隔震分析的案例
基于反應譜的隔震結構分析方法探索
一、減震系數法——值得商榷
二、基于反應譜的隔震結構分析方法——CCQC+迭代
三、隔震結構輔助分析軟件——PMSAP_Isolator
四、軟件適用性測試——框架結構、剪力墻結構
五、相關問題探討——隔震、非線性分析
▉
減震系數法——中震的減震系數偏小， 不適合小震
減震系數：中震比小震偏小約30%，因而中震下的減震系數對小震是不安全的，不能適用于小震，小震下的減震系數應單獨計算。
減震系數法——采用假定的支座變形，誤差明顯
支座變形：對應特定的剛度，從而對應不同的結構周期。中震誤差約7.4%，大震誤差約1.6%。
▉ 減震系數法——罕遇地震下非隔震模型的局限性
上部樓層：
非隔震>隔震；
下部樓層（X≤4F； Y≤5F ）：
非隔震<隔震。
展開 采用ABAQUS連接單元等效建筑隔震支座，實現二維、三維隔震分析。
采用ABAQUS連接單元等效建筑基礎隔震支座，實現結構二維、三維隔震分析。水平自由度可實現雙線性恢復力模型等，豎向自由度可實現彈簧恢復力模型、具有耗能能力的摩擦彈簧恢復力模型等。
ABAQUS隔震分析—隔震單元雙線性模型的參數確定及設置方法（可實現三維隔震） ￥68
ABAQUS隔震分析—隔震單元雙線性模型的參數確定及設置方法
隔震結構直接分析設計方法初探
剪切變形趨勢與前面的結論基本相同，不同有效直徑的隔震支座協調作用，只有有效直徑最小的支座基本滿足100%剪切剛度等效，支座有效直徑越大，等效誤差越大。
結論與展望：
本文對隔震結構進行了設防地震作用下的非線性時程分析，主要考察了鉛芯隔震支座的剪切變形情況。可以看出，不同隔震支座以及不同位置的相同隔震支座的變形是有差異的。根據相同的剪切變形進行等效，會產生一定的誤差，從而影響隔震設計的結果。
《建筑隔震設計標準》（征求意見稿）第4.2.2條及第4.6.4條對隔震支座水平剛度和阻尼的等效都提到了按滯回曲線確定參數，考慮了不同支座和地震烈度對隔震結構影響的差異，基本去掉了按100%剪切變形下的等效方式（采用底部剪力法除外），無疑提高了隔震設計的準確性。
提高隔震設計準確性最根本的方法是避免采用等效方式，而是采用基于非線性分析的隔震結構直接分析設計法。SAUSG-PI就是基于這個思路開發的一款隔震結構設計專用軟件，同時提供“抗規”的“水平向減震系數法”和“隔標”的“直接分析設計方法”，可基于非線性分析結果，提供隔震結構的內力、配筋和隔震層設計功能。
來源：SAUSAGE非線性
展開 
【JY】ANSYS Workbench在減隔震應用分析中的單元積分技術筆記
寫在前文
盡管減隔震技術與有限元結合取得了眾多成果，但仍面臨諸多挑戰，如材料非線性、模型不確定性等等。減隔震設計除了常規的宏觀結構設計采用SAP2000、Etabs、Midas、SSG、Paco-SAP 或 YJK\PKPM等。
【JY】各類有限元軟件計算功能賞析與探討
我們需要更清楚減隔震元件的破壞模式，對減隔震元件進行破壞分析，除了對減隔震元件在正常工況下的性能進行評估，有限元技術還可以用于研究元件在極端條件下的破壞行為。這有助于了解元件的破壞機理，并為設計提供更全面的數據支撐。
并且在多物理場耦合分析也需要運用在實際應用中，因為減隔震元件可能會面臨復雜的物理環境，如溫度變化、流體流動等。有限元技術可以考慮這些多物理場耦合效應，從而更準確地預測元件在實際工況下的性能。
黏滯阻尼器的固流耦合分析：
對于ABAQUS的單元介紹已經做了詳盡，個人感覺固體力學上ABAQUS還是上手比較方便，而多場耦合、快速建模預估Workbench會方便一些，因人而異：
【JY】有限單元分析的常見問題及單元選擇
ANSYS Workbench就像一個科技界的“瑞士軍刀”，集合了各種強大的單元技術，為減隔震元件提供全面且準確的分析支持。近期對于ANSYS Workbench進行了學習，本文將對ANSYS Workbench 各類單元技術做一個筆記總結，便于為減隔震元件分析提供理論基礎。（畢竟Workbench大部分時候會自動匹配相應所需技術）
B-bar方法完全積分
Workbench中的B-bar方法是一種常用于處理低階單元完全積分的技術，也被稱為選擇性減積分策略。它是針對有限元分析（FEA）中的一種改進方法，旨在提高計算效率和準確性。
展開 土-樁-隔震結構 多尺度耦合動力響應分析
(a) 結構一階振型
(b) 結構二階振型
(c) 結構三階振型
(d) 結構四階振型
(e) 結構五階振型
(f) 結構六階振型
圖5-1結構前六階振型圖
5.2隔震支座滯回曲線
輸入十條人工波地震波進行時程分析，在人工波作用下結構的隔震支座滯回曲線如下圖5-2所示。
圖5-2隔震支座滯回曲線
5.3層間位移
在十條不同人工波作用下，上部結構最薄弱的地方是10號樓層，且最大頂點位移為0.28m。
圖5-3上部結構層間位移
6 結論
本文基于有限元軟件Abaqus，建立了考慮土—樁相互作用的隔震結構安全性有限元技術體系。建立土-樁-隔震結構耦合的動力彈塑性分析模型，通過施加了El波與多條人工波，研究了隔震結構在考慮土—樁相互作用下的彈塑性時程響應。
結果表明：該方法可用于考慮土—樁—隔震結構的地震安全性水平及結構層面水平的分析。基于Abaqus為總結考慮土—樁—隔震結構的地震安全性評價流程做一個鋪墊分析方法，對后續重要隔震建筑在考慮土-結構動力相互作用下的安全性評價研究給出方法。
仿真計算采用的設備基本情況：
CPU：Inetl(R)Core(TM)i9-10980XECPU@3.00Hz 3.00Ghz (36核)
內存(RAM)：128GB
總計算耗時約：50h~80h
以下為相關內容ppt，歡迎下載學習，感謝您的閱讀和投票。
土-樁-隔震結構 多尺度耦合動力響應分析.pptx
展開 基于Abaqus的建筑結構隔震分析 附ABAQUS建筑結構分析應用下載
