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【STKO助力OpenSEES】零長度單元的使用及其在六層帶金屬阻尼器混凝土框架中的模擬實現關于Abaqus: 1.Abaqus 基于python的plugin 開發，生成常用建模部件，可以輔助我們快速建模 2.Abaqus基于python的懸臂梁參數化分析（基礎）科研分享 1.

文/心塵軒網站/STKO OpenSees Software (asdeasoft.net）移步相應視頻教程觀看框架后處理動畫1、單個零長度單元建立2、六層帶阻尼器混凝土框架的模擬注意：盡管在STKO中零長度單元設置有距離可以計算（默認你設定的距離為相對零點），但是小軒建議還是初始設置無距離好

當時間步長小于地震波間隔時，分析步長按時間步長取值；當時間步長大于地震波間隔時，分析步長按地震波間隔取值。阻尼、時間積分方法和非線性參數設置由于涉及內容較多，在下文中詳細展開討論。2. 阻尼設置ETABS中有兩種設置阻尼的方式，一種為瑞利阻尼，一種為模態阻尼。瑞利阻尼是在直接積分時程分析中常用的阻尼形式。

【計算信息參數詳解】二、剛度系數 A區參數詳解1、梁剛度放大系數按10《砼規》5.2.4條取值勾選該項，軟件自動按《混凝土規范》表5.2.4所列情況計算梁有效翼緣寬度，并根據考慮翼緣后T形截面和原矩形截面抗彎剛度比值計算剛度放大系數。

GAP取值和使用方法詳見《ANSYS結構分析單元與應用》。5. 算例算例選擇一混凝土柱，彈性模量33.5Gpa，密度2500kg/m3，泊松比0.2，尺寸2×2×10m。有限元模型如圖2所示。圖 2 非隔震結構有限元模型對非隔震結構進行模態分析，得到前三階頻率如圖3所示。圖 3 非隔震結構前三階頻率前三階振型如圖4所示。

(完)往期推薦 ·#性能分析【JY】基于性能的抗震設計淺析（一）【JY】基于性能的抗震設計淺析（二）【JY】淺析消能附加阻尼比【JY】近斷層結構設計策略分析與討論【JY】淺析各動力求解算法及其算法數值阻尼(人工阻尼)理念【JY|體系】結構概念設計之(結構體系概念)【JY|理念】結構概念設計之(設計理念進展)【

</p><p>GAP取值詳見《ANSYS結構分析單元與應用》。</p><p><br></p><p>5. 算例</p><p>算例選擇一混凝土柱和混凝土墻的組合體，彈性模量33.5GPa，密度2500kg/m3，泊松比0.2，網格大小為1m。有限元模型如圖2所示。

模態阻尼構成的阻尼矩陣，是荷載工況得到的模態阻尼疊加材料屬性上所獲得的模態阻尼進行換算組裝，值得注意的是：材料模態阻尼比是為了區分鋼-混凝土結構或土-結構等，確定不同材料阻尼比時進行分析，并且若是定義了材料阻尼比，則需要考慮是否取消系統阻尼比，避免重復計算。 FNA法中需要注意的是： 模態阻尼的假定是相對于總剛度矩陣 K 的，其包括了來自非線性單元的有效剛度。

理論上講，直接積分方法的分析步長應足夠小以滿足分析精度，通常要求Δt＜0.1T，對于多自由度，可按照質量參與系數達到90%時的周期確定分析步長，如下圖所示，實際取值為0.005s。經對比發現，取值為0.005時，曲線更加光滑，連接單元變形和出力會有一定幅度的變化，但是未超過2%。圖 豎向質量參與系數4、連接單元的剛度選項。

通過概念設計，可以得到所提出的用于描述阻尼器的第二剛度退化的時刻的關鍵參數(這個參數的取值對結構控制高階振型的效果是起到關鍵作用的，參數取值為0，則退化至最初的旗幟性規則，取無限大，則演變為文獻[1]的滯回規則）是可調的，因此使得設計可以靈活。

粘滯耗能阻尼器的主要技術參數： 　　原理公式為：F=CVα　　式中：F為阻尼力(kN)　　C：阻尼系數(kN/(mm/s) )　　V：活塞運動的速度(mm/s)　　α：速度指數，根據工程要求進行設計選定，一般在0.01～1之間取值。當 α=1時，則為線性阻尼。　　一般建筑物減震使用0.15左右，隔震使用0.15~0.3。

因此，有學者建議對該系數作截斷處理，即當與剪應變幅值關聯的Ms取值低于給定闕值Msmin時，土體剪切模量不作進一步退化而維持為定值，如圖2所示。Msmin取值區間一般為[0.05，0.1]。

【STKO助力OpenSEES】零長度單元的使用及其在六層帶金屬阻尼器混凝土框架中的模擬實現 15.【STKO助力OpenSEES系列】帶減震裝置（軟鋼阻尼器或者自復位阻尼器）混凝土框架結構的動力時程分析教程 16.

因此，有學者建議對該系數作截斷處理，即當與剪應變幅值關聯的Ms取值低于給定闕值Msmin時，土體剪切模量不作進一步退化而維持為定值，如圖2所示。Msmin取值區間一般為[0.05，0.1]。

《高規》11.3.5條規定：混合結構在多遇地震作用下的阻尼比可取為0.04。其他情況根據相關規范規定取值。 （2）按材料區分阻尼比這里可以設置各種材料的不同阻尼比，軟件根據各構件的應變能加權平均的方法來計算各階振型阻尼比。這種情況下，應變能貢獻大的構件對該振型的阻尼比貢獻較大，反之則較小。

等效線性方法的原理是對于土剖面中的每一層土，假設剪切波從一個均勻的半空間通過水平層的土剖面向上傳播，模型為粘彈性材料，在所有頻率下都有恒定的阻尼比，通過減少剪切模量和阻尼曲線來近似土層的非線性應力-應變行為。

對于瑞利阻尼的定義如下：對于瑞利阻尼的填寫，建議有兩種方式：1、第一周期填寫豎向第一周期，第二周期填寫豎向第三周期； 2、第一周期填寫豎向第一周期，第二周期填寫1/10的豎向第一周期。此處由于阻尼比建議為0.02~0.04，而非0.05，混凝土構件拆除后，塑性鉸開展，非線性展開的阻尼應在塑性鉸發展中產生。整體的阻尼比考慮過高，會高估系統阻尼比。