Domain [频域匹配法]

图 4 Matching in Time Domain [时域匹配法]

(2)以下是SeismoSignal的积分结果

图 5 Matching in Frequency Domain [频域匹配法]

图 6 Matching in Time Domain [时域匹配法]

从以上的分析可看出,不管是SPECTR的分析结果还是SeismoSignal的分析结果均显示,ETBAS生成的人工波存在基线漂移现象,严格来说是不合理的。因此,在ETABS中生成的人工波,需要借助其他工具进行基线校正,在进行地震时程分析的时候需要注意!! :-) :-)

( PS.  地震波的基线是否校正对时程分析结果有什么影响呢??? 8-) 8-) 8-) ,这部分内容将在接下来的博文中进行讨论。大家可以关注一下 www.jdcui.com和微信公众号 )

  • 小结(Conclusions

(1)ETABS的人工波生成无法指定峰值加速度

(2)ETABS生成的人工波存在基线漂移


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  • 注释 ( Comments )

  ( 如果你发现有什么地方说得不对的,欢迎请批评指正。邮箱:jidong_cui@163.com . 如果你喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧! :-)   :-)   :-)

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马上更新……)(Coming Soon…..

[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

[Book] PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 17 – Dynamic elasto-plastic analysis and seismic performance evaluation of the whole structure


  • 章节内容简介 [ Chapter Content Abstract ]

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。

图 17‑1 算例首层平面布置图(单位:mm)

算例结构的首层平面布置如图 17‑1所示,其余楼层结构布置详模型。算例结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,共17层,其中首层高度4m,其余楼层高度3.5m,结构总高度为60m。

框架柱、剪力墙首层~8层混凝土强度等级为C40,9层~12层混凝土强度等级为C35,13~17层混凝土强度等级为C30;框架梁首层~8层混凝土强度等级为C35,9层~17层混凝土强度等级为C30。钢筋均为HRB400。

结构所在地区的抗震设防烈度为7度,设计基本加速度为0.10g,场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第一组,场地特征周期为0.35s。剪力墙抗震等级为二级,框架抗震等级为三级。

结构建模时将次梁折算成恒荷载,楼面附加均布恒荷载为3.5kN/m2,楼面均布活荷载为3.0 kN/m2,框架梁上线荷载为7kN/m。修正后基本风压0.35kN/m2,地面粗糙度类别为B类,风载体型系数取1.3。

  • 示例页面 [ Sample Pages ]

 


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PS. 如有错误,请批评指正。如果你喜欢,请在上面 点个赞 吧!!详细内容请阅读书本!! :-)  :-)  :-)

Please correct me if I’m wrong. If you like this posts, please give me a thumbs uprating on the button above! For more information about this Chapter please refer to the book!!  :-)  :-) )

  • 购书链接 [ Links to Buy the Book ]

[1] 中国建筑出版在线(http://book.cabplink.com)

http://book.cabplink.com/bookdetail.jsp?id=64317&nodeid=1439

[2] 京东(www.jd.com)

https://item.jd.com/12084377.html (自营)

https://item.jd.com/12860783272.html

https://item.jd.com/12860780755.html

[3] 当当网(http://www.dangdang.com/)

http://product.dangdang.com/1260359350.html

[4] 亚马逊 (https://www.amazon.cn/)

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[5] 天猫书城 (https://www.tmall.com/)

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  • 相关链接[ Acknowledgements ]

[01] 书《PERFORM-3D原理与实例》 汇总页面 (PERFORM-3D Theory and Tutorials Book Page ) (书本主页

[02] [Book][PERFORM-3D Theory and Tutorials — Table of Contents] [目录英文版]

[03] [Book][PERFORM-3D Theory and Tutorials – Foreword ] [前言英文版]

[04] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 1 章 – PERFORM-3D软件介绍 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 1 :  Introduction of PERFORM-3D )

[05] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 2 章 – 入门实例:平面钢框架弹性分析 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 2 : Quick Start Example : Elastic Analysis of Plane Steel Frame)

[06] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 3 章 – 钢筋与混凝土材料的单轴本构关系 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 3 : Uniaxial Constitutive Model of Steel and Concrete Material )

[07] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 4 章 – 塑性铰模型 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 4: Plastic Hinge Model )

[08] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 5 章 – 纤维截面模型 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 5: Fiber Section Model )

[09] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 6 章 – 剪力墙模拟 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 6: Shear Wall Simulation )

