土木結構地震分析的案例
土木工程結構的設計與施工策略分析
首先，因為對耐久性問題的認識程度不夠深入，在建筑的結構設計中也沒有引起重視，導致建筑的使用壽命明顯縮短。由于施工技術及管理不到位，施工時常會出現混凝土強度等級不夠、保護層厚度不夠、鋼筋直徑偏小、構件截面寬度不足等缺陷，嚴重影響了建筑結構的耐久性和安全性。其次，在很多設計工作中更多運用的是經驗式設計法，缺乏系統性的設計方法體系。雖然結構耐久性在建筑結構構造、材料性能等方面有些簡單的要求和標準，但是沒有對影響耐久性的因素進行更深入的分析，在設計階段的也沒有引起重視，更多的只是在工程完工之后對建筑進行檢測。
3.結構設計不規范
在建筑工程的結構設計階段，很多設計公司有配套的設計管理模式，但是仍會出現結構設計不科學、不合理，缺乏可操作性的情況。比如:建筑結構設計人員沒有根據工程特點來制定有針對性的模式，而是完全照搬以往工程的，使得建筑結構設計管理模式不完全適用于本工程，可操作性大大降低。
三、土木工程設計和施工過程中存在問題的應對策略
1.加強培訓，提高建筑行業人員的整體素質
建筑設計人員職業素養不夠。因為建筑設計工作難度大、內容繁雜、專業性高，又加上當前結構形式越來越復雜，許多設計人員不能很好的將理論與實踐相結合，可操作性降低。應加強對建筑設計人員職業教育和培訓，比如實行“師帶徒”活動，通過高水平人員的幫帶提升徒弟的專業水平。另外，初入設計行業的人員應常去施工現場學習，增強實踐經驗。只有建筑設計人員不斷學習，提高專業技能，才能夠更好地保證建筑結構設計工作的順利進行。
施工管理人員和技術人員也應加強專業知識的學習，將實踐經驗與理論最大程度的結合起來，掌握更多的新技術新理念，既能加快施工進度，還能保證施工質量。
2.合理規劃綠色建筑總體布局
對于綠色建筑設計來說，無論是對能源消耗的重視程度，還是內部空間的科學設計，都需要予以總體布局的合理規劃。
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“
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！
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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。
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框架結構地震時程分析
框架結構地震時程分析
ANSYS框架結構地震時程分析
主要闡述了地震波選波的一些關鍵點，如何根據設計反應譜人工生成地震波，ANSYS讀入地震波的方法以及計算結果的輸出方法以及其他的一些相關技巧。
ABAQUS框架-土體結構地震作用時程分析（包含上部框架結構定義、柱下獨立基礎、土體模型） ￥20
l1357vl5uep.mp4
本模型計算框架結構在地震作用下的時程分析，模型建立了框架上部框架結構包括梁、板、柱，柱下獨立基礎以及一定范圍內的土體（定于無限元），包含了結構-土體，即SSI模型，地震作用添加的是Elcentro波，通過該模型，可以學會簡單SSI（structure -soil interaction）模型的定義，地震作用的添加以及無限元的定義。通過學習該模型可類比分析地下結構地層模型的地震作用時程分析，比如地鐵，地下通道，綜合管廊等。
TIM截圖20190218113315.png
展開 『分享』Midas/Civil用戶指南(第二分冊)《土木結構分析》
Civil 的結構分析功能…..……..…………...……………………119
結構分析功能 / 119
靜力分析 / 120
特征值分析 / 120
反應譜分析 / 126
時程分析 / 130
振型疊加法 / 130
屈曲分析 / 134
非線性分析 / 137
非線性分析的概念 / 137
幾何非線性分析 / 139
P-delta 分析 / 145
采用非線性單元的分析 / 149
非線性單元的剛度 / 150
邊界非線性動力分析 / 152
分析模型的構成 / 152
邊界非線性動力分析的概念 / 153
特征值分析時的注意事項 / 156
靜力荷載和動力荷載的組合 / 156
有效剛度 / 157
非線性連接單元的動力特性 / 157
橋梁結構的移動荷載分析 / 167
車道和車道面 / 170
車輛移動荷載 / 177
車輛荷載的加載條件 / 184
水化熱分析 / 191
熱傳遞分析 / 191
熱應力分析 / 195
時間依存性分析功能 / 197
施工階段分析 / 197
時間依存型材料的特性 / 199
施工階段的定義及組成 / 207
PSC（預應力混凝土）分析功能 / 212
預應力混凝土分析 / 212
