基底剪力的案例
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
（a）加速度時程曲線
（b）速度時程曲線
（c）位移時程曲線
圖2 EL-centro波（南北）時程曲線圖
3.算例結果
3.1 基底剪力
選取Ｘ向最大基底剪力分析，兩種位移輸入模式下的各基底剪力最大值對比如表2所示。在一致激勵中，C1~C5位置基底最大剪力相差較小，平均約為650kN；最大值出現在中部C3位置，為652.921kN；最小值出現在端部第C6組，其的最大基底剪力最小，平均和前五組相差約100kN；整體由C1~C6先增大（C1~C3）后減小（C3~C6）。由于各組基底位移時程同步，各組會同時出現最大基底剪力，因此，其最大的總基底剪力（3814.861kN）與6個組的總的最大基底剪力之和相同。
圖3 位移激勵輸入示意圖
在多點激勵中，最大值出現在地震波傳播的起始輸入端第C1組位置，為2335.78kN；最小值出現在結構中部第C4組位置，為1764.1kN；整體由C1~C6先減小（C1~C4）后增大（C4~C6）。由于各組基底位移時程曲線有相位差，各組的最大基底剪力不會同時出現，且各組基底剪力相互影響，因此，總和的基底剪力反而較小，在同一時刻最大的總基底剪力僅為730.01kN，遠小于一致激勵輸入。而多點激勵下的C1~C6各個位置上的基底剪力均遠大于一致激勵下的相應位置上的基底剪力，基本在3倍左右。
展開 Sap2000高級應用—迭代收斂容差
此對話框的區域有：靜力非線性分析工況下拉框，出圖類型選項區，基底抗剪合力與監控位移復選框，以及能力譜復選框用于以ADRS格式繪制 Pushover 曲線的能力譜選項。當顯示基底剪力與檢測位移時，選擇修改/顯示參數按鈕打開基底剪力對檢測位移參數對話框。
SAP2000也可以顯示針對FEMA 440等效線性化和FEMA440 位移修正輸出結果。相應的說明參見聯機幫助和FEMA 440。可以打印當前顯示的 Pushover 曲線，單擊 Pushover 曲線對話框頂部的文件菜單并選擇打印圖形命令。要顯示屏幕上當前顯示的 Pushover 曲線的輸出表，可單擊Pushover 曲線對話框頂部的文件菜單并選擇顯示表格命令，這可顯示一個與繪制類型相關的表格。要將表格打印到打印機或文件，可單擊表格左上角的文件菜單并選擇打印表格到文件
其中 AtoB、BtoO、IotoLS等表示過程中出現鉸的數目。Teff、Beff 表示有效周期Teff和βeff，SdCapacity、SaCapacity表示能力譜的Sd和Sa，SdDemand、SaDemand表示需求譜的Sd、Sa。Alpha表示質量參與系數α1；PFPhi表示模態參與系數γ1 點擊 顯示>顯示鉸結果 打開 鉸結果 對話框如下。
展開 ANSYS模態分析結果中各項數據的物理意義 ￥100
MASS TO TOTAL MASS 振型等效質量與總質量之比</p><p><br></p><p>此外，還有如下幾個相關概念：</p><p>1 振型參與質量（該階振型的模態質量與振型參與系數平方之積）</p><p>2 振型參與質量系數（所取振型參與質量之和與總質量之比）</p><p>3 模態質量/振型質量（第i階振型的廣義質量）</p><p>4 質量參與系數（該振型的基底剪力與總質量之比）</p>
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pushover分析 ￥100
