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免费版本2014-09-06
ETABS TO PERFORM-3D
Author: dinochen1983
Time: 2023-12-31
[小记]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。
目前能够实现的功能有限,如打印ETABS的计算配筋量图纸,荷载图纸,模板构件尺寸图纸等。这些大大方便了在超限工程中的出图,平时只是PKPM的软件能出图,ETABS出图比较烦,现在有了DINOETE,可以像PKPM一样出图检查,打计算书。
DinoETE_Etabs后处理
Author: dinochen1983
Time: 2023-12-27
ETABS to ABAQUS
ETABS to ABAQUS
Author: dinochen1983
Time: 2023-12-09
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DinoPTESAP v1.0 常应力(应变)单元有限元程序的开发

DinoPTESAP v1.0 这是我本科时候的作品,与Dino Sap v1.0 一样通过编程的方法去了解及体会静力学有限元方法的基本原理,通过一些美术功底与前后处理技术,并参考美国的SAP4源程序(我认为学生有限元的学生一定要看的源代码)开发的第二个有限元程序,当然第一个是DINOSAP,这两个程序是练手之作来的。常应变(应力)三角形单元CST的原理在有限元法一书(王勖成)或弹性力学(徐芝纶)一书都有介绍,原理与编制过程我就不详细阐述,学习有限元的学生通过编写这个程序会基本了解弹性静力学有限元的基本过程。在sap2000,ANSYS等程序中,都已经没有CST单元了,基本上最小阶次的单元都是二次元,教师在用ANSYS教学有限元时,往往不能SHOW一下常应变(应力)三角形单元的不足之处。这个程序就可以能过图形直观了体现常应变(应力)单元的性态了。

结构有限元模型采用3DSMAX建模后导入,3DSMAX有部分插件是可以实现网格划分的。导入后,在DINO PTESAP中建立约束,荷载,厚度弹性模量等信息后进行静力分析,最后结果可以显示变形及应力(应变)云图。

点击下载Dino PteSap v1.0


程序界面图(结构变形图)

结构应力 stress-y 图

以前在www.okok.org 上发表过的,求解一些不规则空间曲面有用到的程序,Dino Area Calculator 程序,原理与有限元的基本原理一样,求面积的过程是积分,积分的求解可以是通过公式来求出解析解计算得到,但对于复杂曲面,描述的公式可以很复杂,因此可以选择离散法,先将曲面离散成很多三角或四边面,然后以求和代替求积分。

软件操作说明:
1.用3DSMAX对计算的模型进行建模,细分网格;
2.输出ASCII文件,后辍为*.ASE,精度为七位;
3.打开面积求解器,计算表面积与重心;

点击下载:


在3dsmax建立半椭球表面并细分网格


在Dino Area Calculator 计算表面积

珠海天朗海峰国际中心_基于性能抗震分析


珠海天朗海峰相关网站:http://www.zhtlhf.com/

2008年8月完成了珠海天朗海峰国际中心的超限初步设计,采用了PERFORM-3D对其进行了弹塑性时程分析及基于性能的抗震评估。由于PERFORM-3D的建模非常复杂,所以我开发了一个ETABS TO PERFORM-3D的前处理,可以实现在ETABS建立几何模型,再通过我开发的前处理系统输入配筋与纤维截面划分,再导入PERFORM-3D完成非线性模型。PERFORM-3D 上述基于纤维模型(PERFORM-3D)的弹塑性分析的研究已初步完成论文《基于纤维模型的超高层钢筋混凝土结构弹塑性时程分析及工程应用》,正准备发表!PERFORM-3D是一个很不错的软件,可以输出大量工程关心的结果,塑性铰转角及能量耗散情况。


PERFORM-3D三维模型


PERFORM-3D前处理系统 ETP(ETABS TO PERFORM-3D)程序

DinoSap v1.0 算例2

算例2:《结构力学教程(I)》例题8-4,试求图所示吊桥结构的内力图,吊桥的EA等于横梁EI的1/20m-2


图 吊桥结构图

①打开DinoSap V1.0程序,点击按钮 打开显示控制对话框,在Userinterface选择Paper_Style;Grid_Size选5.0,Pressure_Dens填2.0,Force-Length 填50;如图所示选择;


