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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
Tag: perform-3d |
预览模式: 普通 | 列表

今年11月5日至9日,将去往四川成都参加金土木用户大会2009,荣幸地可以在大会上做报告,题目是关于PERFORM-3D在工程上研究上的应用。今天同样向该内部会议投了一些工程应用或研究相关的稿件:《珠海天朗海峰超限高层建筑结构设计 》,《中洲二期观光门架结构设计 》,《设置粘滞阻尼器的连体结构的风振响应分析 》,《基于性能的广州市档案馆耗能支撑结构设计 》,《钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构非线性分析 》,《基于人群行走仿真的楼板振动分析方法及反应谱公式推导 》,被论文集收录了。
论文集一览表:
 
其中,天朗海峰与中洲二期是做为高层所典型的复杂高层分析实例,我对这两篇文章投了很多心血,同时感谢韩老师,何师兄的指导及三个师弟的合作。楼板振动与风振两篇文章属研究型,使用了二次开发的手段,使SAP2000或ETABS具有新的分析功能。钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构非线性分析是一个很好的采用PERFORM-3D的研究实例,是黄师姐的代表作。其中后四篇为已发表的论文,大家有兴趣可以上知网下载。下个月,也就是11月,有太多的会议了,可能研究生中,下个月的会是最多的,有第18届全国结构工程大会,博士生论坛,金土木(那就不用说了),还有ISISS2009,是华南理工大学主办的国际会议,届时欢迎大家来我校参观指导。喔,对了,还要感谢金土木公司,不但举办会议,还出版了第五期的电子期刊,将我们的SAP2000分析筏基的论文放上去,还有赠品,罗列一下。呵呵

[预告]2009年金土木用户大会将在成都举行

记得2008年的金土木用户大会是第一届,举办得不错,吸引了不少用户的目光,估计今天的用户大会会有更多人的参加。大会收集软件相关的论文是活动的亮点,同时也感谢金土木公司这几年来对华工高层所的软件的支持,也感谢金土木公司去年给我们的论文颁发了一等奖。今年荣幸可以在金土木用户大会上作报告。当然,我不是学者,也不是工程师,我只是作用PERFORM-3D的一个用户,讲述一下PERFORM-3D的应用情况。以下提供一下会议的信息,详情请登陆www.bjcks.com。这次随便去成都玩玩!
【简介】
继2008年10月在北京成功举办首届“金土木结构软件全国用户大会(CUC’08)”,第二届“金土木结构软件全国用户大会(CUC’09)”将于今年11月6-7日在成都举办。我们将秉承“交流、沟通、分享”的宗旨,继续搭建全国结构工程师交流工程软件应用经验的平台。CUC’09将重点关注“安全可靠的工程抗震技术应用”,为建设平安和谐家园贡献绵薄之力。大会特邀国内知名设计院的骨干工程师针对软件的应用展示他们在实际工程应用中取得的丰硕成果,与参会人员进行深入广泛的技术交流。

    报告人:冯远       题目---《现浇楼梯对框架结构的抗震影响分析与设计建议》
    报告人:肖从真    题目---《成都凯德风尚高层建筑隔震设计与研究》
    报告人:易伟文    题目---《SAP2000非线性分层壳模型在中国馆设计中的应用》
    报告人:任彧       题目---《泉厦高速公路朴里服务区跨线综合楼结构设计》
    报告人:王建       题目---《实体单元在大型工程整体结构分析中的应用》
    报告人:郑竹       题目---《ETABS与SAFE在超高层建筑的应用》
    报告人:彭俊生    题目---《SAP2000在高校教学中的应用及实例》
    报告人:马升东    题目---《工具革命与结构创新》
    报告人:戴夫聪    题目---《SAP2000 API——结构设计与分析的利器》
    报告人:李红星    题目---《SAP2000在电厂结构设计及研究中的应用》
    报告人:陈学伟    题目---《PERFORM-3D在超限高层建筑中的应用》
    报告人:周定松    题目---《成都双流国际机场T2航站楼多点时程分析》

