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免费版本2018-01-05
ETABS TO PERFORM-3D
Author: dinochen1983
Time: 2023-12-31
[小记]ETE2018是由陈学伟(DINO)与李明(LI MING)开发的集成程序,它可以完成结构概念设计
优化设计、模型转换、快速建模,快速验算与结构总信息统计的小程序,在设计的基础上开发,不是纯学术研究
满足工程人员对设计的极致要求。由于程序太巨大量,学习操作的教程会慢慢在DINOCHEN.COM上发布
有兴趣的工程师可以下载试用,我们定期会在微信公众号平台公布程序的最新进展
我们的微信公众号是 DINOSTRU , 或扫码关注, 微信的更新是永远最快的。
ETE2018
Author: dinochen1983
Time: 2023-12-27
ETABS to ABAQUS 内置于 ETE2018
ETABS to ABAQUS
Author: dinochen1983
Time: 2023-12-09
预览模式: 普通 | 列表

点击下载文件[论文]基于SAP2000 的复杂筏板基础分析与设计

基于SAP2000 的复杂筏板基础分析与设计
陈学伟 林生逸

PKPM具有建模快捷方便、分析功能齐全等优点,目前是国内应用最多的结构设计软件。SAP2000是世界范围内广泛应用的通用有限元软件之一,可以模拟线性、非线性结构分析,其对结构的线弹性分析结果有较好的可靠性,且计算效率较高,但其在建模方面有一定的局限性。为了实现快速建模,SAP2000做了与其他程序(如AutoCAD等)的接口,并能借助Excel等进行交互式数据编辑。利用PKPM程序导出的STRU.SAT模型记录文件,编制程序并借助Excel的批量处理功能生成SAP2000的s2k模型记录文件,再导入到SAP2000中实现复杂筏板模型的建模。并编制程序提取PKPM分析的底层内力文件WNL1.OUT中的内力组合用于SAP2000中进行结构分析。
某工程筏板基础概述
某工程筏板基础底板面标高-7.5m,筏板基础混凝土强度等级和抗渗等级分别为C35,0.8MPa,基础受力钢筋等级为HRB400。筏板基础下设置厚度为0.1m 的混凝土垫层。底板基础保护层厚度取40mm。塔楼筏板厚度为1600mm,塔楼外筏板厚度有400,700mm 两种,墙柱平面布置如图1所示。SAP2000 分析中计算沉降采用荷载的准永久组合(D+0.5L),用于配筋计算时采用荷载基本组合。


代表土木与交通学院参选,获“感动华工研究生十大人物称号”,我与陈焕钦教授合照
华工新闻网:http://news.scut.edu.cn/newsDetail.jsp?id=66239


