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 建筑结构 抗震设计 振动控制 弹塑性 编程 软件开发 有限元 超高层 超限设计
坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考，坚持创新。 和小伙伴讨论斜梁的挠度计算问题，然后想到了两个斜梁的计算。直接用上图说话吧。 采用PFSAP （ [有限元][编程][日记] PFSAP：平面框架弹性静力分析程序 ）进行计算，如下： 两个斜梁，主要区别是支座条件不同。左边梁是两端铰接，右边梁底部支座是铰接，顶部支座只约束竖向平动。 弯矩图 剪力图 轴力图 支座反力 变形图 由以上分析可见，左边梁和右边梁 弯矩图和剪力图是一样的，但左边梁没轴力，右边梁有轴力。同时变形图也不一样。左边梁其实是一个斜着放的简支梁。 另外，如果把这两根梁平着放，那受力状态就完全一样了，即便右端支座约束不同。因为平着放的时候，在竖向力作用下，水平向无伸长，支座水平向是否有约束不影响结果。 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 对于整体结构，X向地震作用下，结构有Y向的剪力吗？以下通过两个简单的时程分析案例进行测算。 案例1： 振型结果如下： 振型1为Y向平动 振型2为X向平动 振型3为绕Z轴扭转 案例2：案例1模型逆时针旋转45度 周期值与模型1是一样的，只是因为结构转了一个角度，振型方向不同了。 振型1为135度方向平动 振型2为45度方向平动 振型3为绕Z轴的扭转 分别对两个模型沿X向施加地震动加速度时程，进行直接积分动力时程分析。所选的地震波如下图所示。 模型1沿X方向与Y方向的基底剪力结果如下图所示。由图可知，对于模型1，沿X向输入地震，Y向剪力几乎为0。 模型2沿X方向与Y方向的基底剪力结果如下图所示。由图可知，对于模型2，沿X方向输入地震，结果Y向会产生剪力，且剪力大小不可忽略。 粗看似乎有点难理解，外力和内力不是应该平衡的吗？为何施加X方向加速度，结构有Y向的剪力？对于静力情况下，结构受到到的外力与的内力平衡，比如，当沿结构X方向施加力F时，结构总的剪力必然是沿X方向，且大小为F，Y方向不存在剪力。为何到了动力情况，就不满足这个规律了？不妨看一下两种情况下结构的平衡方程。 结构静力平衡方程： 其中，为结构的外力，为结构的抗力，其中，当只有X向力作用时，即 ，，即结构的抗力也只有X反向的力，y及z向的力为0 结构动力平衡方程（地震）： 其中，当只有x向地震时，，即向量在非X向自由度上为0，此时结构的抗力，假设忽略阻尼，结构的抗力为，对比静力平衡下的公式（）可见，尽管向量在非X向自由度上为0，但是抗力的右边项不是，而是，即所谓的绝对加速度，其中相对加速度在非X向自由度上不一定为0，当在非X向自由度上存在非0值时，抗力就可以能存在非X向自由度上的力，即对于整体结构，X向地震作用下，结构整体在其他方向也可能存在抗力，包括Y向的剪力。 对于算例1，在X向地震加速度作用下，由于结构基本只有X向的位移，因此Y向的抗力很小，进而Y向剪力很小。对于案例2，由于结构扭转了45度，在X向地震加速度作用下，结构不仅有X向的位移，也有Y向的位移，有Y向的位移，就可能有Y向的抗力及Y向剪力。 由以上分析也可发现，引起动力与静力概念上不同的错觉的原因是，把动力情况下结构的抗力当成了，实际上动力情况下结构的抗力等于（忽略阻尼情况下）。 平衡还是满足的！！！。 相关博文 ( Related Topics) [01] …
实干、实践、积累、思考、创新。 近日许多公众号分享了王亚勇大师提出的双向地震作用算法，许多群都进行了讨论。抱着好奇心，趁热打铁，这里也对这块内容做个测算研究。振型分解反应谱法，在计算双向地震作用时，涉及振型组合及方向组合。对于双向地震作用效应，我们是先振型组合，再方向组合？还是先方向组合，再振型组合？不同的组合顺序对结果有什么影响？以下通过算例做些探索。 1.1 测算目的 （1）了解振型分解反应谱法双向地震作用计算时，【先振型组合、再方向组合】与【先方向组合，再振型组合】的差异。先振型组合、再方向组合的结果大，还是先方向组合，再振型组合的结果大。 （2）测算王大师提出的双向地震作用计算方法与目前规范的双向地震作用计算方法的差异。