【我的报告内容】

    报告人:陈学伟

    题目---《PERFORM-3D在超限高层建筑中的应用》

    内容简介:PERFORM-3D作为优秀的结构弹塑性分析软件在高层建筑结构中的应用不断发展。华南理工大学高层建筑结构研究所针对复杂高层建筑结构,采用基于性能的抗震设计方法。基于性能的抗震设计方法的关键在于合理地评估结构在大震作用下的弹塑性性能,PERFORM-3D在这方面提供好很好的手段。主要内容:(1)PERFORM-3D的使用情况介绍;(2)PERFORM-3D在高层建筑结构抗震分析中的应用:天朗海峰、中洲门架、盛德大厦;(3)PERFORM-3D在理论研究中的应用:振动台分析比赛,斜交网格结构弹塑性分析。

    报告人简介:陈学伟,1983年生,博士生,华南理工大学结构工程专业,曾任OKOK论坛编辑。参加过花园酒店白金五星级改造工程、天朗海峰工程、中洲观光门架工程、盛德大厦工程的结构分析,参加14届世界地震工程会议与日本防灾科技研究所举办的Blind-Analysis Contest比赛第三名。






点击下载文件:[论文]钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构非线性分析

【英文篇名】 Nonlinear analysis of huge oblique crossing lattice structure with concrete filled steel tube
【作者】 韩小雷; 唐剑秋; 黄艺燕; 季静; 陈学伟;
【英文作者】 HAN Xiaolei1; 2; TANG Jianqiu1; HUANG Yiyan1; JI Jing1; CHEN Xuewei1(1.School of Civil Engineering and Transportation; 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; 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 2009年 04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】 钢管混凝土; 巨型斜交网格结构; PERFORM-3D; 纤维模型; 非线性分析;
【英文关键词】 concrete filled steel tube(CFST); huge oblique crossing lattice structure; PERFORM-3D; fiber model; nonlinear analysis;
【摘要】 钢管混凝土巨型斜交网格体系作为筒中筒结构的外筒,使筒体结构具有很大的抗侧刚度,其抗震性能的研究是迫切的需要.本文根据基于性能的抗震设计方法,采用PERFORM-3D软件的纤维模型对超高层钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构进行了强震作用下的非线性分析,比较了结构在7、8、9度地震作用下的反应。结果表明该结构体系适用于较高抗震设防地区,为该结构体系的应用提供了依据。
【英文摘要】 In this paper,a huge oblique lattice structure with concrete filled steel tube is used as the outer tube of tube-in-tube structure.It is urgent to research the seismic performance of this structure system,which has large lateral stiffness.According to the performance-based seismic design method,the nonlinear analysis of a super high-rise huge oblique lattice structure with concrete filled steel tube under severe earthquake is conducted by using fiber model of PERFORM-3D procedure.The structural responses un...
【基金】 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室开放基金资助项目(2008KA01)
【DOI】 CNKI:SUN:DGGC.0.2009-04-011
【更新日期】 2009-09-22

2009年8月14日,盛德大厦B栋(增建部分)的超限审查通过了!这个工程在我的暑假期间完成的,比起去年的天朗,这次使用PERFORM-3D做超高层结构的熟练程度有所提高,完成的时间还算可以。还补充做了底层不采用加固措施的方案的弹塑性分析,用来比较加固方案对抗大震的影响,在剪力墙弹塑性开展方面得到的验证,这也是本工程学习到的东西之一:合理弹塑性分析能反映加固改造措施的影响性。效果图如下图所示。

PERFORM-3D在分析带大量剪力墙的高层结构,具有很多优点,收敛性好是最重要的,如果收敛性不好,建立再好的弹塑性模型也是没有用的,出不了结果。其实,剪力墙的测量工具WALL GAGE为工程师提供剪力墙变形的直观数据——转角,而不是应力或应变的云图,工程师从转角判断弹塑性程序是最直观的,因为与试验所测的转角是对应的。PERFORM-3D即是科研型的软件也是工程型的工具!以后还需继续学习它。以下是大震时程分析得到的剪力墙变形测量图。