    5月21日晚,第三届“和谐华工,寻找我们身边的感动”之感动华工研究生十大人物颁奖晚会在励吾科技大楼国际会议厅隆重举行,为广大师生送上了一顿“感动”丰盛的精神晚餐。校党委副书记张振刚出席并为颁奖晚会致辞,研究生院领导何志伟、徐清才以及房俊东、张叔娟老师作嘉宾出席晚会。该评选活动由华南理工大学研究生团委主办,土木与交通学院研究生团总支、研分会和新闻与传播学院研究生团总支、研分会共同承办。
     经过五月上旬的网上投票,五月中旬的专家评审,让人期待已久的研究生“感动华工十大人物”终于在今晚的舞台上与观众见面,他们分别是新闻与传播学院孙雷、机械与汽车工程学院王业斌、电力学院张桂东、土木与交通学院陈学伟、自动化科学与工程学院陈冠升、法学院陈绮霞、软件学院彭劲、工商管理学院宋家顺、环境科学与工程学院陈德业、化学与化工学院罗惠霞。
亮点之一:一份感动就是一份力量
    感动华工十大人物颁奖分为三个篇章:自强不息篇、服务奉献篇和品学兼优篇。伴随着优雅的音乐,每位“十大人物”用DV展现了个人风采和感人故事,让同学们尽情分享了“十大人物”背后鲜为人知的感人事迹,他们中有为白血病患者捐献造血肝细胞的王业斌,左腿轻度残疾而自强不息的彭劲,在学术上硕果累累的陈学伟等等,他们优秀的品质和卓越的追求无不感化在场每一位观众。
     在上台领奖时,每位“十大人物”自豪地发表了获奖感言,让同学们用心聆听他们内心的声音和高瞻的思想。有的还接受了主持人现场采访,重现感人事迹的现场情景,回忆当时的切身感受,让同学也设身处地体验非凡的抉择和卓越的智慧,现场的观众一会被感动得热泪眼眶,一会被幽默的语言逗得开怀一笑,整个颁奖晚会在安静祥和而不乏活跃的氛围中进行。
     在研究生十大人物颁奖完毕后,主持人还宣读了李彬亮等十名同学获得了感动华工人物优秀提名奖。
亮点之二:重温“爱在汶川”
    2008年5月12日,大地的一声怒吼牵动了无数人的心,汶川危急,四川危急,中国危急,四面八方的志愿者不约而同的奔向汶川,是志愿者的奉献温暖了汶川人们的心灵,是志愿者给了汶川重生的希望,颁奖晚会上有幸邀请到了参与汶川地震的华工志愿者杨春和张凯同学。
    主持人以座谈的形式现场采访了这两位汶川地震华工志愿者,他们述说了他们去年踏上汶川地震灾区时沉重的心情,深切感受到四川灾区人民失去家园和亲人的悲痛,同时也讲述了他们开展支援志愿活动的过程。家在四川的杨春更有切心的感受,回忆了当地震发生的第二天晚上接通父母电话时的情景,地震给她带来恐怖和痛苦,但也让她学会了坚强,学会面对困难和挫折的那种乐观。最后他们希望灾区人民通过重建家园的契机重新站起,重新听到他们的笑声和欢乐。
亮点之三:对话资深老教授
    在颁奖晚会的最后,两位有着深深华工情缘的老教授被请到了颁奖舞台上,他们分别是原华南理工大学校长刘焕彬教授和原化学与化工学院院长陈焕钦教授。在对话中,两位老教授亲切地回忆了华南理工大学成长和发展历程以及在此过程中一些鲜为人知的故事。教授们和蔼的教导和幽默的谈话不时地引起场下同学们的热烈的掌声和开怀的欢笑。当两位老教授被问及教书育人的体会时,刘焕彬教授总结华工人的两大特点:一是综合素质高;二是有个性特长。陈焕钦教授以自己的成长经历和丰富阅历勉励华工学子们:在学好专业的基础上,要把英文和中文学好!
    “和谐华工,寻找我们身边的感动”之感动华工研究生十大人物评选活动圆满地落下帷幕,然而他们感人泪下的先进事迹成为了校园内广为流传的佳话,他们优秀品质和不凡的思想进驻了同学们的心田。这次活动让同学们了解了华工的历史,学习华工人的精神,体会到作为一名华工人的骄傲和自豪。
(文/曾文创 土木与交通学院研究生团总支、研分会,图/李泽雨 土木与交通学院研究生团总支、研分会)
嘻嘻,我给研究生上课了,但我不是老师,我还是一名博士生。韩老师很重视科研梯队的建设,要求我们博士生带领研究生往前冲。于是,我在这个学期开始给研究生做做小的培训,其实研究生是指韩老师与师母季老师所带的硕士研究生。我把我在结构分析上的一些经验或理论学习的方法与建议与研究生交流。已经是上第三节课了,第一次上课比较急没有准备PPT,PPT还是挺重要的。我把BLIND-ANALYSIS与最近学习的纤维单元理论作为专题与他们讲了,不知道效果如何,这周还开始了课堂测验,这样我可以了解他们在什么方面不懂。开始慢慢体会教学的乐趣与挑战,不错,教学挺适合我。贴两个图,上课的图与我的PPT,还有,我做PPT很快,一个下午就做完了,能用就行。呵呵。