預應力損失 / 214
預應力荷載 / 220
自動考慮橋梁結構支座沉降效應的分析 / 223
考慮鋼聯合梁橋組合前后截面性質變化的分析 / 224
利用優化設計方法求解未知荷載 / 224
分為3個壓縮包上傳
Part1:
土木結構分析.part1.rar
土木結構分析.part2.rar
土木結構分析.part3.rar
展開 框架結構近場、遠場地震非線性動力分析
遠場、近場地震結果分析
近場地震作用下選取特征點加速度最值對比/m/S2
最值
節點650
節點530
節點410
節點290
節點170
節點32
最大值
5.907
5.475
4.657
3.472
2.391
1.182
最小值
-4.946
-4.518
-3.798
-2.813
-1.760
-0.956
遠場地震作用下選取特征點加速度最值對比/m/S2
最值
節點650
節點530
節點410
節點290
節點170
節點32
最大值
4.14596
3.63658
3.2745
2.8727
2.3499
1.26615
最小值
-3.6055
-3.690
-3.6656
-3.2505
-2.42285
-1.34764
可以看出，相同峰值加速度工況下，無論是位移還是加速度放大效應，近場地震波作用下框架結構頂部節點的放大效應要大于遠場地震波，所以，在地震時程分析過程中，不能忽略近場地震波的放大作用。
展開 大跨度鋼結構地震過程仿真分析
大跨度鋼結構地震過程仿真分析
近期，人們被日本九州地震和南美厄瓜多爾地震給震怕了，有人調侃“地球進入振動模式”，實際上從長期來看，世界范圍內的地震出現頻率和級別并無異常。在我們的科技水平還無法準確預測地震的時候，防震救災工作就顯得很重要，例如建筑設備的抗震能力能否抵抗住某次大級別地震，關系到人們生命安全問題。
以某個大跨度鋼結構為例，介紹一下CAE方法在地震分析中的應用。
地震分析方法一般分為底部剪力法、反應譜法和時程分析法。CAE領域常用反應譜法或時程分析法，時程分析法采用的載荷是某次具體的地震波，反應譜法是多個地震波的統計結果，由時域轉換成頻域而來，從計算的經濟性和通用性考慮，最常采用的是反應譜法。
地震波反應譜
學過力學的朋友都知道，地震波分為橫波和縱波，由于縱波的傳輸速度比橫波快，從振源首先到達地表，因此震中地區的人們首先感到的是上下震動，然后是橫向振動，豎向地震的加速度值比橫向要小，國標規定取橫向數值的65%，因此對地面設備造成最大破壞的是橫波的剪切作用。CAE分析過程也分為豎向地震和橫向地震。
在abaqus中采用反應譜法進行地震分析，需要先提取結構的頻率，然后再進行反應譜分析，同時輸入定義好的反應譜和阻尼，反應譜可以是加速度譜、位移譜、速度譜等內容：
提交計算后就可以得到結構在地震作用下的響應：
今年7月28日是家鄉唐山抗震40周年紀念日，在技術落后的年代，自然災害帶來的后果是慘痛的。
文章轉載自微信公眾號：SmartFEA
旨在分享知識，若侵即刪
展開 ANSYS地震時程分析如何考慮結構自重的影響
很多朋友在用ANSYS做地震時程分析時，一直苦于如何在地震時程分析中考慮結構的恒載。
目前兩種比較典型的錯誤做法是：
一、先做靜力恒載工況分析，打開預應力pstres開關；然后轉到時程分析
結果：該做法結構恒載對后續時程分析毫無作用，結構時程分析的初始狀態依然是0。
二、直接將重力加速度加在地震波上，例如，acel,9.8+aceq(i)
結果：該做法相當于將重力加速度帶入了積分，相當于放大了地震波。
正確做法：在地震時程計算前，通過關閉與打開時間積分效應，來模擬結構恒載對地震時程分析的影響，一個典型的考慮結構恒載的地震時程分析步驟如下：
/solu
antype,trans
trnopt,full
timint,off !關閉時間積分效應
time,1e-6 !設置極小的時間荷載步
acel,,9.8 !施加重力加速度
solve !恒載求解
kbc,1 !階躍荷載
timint,on !打開時間積分效應
!==========
!讀取地震波
!==========
alphad,a
betad,b !阻尼定義
nsubst,1 !子步數定義
*do,i,1,N
time,0.02*i !時間點
acel,,aceq(i)
solve
*enddo
!========
save
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
【CAE案例】鋼筋混凝土結構的非線性地震分析的建模和實驗驗證
01 案例背景
為了滿足評估地震載荷對土木工程性能影響的需求，SEPTEN與EDF研發部門合作，開展了一項關于模擬鋼筋混凝土結構的研究與開發計劃。該項目的重要貢獻是開發了交替循環載荷下的兩種鋼筋混凝土模型：2D各向異性的Nada?_B模型，與3D各向同性Endo_Isot_Béton模型。