图 显示设置

②这时每个单元格代表5m×5m,点击 增加结点,按结构形状增加6个结点;
③点击增加材料按扭如图,增加两种材料一种是梁,一种是拉杆,梁E=1,I=20,A=-1,拉杆E=1,I=-1,A=1;(-1代表无穷大);

图 修改材料属性


④点击增加单元按钮,修改两端约束与材料,点击始点与终点,建立模型;
⑤点击增加支座按钮增加拉杆的支座,再点击 增加梁端固接支座;
⑥点击增加线性荷载 ,增加桥面的10kN/m均布荷载
最终结构计算简图如图所示;
点击绘制内力图的三个按钮 得到全部内力图


 
弯矩图(kNm)


剪力图(kN)


轴力图(kN)

结果与课本手算是一致的。可见软件计算精确性。DINOSAP V1.0具有一个非常实用的功能是在同一个界面可以建出几个独立的结构模型,计算内力做比较。如图所示。

韩小雷教授准备在金土木用户大会上讲PERFORM-3D

 

报告人:韩小雷

    题目---《高层建筑结构抗震超限设计与结构弹塑性分析》

    内容简介:
    1、规范对结构抗震设计的基本目标;
    2、抗震超限设计方法
        a)“超限”的定义
        b)执行国家及地方规范,规程及规定,同时加强结构构造
        c)大震弹性设计方法
        d)基于性能的抗震设计方法
    3、基于性能的抗震设计方法
        a)基于性能设计方法简介
        b)分析方法简介(中震弹性大震静力弹塑性及大震动力弹塑性)
        c)关于时程分析法中选取地震波的问题
        d)美国Los Angelse and an Francisco 基于性能的抗震设计方法
        e)工程应用: i 涛景湾项目,32层钢筋混凝土框支剪力墙结构,采用SATWE,ETABS,EPDA分
           析;ii 华标品峰,48层钢筋混凝土框支剪力墙结构,采用SATWE,ETABS,EPDA分析;iii 中
           信君庭,43层钢筋混凝土框支剪力墙结构,采用SATWE,ETABS,EPDA分析;iv 广州花国酒店
           “白金五星”结构改造,采用EPDA、IDARC、ETABS、DIANA、SAP2000分析;v 家亿花园(烂
           尾楼改造工程),采用大震弹性法,与广州市民用建筑设计研究设计院合作完成;采用
           SATWE,ETABS,EPDA分析;vi 中洲二期广场门架设计(带粘滞阻尼器),与广州市城乡规划
           设计院合作完成;采用ETABS,SAP2000,PERFORM-3D分析;vii 珠海天朗海峰国际中心;58
           层钢筋砼框支剪力墙结构;与化工部长沙设计院合作完成,采用SATWE,ETABS,SAP2000,
           PERFORM-3D进行分析。
    4、结构弹塑性分析软件
        a)基于微观单元理论
          i ANSYS; ii ABAQUS; iii ADINA; iv MARC
        b)基于宏观单元理论
          i EPDA; ii IDARC-2D; iii CANNY; iv PERFORM-3D; v OPENSEES
    5、珠海天朗海峰国际中心结构抗震超限设计简介
        a)工程概况
        b)风振舒适度计算
        c)地震作用
        d)性能目标
        e)分析方法
        f)分析结果

    报告人简介:韩小雷 博士 华南理工大学土木工程系教授,博士生导师 华南理工大学建筑设计研究院一级注册结构工程师 英联邦结构工程师学会会员,特许注册结构工程师 香港工程师学会会员
    研究方向:复杂高层建筑结构抗震及抗风性能研究

DinoSap v1.0 结构力学求解器

平面杆系结构分析程序DINOSAP V1.0是用基于面向对象(OOP)的编程软件Borland Delphi7.0开发的一个高度图形化操作的基于Windows XP平台的应用软件,如图所示.(此项目为2005年华南理工大学百步梯攀登计划科研支助项目)

