页面正在加载中
请稍候...
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

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。

查看更多...

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

09-02
08

[技巧]如何制作电子签名?!

[小技巧]如何制作电子签名?!
电子签名在工作上学习上经常用到,如何自已DIY做一个电子签名呢,笔者通过以下范例介绍一下整个过程。需要用到photoshop与VPstudio两个软件,前者是图形处理软件,后者是像素图矢量化软件。

具体步骤:

(1)在白纸上写下签名,如图所示。用PHOTOSHOP打开该扫描JPG文件;

(2)在PHOTOSHOP的菜单点击“调整”——“亮度与对比度”,调整扫描图形变得黑白对应明显,如下图所示。

查看更多...

共享资料:ATC-40_静力弹塑性分析指南
由于博客升级,申请了200MB的双线网络空间,现在有足够的空间上传体积较大的文件。现呈上ATC-40的参考资料给大家。该资料是学习静力弹塑性方法(PUSHOVER)的一本指南,非常有意义。附上ATC-40对应的PPT文件,方便对ATC-40的理解。

Download点击下载:ATC-40


Download点击下载:ATC-40 讲义ppt文件


SAP2000
评级:
简介:三维结构整体性能分析,空间建模方便,荷载计算功能完善,可从CAD等软件导入,文本输入输出功能完善。结构弹性静力及时程分析功能相当不错,效果高,后处理方便。不足之处在于弹塑性分析方面功能较弱,有塑性铰属性,非线性计算收敛性较差。提供二次开发接口。结构工程分析中常用的工具。工程实例有:某体育场馆


ETABS
评级:
简介:适用于高层建筑的整体分析,单元类型略少于SAP2000,与PKPM的SATWE相比,有以下优势:一体化建模方便信息管理,可进行静力弹塑性分析,弹性时程分析功能强大且效率高,输出结果方便。劣势:配筋计算不符合国内使用者习惯,显示功能较弱。由于针对高层建筑结构,因此,以平面建模为主要,立面与空间建模作为辅助。工程实例:某超高层建筑结构


PERFOMR-3D
评级:
简介:适用于高层建筑结构 的抗震性能分析,基于纤维模型理论与塑性铰理论,通过宏观单元模拟整体结构的非线性。该软件能进行静力非线性分析,动力非线性分析,适用FEMA356及ATC40等规范,对结构进行抗震性能评估。非线性计算可控性较高,收敛性较好。构件组合灵活,材料本构可自定义。现阶段,前后处理不是很完善,笔者由于工程分析需要,开发了ETABS TO PERFORM3D的前处理程序ETP V1.1,解决前处理复杂的问题。工程实例:某大跨度连体结构性能分析


IDARC-2D
评级:
简介:由于软件面向二维结构,所以适用于平面规则的高层建筑结构的抗震性能分析,基于塑性铰理论,特别是分布塑性,通过宏观参数控制结构的非线性,需要通过电算或试验确定构件的本构关系。该软件能进行静力非线性分析,动力非线性分析,对结构进行抗震性能评估。收敛性较好。构件类型较多,有TVLEM剪力墙宏观单元,混凝土材料本构采用KENT-PARK本构。现阶段,前后处理不是很完善,笔者由于工程分析需要,开发了IDARC2D前处理程序,解决前后处理显示问题。工程实例:某酒店改造前后抗震性能分析


OpenSEES
评级:
简介:该软件属于开源软件,也就是可以下载源代码进行二次开发,程序适用于三维结构的抗震性能分析,基于塑性铰理论,纤维单元及常用微观单元,特别是纤维单元比较完善,单元与本构的数据库非常丰富,不断有研究人员参与开发新单元。该软件能进行静力非线性分析,动力非线性分析,对结构进行抗震性能评估。收敛性可控性较好。混凝土材料本构非常丰富。现阶段,程序没有前后处理系统,需要进行分析结果进行后处理。工程实例:某四层钢框架振动台试验数值分析

