建筑結構分析的案例
基于Abaqus的建筑結構隔震分析 附ABAQUS建筑結構分析應用下載
圖10 核心筒混凝土受壓損傷
結論
對于隔震結構，小震彈性設計方法要求地震作用下底部剪力減小50%，則結構的設防烈度可以降低一度進行常規設計。本文通過時程分析的方法，考察隔震結構在大震作用下的性能，結果顯示，在大震作用下，結構的整體響應，無論是位移角還是結構的剪力，與小震結果都有明顯差異，隔震支座對結構性能的改善，主要體現在結構的上部，對結構的中下部則較小，且不再滿足規范中對剪力降低50%的要求。另一方面，非線性的影響會對結構的計算結果起到放大作用，使微小差異的結構方案在大震作用中表現出明顯不同的抗震性能。
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展開 基于ABAQUS的建筑結構時程分析
四、 小結
本文從ABAQUS的隱式分析算法原理，軟件設置中的關鍵參數理解，國家規范及實際案例這四大方面介紹了H.H.T算法在高層建筑結構分析中的應用，對實際復雜建筑結構分析中具有很好借鑒作用，同時可以作為超限結構分析的補充方法。
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計算模型的處理技術：ABAQUS隱式分析
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基于ABAQUS的建筑結構時程分析20210824 V2.0.pdf
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基于ABAQUS的建筑結構時程分析
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BIM在建筑結構設計中的實際應用點匯總！
通過BIM技術，可以更高效、更準確地分析坡高、斜坡的斜率等關鍵參數，幫助設計人員從不同的設計角度對建筑的空間規劃進行模擬，為后續的設計活動提供足夠的數據支持。在完成了對建筑地形的設計分析后，就要對建筑物內部的空間進行相應的規劃。在建筑物內部空間規劃工作中，BIM技術的應用可取得良好的應用效果，因為該技術能夠將建筑內部和外部的空間以3D的形式進行全面展示。在這樣的情況下，設計人員可對不同設計方案的建筑空間效果進行準確評價，并將建筑的室內空間和室外空間進行分割，更好地幫助設計人員做好建筑內部和外部各關鍵結構件的參數設計，確保工程項目結構設計方案中的各項參數達到最優水平。
三、分析建筑結構構件性能
在建筑工程項目的設計過程中，為了更好地保證項目在完成建設后的穩定性和安全性，設計人員必須對建 筑項目的各個關鍵結構部位進行相應的性能分析，確保建筑物結構的性能滿足施工安全需要。從傳統的建筑工程結構設計工作來看，許多工程設計人員在設計時，對各種重點結構件往往需要多次計算性能參數，并由不同的設計人員根據不同的關鍵參數完成相應的數據運算，使設計人員消耗大量的時間和精力，才能完成相應的結構件性能分析。而且，不同設計人員計算出來的數據之間也會有很大的偏差，不能保證建筑結構性能分析數據的準確性。而通過BIM技術的運用，設計人員只需在計算機上輸入各項關鍵數據，即可完成對全過程數據的分析和計算，自動生成相應的數據計算結果。幫助設計人員開展后續數據的調整和優化工作，提高工程項目設計工作的效率。
四、對建筑鋼結構建模
建筑鋼結構設計是非常復雜的，既要保證鋼結構連接之間的完整性，又要保證各結構件設置合理。目前，很多建筑內部都有非常多的異型鋼結構，在強化這些鋼結構的連接部位時，施工難度很大。
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
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建筑結構設計原則及要點分析
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建筑結構設計原則
建筑設計的原則即指設計師在滿足功能要求的基礎上在建筑設計標準的規范下，使用當下最先進的技術，以最經濟、合理、科學的方法進行設計。設計過程中的具體的設計細則如下：
建筑結構設計的適用性
建筑的建設就是為了滿足人們生活或者生產的需要，所以建筑結構在設計的時候，一定要考慮具備良好的適用性，這樣才能達到最初建設的目的。