最近埋头于研究宏观单元与有限元程序的编程,长时间没有写博客,对不住各位网友啦!在研究生几年写了几个自已比较满意的前后处理程序,解决的很多工程问题,但是学术价值不高,只是学习的有限元软件的应用。后来,我明白的一个道理,学习有限元最好的方法之一就是编程把它实现,而且,在长期的学习OPENSEES与PERFORM-3D的过程中发现,看到国内外这个方面的差异。“国人应当自强!”,OPENSEES发展迅速,这也让人担忧,因为国内外这个差距会越来越大。于是我想我的博士论文的一个内容就是开发一个属于自已的有限元平台MESAP(Macro Element Structure Analysis Program),译意为:基于宏观单元的结构分析程序,“ME”又表达了是“自已”的东西,双重含义。
软件基于类来编写。可不断扩展单元库与材料本构库,配有图形化的前后处理,图形界面如图所示。算例结果如图所示。


现在的单元库已经有三种梁柱单元基于柔度法纤维单元,基于刚度法法纤维单元及基于柔度法的塑性铰单元。MESAP还具有两种剪力墙单元模型:三弹簧模型(TVLEM)与多竖向弹簧模型(MVLEM),MESAP的材料库具有多种材料模型,包括Kent-Park混凝土本构模型、Pinto钢筋本构模型,其滞回曲线与OpenSEES的对比如图所示,还有一些简单的塑性铰本构如修正Clough模型等。

近期对剪力墙与梁柱等宏单元进行充分的研究与对比,将写成系统的宏观单元研究论文发表至抗震相关的期刊,希望能发表成功。国内研究宏观单元现阶段大部分还是基于DRAIN,OPENSEES,CANNY,PERFORM-3D的等软件,自主研发的软件比较少,希望我在基于MESAP平台可以开发出更好更新的宏观单元,说实话,在OPENSEES里面开发单元实在太难了,在MESAP,自已的地盘很多约定简单,所以开发单元容易呀,呵呵。不过OPENSEES实在是太好的,还是有很多地方值得学习!
开发MESAP还需要发挥我开发前后处理的功夫,把界面与功能做完善,是目前我比OPENSEES先进的其中一点,呵呵(自吹自擂了),举个例子,在OPENSEES进行低周往复,位移控制流非常难写,我在MESAP就把位移控制加载所有重要因素写在一个界面里,只要这个界面输入完整,就可以完成一系列的位移加载,改动的话也很容易,这是我自已最喜欢的设计之一,界面如图所示。

继续努力,开发MESAP,这是第一阶段,未来的路还很长!!
期待MESAP的论文发表!!

学生的暑假又开始了,突然想写一些东西来纪念一下暑假。我的暑假总是比没放假还忙,上个暑假就是忙天郎海峰的分析了,累!脑子里整天想着要做一些事情。说正事,这个暑假又要忙工程项目分析了,这次是一个旧建筑的改建工程,需要对其进行弹塑性时程分析与抗震设计评估。我们从前年就开始采用PERFORM-3D这个功能强大的弹塑性分析程序,也对其做了便于工程应用的前处理开发。这个前处理程序ETP在这次工程应用中又得到了升级,更加人性化。(我个人觉得而已),刚好生逸与肥烽去实习了,主要的工作就交给了我与阿牛了。不过,生逸还是在ETABS下了很多功夫的。弹性分析的就交给阿牛了,阿牛还负责ETABS向PERFORM导入的改模型工作,(不是所有的ETABS模型都能导入PERFORM的,有很多个人的约定在里面,按规则建模就可以了,规则真是太重要了)。以下是我们几个人的帅照。

经过几天的建模与几个研一的学生的配筋输入后,ETP模型建成了,这次模型加入了很多弹性的次梁构件,加快计算速度。ETP也升级了。如下图所示,ETP的界面。

导出模型以后,在PERFORM-3D的界面打开,得到一个非常漂亮的模型,导成功好,非常地开心。因为这个模型比上次几个都比较复杂,梁与剪力墙比较多,真实的工程结构,而且每梁每墙每柱的配筋都是人工输入的,不是计算得到的。