在韩老师的建议下,我开始深入地去学习结构的宏观单元的弹塑性分析方法,主要通过阅读资料及编制程序,进行电算试验来学习。其实,编程是最好的学习方法,因为有限元本身就是属于计算机的一门学科。现在着手搭建自已的有限元程序,可以为以后研究服务的。暂且名叫DINOSAP,DINOSAP v1.0在我本科的时候已经编过了,弹性的二维杆系分析软件,有点像结构求解器。现在把他的功能扩充一下,变成弹塑性分析程序。CST,QUAD4等单元都编过,加入进去是没有问题的,现加入纤维单元需要一点时间。最近的进度还不错。今天好开心,做出来第一个PUSHOVER曲线。如图所示。基本的混凝土与钢筋的本构也编好了,现在集中精力实现纤维模型的混凝土的滞回分析!
(界面是SAP2000的山寨版,呵呵)


最近在看一本书:王树和的《数学演义》,这本书是《好玩的数学》系列的一本,看了以后发现数学其实真的很好玩,看了这本书以后有一种相逢恨晚的感觉。中国的小学、中学直至大学都用应试教育的方法把数学教给学生,乏味枯燥,如小学的奥数,其目的是增加学生学习数学的兴趣,在中国变成了把学生训练成解题机器。《数学演义》中介绍了数学家的一些趣事,包括中国古代的数学故事,在看书的过程中,我通过编程做一些数学试验,体会其中的趣味,这本书值得推荐给觉得数学枯燥的人读一读,非常有启发性。

摘录书中第28回“投针求π数理不凡,随机画弦悖论真刁”
1777年,薄丰提出“投针求π”的方法,开蒙特卡罗与几何概率的先河。今长度为l的匀质细针随机地掷于画了等距平行线族的平面上,相邻两平行线相距为a,a>l,求针与平行线相交的概率是多少。这里所谓随机是指针中心的落点与针方向都是等概率的,中心落点与针方向无关。设x为针中点到平行线的距离,则 。设θ是针与平行线的夹角,则 。由图1知仅当  时,针与平行线相交,即针的中心x与交角组成方位二数组(θ,x)属于图1所示的阴影区,针与平行线相交,于是所求概率
 
1901年,意大利青年数学家拉泽里尼投针3408次,他用压线的频率代替p,即p=m/3408,求得π=3.141592。以下是我编制的概率数值试验程序,投针1000次,求得π=3.17143。好玩好玩。

09-05
16

博客内容在QQ空间进行备份

2009年5月16日,我将dinochen.com 的全部内容在 我的QQ空间上进行备份, 如下图所示。QQ空间便利快捷免费非常实用,但是由于贴图、管理及监测比较难以操作,所以Pjblog还是我写博客的首选。最近研究纤维单元的编程,CSA结构协同计算方法,并行计算等,都是一些结构计算理论,需要比较长的时间,静下来做做研究,所以博客与写得比较少了,真是不好意思。最新的成果可能要等一段时间才能发表,因为稿件还在审理。还有,我参加了两个华南理工大学的研究生活动,一个是“感动华工”(名字有点夸张)一个是“学术之星”,评选还在进行,希望能评个奖项拿拿,这种机会不多呀。


我的QQ空间地址:http://157821835.qzone.qq.com/
IDARC2D前后处理系统v1.0正式版申请方法(免注册费)
[下载软件]:点击下载此文件:IDARC_2D正式版免费下载[2013年12月]



[下载软件]:点击下载此文件:IDARC_2D正式版免费下载[2013年12月]

点击下载

为更好的推广弹塑性分析方法,现推出免注册费申请IDRAC2D前后处理的正式版活动。请将你用IDARC进行的科研课题简介,研究单位等信息及IDARC-2D正式版的注册号发到我的邮箱,即可获得IDRAC的正式版注册码。我的邮箱是dinochen1983@yahoo.com.cn。以下代号名单为已免费申请正式版,赶快行动吧!!!

已申请名单:
xiashan101@163.com
qiwangsu@126.com
tuhubing@yahoo.com.cn
linhb@hqu.edu.cn(购买)
seuhrx@163.com
lipenghui425@sohu.com
6239947@qq.com
max-ljx@126.com
weywey007@gmail.com
ruwenkai520@126.com
houwei302@163.com

