EPDAPUSH进行弹塑性分析培训.pptx
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1、弹塑性分析目的、意义弹塑性分析方法弹塑性分析的具体实现第1页/共93页弹塑性分析目的、意义弹塑性分析目的、意义三水准设防中的“大震不倒”两阶段设计中的“第二阶段弹塑性变形验算”强震下变形验算的基本问题:计算薄弱层位移反应和变形能力;通过改善结构均匀性和加强薄弱层使得层间位移角满足限值要求。第2页/共93页弹塑性分析的规范规定弹塑性分析的规范规定建筑抗震设计规范GB 50011-2001高层混凝土结构技术规程JGJ 3-2002高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98第3页/共93页建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范条 竖向不规则结构应(宜)进行弹塑 性变形分析 弹塑性静力、时程、简化方法何种结
2、构需要进行弹塑性变形验算位移角限值第4页/共93页应进行弹塑性变形验算的结构应进行弹塑性变形验算的结构1)8 度3、4类场地和9 度时高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架2)7 9 度时楼层屈服强度系数小于0.5 的钢筋混凝土框架结构3)高度大于150m 的钢结构4)甲类建筑和9 度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构5)采用隔震和消能减震设计的结构第5页/共93页宜进行弹塑性变形验算的结构宜进行弹塑性变形验算的结构2)7 度3、4类场地和8 度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构3)板柱-抗震墙结构和底部框架砖房4)高度不大于150m 的高层钢结构第6页/共93页高层混凝土结构技术规程高层混
3、凝土结构技术规程条,条 有具体规定基本遵从于建筑抗震设计规范第7页/共93页高层民用建筑钢结构技术规程高层民用建筑钢结构技术规程条 有具体规定有层间侧移延性比规定第8页/共93页弹塑性分析方法弹塑性分析方法动力弹塑性(时程)分析方法静力弹塑性分析方法简化弹塑性分析方法第9页/共93页简化弹塑性分析方法及局限简化弹塑性分析方法及局限性性适应范围小薄弱层确定不准确弹塑性层间位移为估算结果第10页/共93页动力弹塑性分析方法动力弹塑性分析方法理论基础较扎实的一种方法适用范围较为广泛对使用者要求较高计算时间相对较大EPDA中已经实现第11页/共93页动力弹塑性分析原理动力弹塑性分析原理单元模型梁、杆、
4、柱、撑采用纤维束模型剪力墙采用弹塑性壳单元方程解法PCG解线性方程多种解动力微分方程方法多种解非线性方程方法接力SATWE、PMSAP程序,适用的结构类型广泛第12页/共93页动力弹塑性分析方法示意图第13页/共93页静力弹塑性分析方法静力弹塑性分析方法较动力弹塑性分析方法可一定程度节省计算时间与动力弹塑性分析方法互为补充PUSH中已经实现第14页/共93页静力弹塑性分析原理静力弹塑性分析原理较为先进的单元类型先进的弧长法加载策略非线性方程叠代方法的多种选择波前法解线性方程病态方程的特殊解法处理接力SATWE程序,适应的结构类型广泛第15页/共93页静力弹塑性分析方法示意图第16页/共93页“
5、一体化软件一体化软件”实现实现弹塑性静、动力分弹塑性静、动力分析析第17页/共93页EPDA/PUSHEPDA/PUSH软件特点软件特点“静力分析静力分析”与与“动力分析动力分析”相结相结合合“简单易用简单易用”与与“广泛适用广泛适用”相结相结合合“计算效率计算效率”与与“计算准确计算准确”相结相结合合“初级用户初级用户”与与“高端用户高端用户”相结相结合合第18页/共93页动力弹塑性分析软件动力弹塑性分析软件EPDAEPDA实实现现第19页/共93页第20页/共93页十分容易的形成弹塑性分析模型,十分容易的形成弹塑性分析模型,避免烦杂的建模工作避免烦杂的建模工作第21页/共93页第22页/共
6、93页第23页/共93页第24页/共93页第25页/共93页第26页/共93页第27页/共93页第28页/共93页第29页/共93页第30页/共93页第31页/共93页第32页/共93页第33页/共93页EPDA/PUSHEPDA/PUSH软件工程应用软件工程应用弹塑性分析弹塑性分析并非高不可攀,可以简单易用并非高不可攀,可以简单易用近几年近几年每年几十个每年几十个的实际工程应用的实际工程应用用户反应良好,用户反应良好,一旦掌握,反复使用一旦掌握,反复使用弹塑性分析可以量化反映结构弹塑性分析可以量化反映结构抵御罕遇抵御罕遇 地地震的性能震的性能第34页/共93页实例一、五棵松体育场(实例一、五
7、棵松体育场(2008奥运会篮球馆)奥运会篮球馆)16.2。弹塑性动力分析软件EPDA工程实例第35页/共93页实例二、实例二、2008奥运会国家主体育场看台奥运会国家主体育场看台 第36页/共93页实例三、实例三、2008奥运会国家主体育场罩棚(鸟奥运会国家主体育场罩棚(鸟巢)巢)第37页/共93页实例四、某高层混凝土结构实例四、某高层混凝土结构 第38页/共93页实例五、某大体量超高层混凝土结构实例五、某大体量超高层混凝土结构 第39页/共93页实例六、某高层加固工程实例六、某高层加固工程 第40页/共93页实例七、实例七、CCTVCCTV新址新址 方便的实现大型复杂结构从方便的实现大型复杂
8、结构从复杂空间建模复杂空间建模、弹性阶段设计弹性阶段设计到到弹塑性分析弹塑性分析工作工作第41页/共93页实例八实例八、隔震结构分析隔震结构分析 通过通过隔震单元隔震单元的隔震作用,显著降低罕遇地震下结构响应的隔震作用,显著降低罕遇地震下结构响应第42页/共93页EPDA/PUSHEPDA/PUSH软件正确性验证软件正确性验证与与ANSYSANSYS、ABAQUSABAQUS等权威非线等权威非线性分析软件进行了性分析软件进行了静力、动力弹塑性静力、动力弹塑性分析的充分验证分析的充分验证第43页/共93页实例一、简单钢框架分析实例一、简单钢框架分析 简单的钢框架,简单的钢框架,高度非线性高度非线
9、性检验的整体程序框架,包括检验的整体程序框架,包括非线性迭代非线性迭代、静动力解法静动力解法、纤维束梁单元纤维束梁单元,非线性本构关系非线性本构关系等核心计算程序等核心计算程序第44页/共93页第45页/共93页算例二、算例二、9 9层钢框架模型层钢框架模型第46页/共93页第47页/共93页实例三实例三、钢筋混凝土小框架钢筋混凝土小框架验证了混凝土非线性本构关系,纤维束混凝土梁、验证了混凝土非线性本构关系,纤维束混凝土梁、柱单元柱单元第48页/共93页动力弹塑性分析动力弹塑性分析EPDAEPDA与与ABAQUSABAQUS结果对比结果对比第49页/共93页实例四实例四、多层钢筋混凝土框架多层
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