[10] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 7 章 – 填充墙模拟 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 7: Infilled Wall Simulation )

[11] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 8 章 – 粘滞阻尼器 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 8: Viscous Damper )

[12] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 9 章 – 屈曲约束支撑 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 9: Buckling Restrained Brace )

[13] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 10 章 – 摩擦摆隔震支座 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 10: Seismic Isolator Friction Pendulum )

[14] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 11 章 – 橡胶隔震支座 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 11: Rubber Isolation Bearings )

[15] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 12 章 – 缝-钩单元 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 12: Gap-Hook Element )

[16] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 13 章 – 变形监测单元 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 13: Deformation Gage Element )

[17] [书]PERFORM-3D 原理与实例 – 第 14 章 – 往复位移加载的两种方法 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 14: Two Cyclic Displacement Loading Method in PERFORM-3D )

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

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

[20] [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 ( PERFORM-3D Theory and Tutorials – Chapter 17: Dynamic elasto-plastic analysis and seismic performance evaluation of the whole structure)

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(马上更新…)

这两天有网友向我反映,用 GMS 选出的地震波放进 YJK 里进行弹性时程分析,效果很不理想,原本在 GMS 里与规范反应谱匹配的地震波在 YJK 的反应谱对比图里显示不匹配,并且差异巨大,如下。

GMS 选的地震波反应谱对比:

GMS_Spectrum

地震波在 YJK 中的反应谱对比:

调整前-1

从以上两图可看出:GMS 中,地震波反应谱和规范反应谱匹配;在 YJK 中,地震波反应谱值相对于规范反应谱严重偏小,在关键周期上相差超过90%。

那么是什么原因导致两个软件计算的反应谱存在差异呢??? 8-)  :roll:

在确认 GMS 反应谱计算无误的前提下,经过一番测试,最终找到了问题的所在: YJK 中的弹性时程分析参数  积分时长 

积分时程参数在 弹性时程分析-> 计算参数中进行设置,如下图:

弹性时程参数设置

通过说明文档可以知:“ 积分时长 指程序采用的时程数值积分计算的时间总长度,起始积分时刻默认为0秒。不同的地震波持续时间不同,程序根据地震波库中大部分地震波的持续时间,默认了35秒的积分时长,基本保证所有地震波的最大反应在内,同时节省积分计算时间,如遇持续时间较长的地震波,可以适当增加积分时长设置。

经过测试发现,积分时长 不但控制地震波的地震时间,而且控制地震波反应谱的计算。于是找到了问题的所谓,由于一开始分析使用的是默认的积分时长参数35s,而恰好GMS选出来的这批地震波都在100s左右,而YJK里面计算反应谱使用的地震波时长为35s,因此导致计算出来的地震波反应谱比实际反应谱偏小,进而导致了在GMS中选好的反应谱与规范反应谱较为匹配的地震波在YJK里却显示反应谱不匹配的情况。

找到了原因之后,将默认的积分时长修改为 100s,重新进行计算,并进行地震波反应谱和规范反应谱的对比,结果如下图所示:

默认积分时长(35s):

调整前

调整积分时长(100s)后:

调整后

从上图可见,当积分时长取得足够之后,可以发现 GMS 选的地震波与规范反应谱匹配得很好。

由此引出值得注意的问题是

(1)在使用 YJK进行 时程分析时,积分时长 参数不但作为地震时程分析的持时,也作为地震反应谱计算的持时。积分时长 参数的同时影响时程分析和反应谱计算。

(2)若积分时长过小,则 YJK 计算的反应谱将与地震波真实的反应谱相差过大,若以这个地震波反应谱和规范反应谱是否拟合作为选波的参考,将可能导致选择错误的地震波。如本文的例子,若选择过小的积分时长(35s)并以此计算的地震波反应谱对比图来参考选波,则很可能会选到一些持时大于35s,且以前35s加速度计算的反应谱和规范普较为匹配的地震波,而这些地震波真实的反应谱很可能远远大于规定的反应谱,从而导致错误的选取强度偏大的地震波。(PS. 这种情况,偏强的地震波由于持时取小了,那么小震弹性时程计算的基底剪力也很可能是满足规范要求的,即无法发现选波错误。)

建议:

  (1)为避免不必要的错误,在YJK进行时程分析时,积分时长 应选取足够长的地震波持续时间。若持续时间选择过小,则规范谱与反应谱对比图不能作为选波参考。

 (2)针对这个小问题,YJK也可以增加一些选项,比如可以设置是以 积分时长 以 地震波的实际持时 来进行地震波的反应谱的计算。

如有错误,欢迎批评指正!!!  