技巧]将图片中曲线变成EXCEL表数据
很多研究生在做论文的过程中可能会遇到这个问题,论文上有一个很好的数据曲线,想引用它,但没有数据难以画成EXCEL图表。因此,在这里教大家一个小技巧,用两个软件实现这一功能。
(1)我们需要两个软件,一个是著名的图像处理软件PHOTOSHOP,这个软件我在初中的时候就认识它了。另外一个是最近在网上找到的小软件叫Graph.Digitizer.Scout。这个软件小巧玲珑,非常实用。点击下载此文件[
            
photoshop      Graph.Digitizer.Scout点击下载此文件[
(2)用PHOTOSHOP打开需要转换的数据曲线,如下图所示。图上除了曲线以外,存在很多其它元素,需要清除掉,用PHOTOSHOP选择后就可以清除了。尽量调整亮度与对比度,如下图所示,使图片的空白区杂色变少。



调整图片的杂色变少。
(3)用PHOTOSHOP处理完的图片如下图所示。只有曲线本身。然后打开Graph.Digitizer.Scout。


(4)打开Graph.Digitizer.Scout以后,导入图片文件,如下图所示。右边为导出的数据区。左边为图形区。

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由于很多网友的要求,需要下载PERFORM-3D,学习整体结构的弹塑性分析计算,因此,我找到了中国的共享网盘MOFILE上传了“PERFORM-3D V4.03”试用版给大家下载。是单机版可以用一个月的。
贴一个用PERFORM-3D最近做小分析的图。

下载地址(请用单线程下载,不要用讯雷等工具下载):
点击下载: setup.zip [2012-02-07修改][2015-09-01取消], 请向筑信达网站下载

金土木公司在2008年推出了CKS Detailer软件,帮助大家解决ETABS在工程上的应用问题。其实早在2007年4月,我在华工的高层建筑结构研究所就开发了类似的程序ETABS TO ENGINEER V1.0,当然比起专业公司当然是比较简单的。程序是内部使用,未商业化,做得比较粗糙,现简单介绍一下软件的功能,软件还在应不断的工程设计需求在不断更新的。如果程序做完善了,可以考虑商业化了,可是现在水平太差了,现在还在考虑进行SAP2000的后处理开发。
ETABS TO ENGINEER 程序界面如下图所示。

ETABS TO ENGINEER导入ETABS的文件e2k后马上生成后处理模型,速度非常快,CKS是采用读取mdb技术的。ETE是读取文本技术的,这个方面是不同的。
 

ETE主要功能之一:显示结构构件截面信息,包括楼板支撑都可以显示,自由选取显示的内容,可以导出CAD文件,出图后可以做为模型的计算书,这个功能补充了ETABS出图难控制的问题。

ETE主要功能之二:显示结构构件恒活荷载信息,梁荷载楼板荷载平面显示,在ETABS里面,梁荷载在平面是显示不出来的,只有在轴侧图可以看到,荷载图可以出图,做为计算书的内容,方便检查结构荷载。

ETE主要功能之三:读取ETABS的配筋内容,在图上采用PKPM的格式显示出梁柱的配筋数,这个功能在混凝土设计中非常重要。


ETE主要功能之四:出图与显示的控制,出图时考虑各种元素的输出方式的不同,程序给出可控制的模块,你可以选择出图的内容,可以选择梁柱,标注,文字的颜色,大小等等,非常人性化的控制,而且,显示与输出AUTOCAD的设置是对应的,你可以随时查看状态。

ETE主要功能之五:这个功能是最有科技含量的,ETABS本身没有钢管混凝土的验算,我们之前在做某工程的时候遇到这个问题,这时候我们想到了开发一个后处理系统可以处理特殊构件的计算,因此,ETE软件实现了该功能,以后将会不断在这个功能上加强。以下是方钢管混凝土的后处理计算。

ETE主要功能之六:输出AUTOCAD功能,以前是采有实时生成法,后来发现太慢了,所以现在采用输出DXF的方法,准确快速。

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09-04
05

我的以前:喜欢用3DSMAX的CG人

最近回老家找到的我以前刻的一张光盘(有时候真是觉得刻盘才能把东西保存起来,放电脑过几年就没有了),看到了以前也就是高中与本科时代学习3DSMAX画的一些三维作品,主要是以建筑和角色为主,有一些角色是动画电影作品,有一些是自已创作的,以前有空还写了一些学习笔记,把角色的建模过程记录下来。回想起来,CG创作好像跟我今天学习的结构工程是相差十万八千里的,其它不然,掌握3DSMAX这个软件不亚于操作一个SAP2000的,3DSMAX的菜单按扭还有面板加起来至少有2000多个,我高中时那会那么多英文,全靠记这些按钮的位置去操作的。学习3DSMAX画图的体会是,学软件一定要冲出去,多勇敢的去尝试,软件毕竟是虚拟的,花的代价非常地小,但是尝试后得到的收获是巨大的,学有限元软件也一样,大胆尝试,小心求证。

