彈塑性時程分析的案例
今晚直播 | ABAQUS土木結構滯回分析及彈塑性時程分析
“
為了提高仿真工程師、高校師生實際工程能力，技術鄰特開展2021年ABAQUS系列直播課，我們甄選了四個熱門方向（巖土、二次開發、橡膠分析、混凝土）的基礎入門課，助力小伙伴們夯實有限元基礎。
第二期直播《ABAQUS土木結構滯回分析及彈塑性時程分析》將于今晚開啟，歡迎大家關注學習！
”
目前，土木工程專業（結構方向）在校研究生經常采用ABAQUS軟件研究構件（擬靜力試驗數值模擬）和結構（振動臺試驗數值模擬、彈塑性時程分析）的抗震性能。在ABAQUS數值模擬中，大家普遍反映在模型簡化、模型建立、模型收斂和模型調整等方面常存在自己解決不了的難點，本課程將講解如何進行ABAQUS土木結構構件和結構抗震性能的數值模擬。
展開 ABAQUS 建筑結構動力彈塑性時程分析、靜力彈塑性Pushover分析、模態分析
ABAQUS軟件
建筑結構動力彈塑性時程分析、靜力彈塑性Pushover分析、模態分析
剪力墻擬靜力加載
建模及結構后處理
以上內容，歡迎各位的留言交流，也可提供答疑服務！
多點輸入鋼框架結構動力彈塑性時程分析——結構模型案例 ￥400
針對罕遇地震作用,本文采用位移輸入模式，對超長鋼框架結構建立有限元計算模型，分別采用一致激勵輸入和多點激勵輸入方法，進行動力彈塑性時程分析。通過數值模擬研究發現，在超長結構中采用多點激勵輸入計算結構在罕遇地震作用下的響應更合理。
在模型X向采用南北向的EL-centro波，為提高計算效率，對時程曲線的時間步長縮短一倍，即采用時間間隔為0.01s，整體時間縮短一倍，由53.48s縮短為26.74s。由于EL-centro波記錄的是加速度時程，因此需要進行兩次積分轉換為位移時程，對采用的加速度時程曲線進行第一次積分得到速度時程，再進行第二次積分得到位移時程。擬設定7度0.15g區在罕遇地震作用下，參考規范的峰值加速度取值為310cm/s2。
壓縮包提供了兩個分析模型，一致激勵輸入和多點激勵輸入用于對比分析。
展開 ABAQUS實現一致激勵和多點激勵輸入的結構動力彈塑性時程分析
在7度0.15g區在罕遇地震作用下,采用位移輸入模式，采用南北向的EL-centro波，峰值加速度取值為310cm/s2，分別采用一致激勵輸入和多點激勵輸入方法，進行動力彈塑性時程分析。對時程曲線的時間步長縮短一倍，即采用時間間隔為0.01s，整體時間縮短一倍，由53.48s縮短為26.74s。
加速度時程曲線
位移時程曲線
結構模型
第600步是應力云圖
頂層邊、角節點的相對柱底的X向位移
D1初始輸入端（C1組）；D2結構中部（C3組）；D3結構中部（C4組）；
D4最后輸入端（C6組）；S1一致激勵輸入角點
基于abaqus的大跨度鋼管混凝土柱-預應力型鋼混凝土格梁動力彈塑性時程分析 ￥100
<p>本模型基于實際工程建立，輸入Elcentro地震波進行7度地區罕遇地震時程分析。持續時間15秒。該模型是單跨兩層實體結構，該模型中涉及到的難點主要有鋼部件和混凝土部件本構的設置，阻尼的考慮（需要首先進行模態分析來獲取結構頻率），預應力施加，附加恒載和活載如何考慮即重力荷載代表值如何考慮（本模型采用非結構質量來考慮），地震波如何施加，如何對地震波的峰值進行加速度的調整。同時由于本模型建模難度較大，故建立模型的方法也是一個難點。下圖為非結構質量的施加；地震波的施加；預應力的施加；本構的設置；附加中包含該實際工程結構動力彈塑性時程分析有限元模型，模態分析有限元模型，阻尼參數生成小軟件，軟件使用方法，地震波，峰值加速度的調整。共6部分。后期做一個用梁單元殼單元模擬梁板柱的多層框架結構的時程分析，同時該框架結構配有鋼筋。敬請關注。