ETABS TO PERFORM-3D的一个强大的功能就是把划分定义好的柱纤维截面导入PERFORM-3D,这个也是PERFORM-3D最难做的一部分,这也是我开发ETP的目的。PERFORM-3D输入截面真的是很不方便。以下就是ETP的纤维与PERFORM的截面的界面,可见到了PERFORM就只有数字了,数字太多容易出错。

两年一度的日本防灾科技研究所主办的振动台试验分析比赛(BLIND ANLAYSIS CONTEST)第二届成功举办。

这比赛的主要目是促进结构弹塑性分析计算机方法的发展。在上一届分析比赛中,各国学者使用不同的构件单元理论(主要是以宏观单元理论为主)对结构进行分析,将分析结果在14WCEE发表了,使我大开眼界,在14WCEE的会议上我认识了很多新方法新理论,包括CSA分析法(混合数值模拟)。上次比赛我也获得了一点好成绩。2009年的这一次比赛同样采用钢框架结构,不同之处是加了粘滞阻尼器和钢阻尼器(也称防屈曲支撑),使结构动力分析上增加了一些难度。本来想采用我熟悉的OPENSEES进行分析,但发现在粘滞阻尼器的分析结果上有些问题,因此,我采用工程商业程序PERFORM-3D进行分析。这次分析大约花了1个月的时间,仔细的建模,终于今天向网站提交了结果,轻松了一口气。

perform-3d模型,大大提高了模型的复杂程度

这个比赛非常有意义,有以下三种收获:第一,学习弹塑性分析方法及理论,第二,采用OPENSEES与PERFORM,并进行对比,第三,为了方像PERFORM-3D的建模,采用ETABS TO PERFORM-3D程序,并进行一定的改良,ETABS TO PERFORM-3D现在变成可以导出OPENSEES了,以后大大方便了OPENSEES的建模。

Etabs to Perform-3D程序提供了OPENSEES的输出接口.

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

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。






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

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。

Perform-3d学习资料下载
为方便大家学习PERFORM-3D的软件操作,我从安装文件中的帮助文档中摘下了PERFORM-3D学习资料供大家下载
PERFORM3DUserGuide and PERFORMComponentsAndElements are availabe for download!!


Download点击下载:
PERFORM3DGettingStarted.pdf
PERFORM3DUserGuide.pdf
PERFORMComponentsAndElements.pdf

《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》该论文获得金土木优秀论文一等奖,很多网友对该论文比较有兴趣,现已被金土木推至《建筑结构》发表,现阶段只能公开摘要。摘要内容如下:

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
韩小雷1,2) 陈学伟1) 林生逸1) 何伟球1) 郑宜1) 吴培烽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]  基于纤维模型理论利用PERFORM-3D软件实现了复杂超高层建筑结构的弹塑性时程分析并进行构件变形性能评估。针对PERFORM-3D建立高层结构模型的复杂性,开发了PERFORM-3D前处理程序ETP使之能够方便地准确地建立弹塑性模型。分析表明,基于纤维模型的整体结构弹塑性分析法是一种高效可行的方法,不但宏观上得到结构整体响应,而且微观上得到构件内力及变形和纤维的应力及应变。通过工程实例,得到整体结构响应、构件的变形及结构能量耗散情况,研究按我国现行规范进行设计的超高层混凝土结构在罕遇地震作用下的非线性变形及受力特点。

[关键词]  弹塑性时程分析 PERFORM-3D 超高层结构 基于性能 阻尼

Inelastic Time-History Analysis and Engineering Application of Super High-Rise RC Building Structure Based on Fiber Model /Han Xiaolei1,2, Chen Xuewei1, Lin Shengyi1, He weiqiu1, Jack Cheang1, Wu Peifeng1, Mao Guiniu1 (1 Tall Building Structure Research Institute, College of Architecture and Civil Engineering; 2 Key Laboratory of Subtropic Architecture Ministry of Education, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)

