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。 来自小伙伴 郑依力 的软件笔记整理。 （图1 模型立面示意） 研究背景 装配式剪力墙墙脚一般采用地脚螺栓连接，为明确地脚螺栓受力，我们在软件中建立了5个同样尺寸的单片墙（Type1~Type5），对比墙肢内力，墙脚反力以确定合理的建模方式。 （图2 三维示意） 案例基本参数 墙肢尺寸：3200*3800*200 （L*H*t） 墙角螺栓间距：800mm 墙单元：壳单元 约束：墙脚-Ux、Uy、Uz； 墙顶-Uy 荷载：自重（DL）、10KN-地震力（Ex） 模型细节 编号 No. 分割 Divide 网格划分 Mesh Type1 None None Type2 None 800mm …
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 = …
实干、实践、积累、思考、创新。 随后更新…… Evolutionary 相关资料 ( Related Topics ) [01] [CSI OAPI][编程] CSI OAPI EX1: 运行/关闭/捕捉 SAP2000 [Start/Exit/GetActive SAP2000] [02] [CSI OAPI][编程] CSI OAPI EX2: 伸臂桁架几何优化 [Geometric optimization of outrigger truss] [03] …
实干、实践、积累、思考、创新。 来自团队小伙伴 黄元根 的分享 …… 基于ETABS二次开发的超高层核心筒墙厚优化 案例(一) 1. 工程概况 分享案例为某项目方案测算阶段，项目位于高烈度区(设防烈度8度半)，结构高度接近300m，结构体系采用巨柱+型钢混凝土核心筒+斜撑，核心筒作为主要抗侧力构件，其墙厚直接影响结构的抗震性能以及经济性。对于高烈度区项目，结构减重尤为关键，本文基于ETABS二次开发+优化算法给出一种在满足设计要求前提下减小结构自重的解决方案。 2. 核心筒优化结果 项目核心筒竖向存在一定收进，墙体根据其平面位置以及高度设为变量，优化过程可描述如下： 优化目标：结构自重最小 约束函数：结构最大层间位移角1/450 设计变量：核心筒墙厚 结构软件 优化前（YJK） 优化后（YJK） 结构总质量(t) 200433 187156 结构周期(s) 4.78 4.97 最大层间位移角 1/452（X）1/470（Y） 1/449（X）1/462（Y） …
施工过程模拟分析 (Construction Stages Simulation)，来自小伙伴的分享，通过二次开发实现一些特殊施工状态下的受力分析。
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实干、实践、积累、思考、创新。 来自团队小伙伴的分享，通过ETABS二次开发，实现超高层伸臂桁架位置敏感性分析。Sensitivity analysis of the position of the outrigger truss in super high-rise buildings 相关资料 ( Related Topics ) [01] [CSI OAPI][编程] CSI OAPI EX1: 运行/关闭/捕捉 SAP2000 [Start/Exit/GetActive SAP2000] [02] [CSI OAPI][编程] …
实干、实践、积累、思考、创新。 实际超高层工程案例中，塔楼外框常采用斜巨柱形式，以加强外框刚度和满足建筑外形要求，例如中国尊大楼、武汉绿地中心等。为了探究巨柱斜率对整体刚度影响，基于ETABS二次开发技术实现不同斜率巨柱自动化计算以及提取相应结果，以供参考： 一、计算模型 斜柱斜率变化视频 二、计算结果 三、初步结论 1、巨柱斜率增大，结构刚度增加，地震下结构基底剪力增大； 2、巨柱斜率增大，风荷载下结构最大层间位移角可减小15%，当斜率大于一定角度后，最大层间位移角减小幅度有限； 3、相比结构前二周期，结构第三周期（扭转周期）对巨柱斜率变化更为敏感，即增大巨柱斜率更有利于提高结构扭转刚度。 本文编者介绍 相关资料 ( Related Topics ) [01] [CSI OAPI][编程] CSI OAPI EX1: 运行/关闭/捕捉 SAP2000 [Start/Exit/GetActive SAP2000] [02] [CSI OAPI][编程] CSI OAPI EX2: 伸臂桁架几何优化 …