展開 【JY】ETABS彈塑性時程分析的性能校核
在完成彈塑性時程分析之后，會得到大量的數據，如何在大量的數據中提取出有用的信息，并對結構進行性能評估成為了一個非常重要的課題。通常來講我們會從整體結構和重點構件兩個層面分別進行評估，其中結構層面的評估一般是通過頂點位移時程、最大層間位移角以及基底剪力時程等大指標確定；而構件層面則是通過轉角、力以及應變等構件指標確定。本文主要介紹如何在ETABS中進行構件性能校核。
1 可接受準則
在ETABS中，構件的性能校核結果高度依賴于可接受準則，可接受準則即各種性能指標對應不同性能狀態的界限值。性能校核指標主要分為兩大類，一類是變形、內力指標，一類是應力應變指標。變形、內力指標主要是指構件的轉角、變形、內力等構件的一些宏觀行為，通常在塑性鉸或構件中指定；應力應變指標則主要是采用應力或應變作為衡量指標，通常在材料定義中指定。
1.1 塑性鉸可接受準則
ETABS中的塑性鉸可分為延性鉸和脆性鉸，其中延性鉸的可接受準則多為轉角或變形，例如：M3鉸和PMM鉸采用轉角作為可接受準則，而P鉸則采用軸向變形為可接受準則，如圖1和圖2。
圖1 M3鉸可接受準則
圖2 P鉸可接受準則
脆性鉸則會采用力作為可接受準則，如圖3。
圖3 V鉸可接受準則
1.2 連接單元可接受準則
連接單元在定義時，也可以添加可接受準則，可以采取力或變形作為可接受準則，如下圖所示。
圖4 連接單元可接受準則設置
1.3 位移計（Gauge）單元可接受準則
位移計單元并非分析單元，而是一種后處理單元。位移計單元有兩種，一種為兩點位移計，一種為四點位移計。位移計單元更像是一種帶有可接受準則的廣義位移，因為位移計單元是獲取到節點信息后，進行處理得到相關指標，而非直接獲取單元的信息。
兩點位移計。
展開 一致輸入和多點輸入下超長鋼框架結構動力彈塑性時程分析
一致激勵輸入中，在2分21秒時，出現峰值應力，位置在X正向末端的倒數第二排中部柱底，如圖6（a）所示，峰值應力為65.23MPa。這說明，整個結構沒有進入塑性屈服狀態。
多點激勵輸入中，在1分32秒時，出現峰值應力，位置在X正向始端的第二排中部柱底，如圖6（b）所示，應力明顯劃分為四個區域，在X正向第一、第二排位置應力最大，每個柱子的最大應力均達到235MPa；從X正向第三~第六排，為第二區域，主要應力分布在20MPa以下；從X正向第七~第十排，為第三區域，主要應力分布在6~10MPa之間；從X正向第十一~第十二排，為第四區域，主要應力分布在20MPa以下。
由以上應力分布可知，多點激勵輸入在豎向構件產生的內力要遠大于一致激勵輸入。
（a）一致激勵輸入
（b）多點激勵輸入
圖6 底層鋼柱應力分布圖（MPa）
3.5 耗能分析
在彈塑性動力時程分析中，結構耗能主要為阻尼耗能和鋼構件塑性耗能，兩種激勵輸入模式下的總耗能情況如表4所示。阻尼耗能和外力輸入能量隨時間分布如圖7所示。由3.4分析可知，一致激勵輸入時，結構各構件未進入塑性狀態，因而不會產生塑性耗能。在兩種情況下均以阻尼耗能為主，多點激勵的阻尼耗能為2045.53MJ，而一致激勵的阻尼耗能為561.83MJ，前者比后者多了3.5倍的耗能，多點激勵的塑性耗能為101.5KJ。由圖7所示，在1.5s之后，多點輸入的阻尼耗能逐漸大于一致激勵輸入的阻尼耗能。分析原因，主要是由于多點激勵輸入到結構的能量大于一致激勵，結構的動力反應強烈，阻尼耗散的能量大。
展開 ABAQUS土木仿真書籍推薦
二、結構彈塑性時程分析
（1）ABAQUS 結構工程實例建模教程（大連理工大學工程抗震研究所）
（2）陸新征《建筑抗震彈塑性分析：原理、模型與在ABAQUS，MSC.MARC和SAP2000上的實踐》