介紹如下：基于實際工程建立了新型結構的單跨兩層有限元模型，對其進行pushover分析，采用倒三角荷載進行加載，采用弧長法進行計算，以基底剪力-頂點位移曲線下降到峰值承載力85%作為pushover分析結束標志。然后在后處理中采用pushover小軟件得到能力譜曲線和需求譜曲線，然后利用軟件求得兩條曲線的交點-性能點。根據性能點來判定實際工程抗震性能（具體如何判斷購買后私聊，篇幅教長不便于展開。）該模型較為復雜，模型中涉及到預應力施加方法（降溫法），Pushover分析中水平荷載和豎向荷載的施加，弧長法的設置，本構的設置，相互作用的設置（最重要！！！）等等。以及后處理中能力譜曲線和需求譜曲線的實現方法以及性能點的求解。附件中包含該結構的pushover有限元cae模型，pushover分析后處理中自重生成能力譜曲線和需求譜曲線的軟件以及軟件的使用方法。由于該模型時基于實際工程建立故購買模型的同學們向知道配筋信息的話聯系我，有些東西不方便上傳。下面為該模型部分截圖照片和實際工程部分照片。另外還附上用小軟件生成的小震，中震，大震作用下的性能點。通過該案例的學習，同學們便可以掌握用abaqus對實際工程進行pushover分析。另外在這里推薦一本書《Pushover分析在建筑工程抗震設計中的應用》
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7月8日項目懸賞
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【單號7258】
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使用軟件：ansys（apdl）
需求描述：文獻復刻，做地震時程激勵下儲液罐液固土耦合，求液體晃動波高，罐壁位移，罐基底剪力。
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【單號7266】
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使用軟件：SOLIDWORKS不限版本，最好是SW2016以下版本。UG8.5-UG10也可以
需求描述：超聲波焊接模具的模態優化 大家好，本人因為工作需要，尋求在SOLIDWORKS或者UG中可以做超聲波模具分析優化的方法。下面提供了一個簡化后的圖形來給大家說明一下要求： 圖形為一個圓錐臺結構，三個尺寸變量，底面直徑D，拉伸角度A，高度H，優化目標為30K頻率，約束條件為振動方向是軸向振動（行業內也稱之為縱振，此為關鍵！！），要求優化出來的結果：頻率在30K附近，振型為軸向一階縱向振動。
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使用軟件：Ansys Workbench或Abaqus
需求描述：制動盤熱力耦合模型降階教程或數字孿生體構建技術，軟件可以是Ansys或Abaqus，要求在保證原始有限元仿真精度的前提下能夠更快速地得到仿真結果。
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【單號7288】
預算范圍：800-1500
使用軟件：orcaflex
需求描述：根據參考文獻幫助建立一個初始的平臺-立管-海床整體分析模型，我可以根據提供的模型和錄制視頻來學習，了解到一些相關參數的設置，比如海床相關參數的設置，海況的設置等。
展開 【JY】ETABS與Perform3D彈塑性分析功能對比示例
圖1 ETABS模型
圖2 Perform-3D模型
圖3 層間位移角
圖4 X方向基底剪力
圖5 頂點位移
2、非線性分析設置
2.1材料本構
本例使用的材料有C30、C35和HRB400。材料的非線性參數主要包括：
應力-應變曲線、可接受準則和滯回模型
。材料的可接受準則通過材料應變來定義，用于使用纖維單元的構件性能評估。以下以C30為例對比本例材料參數的設置。
2.2纖維鉸
本例框架柱使用了纖維鉸，相關操作包括定義纖維截面、纖維段長度等。以下是本例底部中柱的纖維鉸定義。