3DSMAX的作品集已放在相册里,比起专业人士当然差很远。地址:
http://www.dinochen.com/LoadMod.asp?plugins=album&class=15

风振分析与风时程生成程序 获华工11届挑战杯 三等奖
高层复杂基础设计软件 获华工11届挑战杯 二等奖


  昨天被阿牛的短信叫醒,阿牛说:“师兄,比赛布置中午截止”。看来三位师弟对这个比赛还是充满热情的。我于是决定参加这次比赛了。本来是想放弃的,因为学院通知得太晚了,没有时间准备海报布置。那里离比赛还有三个小时,于是我开动了PHOTOSHOP以疯狂的速度画了一张风振的海报,先赶去现场看情况了。剩下一张基础的海报由生逸与培烽来做,果然不负所望,我们在两点钟把全部海报及论文打出来,并布置好了。就这样,我们参加了这次挑战杯了,志在参与,在这个过程本身就能学到东西。这是我第三次参加挑战杯了(有空把以前参与的图片放上来呀),现在才发现我是老华工啦。贴几个照片上来给大家看看先。这个是我们团队!从左至右分别是吴培烽,林生逸,陈学伟,毛贵牛。这是学院对挑战杯的报道新闻:http://www.100steps.net/news/24689.html


09-03
20

华东游记

博客上很少写关于生活上的事,因为这个是用来写学术的,呵呵!上个月去了上海,杭州和乌镇,华东自由行。往返都是坐火车的,体验一下坐硬卧的感觉呀(第一次坐坐硬卧)。第一站是上海,与广州没有多大区别,地铁很便利,文捷同学介绍后,我们住在徐家汇区的七天酒店,还行吧。上海与广州区别不大,看了一些高层建筑,此行的目的之一啦,见了几个中学同学很开心。第二站去了杭州看西湖,那天刚好下点小雨,挺浪漫的。杭州人的服务态度很好,很热情,我比较喜欢杭州。第三站是去了乌镇,乌镇太商业化了,不过风景还行,拍了很多夜景的照片。如下图所示,呵呵。去乌镇还碰到拍红楼梦的电视剧!去了三个地方,各呆两天,最后坐火车回到广州。此行我与女友都很开心,接下来就是好好工作,好好学习啦。(评,好闷的游记呀,没办法中文没学好)
我的相册:http://www.dinochen.com/LoadMod.asp?plugins=album&class=14&page=2


2008年3月,金土木电子期刊第三期登了我们去年投过去的优秀论文。通过这个机会,既推广了PERFORM3D的分析软件,也推到了基于性能的抗震分析理论。这是一个我们非常用心去做的一个工程,也是一个非常用心去写的论文。将纤维模型理论从数值实验室带出来,应用于实际工程。欢迎大家下载学习。






论文下载地址:
点击下载此文件:基于OpenSEES的剪力墙低周往复试验的数值分析

【英文篇名】

Numerical Analysis for Low-Cyclic Loading Test of Shear Walls Based on OpenSEES

【作者】 韩小雷; 陈学伟戴金华; 郑宜;何伟球;
【英文作者】 HAN Xiaolei1; 2; CHEN Xuewei1; DAI Jinhua1; JACK Cheang1; He weiqiu(1.Tall Building Structure Research Institute; South China Uiversity of Technology; Guangzhou 510640; China; 2.Key Laboratoryof Subtropic Architecture of Ministry of Education; South China University of Technology; China);
【作者单位】 华南理工大学建筑学院高层建筑结构研究所; 亚热带建筑科学国家重点实验室;
【文献出处】 华南理工大学学报(自然科学版), Journal of South China University of Technology Natrual Science Edition, 编辑部邮箱 2008年 12期  