目前這些模型需要進行深入的驗證工作，除了驗證模型之外，這項工作也必須規定模型的使用規則，使得結果更具可靠性。本次驗證工作基于鋼筋混凝土結構在地震載荷下的實驗，給出了使用Nada?_B模型模擬Camus 3實驗與用Endo_Isot_Béton模型模擬樓板實驗的結果。
02 仿真過程
Camus 3模型是一個與實際建筑比例為1：3的建筑模型。如下圖所示，它是由兩個無開口承重墻組成，由6層樓板連接而成，他們被錨定在振動臺上。混凝土的力學特性是通過在一個F160*320mm的模型試件上進行相關實驗確定的。
圖1 Camus 3模型
施加的地震載荷有兩種，左圖是從PS92規則中Nice S1頻譜中推導出來的人工加速度圖，并將其歸一化為0.25g。右圖是Meledy Ranch的自然地震信號，相較于前者，后者的信號頻率更高，強度更強，持續時間更短。
圖2 Nice S1加速度時序譜與Meledy Ranch加速度時序譜
施加的應力是水平的，與樓板平行。如下圖所示，模型采用局部雙軸方法建模。采用雙線性位移插值的四節點（四高斯點）薄膜單元來表示帆、梁、板、臺架接觸層和振動臺。附加質量由相同類型的有限元建模，以考慮旋轉慣性。
平臺有四個支座，每個支座的剛度采用通過混凝土塊進行的試驗預估的剛度。采用雙節點桿式構件表示垂直向和水平向的鋼筋。模型中沒有顯示橫向鋼筋，假定鋼筋與混凝土完美粘結。
展開 高等土木工程結構（ABAQUS模擬實驗_實驗室模型實驗）案例分析與講解pdf（高清版） ￥1
高等土木工程結構（ABAQUS模擬實驗_實驗室模型實驗）案例分析與講解pdf（高清版）
基于粘彈性人工邊界的網架結構的摸態分析和地震分析（原創，如轉載，請注明出處）
分析類型：基于WORKBENCH的網架結構的摸態分析和地震分析
分析平臺：WORKBENCH17
技術難點：粘彈性人工邊界在WORKBENCH中的實現；WORKBENCH中的梁體單元連接
實現過程：
1、網架，柱采用梁單元188；
2、地基采用solid185
3/在網格邊界上所有結點加法向和切向combin14號單元用以模擬粘彈性人工邊界（有關理論可參考劉晶波老師的相關文章）。combine14單元的兩個結點，其中一個與實體單元相連，另一個結點固定。
(粘彈性人工邊界在ANSYS中的實現可參考我以前發的帖子《ANSYS知識普及系列15——粘彈性人工邊界在ANSYS中的實現》，網址為http://www.yqgqt.org.cn/content/post/292722)
完成人：技術鄰ANSYS專家
業務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
技術背景：考慮粘彈性人工邊界的建筑抗震分析。提高分析精度。
工程意義：建筑結構抗震
研究對象：網殼結構
代做業務：地震動力學分析
展開 【CAE案例】結構仿真對層壓木質結構的地震響應進行自動化非線性建模中的應用
01 研究背景
本次研究對象木質結構，這種傳統材料其實有著顯著的各向異性。使用木頭制作的交叉層壓板（圖2），即CLT板同樣具有各向異性。CLT板材在兩個主方向上有不同的抗彎剛度和平面穩定性，在墻面和地板的建造中都有使用。
圖1 木材的各向異性
圖2 CLT板的結構
木質結構在地震的整體表現主要由接觸和離散的連接結構決定。連接結構對壓縮沒有反力，但對拉力或剪力有尖銳的響應，并且板與板之間的接觸是單邊的。
圖3 地震對結構的作用方式
02 自動化建模方法
藍色：墻面
黃色：墻間接觸面
綠色：墻地板接觸面
暗紅：地板面
鮮紅：角支架（只有抗剪剛度的K_T_D_L 彈簧）
黑色：WC/WFC/FC（有抗剪剛度和軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
紫色：拉力構件（只有軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
圖5 拉力構件的力學響應
圖6 網格
模型一共有449個面（61個CLT板），204個有接觸和摩擦的邊緣，1543個離散元件代表9種連接構件，211個板件連接。所有的組和連接區域都是自動生成的。
03 計算結果
線性模型
無摩擦接觸
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
低加速度時的兩種建模的差別
（左）直接連接，（右）有接觸和摩擦
（左）時變場驗證，（右） 累計場驗證
04 結論與展望
檢驗的應力場包括：
1. 板子的軸向（壓或拉）力與扭矩結合產生的板在縱向的應力；
2. 垂直于板的剪切力產生的縱向剪切應力；
3.
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