实干、实践、积累、思考、创新。 实际超高层工程案例中，外框常采用交叉支撑/交叉网格等形式加强外框刚度以形成强外框体系，例如深圳中信金融中心、深圳华润总部大厦、广州西塔等。为了初步探究交叉支撑点位置对外框刚度影响，基于简化平面模型以及SAP2000二次开发技术，采用枚举法对不同交叉点位置的桁架进行计算，以供参考。 1、平面桁架的简化模型 外框交叉支撑通常呈现疏密表现形式，简化模型通过可选交叉点位置大于交叉点道数模拟，各层水平荷载采用某项目指定风荷载。 表 平面桁架构件尺寸： 柱 方钢管2000X2000X100X100 梁/支撑 方钢管1200X800X60X60 2、SAP2000二次开发技术+简化模型 SAP2000的API功能是以程序语言的形式与SAP2000相结合,实现建模、分析、结果输入输出的智能化，它使得用户可以通过编译好的程序自动建立、分析模型并获得指定的分析和设计结果，用户可用另一种程序和SAP2000通过API接口相结合实现互动。本文通过SAP2000二次开发技术对所有枚举桁架方案进行内力分析，输出桁架顶点位移，以此作为整体刚度判定标准。 桁架交叉点位置变化视频 3、计算结果 基于简化模型和二次开发技术，将桁架顶点位移作为整体刚度判定标准，以下给出顶点位移从小至大的桁架方案结果 本文编者介绍 相关资料 ( Related Topics ) [01] [CSI OAPI][编程] CSI OAPI EX1: 运行/关闭/捕捉 SAP2000 [Start/Exit/GetActive SAP2000] [02] …
实干、实践、积累、思考、创新。 CSI API编程训练第二课，这次做一个基于虚功原理的伸臂桁架几何优化，主要训练如何通过编程控制SAP2000修改节点位置，自动提交计算分析，并提取构件的内力等。 对于桁架结构，根据虚功原理，结合单位荷载法可知，结构任意一点在指定方向的位移可按以下公式表示： $${\Delta = \sum {\int {\frac{{n{F_N}}}{{EA}}} } {\rm{ds}} = \sum {\frac{{n{F_N}L}}{{EA}}} }$$ 其中，\(n\)为杆件的虚拟轴力，\({F_N}\)为杆件的真实轴力，\(E\)为杆件的弹性模量，\(A\)为杆件的截面面积，\(L\)为杆件的长度。 根据Baker的研究可知，对于静定桁架结构，各杆件处于等应力状态时，结构杆件是最优的。这个最优说的是，对于给定挠度，当所有杆件均处于等应力状态时，所需结构材料用量最小；或者说对于给定材料用量的结构，当所有杆件均处于等应力状态时，结构挠度最小。 假设各杆件的应力水平均达到同一个值，设为\(e = \frac{{{F_N}}}{{EA}}\)，此时结构任意一点在指定方向的位移公式变为以下： $${\Delta = \sum {\int {\frac{{n{F_N}}}{{EA}}} } {\rm{ds}} = e\sum {nL} …
实干、实践、积累、思考、创新。 20190520写的题目，终于开始更新了。最近准备陆陆续续做一些 ETABS SAP2000 API 二次开发的训练，这里仅仅做个记录。 CSI OAPI 开发 案例1： 运行/关闭/捕捉 SAP2000。 程序界面如下： 程序基本实现的功能是： 点击open新建一个SAP2000； 点击GetActive 捕捉当前SAP2000，并显示版本编号。 点击Close关闭当前SAP2000。 相关资料 ( Related Topics ) [01] [CSI OAPI][编程] CSI OAPI EX1: 运行/关闭/捕捉 SAP2000 [Start/Exit/GetActive …
实干、实践、积累、思考、创新！ NMDOF是一个多自由度剪切层模型动力非线性分析工具。NMDOF软件链接：[软件][动力学][编程] NMDOF v2022: 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 v2022) 本篇博文用NMDOF做一个两自由度简化隔震结构体系的非线性动力时程分析案例，上部结构采用弹性本构，隔震层采用的是Plastic Wen模型，也就是常说的Bouc-Wen模型，并同时利用SAP2000进行对比验证。 （1）模型参数 【质量 MASS】 MASS 隔震层 100000 上部结构 500000 【材料模型 MATERIAL】 …
实干、实践、积累、思考、创新！ NMDOF是一个多自由度剪切层模型动力非线性分析工具。NMDOF软件链接：[软件][动力学][编程] NMDOF v2022: 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 v2022) 本篇博文用NMDOF做一个单自由度非线性动力时程分析案例，采用模型是Plastic Wen模型，也就是常说的Bouc-Wen模型，并同时利用SAP2000进行对比验证。 （1）模型参数 质量【MASS：100】 材料模型【MATERIAL：Plastic Wen】 Stiffness: 80000 Yield Strength: 640000 Post …