期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 剪力墙;抗震性能;低周往复试验;宏观模型;弹塑性分析
【英文关键词】 Shear wall;seismic performance;low-cyclic loading test;macroscopic model; elastic-plastic analysis
【摘要】 为了解不同构造剪力墙的抗震性能,以广州花园酒店的框支剪力墙结构为研究对象,对不同配筋与构造的剪力墙进行了低周往复试验,并采用多竖向弹簧单元(MVLEM),通过二次开发编制了基于OPENSEES的剪力墙结构分析程序SWNA,通过SWNA对剪力墙结构进行低周往复试验数值模拟。结果表明:该数值方法能够较好地从宏观上模似剪力墙的弹塑性行为,包括中和轴移动、剪切变形、局部塑性状态及破坏机制等;MVLEM单元可以通过比较少的自由度模拟剪力墙结构,比微观单元节省大量计算时间,适用于高层建筑结构的整体弹塑性分析及基于性能的抗震评定。
【英文摘要】 In order to reveal the seismic performance of shear wall with different structures, the frame-supported shear wall structure of the Garden Hotel in Guangzhou was used as the research object to perform low-cyclic loading test in different reinforcement and construction conditions. Then...
【基金】 广东省自然科学基金项目(06105416);
【DOI】 ..
【更新日期】 2009-02-11
【分类号】 TU355

中洲观光门架结构专项设计审查会议终于召开了!
我们在2007年底就开始对该工程进行分析设计,分别进行了振动台试验,风洞试验等,按韩老师的话,在研究生阶段,在工程师的经历中,面对这种复杂的结构体系机会实在是难得,因为要把握这个机会学习尽可能多的东西。会上请了华南地区有名的结构专家,由容柏生院士带头组成专家组,专家对我们细致的分析工作是认可的。在这个设计过程中,采用了很多新的分析方法,很多新的尝试。很多知识都在这个过程中积累的,在这个过程中向韩老师,郑宜师兄,何伟球师兄学到很多东西,林生逸,毛贵牛与吴培烽这三大助手非常有义气,我们共同进步!技术上的问题,我会在以后的论文或博客中与大家分享的,希望中洲观光门架早日峻工,成为广州美丽的风景线。
中洲二期工程结构设计专项审查会现场照片:

点击下载文件[论文]足尺钢框架振动台试验及动力弹塑性数值模拟
【英文篇名】 Dynamic experiment and numerical simulation of a full scale steel frame
【作者】 韩小雷; 陈学伟; 郑宜; 彭樵斌;
【英文作者】 HAN Xiaolei1; 2; CHEN Xuewei1; Jack CHEANG; PENG Qiaobin1(1.Tall Building Structure Research Institute; College of Architecture and Civil Engineering; South China University of Technology; Guangzhou 510640; China; 2.State Key Laboratory of Subtropical Architecture Science; China);
【作者单位】 华南理工大学土木与交通学院高层建筑结构研究所; 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室;
【文献出处】 地震工程与工程振动 , Journal of Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 编辑部邮箱 2008年 06期  

期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 弹塑性时程分析; 钢框架; 足尺试件; 振动台试验; 预测性分析;
【英文关键词】 inelastic time-history analysis; steel frame; full scale specimen; shaking table test; blind analysis;
【摘要】 本文通过有限元分析程序OpenSees对一足尺四层钢框架结构进行静力及动力弹塑性分析,结构构件采用自由度较少的纤维模型模拟。在振动台试验之前,预测足尺钢框架结构连续在小震、中震及大震作用下的响应,将预测分析结果与振动台试验结果进行对比,结果显示该数值模拟方法能很好地反映结构的弹塑性行为及破坏机制,准确预测结构的地震响应及大震下结构倒塌时间。这进一步说明基于纤维模型的整体结构弹塑性分析方法,由于自由度数少,适用于整体结构抗震分析。
【英文摘要】 This paper presents the inelastic static and dynamic analysis of a 4-story full-scale steel moment resisting frame structure with OpenSees,in which the structural members are simulated by the fiber-element models.The seismic responses of the full-scale structure under frequent,moderate and severe ground motions are predicted prior to the shaking-table test.Correlated with the experimental results,the analytical results confirm the accuracy of this numerical simulation method,both represent the inelastic beh...
【基金】 广东省自然科学基金项目(06105416);; 华南理工大学科研基金项目(304-E30270)
【DOI】 CNKI:SUN:DGGC.0.2008-06-019
【更新日期】 2009-02-13
【分类号】 TU391


