易損性分析的案例
【CAE案例】code_aster - 基于隨機(jī)方法和易損性分析的歷史地震強(qiáng)度評(píng)估
本案例提出了一個(gè)基于結(jié)構(gòu)易損性分析重新評(píng)估歷史地震的方法，主要通過前后處理平臺(tái)SALOME_MECA和結(jié)構(gòu)仿真求解器code_aster實(shí)現(xiàn)。其核心是使用Bayesian updating方法，基于結(jié)構(gòu)的響應(yīng)、地理參數(shù)以及地面運(yùn)動(dòng)來計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的易損性曲線，進(jìn)而與實(shí)際觀測(cè)到的建筑結(jié)構(gòu)損傷情況進(jìn)行對(duì)比，獲取地震震級(jí)。該方法有著通用性，對(duì)于現(xiàn)存的各種磚石結(jié)構(gòu)均適用，如簡(jiǎn)易房屋、小城堡、工業(yè)建筑等。
02
模型建立和計(jì)算設(shè)置
由于Bayesian updating方法獲得的易損性曲線需要考慮結(jié)構(gòu)響應(yīng)的不確定性，因此，隨機(jī)性是本案例突出的特點(diǎn)。在SALOME_MECA中，房屋模型的幾何與網(wǎng)格均用python語句自動(dòng)隨機(jī)生成，如下圖所示。
下圖為python語句隨機(jī)生成的一個(gè)三層樓房的非結(jié)構(gòu)化混合網(wǎng)格。該模型一共包含6個(gè)面，總計(jì)1500個(gè)單元。
在code_aster中對(duì)模型施加隨機(jī)的地震激勵(lì)，這是通過內(nèi)置命令自動(dòng)生成的。接著使用非線性求解器求解結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，最終得到易損性曲線，加以評(píng)估地震強(qiáng)度。
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考慮高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)承載力三維構(gòu)建設(shè)計(jì)研究
5 結(jié)語
根據(jù)建筑物豎向和水平荷載作用下的彎矩，對(duì)高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)框架的節(jié)點(diǎn)所受力的機(jī)理進(jìn)行分析以后，構(gòu)建高層建筑鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點(diǎn)三維模型和有無支管情況下的有限元模型，分析有無支管有限元模型的荷載-位移關(guān)系，確定構(gòu)建過程中節(jié)點(diǎn)參數(shù)與支管的關(guān)聯(lián)性。計(jì)算模型單元上下端狀態(tài)變量的傳遞關(guān)系，整合狀態(tài)變量，確定鋼結(jié)構(gòu)框架荷載，并以此作為依據(jù)進(jìn)行失穩(wěn)判定，完成鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點(diǎn)承載力分析。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，該方法在X、Y、Z三個(gè)方向的承載力與實(shí)際值最大分別相差2 kN、1 kN和1.5 kN,分析結(jié)果比較精準(zhǔn)。
針對(duì)這一系列的理論，盡管取得了一些有意義的結(jié)果，但在此基礎(chǔ)上，還發(fā)現(xiàn)了一些問題， 并對(duì)此進(jìn)行了展望：由于工藝、實(shí)驗(yàn)條件等因素的影響，采用1∶2比例的鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。在工程實(shí)踐中，建筑結(jié)構(gòu)是一種復(fù)雜的組合結(jié)構(gòu)，在地震中，很多部件的相互作用還有待于深入研究。
參考文獻(xiàn)
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