高層結構在風荷載作用下的結構響應

作者:袁程

郵箱:cheng.yuan@postgrad.curtin.edu.au

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖1

SAP2000結構分析軟件具有強大的三維結構整體性能分析功能,不僅可分析二維框架靜力分析,而且還可分析動力非線性時程反應和減震器和阻尼材料等。今天我分享一下如何使用SAP2000對高層混凝土結構進行風荷載作用下的力學分析。

以下為詳細的建模過程(多圖,注意流量)。

01

單位網(wǎng)格

選取基本單位制,設置grid,然后編輯尺寸。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖2
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖3

02

2D與3D對話框

輸入建筑模型尺寸,可以在2D與3D對話框里進行模型尺寸編輯。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖4

03

編輯網(wǎng)格數(shù)據(jù)

在任意操作界面內(nèi)右擊鼠標,進入edit grid data,可對XYZ軸進行調(diào)整。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖5

04

材料屬性選擇

點擊define進行材料屬性的選擇與編輯,選擇定義concrete和rebar進行材料屬性賦予,設計規(guī)范可根據(jù)需要選擇,比如選擇China。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖6
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖7

05

截面屬性定義

點擊section properties,選擇frame section,定義梁柱截面,編輯混凝土材料和鋼筋屬性。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖8
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖9
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖10

06

對象屬性設置

在X-Y 平面內(nèi)進行梁單元的選擇并賦予材料與section屬性,圖框左側點擊properties of object,collect beam with continuous,框選X-Y平面內(nèi)的軸以定義beam element,同理選擇Y-Z平面進行column柱的定義。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖11
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖12
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖13

07

邊界條件設置

將底層X-Y平面進行固定,選擇joint restraint,選擇fixed。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖14

08

墻板截面定義

選擇Define--area section, 進行shell的定義。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖15
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖16
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖17

09

賦予墻板截面特性

選擇左邊框properties of object,賦予墻板截面。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖18

10

查看模型

點擊view,可以查看建成的模型。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖19

11

荷載定義

點擊Define--load pattern,定義荷載類型, 如dead load and live load,wind or seismic。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖20
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖21

12

設置分析選項

選擇Analyze—options,設置分析選項。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖22
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖23

13

施加荷載

施加dead load和live load。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖24

14

風荷載定義

Define load pattern,選擇wind load,modify wind load,define terrain級別和structure class,風的速度等。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖25
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖26

15

施加風荷載

點擊Assign area load,進入wind load pattern,pressure coefficient選擇0.8,然后define time history;可以自己定義time history 或者選擇線性的function,本文選擇了RAMPTH linear function。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖27
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖28
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖29
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖30

16

Define load case

選擇time history類型。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖31
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖32

17

Run 模型

運行完成后,可點擊deformed shape進行模型變形查看、數(shù)據(jù)輸出等。

高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖33
高層結構在風荷載作用下的結構響應的圖34

來源:ABAQUS 

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