（3）徐珂《ABAQUS建筑結構分析應用》
（4）上海現代建筑設計有限公司技術中心《動力彈塑性時程分析技術在建筑結構抗震設計中的應用》
（5）張瑾《動力彈塑性時程分析在結構設計中的理解與應用》
三、巖土工程
（1）王金昌《ABAQUS在土木工程中的應用》
（2）朱以文《ABAQUS與巖土工程分析》
（3）費康《ABAQUS巖土工程實例詳解》
四、Python與ABAQUS
（1）曹金鳳《Python語言在Abaqus中的應用》
（2）蘇景鶴《ABAQUS Python二次開發攻略》
五、理論與操作也可看：
（1）石亦平《ABAQUS有限元分析實例詳解》
（2）曹金鳳《ABAQUS有限元分析常見問題解答》
（3）莊茁《ABAQUS非線性有限元分析與實例》
ABAQUS在土木仿真學習中用到的學習資料，可以去我上傳的文檔里下載，資料較全。
展開 超長混凝土結構收縮應力仿真分析
六、仿真計算結果分析
整體模型計算時間約12h，計算結果ODB文件15GB，整體模型施工過程收縮應力時程如下視頻。
整體模型500天收縮應力時程
區域1Mises應力分析
負4層應力
負3層應力
負2層應力
負1層應力
負2層梁Mises應力
墻體MISES應力
關鍵部位切片效果1
關鍵部位切片效果2
負1層500天Mises應力云圖
為驗證有限元計算結果的準確性，將計算結果與現場開裂情況進行對比分析。根據現場實測的地下三層板裂縫分布，見下圖，各區域均有裂縫開展，大部分裂縫方向為南北方向，即裂縫沿結構短邊方向開展。同時超長結構中部區域裂縫密度較大。符合地下三層板X方向的最大應力圖的情況。說明本文采用的有限元模型基本準確，它的分析結果能夠基本反映現場實際情況。故本文方法可以作為一種有效的補充手段，用于定量控制超長混凝土結構各階段裂縫。
地下三層頂板現場裂縫圖
地下三層頂板500天時S11應力
7、結論（指導裂縫修復方案設計）
1、對超長混凝土結構進行組合應力彈塑性時程分析，作為設計中抗裂驗算的補充，可真實模擬結構中個部位拉應力的疊加變化過程，計算確定組合拉應力的分布規律與峰值，驗算各項降低混泥土拉應力措施的有效性。可認為，小于ftk的組合拉應力為無裂縫混凝土的彈性拉應力，可用來判斷結構開裂風險；大于ftk的組合拉應力為混凝土名義拉應力，根據其與裂寬度之間的相關性可預測結構裂縫寬度。
2、組合應力彈塑性時程分析時，假定在各種計算時段內，混凝土收縮變形、混凝土變形模量、各澆筑段邊界約束條件為常量，在總計算時長內這些參數均為時間的函數。
展開 用ABAQUS做剪力墻的動力彈塑性分析時可以采用殼元建模嗎
用ABAQUS做剪力墻的動力彈塑性分析時可以采用殼元建模嗎
【8月21日項目接單】
為我司工程師提供Adams軟件培訓，包括軟件的基本功能和基本概念及動力學仿真分析和優化設計。 2. 要求至少六年的Adams使用經驗。
立即搶單
【單號4883】
預算范圍：2000
使用軟件： fluent軟件，選用標準k-e模型和EDC進行模擬
需求描述：一根50cmX8cm的管道，里面充滿氫氣和空氣預混氣體，氫氣體積濃度29.6（化學當量比濃度），管道一端點火，用非穩態模型模擬隨時間變化管道內的火焰發展情況，實驗結果如圖所示。（圖請見下方鏈接）
立即搶單
【單號4830】
預算范圍：1000
使用軟件：flowmaster
需求描述：采用c#語言進行flowmaster減壓閥模型二次開發
立即搶單
【單號4900】
預算范圍：1000
使用軟件：abaqus ansys
需求描述：需要做連續梁橋的抗震分析，準備做反應譜和動力彈塑性時程分析。軟件方面傾向于簡單的，abaqus好像更好入手，入門
立即搶單
【單號4901】