中洲超限报告终于完成了!!
这是一个耗时最长的超限工程了。做了很久,在2007年就开始准备了,这个过程中学习了风振时程分析、楼板振动分析、基于性能的抗震分析、OPENSEES、PERFORM-3D都在这个工程上用得上,在这个过程中学到了很多东西,这是我参与的第三个超限了。贴上几个图在博客上面先。中洲观光门结构主要由四部分组成:左塔楼,右塔楼,高空连廊及低空连廊。结构布置示意图如图所示。结构形状复杂,还进行了风洞试验,试验模型如图所示。

对中洲结构进行多种分析,其中比较重要的分析包括以下几种,都具有一定的创新性:
(1)基于风洞试验数据风振时程分析
(2)基于OpenSEES的结构稳定分析
(3)基于PERFORM-3D的结构弹塑性时程分析
为了进行风振时程分析,特意开发了接口汕头大学风洞试验室与建研院试验室数据接口的基于风洞试验的风振时程荷载处理程序,程序界面如图所示。

升级开发了ETABS TO PERFORM-3D的程序 ETP,现在升级至1.1版本,能成功导入类似中洲这种形式的结构,增加型钢梁柱截面,能准确地导入荷载与自重。下图为ETP v1.1版本的程序界面。
导入PERFORM-3D后,如下图所示。里面带有粘滞阻尼器单元,本分析对结构进行了有控与无控,Y方向七条地震波的时程分析,共14个工况,通过分析得到结构在大震作用下的响应。
这个是PERFORM-3D在结构抗震中的工程应用的第二个实例了,之前做了一个天朗海峰的超高层结构。
由于塔楼的高宽比较大,专家担心会出现稳定问题,本分析除了采用SAP2000进行线性屈曲模态分析以外,还第一次采用了OPENSEES程序对结构进行几何非线性分析。通过面向对象语言写了一个粗糙的图形界面来显示结构的几何非线性行为,如下图所示。
在做这个工程的分析的过程中学到了很多东西,也总结了很多东西,有机会将在以后的博客上写关于这个工程详细的东西,特别很多网友很关心ETP程序的进展,该程序正在发展中,其实还存在很多BUG,在慢慢的正消灭BUG,同时增加新的功能。详细的分析方法将会整理成论文发表至国内或国外的学术期刊,请大家以后多多关注。

基于风洞试验的数据处理程序
在韩小雷教授的指导下完成了中洲的超限分析,这个分析当中,风荷载的计算是很重要的一部分。之前在汕头大学进行了中洲观光门的风洞试验,非常感谢谢壮宁老师与石碧青老师在风洞试验及以后我们的风荷载分析时给予的帮助,他们热心的回答我们的问题。当然,在这个过程中学习了很多东西。风振时程分析的一个重要环节就是处理风洞试验数据,我指的是同步测压的时程数据。通过面向对象语言DELPHI,编制了一个向ETABS或SAP2000导荷载的程序,还具有图形界面。通过这个程序能轻松地实现风振时程分析。这个程序与之前的AR法风荷载时程生成程序WIND HIST V1.0 是一对的,呵呵。我简单介绍一下程序,程序先导入风压测点空间位置,包括测压点的从属面积等属性。然后再导入风洞试验荷载数据,最后程序自动生成相应有限元软件的荷载时程数据。详细过程类拟AR法论文的某些章节。为了方便观察数据,我还编辑了动画功能,可以查查表面脉动风的情况,看看负压大还是正压大,看看不同风向角的影响等等。第一次编出来很惊讶,因为之看到的都只是数据,数据可视化以后,能够感觉得到风真的在吹!!!
09-01
01

2009年1月1日:新年快乐!!


新年快乐!!HAPPY NEW YEAR!! 牛来到来了!祝各位笠临小弟网站的朋友们新年快乐,万事胜意! 我的博客网站又快一年了,感谢各网友的支持,浏览量快接近20000啦. 在新的一年,我会接着写关于技术方面的博客内容与大家交流互相学习. 新的一年,我的研究任务将主要放在结构分析方法的研究上面,希望能在今年写多点高水平的论文,写一本学术方面的书,同时为博客升级,扩大空间,增加内容.HAPPY牛YEAR!
以下是2008年网站浏览量的统计:感谢网友的支持!!