由于它的图形化功能很强大,易用性强,使用者能方便使用,它能为学生,教师,工程设计人员提供很多设计便利,主要功能包括:
 学生进行结构分析后,对结构进行验算;
 学生进行课程设计,如门式刚架的设计,进行内力分析;
 学生在设计结构时,对结构进行试算,优化设计;
 教师在课堂显于结构分析的过程;
 工程人员进行简单的平面杆系内力分析;
 方便的输出内力图,不用再经过手工重画,内力图美观、实用

算例1:钢桁架的建模

已知条件,所有杆件的抗压模量相等EA=1,桁架跨度18m,分六跨,高度为3m,在顶部结点作用水平力P=10kN,求钢桁架轴力。结构简图如图。
 

图 钢桁架计算简图(DinoSap v1.0生成)

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IDARC2D前后处理系统_操作动画演示

IDARC2D前后处理系统v1.0     

 美国BUFFALO大学开发的二维平面杆系分析程序IDARC 2D 6.0程序提供现行较为成熟的结构非线性分析,大量参数可由设计者自行调整,包括时程输入,构件恢复力模型,结构阻尼调整等,详尽的结构输出,包括结构刚度、振型变化,层间作用力,构件、楼层及整体结构的变形、耗能和操作状况等,且该软件已得到相关试验的检验,具有相当的工程参考意义。
IDARC前后处理系统IDARC2D_PREP,本软件适合工程人员使用习惯,按流程输入结构信息,基本信息-轴网-材料-滞回特性-截面-构件-设置-分析,通过这些流程对一个结构进行弹塑性分析,通过程序计算后得到各种结果再进行后处理显示,振型-动力响应-最大应力-塑性铰分布-滞回曲线。

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基于纤维模型的CFRP布加固混凝土柱有限元分析
   
陈学伟 韩小雷  季静  郑宜

摘  要:在新型加固技术中,利用纤维增强复合材料(FRP)布横向包裹钢筋混凝土柱可以改善其抗震性能。对CFRP布加固的混凝土柱进行的有限元分析可以对加固后的柱子进行承载力与抗震性能的评估。本文采用基于纤维模型的OpenSees非线性有限元软件,对CFRP加固的矩形柱试件进行模拟分析,并与文献中的试验结果进行对比。对比结果表明用OpenSees的纤维模型可以有效地对构件和结构进行加固后的承载力及抗震性能分析。      
关键词:纤维增强复合材料布 加固结构 非线性有限元 纤维模型
     


  

基于OpenSees的预应力混凝土构件弹塑性分析

陈学伟  何伟球

提要:近年来预应力技术得到广泛应用,深入研究预应力混凝土结构或构件的受力及变形性能有着重要的工程意义。由于预应力混凝土构件的力学行为复杂,因而变形的计算往往需要借助有限元模型实现。本文基于纤维单元的开源结构有限元分析程序OpenSees,编制了预应力混凝土构件的数值分析模型。利用该模型对两跨有粘结预应力连续梁进行受力及变形分析,得到P-△曲线,并与参考文献的试验结果进行对比。经过分析,可以得出以下结论: OpenSees可以对预应力结构的进行弹塑性分析,并且具有自由度数少,模型直观简单等优点,可应用于工程设计与分析。
关键词:预应力混凝土,纤维模型,非线性有限元,OpenSees

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2008年上半年,我开始研究大跨度楼板的振动分析方法,通过研究发现,很多理论来源于单自由度体系的公式推导,对于特殊边界及支承条件的楼板,这些公式显得太过粗糙。因此,我在考虑基于SAP2000良好的二次开发环境,做一个楼板振动分析的前后处理,接入SAP2000进行时程分析.基于这些思考,我开始了楼板振动分析的研究,研究了半年时间,初步出了一些成果。
对于楼板荷载生成程序及人群活动楼板振动的验算理论,我总结了一下,并写成论文《The Research of Time-History Response Analysis of Floor Vibration Based on Simulation of Group Walking》(《基于人群走动仿真的楼板振动时程分析方法的技术研究》)发表在国际会议《2008建模、计算、仿真、优化及其应用学术会议》,并发表在论文集上面,现与大家分享一下。