实干、实践、积累、思考，创新。 进行一个小框架计算分析时发现，结构两个方向完全对称，但风荷载计算结果下正负方向的基底剪力不一致。 检查发现，主要是振型系数的计算问题。在调整了风荷载定义的振型系数取值计算方法后，计算结果就一致了。 相关博文 ( Related Topics) [01]. ETABS 2015人工波功能初步测试(一) [02]. ETABS 2015人工波功能初步测试(二) [03]. [Tool][软件] ETABS组合截面建模工具[Tool for creating composite section in ETABS] [04]. ETABS 2016转YJK(盈建科)提示“未找到质量源工况” [05]. [软件][工具][Programming][ETABS]ETABS E2K Timehistory Extractor [ETABS E2K时程提取软件] [06]. [Tool][软件][编程] ECM: ETABS …
实干、实践、积累、思考、创新。 最近项目用到水箱进行风振控制，于是研究一下水箱减振的相关理论及工程计算分析。 这里的水箱其实说的是调谐液体阻尼器（Tuned Sloshing Damper，TSD）这类东西又称为TLD (Tuned Liquid Damper )。 TSD 是利用晃动的液体吸收并耗散结构振动能量的附加阻尼系统。TSD 实质上是箱体，部分以液体（一般为水）填充并置于结构顶部。通过选择合适的 TSD 箱体尺寸和液体深度，可以将晃动的频率“调谐”至结构的自振频率。由于结构的共振响应，TSD 箱体内的液体将开始晃动，从而振动能量通过结构传递给 TSD，该能量进而由箱体的阻尼装置耗散。 以下来个个简单算例测算。 无控模型 模型为一个5X5跨的19层的框架结构算例，如下图。 结构的振型信息 第1级第2阶平动振型，周期为1.96s。 结构总的质量为 9079960kg，即9079.96吨。 施加一个测试用的正弦加速度时程，其中加速度时程的周期选为结构的周期，以使结构的动力响应最大。 无控结构时程分析结果 基底剪力，顶点加速度，顶点位移 TLD参数计算 设置振荡目标质量比为2%，通过自编的 TLDPC 软件( [结构][软件] …
实干、实践、积累、思考、创新。 最近研究舒适度，做些算例测算。对两端铰接、两端固接、一端固接一端铰接、悬臂等截面梁进行振型分析，获得各类梁的前三阶振型，并对振型向量进行最大位移值归一化，并利用归一化后的振型向量求解前3阶振型的振型质量。测试算例梁截面统一为，梁截面为200X200，梁长度为1000mm，沿梁长划分80个单元，振型的质量通过公式 \({M_n} = \int_0^L {m(x)\phi _n^2(x)dx} \) 进行计算。 1 简支梁 1.1 振型形状 一阶振型 二阶振型 三阶振型 1.2 振型质量 振型 节点质量 总质量 振型质量 振型质量/总质量 1 0.0009815 0.314 0.1570 0.500 2 0.0009815 …
实干、实践、积累、思考、创新。 最近研究舒适度，涉及振型向量的标准化，顺便测试一下SAP2000默认的振型向量标准化方法。 大家都知道，振型向量是不定的，振型向量的参数之间只有比值关系。为了求解振型向量的元素绝对值，必须对振型向量进行标准化。 我们接下来测试SAP2000中振型向量的标准化方法，在SAP2000中建立一根简支梁模型，如下图： 梁的前三阶Z向振型形状如下： 振型形状是与理论分析结果一样的。 将软件输出的振型变形的平方乘以节点质量，可获得各振型的广义质量，结果均为1。即SAP2000默认输出的振型是满足关于质量矩阵内积为1的条件的。即采用的是关于质量矩阵的正交归一化方法。 相关博文( Related Posts ) [01] [Structural Dynamics][Mode superposition] 振型参与质量系数(Participating Mass Ratio) [02] [动力学][振型分解][Mode Superposition] 振型向量与振型参与系数的乘积公式推导 [03] [结构设计][地震作用][规范] 振型分解反应谱法的一些概念总结 (Basic Concepts of Response Spectra …
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