2.3塑性鉸
本例框架梁使用了塑性鉸（彎矩鉸）。塑性鉸的定義主要包括：骨架曲線、可接受準則、滯回模型。ETABS內置了ASCE 41-13和ASCE 41-17兩本規范，可以根據截面信息自動生成相應的塑性鉸。本例的梁鉸即自動鉸，相關數據自動生成。Perform-3D的塑性鉸有多種類型，本例使用彎矩-轉角鉸，輸入的數據與ETABS一致。
2.4 鉸布置
框架的塑性鉸一般布置在構件端部，建模時要確定鉸在桿件上的位置，以及鉸的長度，同時要避開節點區。本例中梁鉸是零長度的彎矩鉸，柱鉸是相對長度為0.2的纖維鉸。以下是兩個軟件關于鉸布置的相關操作，在操作過程中盡量確保模型的一致性。
2.5 阻尼、工況設置
2.6性能檢查
性能化設計一個重要的環節就是檢查結構是否達到預期的性能目標，在建模期間設定的“可接受準則”是構件性能檢查的衡量尺度。Perform-3D通過建立一系列的極限狀態組（Limit State Groups），并檢查其使用率（usage ratio）來進行性能檢查。ETABS也引入了類似的做法，但從操作上簡便了許多。
展開 城市區域建筑抗震分析實例及應用
圖 3-5 結構X、Y向層間位移角示意圖
3.3.3基底剪力
由下圖可得到，在該地震波情況下，X向的基地剪力為128.3MN，Y向的基地剪力為97.5MN。
圖 3-7 X、Y向基底剪力
3.3.4層間剪力與傾覆力矩
圖 3-8 X、Y向層間剪力
圖 3-9 X、Y向傾覆力矩
3.3.5結構應力與損傷破壞
圖 3-10 梁柱鋼筋應力云圖
圖 3-11 墻板鋼筋應力云圖
圖 3-12 墻板最終受壓損傷示意圖
圖 3-13 墻板最終受拉損傷示意圖
圖 3-14 梁柱最終受壓損傷示意圖
圖 3-15 梁柱最終受拉損傷示意圖
圖 3-16 結構變形示意圖
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4.區域建筑抗震案例
由上可驗證得到材料→構件→單體建筑的分析驗證，進一步的將構建城市區域建筑進行拋磚引玉的淺析。建立的區域建筑群模型如下，仍采用El波8度罕遇地震進行輸入。
展開 【JY】模態分析關鍵點筆記
通常在樓層荷載分布均勻的情況下（如地震作用，風荷載）的基底剪力才能和直接積分法算的近似。如果是特殊荷載（如某點的集中力作用），則無法等效，模態疊加可能失真。
此時應該關注的是靜力參與系數和動力參與系數。
Ritz向量法關鍵點
1、Ritz向量法的第一向量是用于靜力修正的，其后面的向量才計入動力效應。
2、對于結構計算中，最終的結果應該關注靜力參與系數和動力參與系數，
其中靜力參與系數要大于95%，通常是100%。
動力參與系數的Ux、Uy、Uz、Dead、LL要大于95%，通常不需要去尋找Rx、Ry、Rz的模態，除非使用了旋轉型的單元。而在減隔震結構中，Link通常只需要計算1~2次即可，不需要達到95%，但注意的是，需要進行靜力修正來彌補誤差，否則極易丟失模型的高頻成分。
3、荷載作用于無質量的自由度上會產生不正常的Ritz向量，導致提示警告，因此可以對Link定義一個極小的重量和極小的轉動慣量。
4、采用Ritz向量法計算時候，需要注意循環次數，如Dead、Live這類的工況只需要計算1~2次就行，不重要的荷載可減少集成次數，讓計算資源更多傾向于我們需要的結果。
概念為先，機理為本！
完
更多精彩，關注建源學堂！
展開 基于ABAQUS的建筑結構時程分析
本文選擇帝谷波ELCENTRO作為地震動輸入，其圖形如下圖所示：
分別輸入不同方向下的地震波數據后得到各個方向的計算指標：
X向底部剪力時程曲線如下圖所示：
X向頂點（下圖）的位移時程曲線如下圖所示：
位移角數值如下圖所示
以上分析可以看出，位移角為1/2225，滿足1/1000的要求；
最大水平位移為0.08m，遠小于0.3的要求。
