弹塑性分析

摘要： 对某超限高层剪力墙住宅从结构体系、性能化设计等方面进行了详细论述,针对结构超限采取了C级性能设计目标,并采用YJK、MIDAS程序进行了小震弹性分析、中大震等效弹性分析,用SAUSAGE软件进行了大震弹塑性分析,同时针对结构重点部位补充了专项分析。分析表明结构可行且安全,且设计过程具有可复制性,可为同类项目提供参考。

摘要： 目的探究具有自复位功能的钢管混凝土桥墩在不同基础连接形式、施加预应力大小等参数下的抗震和恢复性能。方法在保持径厚比、长细比等设计参数不变的情况下,通过改变预应力大小及连接方式,建立14个具有不同程度自复位功能的钢管混凝土桥墩有限元模型,并在轴力与水平往复荷载下进行弹塑性分析,探究了桥墩的最大承载力、残余位移、延性等性能。结果在预应力大小相同的情况下,铰连接及半刚性连接的自复位钢管混凝土桥墩具有比刚性连接桥墩更小的残余位移和更好的延性性能,可以恢复60%~80%的残余位移,延性性能是后者的1.5倍以上。在连接方式相同的条件下,随着预应力的增加,铰连接及半刚性连接的自复位钢管混凝土桥墩的最大承载力逐渐增大,耗能系数增加,恢复系数减小。结论半刚性连接可以提高桥墩的最大承载力和延性性能,有效减小桥墩的残余位移,是一种性能优越的连接形式。

摘要： 本工程平面和立面均不规则,属于复杂超限高层建筑。主体结构采用框架-剪力墙结构体系,屋顶局部采用钢结构。结构进行了抗震性能化设计。本文详细介绍了该结构的抗震性能目标、超限情况及加强措施、线弹性分析、弹性时程分析、构件设计、楼板应力分析及弹塑性分析、钢屋盖设计以及楼座设计等。通过分析,该工程能达到了预期的抗震性能目标,抗震性能较好,具体分析方法和结论可供同类工程设计参考。

摘要： 四川大剧院建筑面积约59000m^(2),平面呈矩形,尺寸88.2m×57m。因场地狭小及剧院建筑功能的要求造成楼板大开洞、结构错层、大剧场池座底部大面积架空、大小剧场上下叠放等,这些特点给结构设计带来了较大的困难和挑战。主体结构选用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,屋盖采用单层钢网格结构。针对小剧场底板和其他有振动的设备房间采取了浮筑楼板和其他隔声措施,全楼沿周边设置了60组黏滞阻尼墙以提高结构在中、大震下的抗震性能。采用PMSAP、ETABS、MIDAS/Gen和SAUSAGE等软件建立了多种计算模型,并根据抗震性能化设计目标要求,对结构进行了整体静动力弹塑性、楼盖舒适度等方面的分析,并据此采取相应措施。结果表明,该结构选型及布置合理、抗震性能优良、整体结构安全,能满足建筑外观及复杂的功能需求。

摘要： 在新建结构的底部设置隔震支座的方式以减小对下部结构的影响,并通过采用Midas Gen软件对既有地铁上盖平台结构,传统抗震设计续建方案结构和减隔震措施续建方案结构进行在多遇、设防、罕遇地震作用下的楼层剪力、层间位移角、结构塑性铰开展情况进行分析对比,验证了减隔震技术用于解决减少或避免续建工程中对已有结构的加固困难的问题,可供其他类似项目提供案例参考。

摘要： 上海某过江隧道通风塔高180m,同时具有隧道通风、旅游观光、餐饮商务等多种功能和业态,是一种新型的建筑形式。该通风塔平面接近正圆形,中央核心筒接近椭圆形,采用混凝土筒体+悬挑楼板+幕墙网壳结构体系,幕墙采用悬挂式滑动柱面网壳结构。详细阐述了该通风塔的结构设计思路、设计方法、设计难点和解决方案;比较了通风塔主体结构风洞试验和规范风荷载作用下的楼层剪力、弯矩的差异,并分析了前者远大于后者的原因;给出了YJK、ETABS和SAP2000等多种软件分析得到的主体和幕墙结构的主要计算结果,以及采用ABAQUS软件进行罕遇地震动力弹塑性分析的结果。结果表明,该通风塔结构在各种工况下均足够安全。最后,总结了设计过程中的经验并进行了几点思考,提出了对同类型建筑的结构设计建议。