The Research of Time-History Response Analysis of Floor Vibration Based on Simulation of Group Walking

Chen Xuewei,Han Xiaolei,Jack CHEANG, He Weiqiu,Ji Jing

Abstract. Occupant comfort when large-span floor systems are subjected to crowd-induced vibrations has become an important index to evaluate serviceability of structures. Control of deflections stipulated in current code requirements cannot sufficiently represent the serviceability requirements of floor systems. Harmonic vibration analysis procedure is introduced by foreign code requirements to deal with floor vibrations, with the restriction to those with regular shapes and simple boundary conditions. This paper proposes a time-history analysis program for the generation of load induced by human activities based on the stimulation of group walking, analyzing the floor systems with special boundary condition, span and damping by time-history method. Compared with the results of crowd-induced load experiment, the analytical results confirmed the accuracy of this analysis procedure in representing the characteristic of crowd-induced floor vibrations,which is applicable for evaluation of floor systems with arbitrary shape and boundary condition.

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08-09
30

我的博客重新开启(Reload)

我的博客重新开启(Reload)  http://www.dinochen.com


由于上段时间发现博客内核有些BUG,所以之前的内容就删掉了,以后会慢慢把有价值的资料再补充一下.以后这个博客将用于在网上发布我在结构工程中的一段研究成果,经验及学习方法等等,请同行多点来逛逛啦!
今天9月我入学了,现在开始我就是博士生了,好好学习,天天向上!!
我的论文,我的软件,我的研究大部份是结构分析计算机方法,我的研究方向多偏向于基于性能的抗震,主要采用软件是SAP2000,Perform-3D及OpenSEES等.偶向研究一下其它高层结构的高等分析,如风振,大跨度楼板振动等等.

2008年投了两篇与OPENSEES的工程研究应用相关的论文被《地震工程与工程振动》及《世界地震工程》所录用。一篇是关于剪力墙宏观单元的研究,另一篇是关于blind-analysis比赛的足尺钢架分析的研究成果。《世界地震工程》的剪力墙单元研究是对早前的剪力墙往复试验分析的一个单元性态研究的补充,相关细节的内容,等论文刊登后发表至网上。编辑部来消息,剪力墙的论文可以在今年2008年的12月发表出来,太开心了。

2007年12月,BLIND ANALYSIS CONTEST比赛结果就出来了,让我介绍一下这个比赛先,这个比赛是由14届世界地震工程会议及日本防灾科学技术研究所NIED兵库抗震工学研究中心(E-defense)联合举办的分析比赛(http://www.blind-analysis.jp),我代表华南理工大学高层建筑结构研究所参加了这次比赛获得了3D组的第三名,也是这个比赛中唯一胜出的中国大陆代表队.这个比赛要求对一全尺寸钢框架结构进行地震台试验前期分析,提交分析结果(包括地震响应及倒塌时间)并与震动台试验结果进行对比,以结果的准确性作为评选的标准。该比赛分四个组别:3D科研组、3D工程组、2D科研组及2D工程组,有日本、美国、中国、新西兰、意大利和英国等多个国家共47个队伍参加,参加人员包括多所日本及美国的著名大学及研究所,代表了工程抗震的结构非线性领域的最新研究成果。

这个比赛,我主要采用基于纤维模型的OPENSEES软件对足寸钢框架进行模拟分析,其中的难点在于模拟非线性屈曲行为.2008年3月份我将这个比赛的主要研究成果进行总结,发表了一篇题目为《足尺寸钢框架弹塑性动力试验数值模拟》的论文发表至《地震工程与工程振动》,现已被录用。同时我将参加第14届世界地震工程会议并发表动力弹塑性分析的有关研究成果。2008年8月12日,我收到兵库抗震工学研究中心(E-defense)寄给我的奖状。通过这个比赛,学到很多的计算分析方法,得到韩小雷老师及郑宜师兄的很多指点,获益良多。以下是论文及研究成果.