【英文篇名】 Research on the shear wall macro-element of OpenSEES
【作者】 韩小雷; 陈学伟; 吴培烽; 郑宜; 杨志强;
【英文作者】 HAN Xiaolei1; 2; CHEN Xuewei1; WU Peifeng1; JACK Cheang1; YANG Zhiqiang1(1.Tall Building Structure Research Institute; South China Uiversity of Technology; Guangzhou 510640; China; 2.Key Laboratoryof Subtropic Architecture of Ministry of Education; South China University of Technology; China);
【作者单位】 华南理工大学建筑学院高层建筑结构研究所; 亚热带建筑科学国家重点实验室;
【文献出处】 世界地震工程 , World Earthquake Engineering, 编辑部邮箱 2008年 04期  

期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 OpenSEES; 剪力墙宏观单元; 弹塑性分析;
【英文关键词】 OpenSEES; shear wall macroscopic models; inelastic analysis;
【摘要】 重点研究三维剪力墙单元MVLEM3D的数值模型及计算原理,并采用开源非线性有限元程序OpenSEES进行剪力墙低周往复试验的数值分析,探讨不同单元划分形式对结果的影响。通过二次开发编制了基于OpenSEES的剪力墙结构分析程序SWNA,对不同弹簧个数、不同竖向及水平划分方式,建立剪力墙宏观单元模型进行分析,对比试验结果表明该数值方法能够很好地从宏观上模拟剪力墙弹塑性行为:包括中和轴移动、剪切变形影响、局部塑性状态及破坏机制等。通过单元及弹簧的划分对比,可知该单元可通过比较少的自由度模拟剪力墙结构,节省大量计算时间。对于强非线性分析,增加水平划分可以考虑局部的破坏变形,使骨架曲线下降段明显。因此该单元适用于高层建筑结构的整体弹塑性分析及基于性能的抗震评定。
【英文摘要】 The numerical model and calculation principle of the 3-dimension shear-wall element MVLEM3D in Open System for Earthquake Engineering Simulation(OpenSEES),a open-source nonlinear finite element program,and the effect of different element divisions are researched in details in this paper.The numerical analysis of low cycle repeated loading tests of shear wall is realized by a program SWNA which is a further development for shear wall structure analysis based on OpenSEES.Macroscopic shear wall models of diffe...
【基金】 广东省自然科学基金项目(06105416);; 华南理工大学科研基金项目(304-E30270)
【DOI】 CNKI:SUN:SJDC.0.2008-04-014
【更新日期】 2009-02-11
【分类号】 TU398.2


Perform-3D的初级入门教程(2)-后处理部分
平面框支剪力墙结构弹塑性分析实例
Perform-3D,上述建模完成以后,进入后处理的界面,定义分析工况并进行分析,提取数据等。
(1)定义重力荷载分析工况。
按下图进行操作,定义时建议采用非线性,监控位移随便取一个较小的位移角,LIMITSTATE也随意取就行,保证能计算下去就行了,重力荷载建议分10步或20步进行计算。

(2)定义PUSHOVER分析工况。
进行PUSHOVER计算时,需要定义监控位移角,取整体侧移的位移角,顶部至底部,控制位移取全部位移角,最大值达到很大时停止,如1/20,或者还可以再大一些,LIMIT建议取变形,如最大位移角,PUSHOVER可以采用三种荷载形式,1)自定义荷载,如点荷载,2)倒三角荷载,通过01去表达,3)采用模态分布比例的荷载。
操作如下图所示

本图为倒三角荷载,从数值看是从X方向推的。
(3)弹塑性时程分析定义
进行时程分析之前,需要向PERFORM-3D导入需要用到的地震波,导入后,按如下图定义,定义时间步长,总长,迭代最大次数,LIMIT,监控位移等等。这些定义与其它弹塑性分析程序基本是一样的。