08-12
23

高层建筑结构研究所

研究所简介:
华南理工大学土木与交通学院高层建筑结构研究所成立于2003年,主要从事高层建筑结构理论研究、试验研究、工程设计和工程咨询等工作,成立以来与国内外高校、科研单位以及建筑设计院合作,完成了多项大型复杂高层建筑结构的设计与技术咨询工作。
通过不断努力,形成了以教授、副教授牵头,年轻的博士、硕士为骨干,博士生、硕士生为主力的工作团队。在国家自然科学基金、国家教委博士点基金、广东省自然科学基金、华南理工大学自然科学基金和横向科研基金资助下,完成了“基于性能的超限高层建筑结构抗震设计方法”和“基于能力的转换层结构抗震设计方法”等课题的研究,其成果已在十几栋高层、超高层建筑结构抗震超限设计中得到应用;在国内外重要学术会议和核心期刊发表学术论文100多篇。
2005年获英联邦结构工程师学会优秀结构设计大奖(IStructE China Award 2005);2007年获广东省科技进步二等奖;2008年获由第14届世界地震工程大会组织的模拟真实结构强震作用下性能大赛3D科研组第三名;2008年获美国著名结构计算公司(CSI)组织的中国结构计算一等奖。
“基于性能的高层建筑结构抗震设计研究”和“超高层建筑风振响应研究”可以为超限高层建筑结构设计和超高建筑风振响应设计提供技术支持。 
所长介绍:
所长: 韩小雷 博士,教授,博士研究生导师,英联邦结构工程师学会特许注册结构工程师(MIStructE),香港工程师学会会员(MHKIE),华南理工大学建筑设计研究院一级注册结构工程师,广州市建设科技委结构与抗震委员会专家。长期从事高层建筑结构、大跨度结构的教学、科研和工程设计工作,主讲本科和研究生的高层建筑结构、结构抗震和高等钢结构等课程;主持纵、横向科研基金研究;主持超限高层建筑结构咨询;主持超限高层建筑结构设计;主持超限高层建筑结构试验研究。 
研究所工作范围:
1.基于性能的超限高层建筑结构设计咨询;
2.基于性能的新建及既有建筑结构静力、动力非线性有限元分析及其抗震性能评价;
3.基于性能的“烂尾楼”续建、改建结构抗震性能评价;
4.高层建筑结构及大跨度结构方案咨询、优化;
5.结构试验研究;
6.结构非线性有限元分析程序OpenSEESPERFORM-3DIDARC-2D的合作开发与技术支持。
主要工程实践 


大型结构试验及非线性有限元分析
广州珠江新城西塔(432 m)巨型斜网格外筒节点试验及非线性有限元分析

不同构造及配筋剪力墙往复荷载试验及非线性有限元分析

中洲观光门结构(带粘滞阻尼器)振动台试验

华标品峰超高层建筑振动台试验
 

基于人群走动仿真的人行荷载生成程序FVAP的编制
楼板振动主要是由人群活动的动力荷载引起的,人群活动过程可以通过人群数量、每个人的体重、每个人的行走起点、行走方向、行走模式(包括步距、频率、冲击放大系数)等属性进行描述。为了得到楼板各点的荷载时程,需要对人群活动进行数值仿真。由于人群活动具有随机性,为简化仿真模型可做出以下假定:(1)人的自重、行走模式、开始时间及行走路线是随机的;(2)行走路线为直线,行人匀速行走;(3)行人自重为700±145N,属于正态分布随机变量。根据上述理论,本文通过面向对象语言编制了人行走荷载生成程序FVAP(Floor Vibration Analysis Program),对特定行走边界的人群走动进行仿真,并得到人致动力荷载时程数据。程序界面如图所示,可导入楼板的单元信息,划定活动边界、定义人群数量及行走模式等。