下載地址 ：ABAQUS建筑結構分析應用
OpenSEES減隔震常用單元本構命令介紹
課程介紹了減隔震分析中常用四種本構單元的參數取值和使用注意事項：
多線性彈性本構ElasticMultiLinear
滯回材料本構Hysteretic
摩擦擺支座單元singleFPBearing
粘性阻尼材料本構Viscous和ViscousDamper
附件里有4種材料案例的完整命令流和課程說明文檔。
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c194583?SUID=4aa4997d-e3cf-4959-8863-1162548b72f2&n=OpenSEES%E5%87%8F&c=%E6%9C%AC%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E4%BB%8B%E7%BB%8D%E4%BA%86%E5%87%8F%E9%9A%94%E9%9C%87
展開 【JY】減隔震設計思考：隔震篇
而不是什么隔震結構一來就都整個全方位的性能分析，至于判定復雜/非常規隔震結構希望規范組能給出規定或示例。
關于隔震精細化分析
目前隔震精細化分析考驗的是算力，都明白精細化分析可更細致分析任何結構結果。
精細化分析是否是吃力不討好是關鍵點，精細化分析需要拿掉更多假定，甚至假定僅存在細觀或材料層面。
目前精細化分析中結構構件層面有些許假定存在假定過度，如填充墻。使得數值空間和實際空間完全是兩回事。工程師精細化的目的是利用模擬反演實際情況。依據目前的算力而言，對于工程應用的精細化分析無疑是無法達到精準預測的。因此，目前工程級的“隔震精細化”意義不大，既反應不了實際情況，也浪費大量計算資源。
我認為需要兩步走：
學界應努力研究完整精細化模擬分析的方式方法，以解析工程結構機理。
業界應努力發展更為有效簡化便捷統一的計算方法，比如：復振型反應譜法、迭代反應譜法，這些都是非常好的工具！
而不是一股腦的無腦，一來就彈塑性非線性精細化！在量子計算未普及前，普及“真”精細化，真心精細化不了！目前的所謂的平民化的“精細化”就是吃力不討好還不知道對不對得上真實情況的玩意兒。
更重要的應該是通過分析結果來評估結構和指導設計，數值空間上數據具體的大小沒有特別大的意義！
當然了，說了這么多，大家還是按規范辦事。我的建議是可以出一些更詳細的強制性構造措施，且對構造的要求更加苛刻來滿足隔震需求，遠勝過更“所謂的精細化”來的更有效直接。
還是那句話，總而言之，隔震結構七分構造三分算！
（完）
更多精彩，關注建源學堂！
展開 如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
通過對非隔震結構進行模態分析，得到結構的總重為665000kg，根據計算公式，可知三維隔震結構的水平向基頻為0.753 Hz，豎向基頻為 17.629Hz，這與圖6中得到的ANSYS計算結果基本一致，誤差小于2%。驗證了三維隔震有限元模擬的正確性。
圖 8 模態分析結果
圖 9 部分計算過程
收費內容為1中包含的內容。
隔震支座在ANSYS中的批量建模方法 ￥100
<p>在如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座一文中，作者介紹了三維隔震支座的建模方法。然而，在實際工程中，為了達到隔震目標，隔震支座的數量會達到幾十個甚至上百個。因此，如何在ANSYS中對隔震支座進行批量建模是至關重要的。</p><p><br></p><p>1. 包含的內容</p><p>（1）說明文本</p><p>（2）三維隔震結構命令流文件（隔震支座批量建模）</p><p>（3）驗證過程excel文件</p><p><br></p><p><br></p><p>2. 解決的問題</p><p>（1）如何在ANSYS中對隔震支座進行批量建模？</p><p><br></p><p>3. 研究的依據</p><p>[1] 龔曙光, 謝桂蘭, 黃云清. ANSYS 參數化編程與命令手冊[M]. 機械工業出版社, 2009.</p><p><br></p><p>4. 隔震模型的力學參數與隔震支座設計參數的定量對應關系</p><p>我們知道，實際應用中，我們可以采用廠家提供的標準型號的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時，我們都要將設計參數與隔震模型的力學參數對應起來，從而進行力學分析。</p><p>ANSYS中并沒有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過組合單元模擬隔震支座的力學特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個單元有2個節點，每個節點有3個自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個平動或轉動位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯，再用串聯的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。
展開 
【JY】各類有限元軟件計算功能賞析與探討
通用部分有
限元（如ANSYS）對減隔震結構分析個人覺得不是很友好（除去二次開發，這玩意兒想開發啥開發啥），彈簧單元類型較少，難以滿足復雜減隔震單元需求。如目前在ANSYS中，大部分做結構橡膠支座模擬(包括網絡教程)采用的是三個解耦的彈簧進行模擬，這個不能說不精確，只能說是仁者見仁智者見智。（推薦指數：??）
2.Abaqus的減隔震可用的鏈桿單元相對比較完善，也能較好的模擬減隔震結構在復雜荷載中的動力響應，但是必要時也
需要進行二次開發。（推薦指數：???）
3.