預算范圍：1000
使用軟件：ansys
需求描述：斜拉橋實體建模，考慮預應力，變截面
立即搶單
點擊鏈接查看所有派單：http://www.yqgqt.org.cn/requirement/more
展開 
STKO助力OpenSEES系列：結果云圖后處理初瞥
文/心塵軒
網站/STKO OpenSees Software (asdeasoft.net)
歡迎關注STKO官方公眾號,目前許可證正在免費開放中,歡迎大家申請
案例一：大跨橋梁多點地震激勵分析（tcl來自陳學偉）
案例二：超高層彈塑性時程分析（tcl來自陸新征老師）
案例三：土結構相互作用SSI分析
案例四：鋼筋混凝土柱腳pushover分析
案例五：鋼筋混凝土柱滯回分析
案例六：砌體結構滯回分析
案例七：dual system 滯回和時程分析
內容回顧：
關于STKO:
1.STKO for OpenSEES 安裝教程
2.STKO for OpenSEES 免費許可證申請指南（修改版）
3.研究生STKO免費許可證申請郵箱范例
4.導師STKO免費許可證申請郵箱范例
5.無需TCL編程能力，STKO帶你輕松玩轉OpenSEES
6.STKO助力OpenSEES系列：自復位支撐框架靜力循環pushover分析
7.STKO助力OpenSEES系列：平面多層多跨混凝土框架靜力循環pushover分析
8.STKO助力OpenSEES系列：結構模態分析以及動力特性（MDOF與等效SDOF驗證）
關于Abaqus:
1.Abaqus 基于python的plugin 開發，生成常用建模部件，可以輔助我們快速建模
2.Abaqus基于python的懸臂梁參數化分析（基礎）
歡迎關注
展開 【STKO首席開發師massimo博士講座】歡迎報名
【連續性倒塌課題分享】鋼框架建筑結構抗倒塌性能研究進展
【STKO 經典案例分享】
案例一：大跨橋梁多點地震激勵分析（tcl來自陳學偉）
案例二：超高層彈塑性時程分析（tcl來自陸新征老師）
案例三：土結構相互作用SSI分析
案例四：鋼筋混凝土柱腳pushover分析
案例五：鋼筋混凝土柱滯回分析
案例六：砌體結構滯回分析
案例七：dual system 滯回和時程分析
【STKO助力OpenSEES系列】帶減震裝置（軟鋼阻尼器或者自復位阻尼器）混凝土框架結構的動力時程分析教程
【STKO助力OpenSEES】零長度單元的使用及其在六層帶金屬阻尼器混凝土框架中的模擬實現
關于Abaqus:
1.Abaqus 基于python的plugin 開發，生成常用建模部件，可以輔助我們快速建模
2.Abaqus基于python的懸臂梁參數化分析（基礎）
科研分享
1.【連續性倒塌課題分享】鋼框架建筑結構抗倒塌性能研究進展
【STKO 經典案例分享】
案例一：大跨橋梁多點地震激勵分析（tcl來自陳學偉）
案例二：超高層彈塑性時程分析（tcl來自陸新征老師）
案例三：土結構相互作用SSI分析
案例四：鋼筋混凝土柱腳pushover分析
案例五：鋼筋混凝土柱滯回分析
案例六：砌體結構滯回分析
案例七：dual system 滯回和時程分析
展開 【STKO助力OpenSEES】零長度單元的使用及其在六層帶金屬阻尼器混凝土框架中的模擬實現
【連續性倒塌課題分享】鋼框架建筑結構抗倒塌性能研究進展
【STKO 經典案例分享】
案例一：大跨橋梁多點地震激勵分析（tcl來自陳學偉）
案例二：超高層彈塑性時程分析（tcl來自陸新征老師）
案例三：土結構相互作用SSI分析
案例四：鋼筋混凝土柱腳pushover分析
案例五：鋼筋混凝土柱滯回分析
案例六：砌體結構滯回分析
案例七：dual system 滯回和時程分析