通过该程序生成楼板动力荷载时程数据流量大,为方便工程应用,程序自动与结构有限元软件如SAP2000、Etabs、Midas等软件接口,实现数据流的导入。通过有限元软件可以对楼板进行动力时程分析。

楼板振动时程分析法及算例分析
本文以一人行天桥结构为例,介绍楼板振动时程分析方法的分析过程。Wheeler对一人行天桥进行人行荷载试验。该天桥为两跨的钢结构,天桥截面如图所示。天桥两跨长度分别为16.32m和19.83m,楼板采用16mm的钢板,主梁采用截面460UB型钢,楼板与钢梁上翼缘焊接。在活荷载为3.5kN/m2作用下的静力挠度为L/503,其中L为主跨的长度。本文采用有限元软件SAP2000对结构进行分析。分析模型为杆系单元与壳单元的整体模型,如图所示。楼板的划分网格大小应小于步距(约750mm),以便于节点时程荷载的输入。对结构进行模态分析得到振型如图所示。试验测得的楼板振动第一阶频率为f1,exp=3.2Hz,有限元分析结果为f1,calu=3.3Hz,表明模型基本反映实际结构的动力特性。该天桥的自振频率与行走频率接近且挠度偏大,需要进行楼板振动验算,保证结构舒适度。
有限元模型中的楼板单元数据导入FVAP中,划定行走边界。为了对有限元分析和试验结果进行比较,行走模式取正常行走。人群进入楼板时间设为60s,统计时间设为120s,步长为0.1s。人群数量分别取1、15、30、60这四种工况进行仿真。以下动画为单人行走时的楼板弯矩Mmax云图。

通过程序计算生成荷载时程文件,并自动导入SAP2000中,某结点在行走人数为60人时荷载时程曲线如图所示。算例对人群数量为1、15、30、60的四种工况下的楼板振动进行分析。四种工况下楼板竖向加速度时程如图所示。

点击下载文件:[论文]高层建筑结构风振时程分析软件的技术研究



高层建筑结构风振时程分析软件的技术研究
陈学伟1,韩小雷1,2,郑宜1,毛贵牛1
(1. 华南理工大学高层建筑结构研究所 广州 510640;2.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室 广州 510640)
摘  要:高层建筑风振舒适度已受到普遍关注,目前常采用的是规范的经验公式和风洞模型试验实测法。但随着结构体系的复杂化及采用附加阻尼器减振技术的日益广泛化,进行结构的风振时程分析是更为简单直接和准确的分析方法。本文采用自回归滤波法技术,考虑三维空间相关性,对具有随机性的脉动风荷载进行有效的模拟;通过编制软件生成风压时程数据并自动输出至结构有限元软件进行风振时程分析,为高层建筑的风振控制分析提供了可行的方法;最后,将该风动力荷载数值模拟技术与动力时程分析技术相结合进行算例分析验证,经过对比研究表明该风振时程分析方法可应用于工程分析与设计。
关键词:风振控制;风荷载时程;时程分析;自回归滤波法
中图分类号:TU97   文献标识码:A    文章编号:
The Research of Time-History Response Analysis of Tall Building Structure Under Wind-induced Vibration and Computer Program for Wind Time-History Load Simulation
Chen Xuewei1, Han Xiaolei1,2, Jack CHEANG1, Mao Guiniu1
(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, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)
Abstract:Wind-induced comfort problems of tall building have raised more and more attention, empirical formulas from design codes and wind tunnel experiment method are widely use nowadays. However, as the complicate structure systems and especially structures with viscous dampers are widely applied, wind load time-history analysis method is more precise. In this paper, auto-regressive method is used to simulate the random wind dynamic loads which considers 3D spatial correlation. The computer program is developed to produce wind load time-history and export to FEM program to carry out the time-history analysis under wind-induced vibration. The program provides feasible method for analysis of wind-induced vibration of tall building structure .The proposed method was applied in numerical simulation of several typical examples. The results verify the effectiveness of this simulation method in practical structural analysis.
Keywords:wind-induced vibration control; wind load time-history; time-history analysis; auto-regressive.