PS. 感谢网友的反馈!! 8-)  8-) 


 
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最近很开心,前段时间分享了 SPECTR — 地震波反应谱计算工具, 许多网友使用过软件后都给我回馈。

本文利用 SPECTR 软件,对几个实测地震加速度记录进行反应谱分析,总结常用反应谱的一般特性,和大家一回顾反应谱的一些基本概念,也当做 SPECTR 的一个典型的应用吧。

先将总结的资料分享给大家,也算回馈支持网站建设的朋友,希望大家能够继续支持,也欢迎大家相互交流学习。

ResponseSpectrProperties-1

 

ResponseSpectrProperties-2

 

ResponseSpectrProperties-3

ResponseSpectrProperties-4

ResponseSpectrProperties-5

Download :地震反应谱的特性

  • 相关博文(Related Posts

[1] Earthquake Response Spectra [地震反应谱]

[2] SPECTR – A program for Response Spectra Analysis [反应谱计算程序]

  • 注释(Comments

如有错误或者遗漏欢迎大家给我指出。有任何意见和建议,也欢迎大家联系我,我的邮箱:jidong_cui@163.com 。

( Contact me via Email : jidong_cui@163.com )

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许多研究结构抗倒塌能力评估与增量动力分析(IDA)的研究人员都会参考过ATC-63的报告FEMA P-695Quantification of Building Seismic Performance Factors》。ATC-63计划的主要目的是获得适用于新结构体系的抗震性能系数(R、 ΩO 和 Cd),更新IBC规范。虽然ATC-63的主要目的不是研究抗倒塌能力评估或者IDA,但其给出了如何利用IDA评估结构抗倒塌能力的系统方法,具体细节在其报告FEMA P-695中有说明。

合理的IDA分析需要用到大量的强震记录,ATC-63在FEMA P-695中推荐了相应的地震动记录集,包括22组远场记录(Far-Field Record Set)和28组近场记录(Near-Field Record Set),其中近场记录包括14组有脉冲Pulse)的记录和没有脉冲的记录(No-Pulse),如下图所示。

Far-Field Record Set:

Far-Field Record Set

Near-Field Record Set:

Near-Field Record Set

为方便大家的研究,我从PEER的强震数据库中下载了这些地震波并进行了整理,大家可以下载!!

下载 ( Download)

      Download:ATC-63 Ground Motion Record Set

参考 ( References )

  • FEMA P695/ June 2009 , Quantification of Building Seismic Performance Factors

注释 ( Comments )

  • PEER下载的地震动数据是5列的,我已经转换成了一列的格式,并给出了各个分量的反应谱。

 


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  ( 邮箱:jidong_cui@163.com . 如果你喜欢这篇博文,请在上面给我 点个赞 吧! :-)   :-)   :-)

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分享一个小程序。  A small program to share with you.

  • 程序图标 ( Program Icon ):

             NGA Convertor ICON

  • 程序介绍 ( Program Introduction):

太平洋地震工程研究中心(PEER)强震数据库格式转换器。

程序可以将原本5列的地震波数据转换成任意列,并支持地震波峰值的调整、地震波时间间距的调整,方便工程和研究。

程序支持转换旧数据库(NGA-West)和新数据库(NGA-West2)的地震波文件。

NGA-West2 网址:  http://ngawest2.berkeley.edu/

A program can be used to transform a PEER Ground Motion Database file into a user-specified format suitable for other applications to use.

The program can transform the data format from 5-column  to any column.  The peek value and time step of the ground motion can also be adjusted . It’s easy to use.

The program supports both the NGA-West and NGA-West2 Database file .  

The address of NGA-West2 Database : http://ngawest2.berkeley.edu/ .

  • 程序界面 ( Program Interface )

NGA Convertor

  • 程序下载 ( Program Download ):

  Download : NGA Convertor

PS. 程序免费下载 ,欢迎大家给我提意见 ,敬请尊重劳动成果

  • 注释 ( Comments ):

  ( 软件是免费的。如果你发现软件有bug或者软件使用有问题,请联系我!邮箱:jidong_cui@163.com)

  ( This app is free . If  you have found any bug in the program or have any problem when using the program, please don’t hesitate to contact me directly.  Email : jidong_cui@163.com)

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