減隔震科研推薦OpenSees，非線性單元特別多
，方便各類分析與計算，特別是開源這點讓人舒適度極佳。各類減隔震單元基本滿足99%的日常需求，也可方便二次開發。（推薦指數：?????）
4.
減隔震工程極力推薦，SAP2000、ETABS
，CSibridge，(超強非線性能力的Perform3D 也行，只是減隔震單元庫相對匱乏，且暫無FNA法和施工階段模擬) 單元庫相對豐富，基本滿足95%的日常需求使用條件簡單舒適，極易上手，求解器的算力也是碾壓大部分同類軟件的存在。（推薦指數：?????）
5.由于軟件太多，未列舉的軟件
不代表
在減隔震計算分析中不優秀，如果你已經上手了任何一款通用有限元軟件，不用質疑，都可以做減隔震，無非是代價和難度，只需要鉆研即可，不用再挑三揀四。
【JY】結構工程分析軟件討論（下）
順便一句：
精細化模擬真的是實際的精細化嗎？應力損傷程度高代表構件一定壞了嗎？就如部分構件壞了結構就一定倒塌了嗎？
展開 淺談建筑結構振動控制技術 附工程結構減震控制周福霖下載
被動控制從其控制機理來看可分為兩大類：基礎隔震與耗能減震。
01
基礎隔震
基礎隔震是限制地震能量進入上部結構的方法。常用的隔震機構和體系如疊層鋼板橡膠支座、復位彈簧和平面滑板并聯機構、摩擦擺體系 (FPS )和其它隔震、減振復合體系已用于許多實際工程。
縱觀近年來隔震技術的發展發現，隔震技術的特點如下：
隔震技術應用的范圍越來越廣泛，不僅在新建建筑項目中應用廣泛，在對現 有建筑進行加固的工程中也得到了普遍認可。
隔震建筑設計形式日趨多樣化，從早期主要應用在砌體結構和鋼筋混凝土結構中發展到木結構、鋼結構和組合結構中。
隔震技術可供人們選擇的隔震裝置口日趨多樣化，而且新的隔震方法被人們不斷提出，混合隔震技術的采用已成趨勢。如國內對橡膠支座的回轉剛度、系統的水平剛度、設置在底層柱頂上的橡膠支座與柱的串聯剛度進行了實驗和理論分析，在豎向隔震機構的研究方面現已開始受到重視。
目前在推廣應用中的主要問題還是造價與常規的抗震技術相比尚屬偏高。因此，需要繼續研究開發經濟高效的隔震橡膠支座及其配套機構，充分發揮橡膠支座的豎向承載能力和水平變形能力。降低造價的主要途徑是降低上部結構的設防標準和使用比較小的橡膠支座，但有時要承擔一定風險。
展開 【JY】動力學利器 —— JYdyn函數包分享與體驗
【JY】橡膠支座的簡述和其力學性能計算
【JY】振型求解之子空間迭代
【JY】橡膠支座精細化模擬與有限元分析注意要點
【JY】推開土木工程振型求解之蘭索斯法(Lanczos法)的大門
【JY】基于OpenSees和Sap2000靜力動力計算案例分析
【JY】建筑結構施加地震波的方法與理論機理
#軟件討論
【JY】復合材料分析利器—內聚力單元
【JY】SDOF計算教學軟件開發應用分享
【JY】Abaqus案例—天然橡膠隔震支座豎(軸)向力學性能
【JY】Abaqus6.14-4如何關聯fortran？
【JY】ETABS的非線性直接積分法的設置與應用
【JY】Abaqus案例—天然橡膠隔震支座豎(軸)向力學性能
【JY】Abaqus6.14-4如何關聯fortran？