这里贴一下王大师提出的算法的公式。原文见： 1.2 测算说明 （1）振型组合方式主要有SRSS方法、CQC方法和ABS法等。本文测算时，不管是【先振型组合、再方向组合】还是【先方向组合，再振型组合】，振型组合统一按CQC组合，这也是规范建议的方法。 （2）对于方向组合，考虑两种情况进行测算，分别是SRSS组合及ABS组合。对于SRSS及ABS组合，次方向的效应折减均取0.85。则，王大师建议的方法即，先方向组合，后振型组合，且方向组合采用ABS组合的方法。规范方法为，先振型租后，后方向组合，且方向组合采用SRSS组合的方法。 （3）测算的效应。由于王大师的ppt对新旧方法构件层次的内力响效应给出了较多例子。这里主要测算结构的宏观效应：楼层剪力及扭矩（累积扭矩）。结构的楼层剪力及累积扭矩值也是一种效应。 （4）测算的算法 假定，Sj(x)，Sj(y)分别为X向及Y向单向地震作用下振型分解反应谱法获得的结构的地震效效应。对于本文的测算，指的是结构的楼层剪力或累积扭矩。 A.对于先振型组合，后方向组合，方向组合采用SRSS组合的验算过程： Step1：进行CQC振型组合，获得的两个方向地震作用振型组合后的效应S(x)及S(y) 其中， Step2: 进行SRSS方向组合，获得的X向为主方向及Y向为主方向的地震作用效应S(EX0.85EY)及S(EY0.85EX)。其中S(EX0.85EY) = sqrt( S(x)*S(x)+0.85*0.85*S(y)*S(y)) B.对于先方向组合，后振型组合，方向组合采用SRSS组合的验算过程： Step1：先进行SRSS方向组合，X方向为主方向的地震效应为Sjmx =sqrt( Sj(x)*Sj(x)+0.85*0.85*Sj(y)*Sj(y))；Y方向为主方向的地震效应为Sjmy =sqrt(0.85*0.85* Sj(x)*Sj(x)+Sj(y)*Sj(y)) Step2：分别对Sjmx 及Sjmy 进行CQC振型组合，获得的X向为主方向及Y向为主方向的地震作用效应，同样命名为S(EX0.85EY)及S(EY0.85EX)，其中， …
实干、实践、积累、思考、创新。 以YJK模型的振型分析结果，分析采用CQC法进行振型组合的情况下，随着CQC组合振型数量的增加，结构基底响应的变化规律。 结果如下图所示。 X向地震作用下 X向基底剪力 X向地震作用下 Y向基底剪力 X向地震作用下 绕Z轴的扭矩 X向地震作用下 X向倾覆弯矩 X向地震作用下Y向倾覆弯矩 X向地震作用下，随着CQC组合的振型数量的增加，X向基底剪力不断增大，倾覆弯矩也一样的规律，但是 Y向的基底剪力及倾覆弯矩规律则不然，随着组合模态数量的增加，Y向剪力是先减小，然后逐步稳定略带波动。 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 …
实干、实践、积累、思考、创新。 盈建科默认的外框剪力分担比的计算柱、墙剪力采用内的是CQC的剪力，总剪力采用的是规定水平力，因此，是不满足静力平衡的，即 外框剪力 + 墙剪力 不等于 总剪力。 可以将规定水平力按风荷载的方式输入，进而可以按静力平衡的方式求解外框剪力分担比。 采用 ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统] 可以快速提取外框剪力分担比，并可以通过简易算法，评估巨柱倾斜角度对外框剪力分担比的影响，如下图所示。 关于 ENGT ( About ENGT) Link: ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统] ENGT 应用案例 ( Application Examples of ENGT) [01] [结构][设计][高层建筑][笔记] 倾斜外框引起的扭转效应 …
[01] Ground Motion Selection (选波) 服务
[02] 书:《PERFORM-3D原理与实例》
[03] 书:《有限单元法-编程与软件应用》
[04] 书:《结构地震反应分析-编程与软件应用》
[05] 博士论文:《RC梁、柱及剪力墙变形性能指标限值研究与试验验证》（Ph.D. Paper）
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