Y向的計算結果與X向一樣的處理方法：輸入地震波數據，提取基底剪力與位移時程曲線，后續工作主要為與振型分解法的結果進行比較，當大于反應譜法結果時需要進行內力及配筋的調整。
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。
CPU:I7-10750H
內存：16384MB
計算模型的處理技術：ABAQUS隱式分析
計算機耗時：30min
基于ABAQUS的建筑結構時程分析20210824 V2.0.pdf
展開 這幾個典型劇院結構設計關鍵點分析值得收藏！
其中風雨舞臺單體為混凝土框架結構體系，劇院和多功能廳單體采用鋼筋（骨）混凝土框架剪力墻結構體系，通過在適當部位（樓電梯間、臺倉四角等）增加剪力墻，以有效地提高結構抗側剛度及平面抗扭剛度。
設計關鍵點1——大跨及懸挑構件設計
由于建筑室內空間效果需要，上部結構存在較多處的大跨和懸挑部位。劇院觀眾廳跨度31.4米，劇院大廳、舞臺、排練廳上空跨度約20~25米。大跨度構件采用型鋼混凝土框架。
水平構件懸挑部位主要集中在劇院西南側的三層樓面與屋面層，出挑長度8~16.8米。樓層出挑采用型鋼混凝土梁，屋面出挑采用鋼桁架形式，并向內側至少延伸一跨。屋面層的懸挑桁架與內側觀眾廳、入口大廳頂部桁架連接形成整體。
▲頂層懸挑桁架范圍
▲頂層懸挑桁架典型剖面
設計關鍵點2——結構動力彈塑性分析
為進一步分析結構在罕遇地震下的抗震性能、計算結構在罕遇地震下的整體控制指標（包括最大層間位移及最大基底剪力）、研究結構關鍵構件在罕遇地震下的塑性損傷情況、針對結構薄弱部位和薄弱構件提出對應的加強措施，對結構進行了罕遇地震作用下的彈塑性補充分析。
分析表明，作為關鍵構件的大懸挑桁架、轉換桁架在罕遇地震下損傷因子不超過0.3，說明大震下大懸挑桁架、轉換桁架大部分處于彈性狀態而不破壞，桁架的鋼結構構件保持彈性未屈服，保證了懸挑端、轉換處豎向荷載的有效傳遞。
展開 【JY】ETABS彈塑性時程分析的性能校核
所以兩點位移計常常用在分層殼模擬的剪力墻兩端，檢測剪力墻邊緣區混凝土是否被壓潰。如圖6所示，在墻體邊緣沿層高布置了兩點位移計（綠色線條），通過這些位移計可以評估墻體邊緣在層高范圍內的總體變形。當然，兩點位移計的使用非常靈活，用戶需要依據實際的情況靈活應用。
圖5 兩點位移計定義
圖6 兩點位移計的使用
四點位移計。四點位移的類型（Gauge Type）可以選擇為“Rotation（轉動）”或者“Shear（剪切）”，Direction可以選擇為“Pier”或“Spandrel”，用戶可以輸入剪應變或轉角的可接受準則，如圖7。與兩點位移計相似，四點位移計獲得的指標也是一種宏觀指標，只不過是將節點數量擴展到4個，并且通過Direction來判斷指標的方向，“Pier”為墻肢，是豎直方向，“Spandrel”為連梁，是水平方向。
圖7 四點位移計定義
四點位移計單元可以與ASCE41-17規范中的一些要求建立對應關系，如圖8所示，分別為墻肢轉角，用于彎曲行為占主導的情況，適合于高寬比較大的墻肢，如超高層結構中的核心筒均屬此例；墻肢剪切變形，用于剪切行為占主導的情況，適用于矮墻，例如錯洞墻，以及連梁的弦轉角，適用于剪切控制連梁，通常采用分層殼進行模擬。
圖8 ASCE41-17中對構件行為的描述
1.4 墻肢（連梁）內力可接受準則
由于剪力墻剪切破壞是一種脆性破壞，所以剪力墻在設計中通常需要滿足強剪弱彎的要求，墻肢（連梁）內力可接受準則就是專門用于抗剪能力的校核。
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分享 | 如何建立等延性譜？