摘要： 以新型模块化单层铝合金网壳节点的受力性能的试验实测数据为基础,探究该类新型模块化单层铝合金网壳节点的中心区加强环、模块化单元的底板厚度、中心区加强环的侧板厚度对节点抗弯承载力的影响规律。运用ABAQUS软件对三种不同构造的新型模块化单层铝合金网壳节点进行了非线性有限元分析,对新型模块化单层铝合金网壳节点与传统板式节点的受力性能进行对比分析。结果表明:与传统板式节点相比,新型模块化单层铝合金网壳节点的平面外抗弯承载力增幅可达20%,中心区加强环的设置有效提高了新型模块化单层铝合金网壳节点的抗弯承载力,并使节点在屈曲后避免发生脆性破坏。

摘要： 象山君澜度假酒店为地上6层,地下1层,建筑高度23.75m的多层建筑,本酒店集客房部、宴会厅、酒店大厅通过设置两道伸缩缝结构连为一体。采用混凝土框架结构体系,局部地方采用适当剪力墙增加结构侧向刚度。为满足建筑立面及平面造型需要,结构存在扭转不规则、凹凸不规则、尺寸突变、楼板不连续等不规则项,属于特别不规则多层建筑。本文采用YJK、PKPM两种软件进行多遇地震弹性分析、多遇地震弹性时程分析、罕遇地震下弹塑性静力分析(Pushover)、楼板应力分析等方法对结构的受力性能进行计算,通过计算分析表明,结构的各项性能指标均满足规范要求,验证了结构体系的合理性且具有较好的抗震性能,结构设计能达到预定的抗震性能目标。

摘要： 在中东某码头升级改造工程中,推荐采用灌注桩墙与重力式结构组合体系,能够充分发挥两种结构的受力特点,有效解决码头前沿线前移、水深加大、码头上部荷载大幅增加、水平位移要求严、减小高基床扰动等技术难题。采用强度折减法和弹塑性分析法对该组合结构统一模型的结构稳定、桩墙内力和码头水平位移等主要技术指标开展Plaxis有限元分析,并对比不同桩墙和拉杆水平刚度下的结构稳定、内力及位移等变化规律。结果表明,桩墙和拉杆的水平刚度对组合体系的结构稳定性和桩墙内力的影响基本一致,均是随着二者的水平刚度降低而降低;拉杆的水平刚度降低引起水平位移的增加,而桩墙水平刚度的降低则有利于降低一定的水平位移。

摘要： 卷管式铺管法在海管铺设中的应用愈发广泛,在铺设作业中管道会发生几何非线性变形,导致出现复杂的力学性能变化。针对管道在上卷、退卷过程中的屈服变化过程,通过弹塑性理论进行分析,推导出管道退卷后残余轴向应力的解析解;随后利用有限元软件ABAQUS建立模型实例,对比解析解与有限元模型,两者的计算结果基本吻合。基于上述有限元模型,研究上卷时的张力和退卷时的后张力对椭圆度、截面轴向应力和剪切应力的影响,并进行敏感性分析。模拟结果表明张力和后张力变化会影响管道截面的变形程度,退卷后截面上残余的轴向应力远高于剪切应力,并且通过敏感性分析,得到了残余椭圆度、残余应力随张力和后张力变化的规律。研究可为卷管铺设过程中张力和后张力的选择提供参考和借鉴。

摘要： 随着建筑结构越来越复杂,弹塑性分析的应用越来越广泛.本文首先介绍转换梁和连梁采用不同单元模拟时结果的差异并对此进行分析;然后对于结构中容易出现损伤的部位,分析其原因以及加强的方法;最后对于几个不同单位结构性能化评估准则的差异性进行了介绍.

摘要： 某高层钢结构住宅,采用了杭萧钢构自主研发的装配式住宅体系.重点介绍了结构在罕遇地震下的动力弹塑性性能,主要包括钢管束混凝土组合结构的动力弹塑性分析模型、地震动参数、结构动力响应、结论等几个方面.分析结果表明,钢管束混凝土组合结构在给定的地震波的罕遇地震作用下能够满足规范"大震不倒"的抗震性能目标.

摘要： 某海外超高层项目由于柱距跨距较大,且建筑师对楼层净高有较严格要求,故采用相关美国结构规范对重力体系进行弹塑性分析(结构变形与裂缝开展),舒适度分析.在保证结构自身安全性的前提下,综合考虑舒适度与经济性指标,将合适的重力体系应用于结构主体分析中.

摘要： 本文将非框架柱-框架结构体系用于某高层住宅中,建立了框架结构方案和非框架柱-框架结构方案,并对两方案进行了弹塑性分析.在用钢量相当的情况下,得到非框架柱-框架结构方案具有框架方案类似的变形特征、承载能力及地震反应.结果显示非框架柱-框架结构体系在住宅类建筑中应用的可行性,非框架柱和非框架梁可实现工业标准化生产,满足装配式建筑的发展要求.