建筑結構設計的安全性
我們都知道，在任何生產活動中，安全都是第一位的，對于建筑結構設計也不例外。建筑結構在使用的過程中會受到各種不同荷載的作用產生變形，有時還會遭遇一些偶然事件，例如：強風、地震等自然現象的侵害。在這些外力的沖擊下，建筑結構要仍然保持其整體的穩定性，不能因為局部的損壞導致坍塌斷裂等。所以建筑結構設計一定要遵循安全性原則。
建筑結構設計的耐久性
建筑工程不論是工程量還是工程資金投入一般都比較龐大，所以短期重建或重修是不必要的，這樣會給國家造成巨大的經濟損失。因此，在建筑結構設計的時候就要考慮到使用年限的問題。也就是按照規定設計的建筑，在正常施工、使用一級維護的前提條件下，保證不需要進行大幅度的修整就可以達到預期的使用壽命。建筑結構的使用壽命一般為50年。
安全等級設計
一般在建筑設計規范中，按照結構破壞所導致的后果、造成的經濟損失、產生的不良影響以及危及人們生命的嚴重程度等可以將建筑結構劃分為三個安全等級。在建筑結構設計中，要綜合評定，確定其安全等級。
展開 技術鄰學院丨精選鋼結構有限元仿真分析課程，助你快速掌握結構入門！
本次為大家帶來精選鋼結構有限元仿真分析課程，鋼結構節點有限元分析，實力分享！
技術鄰專家：大江南北
土木建筑結構工程師從業5年
結構工程碩士
擅長建筑結構分析與設計:大跨空間結構、組合結構、高層建筑結構
遇到建筑結構相關問題，可在技術鄰@大江南北
視頻課程1.
鋼結構節點有限元分析
課程說明：
1、結合工程經驗與資料搜集對鋼結構節點問題提出四個判別標準。
2、詳細介紹了采用rhino建立幾何模型，hypermesh網格劃分，abaqus計算與后處理的過程與注意事項。
3、解析abaqus的Inp文件與midas的數據構成，將abaqus節點有限元模型文件通過處理導入midas/Gen。
4、在Midas整體模型中對殼單元建立的帶肋焊接空心球節點進行多工況分析，并將結果與abaqus進行對比。
5、總結在建模、計算、后處理過程中應注意的問題并對一實際工程復雜節點給出分析結論。
視頻課程2.
鋼管混凝土柱有限元模擬
課程說明：
1、介紹鋼管混凝土柱特點、設計理論與方法。
2、以長細比80鋼管混凝土柱為例，詳細介紹了在abaqus中幾何建模、材料本構、接觸定義、初始缺陷施加、加載方式的操作過程及注意事項。
3、對計算結果進行后處理，得到加載全過程曲線，提取鋼管及內核心混凝土的損傷，對計算結果與破壞模態進行解讀。
展開 北美最高建筑—紐約世貿中心結構分析
一、工程概況：
世界貿易中心（1WTC），是曼哈頓世貿中心遺址重建計劃的四座塔樓中最高的一座，由高層建筑與城市人居(CTBUH)理事會宣布將成為北美最高的建筑,同時也將成為世界已建建筑中的第三高樓。為了與丹尼爾?里伯斯金的總體規劃保持一致，該塔樓從地面到塔尖的總高度為1776英尺，恰恰是美國的建國年份,主體結構的設計高度與原本的世貿中心塔樓高度相同,為1368英尺，最上部是一個408英尺高的螺旋塔尖。螺旋塔尖設計達到了塔樓設計要求的高度，主屋頂上有一個多層格子圓環，螺旋塔尖就安置在圓環上，與自由女神手中的火炬形神相通。
1.2新標準
2001年雙塔的倒塌成為工程界一個嚴重的案例，未來高層建筑的建設需要在防恐怖襲擊方面吸取教訓。設計團隊面臨了眾多前所未有的挑戰——特別是安全問題——預計將達到或超越尚未公布的法規和標準。我們也敏銳地意識到這座塔樓的設計或許會為未來的高層建筑設計提供一個標準，激勵我們超越常規的高層建筑設計技術。
1.3 結構分析
1WTC的建造計劃包括300萬平方英尺的地上建筑和50萬平方英尺的地下空間。塔樓包括71層的辦公樓層、8層的MEP空間、1個50英尺高的大廳、客戶放松空間、1個2層的位于1269英尺高空的觀景平臺、“天空”餐廳、停車場、零售部和通往公共交通網絡的通道。塔樓結構在地下延伸了70英尺，為地下4層。考慮到地下地鐵等的位置，塔樓下部構件需要重新排布。這些空間需要45000噸結構用鋼。
1.4 塔樓設計
該建筑辦公樓層從地上190英尺高度開始，在4層的主大廳上開始建造。塔樓的四角逐步被削掉，從辦公樓層的第一層開始逐漸向內傾斜直到屋頂，此時樓板單邊長度為145英尺，與底部的四邊形旋轉了45o。立面形成了8個拉長的等腰三角形，組成棱柱外形。在塔樓中部，平面變成了等邊八角形。
展開 應用ABAQUS進行復雜建筑結構的彈塑性地震反應分析
Abaqus上海土木研討會上的演講ppt.