在美國設計規范ASCE 7-16中，使用強度折減系數R對使用線彈性偽加速度譜計算得到彈性地震力Fe折減獲得結構設計基底剪力Fy。如圖1所示，由于結構設計承載力Fy是小于彈性地震力需求Fe的，因此結構在遭遇設計強度的地震動作用時，會進入非線性階段。
圖1 強度折減系數示意圖
單自由度系統使用R值進行折減后的非線性響應，需要通過相應的非線性動力時程分析確定。如圖1所示延性系數μ是系統非線性過程中的峰值位移響應unl,max與屈服位移uy之比。對于一個初始周期T確定的單自由度系統，當地震波確定后，其彈性地震力響應Fe也確定了下來，當折減系數R值確定之后，單自由度系統的延性系數μ也由非線性動力時程分析確定下來。在大量地震波作用下，通過統計分析即可獲得強度折減系數R、延性系數μ與初始周期T之間的關系，即R-μ-T關系，等延性譜則是在目標μ下，獲得R與T的關系。
展開 超大型鋼筋混凝土冷卻塔龍卷風致倒塌仿真分析
龍卷風致氣動合力包括3個基底剪力（FX、FY、FZ）、2個基底傾覆力矩（MX、MY）和1個旋轉力矩（MZ）(見圖3(a))，而邊界層良態風作用下的氣動合力包括1個橫風向升力（FX）、1個順風向阻力（FY）和2個基底傾覆力矩（MX、MY）(見圖3(b))。
圖3 冷卻塔不同氣候條件氣動合力對比
在剛性模型底部安裝了六分量動態天平裝置，用于測量在龍卷風試驗中作用于冷卻塔的氣動合力。對應的氣動合力系數定義如下:
圖4、圖5分別給出了五種渦流比的平均氣動合力系數隨冷卻塔與龍卷風渦核中心相對距離r的變化，并同時給出了龍卷風致氣動合力隨相對距離r的波動變化。
圖4 與龍卷風中心不同距離的氣動合力平均值變化規律
圖5與龍卷風中心不同距離的氣動合力根方差變化規律
由以上結果可知，當冷卻塔位于龍卷風渦核半徑以內時，較少受龍卷風荷載效應影響。當冷卻塔位于龍卷風渦核內部時，低渦流比龍卷風的荷載效應大于高渦流比結果，而當冷卻塔位于龍卷風渦核外部時，高渦流比龍卷風的荷載效應大于低渦流比結果。
受龍卷風渦旋影響的冷卻塔局部風壓也與邊界層良態氣候條件的結果顯著不同。局部風壓系數定義如下：
龍卷風引起的塔殼內表面壓力通常是均勻和穩定的，基于Rankine模型，內壓系數可以表示為：
圖6給出了冷卻塔與龍卷風之間4個相對距離的凈平均壓力系數分布曲線。
展開 PKPM參數設置
2）帶邊柱剪力墻按無柱剪力墻輸入；當柱斷面較大時，可再單獨輸入柱，最后柱配筋=柱鋼筋+墻端筋
3）一般與剪力墻正交梁端宜按鉸支輸入，當墻厚≥0.8梁高時，可按彈性固結梁輸入，按鉸支輸入時，與墻正交梁端的負筋不少于跨中的40%
4）地下室邊墻壁不宜按整片墻輸入，宜分段按墻柱輸入，凡有梁相交部位設墻柱，墻柱截面取支承點兩邊各3倍墻厚，當有明柱時加輸時柱。
5）抗震設計的高層建筑結構，其樓層側向剛度不宜小于相鄰層上部樓層側向剛度的70%或其上相鄰三層側向剛度平均值的80%。
6）A級高度的高層建筑的樓層層間抗側力結構的受剪承載力不宜小于其上的一層受剪承力的80%；不應小于其上一層受剪承載力的65%；B級高度高層建筑的樓層層間抗側力結構的受剪承載力不應小于其上一層受剪承載力的75%。
7）各片剪力墻的等效剛度相差不要大于3倍。
8）多層或高層上部結構設置水箱和游泳池時，其底板應與樓面板分開。
9）框架-剪力墻結構，底層剪力墻截面面積AW和柱截面面積AC之和與高層樓面面積之比，對7度2類土情況，一般（AC+AW）/Af=3%~5%;AW/Af=2%`3%。層數多高度大的框架-剪力墻結構，宜取上限值，且縱橫兩個方向的剪力墻均宜在上述范圍內，框架-剪力墻結構中剪力墻厚度初步估計見下表：
5.異形柱的構造
1）異形柱的墻肢寬度B宜為200~300；一般取墻肢最小寬度bmin≥200mm.
2）截面的長度B一般取2b≤B≤4b;且H/4≤B≤H/4；H為柱的凈高，最小長度Bmin=2bmin。
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