摘要： 海口华润中心二期东悦府项目位于海南省海口市,抗震设防烈度为8度(0.3g),结构高度149.9m,为超B级的超限高层建筑,采用剪力墙结构,存在扭转不规则、凸凹不规则等不规则项.针对该项目特点,结合建筑方案需求,对剪力墙结构布置进行了分析探讨,并确定了合理的抗震性能目标,采用了多种程序对结构进行了小震作用反应谱分析及弹性时程分析、中震分析,并进行了大震动力弹塑性分析.分析结果表明,结构各项指标均能满足规范要求,能够实现设计设定的抗震性能目标.

摘要： 高烈度区超高层建筑,常采用巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系.为提高结构抗震性能,常改变伸臂桁架或剪力墙布置.8度区设防、407m高的昆明春之眼塔楼在伸臂桁架悬臂端设置了粘滞阻尼器,并在底部加强区布置钢板剪力墙.采用动力弹塑性分析方法,研究伸臂桁架悬臂端阻尼器和钢板剪力墙布置的改变,对结构整体抗震性能的影响.结果表明,伸臂桁架悬臂端阻尼器避开内柱、直接由核心筒悬挑,可提高阻尼器耗能作用、减轻核心筒墙体损伤;底部剪力墙钢板布置截止处设置型钢暗柱过渡层,可降低剪力墙损伤程度,并避免墙体出现不利的集中受压损伤.

摘要： 介绍广西壮医医院门诊楼和住院楼的结构设计,建筑高度74.2m,采用框架-剪力墙结构,因建筑存在竖向高度不同、平面楼板不连续,通过设置防震缝分离为主楼、裙楼两个结构单元,分别对两结构单元进行优化设计,通过弹塑性计算分析验证结构满足大震下抗震性能设计指标.

摘要： 介绍广西壮医医院门诊楼和住院楼的结构设计,建筑高度74.2m,采用框架-剪力墙结构,因建筑存在竖向高度不同、平面楼板不连续,通过设置防震缝分离为主楼、裙楼两个结构单元,分别对两结构单元进行优化设计,通过弹塑性计算分析验证结构满足大震下抗震性能设计指标.

摘要： 介绍广西壮医医院门诊楼和住院楼的结构设计,建筑高度74.2m,采用框架-剪力墙结构,因建筑存在竖向高度不同、平面楼板不连续,通过设置防震缝分离为主楼、裙楼两个结构单元,分别对两结构单元进行优化设计,通过弹塑性计算分析验证结构满足大震下抗震性能设计指标.

摘要： 介绍广西壮医医院门诊楼和住院楼的结构设计,建筑高度74.2m,采用框架-剪力墙结构,因建筑存在竖向高度不同、平面楼板不连续,通过设置防震缝分离为主楼、裙楼两个结构单元,分别对两结构单元进行优化设计,通过弹塑性计算分析验证结构满足大震下抗震性能设计指标.

摘要： 本发明公开了一种考虑复合材料弹塑性与损伤耦合的弹塑性损伤有限元算法，属于复合材料力学性能有限元分析领域；以基于后退欧拉积分法则及牛顿迭代求解复合材料弹塑性损伤的模型为基础，通过在初始求解试用应力以及塑性屈服迭代中求解弹性应力时均考虑前一增量步中损伤状态量对当前应力的软化影响，从而在弹塑性求解过程中考虑损伤退化作用，更真实地反映树脂基复合材料在复杂加载条件下塑性行为与损伤之间的相互作用关系。本发明可有效地描述树脂基复合材料弹塑性与损伤的耦合作用关系，可应用于有限元软件中复合材料弹塑性损伤本构模型的开发、新型树脂基复合材料力学性能研究以及相关的复合材料工程结构精细化建模分析等科研及工程技术领域。

摘要： 一种基于弹塑性修正的屈曲约束支撑的等效弹性分析方法。其包括分析获得梁柱结构的初始配筋；获得屈曲约束支撑的最大内力以梁柱结构的水平地震作用标准值和对应于水平地震作用标准值的位移；计算刚度折减系数；得到中震或大震作用下梁柱结构的整体附加阻尼比；获得中震等效弹性或大震等效弹性分析下的梁柱结构的配筋结果等步骤。本发明的基于弹塑性修正的屈曲约束支撑结构的等效弹性分析方法，解决了现有等效弹性分析方法中屈曲约束支撑刚度和梁柱结构附加阻尼比难以确定问题，本发明的等效弹性分析方法的屈曲约束支撑刚度和梁柱结构附加阻尼比确定方法简单，且方便工程技术人员掌握，使用者可根据上述方法完成设置屈曲约束支撑结构的性能化设计。