(4)分析设置
分析设置设置结构是否考虑下降段,如果是试算阶段可以不考虑,振型数量与质量参与倍数等等需要定义,如下图所示。振型计算一般用于荷载分布计算,瑞利阻尼计算等等,还可以用来判断结构建模的合理性。

(5)定义阻尼
如下图所示操作,结构为混凝土结构,阻尼比取0.05,本分析采用模态阻尼,瑞利阻尼可以输入小值。

(6)分析结果查看汇总
振型与周期


重力荷载作用下的变形图


静力弹塑性分析的结果(PushOver)


动力弹塑性分析的结果


Perform-3D的动力弹塑性时程分析动画

Perform-3D的初级入门教程(1)-前处理部分
Perform-3D推出中国市场已经有一段时间了,由于其具有强大的结构非线性分析功能,我们通过这个软件进行了两个超限工程的分析,也总结了一些经验。市场上Perform-3D的学习资料很少,因此,我制作了一个非常简单的算例来讲述整个分析的过程,由于个人技术有限,过程中往往有很多错误,请大家指正。
平面框支剪力墙结构弹塑性分析实例
本文对一平面框支结构进行一系列弹塑性分析,包括在重力荷载作用下的PUSHOVER与动力弹塑性分。结构布置如图1所示。梁截面200x700,柱截面900x900,转换大梁截面1200x1800, 梁柱配筋为1.5%,剪力墙总长6000,端部区长500,端部配筋率1.0%,分布筋配筋率0.3%,首层层高5000,标准层层高3000。如下图所示
梁与柱均采用集中式纤维单元.
剪力墙采用分层单元(纤维单元+线性剪切本构)

(1)建立结点(Nodes)
 通过结点工具建立结点,可以通过多种方式建立,包括轴网,射线,平移,复制等方法. 可以在SAP2000或ETABS建模后,通过文本进行结点的导入操作.

(2)建立支座(Suports)
操作如下图所示。

(3)建立刚性隔板(Slaving)
操作如下图所示。

(4)定义质量(Masses)
操作如下图所示。

(5)材料定义(Materials)
混凝土材料

钢筋,钢材材料

剪力墙剪切本构关系

操作如上图所示进行操作。混凝土本构建议采用MANDER或KENT-PARK约束混凝土本构,如下图所示。

(6) 截面定义(Sections)
截面定义分为以下几种截面定义:
弹性梁柱构件截面

纤维柱截面

纤维梁截面

纤维剪力墙截面

建模小贴士


(7)构件定义(Componets)
如下图所示操作:
梁柱纤维塑性区加弹性区构件定义

剪力墙构件定义

构件定义体现两种单元的定义方法,如下图所示

(8)单元定义(Elements)
按照自由度形式不同分析梁,柱,剪力墙三种不同的单元形式,其中,梁只考虑弯,柱与剪力墙考虑压弯,剪力墙只考虑一个方向的压弯是非线性的。如下图操作,注意,柱与剪力墙应考虑P-Delta效应。

定义类完成后,就进行单元的建模,建模完成后,如下图所示。


建模后,定义局部坐标,如图所示。

(9)荷载定义(Loads)
建模完成后,需要定义荷载,这里的荷载是指结构的恒活荷载,也就是重力荷载,一般采用的组合是DEAD+0.5LIVE,为输入方便起见,建议采用组合后的值输入,也就是说不需用输入两次了,而且建议输入的荷载就包括了自重,不需要PERFORM-3D自算自重。
柱墙的自重一般通过点荷载输入,楼板传给剪力墙也是采用点荷载。作了一些简化,由于节省了楼板的建模,荷载全部输入至梁中,建议简化输入均布荷载,梯形荷载非常难输入。如下图操作。点荷载可通过文本导入,梁荷载就不行了。

梁荷载是先定义荷载分布与大小,再定义所用到荷载的构件,有点类似PKPM

(10)定义监测变形(Drift)
高层中,层间位移角是一个看变形的重要的参考值。可能通过定义DRIFT来实现,如下图操作,这个DRIFT可以用到PUSHOVER的监控变形,也可以用于LIMIT STATE变形指标等等,这个量非常重要,如果没有定义,下面的分析不能进行。


全部前处理的过程也就完成了,为方便记忆,我列出以下步骤的单词,如下图所示