Abaqus.rar
【JY】建筑結構施加地震波的方法與理論機理
一、寫在文前
建筑結構抗震分析中
，動力時程分析方法是最常見的分析方法之一。最近有人問在軟件中施加地震波應該怎么加？
其實，在對結構模型進行地震時程分析時，最常見的方式有三種方式。
地震波的輸入有三種方式：
第一種是是質量加速度施加法，通過達朗貝爾原理，將地震作用轉化為施加在質點上慣性力；
第二種是底部位移法，在結構底部直接輸入位移地震波，模擬地面震動反應，計算結構響應；
第三種是底部加速度法
，將地震加速度從結構模型底部輸入。
在大部分軟件中，采用的是第一、二種方式進行加載，而對于少部分軟件也可采用第三種方式進行施加，具體如圖所示。
二、
案例詳述
對于施加加速度或者位移，通常我們可以收集得到相關的地震動加速度，首先將地震動加速度進行轉換得到位移，可采用
自編的SignalData軟件進行轉換。
詳情的安裝和使用方法請點擊以下文章
【JY】SignalData軟件開發應用分享
1、 在Sap2000中：
SAP2000軟件采用兩種施加方式，分別為：
質量加速度施加法(在結構質量上施加加速度荷載)；
底部位移法(以地面位移方式施加與結構底部)。
展開 
建筑結構動力彈塑性與倒塌分析的參數化建模軟件PA-TRANS
一、 前言
隨著我國城市建設的不斷發展，復雜高層結構日益增多。其中，相當多的高層建筑結構超出我國抗震設計規范、高層設計規程的適用范圍和設計規定。如何保障這些超限復雜高層建筑結構的抗震安全性是目前工程結構設計界極為關注的問題之一。根據我國現行抗震規范、高層規范，進行高層建筑結構的動力彈塑性分析乃至倒塌過程模擬來評價結構抗震安全性已成為超限建筑結構設計的重要手段與依據。
采用纖維模型和分層殼模型的通用有限元軟件ABAQUS與采用集中塑性鉸模型和墻體宏觀模型的傳統結構工程軟件相比，能夠得到更為準確、細致的分析結果，現已成為結構動力彈塑性分析的主要工具之一。但目前基于 ABAQUS 平臺建立復雜高層結構模型十分繁瑣、耗時耗力，這制約了ABAQUS在結構動力彈塑性分析中的應用。
為提高ABAQUS前處理建模效率，國內已有一些單位與個人開發了結構模型轉換程序，實現了將工程軟件MIDAS/GEN、SAP2000、YJK模型轉換為ABAQUS有限元模型，從而省略了ABAQUS 的建模步驟，大大提高了復雜結構動力彈塑性分析的效率。 但PKPM作為我國設計院最為常用的結構分析與設計軟件。特別是其中的PMSAP模塊，在我國常規的多層和高層建筑以及復雜的超高層、體育場館結構中得到廣泛的應用。如想實現PKPM的模型轉換為ABAQUS有限元模型，則需二次轉換，即首先將PKPM的模型轉為上述軟件模型，再轉為ABAQUS模型。此建模方法由于數據轉換層次較多，容易遺漏結構數據信息。
更為重要的是，上述轉換程序的最終轉換結果均是ABAQUS計算數據格式文件（INP文件）。而該計算數據格式文件極為復雜。若在轉換結構模型信息時出現缺陷，均難以在ABAQUS中修補，這極大地影響了工程結構分析工作。
展開 ANSYS建筑專欄：建筑結構設計
任何建筑的結構完整性取決于其單獨部件的質量。不同部件的組合方式、材料的選擇以及建筑所在的獨特位置等因素，決定了建筑物在正常狀況或極端條件下的性能表現。土木工程師需要將這些知識融入到建筑物設計中，并且遵守日益嚴苛的安全和政府監管要求。與此同時，一般公眾也越來越關注和重視環保型設計。