Abstract: Inelastic time history analysis and component deformation performance evaluation of complex super high-rise building structure can be realized by the program PERFORM-3D based on the theory of fiber model. In order to reduce the complexity of tall building structure modeling, a pre-processing program named ETP is proposed in this paper. The research showed that inelastic analysis of the whole structure based on fiber model is a efficient and successful method. In macro sense, the response of the whole structure can be gained. And in micro sense, component internal force and deformation as well as the stress and strain of the fiber can be gained. Combining with engineering example, the results of the whole structure response, component deformation and energy dissipation can be used for the research of the inelastic deformation and stress characteristics of the super high-rise building structure designed according to current codes under rare earthquake.

Keywords: inelastic; time-history analysis; PERFORM-3D; super high-rise building structure; Performance-based


2008年10月25日,我们分析小组在韩小雷老师的指导下,完成了PERFORM-3D的一篇基于性能抗震设计方法工程应用的论文,题目是《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》 获得用户大会CUC08的优秀论文第一名,获得奖金3000元,并且会被推荐至《建筑结构》(核心期刊)上发表。以下是转载金土木公司的报道。
相关链接:http://www.bjcks.com/Company/datum/2008102901.asp

金土木首届结构软件全国用户大会在京召开

2008年10月24日至25日,第七届亚欧首脑会议在北京召开的同时,北京金土木软件技术有限公司举办了公司成立5年来的首届结构软件全国用户大会CUC'08。本次大会的主题是“交流、沟通、分享——搭建全国结构工程师交流工程软件应用的平台”。

 

本次用户大会有幸邀请到SAP2000创始人Edward L. Wilson教授、CSI公司创始人Ashraf总裁、范重教授、傅学怡教授、杨蔚彪教授、韩小雷教授、扶长生教授、顾磊教授、王健博士和刘鹏博士等二十余名业内专家和青年精英,就业内热点问题和结构创新设计做了精彩的演讲。共有全国近150家设计院和高校的200多位工程师参加了本次用户大会。

本次大会报告精彩纷呈,1天半的安排,让与会工程师感觉紧凑而丰富。其中傅学怡教授的报告《深圳大梅沙万科总部上部结构设计》,结构设计标新立异,让与会工程师耳目一新。

大会集结论文40篇,共320页。优秀论文评选产生1名一等奖(《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》,作者:韩小雷, 陈学伟, 林生逸,何伟球,郑宜,吴培烽,毛贵牛)2名二等奖(《SAP2000/ETABS与奥运/亚运场馆(部分)结构创新设计》,作者:顾 磊;《采用ETABS及美国规范设计境外某高层建筑结构的体会》,作者:易 勇,张蜀泸,刘兰花,冯 远)3名3等奖(《广州西塔建模分析中的若干问题探讨》,作者:郑 竹;《西南交通大学体育馆钢桁架动力特性及稳定分析》,作者:徐 麟;《海峡商务中心工程结构设计》,作者:王家林,陈彬磊),并特别颁发了2名应用开发鼓励奖(《混凝土梁配筋国标平法原位标注程序ETABS_POST的开发原理及应用》,作者:杨先桥;《利用ANSYS前处理与SAP2000 API建模探讨》,作者:冯克义)。应参会者对大会论文征集时间过短的意见,北京金土木软件技术有限公司在会上即时宣布征集2009年举办的第二届全国用户大会论文。

大会抽奖环节,由特邀报告人、CSI嘉宾和金土木公司领导共同抽出了27位幸运参会代表,分别颁发了GPS导航仪、数码相机、移动硬盘和签名著作。


 

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金土木结构软件全国用户大会将于2008年10月24日在北京召开!!
该会议论文集刊登了我们的四篇论文:
[1].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
.(原创)Perform-3D
[2].基于SAP2000 的复杂筏板基础分析与设计.(原创)SAP2000
[3].The Research of Time-History Response Analysis of Floor Vibration Based on Simulation of Group Walking.(已发表)SAP2000
[4].高层建筑结构风振时程分析及风速时程生成软件编制技术研究.(已发表)ETABS

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

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