ansys彈塑性時程的案例
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
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【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。
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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 今晚直播 | ABAQUS土木結構滯回分析及彈塑性時程分析
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！
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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。
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
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 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。
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