ANSYS仿真軟件為設計者提供在虛擬環境中評估該領域中各參數影響。
通過多種參數的影響的可視化，工程師可以縮窄分析領域的范圍，節省相當多的工程花費，更快速推進到建設階段。
ANSYS軟件助力土木工程師開展多樣化的項目，例如高樓、橋梁、大壩、隧道、體育場等。通過在虛擬環境中進行創新性設計實驗，工程師和設計者可以有效分析安全性、強度、舒適度和環保等因素。
展開 建筑結構丨清華大學教授潘鵬：地鐵周邊建筑三維隔振技術研究
使用3D-RFPS 支座的三維隔震（振）結構，在軌道交通豎向振動作用下，上部結構的豎向振動加速度Z振級減小5.2~16.7dB。豎向隔振性能良好。
3、 水平隔震性能。使用3D-RFPS 支座的三維隔震（振）結構，在三向罕遇地震作用下，上部水平向峰值加速度減小約70%。水平隔震性能良好。三維隔震（振）結構的豎向地震響應被放大約15%。三維隔震（振）支座通過水平滑動可以有效降低結構在地震作用下可能出現的搖擺響應。
4、工程應用。3D-RFPS 支座已應用于北京地鐵16號線北安河車輛段上蓋項目中。采用三維隔震（振）技術的辦公樓經實測，樓內全部10個測點的平均Z振級在63~69dB，均不超過72dB，滿足相關規范的舒適性要求。
責任編輯：左丹丹
*本文已獲作者授權原創發布，所有內容及圖片均為作者提供。
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文章來源：建筑結構（ID：buildingstructure）
展開 建筑師使用建筑外殼花邊結構開發3D打印氣管支架原型
Stephen Lawrence獲獎的建筑師Anna Liu和總部位于倫敦的Tonkin Liu的Mike Tonkin開發了一種名為Shell Lace Stent的創新醫療設備，用于患者的氣管。原型支架基于該公司的標志性Shell Lace Structure，這是一種“通過十年的建筑和工程應用研究設計和開發的單面結構技術”，并使用數字設計軟件和3D打印進行原型設計。
Tonkin Liu率先采用了基于單面貝殼花邊設計的結構，例如去年完成的赫爾太陽門雕塑，以及超輕質的涼亭，橋梁和塔樓。新的支架設計發揮自然向外的壓力，減少運動的風險。這是影響目前使用的產品的問題之一。為了適合醫療用途，3D打印原型比之前為其建筑應用創建的原型小500倍，并與Arup和自然歷史博物館合作開發。
氣管支架通常用于支持氣管移植，并在喉癌，創傷和老年的情況下治療塌陷的氣道。支架通常被制造為非定制的管狀網。 Tonkin Liu的支架設計是C形而不是管狀，目的是更好地適應每個患者喉嚨的個體形狀。 C形設計一旦插入就會展開，從馬蹄蓮花瓣的幾何原理中汲取靈感。該裝置由醫用級硅制成，具有穿孔表面，允許透氣性和藥物遞送至氣管組織。
“這個項目規模小，但雄心勃勃。”Tonkin Liu的聯合創始人Mike Tonkin評論道， “它展示了建筑師如何在建筑之外的應，我們如何設計除建筑物以外的其他東西。我們希望現在能夠將Shell Lace Stent用于制造，我們可以設計除建筑物之外的其他東西。我們的目標是帶來Shell Lace支架制造階段，看到它為全球患者帶來實實在在的好處。“
該設計引起了領先的醫學專家的興奮。
展開 