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鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)不僅充分發(fā)揮了鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)材料受力性能的優(yōu)勢(shì)，還有利于實(shí)現(xiàn)施工組織的工廠化和裝配化，提高工程質(zhì)量和施工效率[4]，在實(shí)際工程中，為確保施工期間及成橋狀態(tài)結(jié)構(gòu)受力的合理，往往需要提前進(jìn)行力學(xué)性能分析。本文以某雙塔雙所面大跨度疊合梁斜拉橋?yàn)槔捎肕idas Civil軟件建立有限元模型，對(duì)其施工階段和運(yùn)營(yíng)階段主要受力性能進(jìn)行分析，研究結(jié)果可為同類橋梁提供借鑒。

1 引言DIANA(DIsplacement ANAlyzer)是一個(gè)側(cè)重解決土木工程問(wèn)題的有限元分析軟件，包括結(jié)構(gòu)、巖土、隧道、地震以及石油和天然氣工程，能夠進(jìn)行復(fù)雜模型的線性和非線性求解。這個(gè)筆記以一個(gè)鋼筋混凝土梁的受力為例粗略地探索了DIANA的分析流程。

在Part 1【DIANA---梁受力分析流程[Beam Element] (Part 1)】中，我們還剩下兩個(gè)步驟沒(méi)有完成，即施加載荷(loads)和劃分網(wǎng)格。Part 2首先完成這兩步，然后進(jìn)行分析。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理分析鋼框架結(jié)構(gòu)在正常工作時(shí)，通常會(huì)受垂直和橫向兩種載荷的影響，而在高烈度地區(qū)，梁柱的剪力彎矩是主要的控制因素[3]。圖1顯示了在垂直加載和橫向加載下的框架結(jié)構(gòu)的受力情況。圖1 豎向和水平荷載作用下的彎矩 由圖1可知，在正常工作的情況下，梁端彎矩、剪力和軸力都會(huì)影響到節(jié)點(diǎn)域[4,5]。

1問(wèn)題引出在工程應(yīng)用中，建筑材料多是以單層單一框架復(fù)合的多層多框架結(jié)構(gòu)，因此僅僅針對(duì)單一框架進(jìn)行受力分析并不能得到與實(shí)際情況相匹配的結(jié)果，那么針對(duì)多層多框架結(jié)果的受力分析就顯得尤為必要。2問(wèn)題描述文中主要模擬在水平載荷作用下多層多框架結(jié)構(gòu)的受力狀況，具體框架尺寸如圖1所示，圖中A點(diǎn)為水平載荷受力點(diǎn)，框架使用的材料為鋼鐵材質(zhì)，材料參數(shù)特性如表1所示。

ETABS提供了一系列工具來(lái)幫助工程師判斷剪力墻在地震作用下的塑性發(fā)展?fàn)顟B(tài)。通過(guò)應(yīng)變計(jì)、墻鉸等工具可以獲知墻肢轉(zhuǎn)角、纖維應(yīng)變的信息，從而判斷墻體的受彎狀態(tài)。通過(guò)剪力校核工具可以判斷墻肢、連梁的受剪狀態(tài)。通過(guò)性能校核比率曲線可以綜合對(duì)比分析不同的地震波、不同性能水準(zhǔn)、不同性能指標(biāo)的結(jié)果。

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事件到事件的方法每一步會(huì)產(chǎn)生微小的不平衡力，但是這些不平衡力并不會(huì)在整個(gè)時(shí)程范圍內(nèi)累積。如果采用“僅事件到事件”方法，不會(huì)出現(xiàn)收斂失敗的情況，但是用戶需要在分析日志文件（.log文件）中查看不平衡力是否可以接受。“僅事件到事件”的方法適用于框架鉸、分層殼、具有多段線性塑性/縫/鉤/摩擦擺/三擺行為的連接單元。

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圖 2 模態(tài)分析結(jié)果6 動(dòng)力時(shí)程分析6.1 地震波選取在PEER強(qiáng)震數(shù)據(jù)庫(kù)中選取典型的EL Centro地震波作為動(dòng)力輸入，加速度時(shí)程如下圖。圖 3 EL Centro地震波6.2 在ANSYS中施加地震慣性力本分析采用ANSYS平臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)響應(yīng)時(shí)程分析，模擬結(jié)構(gòu)在地震波作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。

圖6 相應(yīng)位置添加受力 6 結(jié)算方案求解對(duì)模型進(jìn)行求解操作，此時(shí)注意，沒(méi)有賦予材料、沒(méi)有受力或者約束、沒(méi)有固定基準(zhǔn)都會(huì)造成計(jì)算無(wú)法進(jìn)行。經(jīng)過(guò)計(jì)算求解得到相應(yīng)分析結(jié)果位移圖7，應(yīng)力-單元分析圖8。通過(guò)圖8，發(fā)現(xiàn)有應(yīng)力集中單元，最大應(yīng)力19.3 MPa,出現(xiàn)在中間懸臂根部位置；上部懸臂梁最大應(yīng)力14.5 MPa,雖然受力較小但是范圍較大，因此主要分析這兩個(gè)位置是否滿足相應(yīng)要求。

本文根據(jù)目標(biāo)反應(yīng)譜擬合得到七條人工波作為地震輸入。 在增量動(dòng)力分析中，地震波分別從豎向和水平向兩個(gè)方向輸入，將水平向PGA取為0.34g，作為恒定輸入。并定義豎向PGA與水平PGA的比值為豎向水平分量比IR，IR作為本次增量動(dòng)力分析的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)。

加勁梁約束體系的主要特點(diǎn)為：1）正常工況，加勁梁縱向低側(cè)固定、高側(cè)滑動(dòng)的非漂浮簡(jiǎn)支約束狀態(tài)，減小制動(dòng)位移；2）橫向?qū)ΨQ約束，實(shí)現(xiàn)加勁梁橫向均衡受力；3）地震工況，限位剪斷裝置剪斷，加勁梁處于半漂浮減震狀態(tài)。