摘要： 本发明属于计算力学领域，提供了一种结构冲击弹塑性断裂分析的时间间断态基近场动力学方法，该方法将时间间断的思想引入态基近场动力学理论，有效提高了近场动力学显式动力分析的精度和准确预测结构断裂破坏的能力。本发明采用时间间断显式时程积分格式可以有效控制传统时程积分方法带来的虚假数值振荡，采用非常规态基近场动力学模型简便全面地描述了材料在冲击荷载下的复杂力学行为，并通过多种损伤断裂准则有效表征了结构的冲击断裂破坏模式。此外，本发明还采用快速邻域搜索算法构建物质点邻域并更新接触邻域，提升了计算效率。本发明所提出的方法作为一种新的数值求解格式，可以通过简单修改原计算程序实现，降低了数值实施复杂度。

摘要： 本发明公开了一种考虑复合材料弹塑性与损伤耦合的弹塑性损伤有限元算法，属于复合材料力学性能有限元分析领域；以基于后退欧拉积分法则及牛顿迭代求解复合材料弹塑性损伤的模型为基础，通过在初始求解试用应力以及塑性屈服迭代中求解弹性应力时均考虑前一增量步中损伤状态量对当前应力的软化影响，从而在弹塑性求解过程中考虑损伤退化作用，更真实地反映树脂基复合材料在复杂加载条件下塑性行为与损伤之间的相互作用关系。本发明可有效地描述树脂基复合材料弹塑性与损伤的耦合作用关系，可应用于有限元软件中复合材料弹塑性损伤本构模型的开发、新型树脂基复合材料力学性能研究以及相关的复合材料工程结构精细化建模分析等科研及工程技术领域。

摘要： 本发明公开了三维冲击载荷弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的分析方法，综合考虑了冲击作用应力，三维塑性区域边界上冲击正应力与冲击剪应力，用数值解法计算出三维弹塑性弯曲裂纹尖端的动态塑性区，在同样外载荷作用下，三维弹塑性弯曲裂纹尖端动态塑性区随着三维裂纹体厚度的增大而减小，随着三维裂纹体厚度的均匀增大，三维弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值不断减小，减小的幅度越来越小，最终趋于平面应变状态下的弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值。当三维裂纹体几何尺寸相时，三维弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值随冲击载荷的不断增强而逐渐增大。本发明建立了一个计算三维弹塑性弯曲裂纹动态塑性区的崭新理论模型，能更精确地服务于工程实际。

摘要： 本发明属于计算力学领域，提供了一种结构冲击弹塑性断裂分析的时间间断态基近场动力学方法，该方法将时间间断的思想引入态基近场动力学理论，有效提高了近场动力学显式动力分析的精度和准确预测结构断裂破坏的能力。本发明采用时间间断显式时程积分格式可以有效控制传统时程积分方法带来的虚假数值振荡，采用非常规态基近场动力学模型简便全面地描述了材料在冲击荷载下的复杂力学行为，并通过多种损伤断裂准则有效表征了结构的冲击断裂破坏模式。此外，本发明还采用快速邻域搜索算法构建物质点邻域并更新接触邻域，提升了计算效率。本发明所提出的方法作为一种新的数值求解格式，可以通过简单修改原计算程序实现，降低了数值实施复杂度。

摘要： 本发明属于岩土结构断裂分析技术领域，提出了一种动态冲击/接触弹塑性大变形断裂分析显式相场物质点法，为岩土材料动态断裂破坏研究提供了一种全新的数值计算方法。在该方法中，提出了一种基于微观力平衡法则推导的显式相场断裂模型，其既可用于分析脆性断裂问题，也可用于求解弹塑性断裂失效问题。还发展了相应的耦合显式相场‑塑性模型，可以有效预测岩土材料的复杂脆性‑塑性断裂失效行为，其相较传统耦合损伤塑性本构模型，数值实施简单、计算效率高。此外，该方法通过搭载显式物质点法，并采用相场‑位移场交错求解策略和粒子接触算法，能够稳定、高效地求解接触和大变形等强非线性大规模断裂破坏问题。

摘要： 本发明公开了一种基于全过程弹塑性蠕变分析的岩石形变预测方法，包括以下步骤：1)构建与时间变量相关的塑性元件的塑性应变表达式；2)基于岩石损伤的概率密度函数，建立岩石蠕变过程中岩石的时效损伤函数；3)将所述时效损伤函数代入步骤1)的表达式中，并考虑损伤的塑性元件的黏性系数，得到关于塑性变形的元件应力本构方程；4)构建反映蠕变全过程中力学特性随时间t变化的岩石蠕变应力预测模型；5)利用所述岩石蠕变应力预测模型，计算岩石在指定预测时间发生蠕变变形的应变量，对岩石进行形变预测；本发明能够对岩石变形提供预测分析，其准确性和可行性可以通过实际工况监控量测变形值与模型计算值对比分析得到了验证。

摘要： 本发明公开了一种结构动力弹塑性分析纤维模型的快速转换方法，其特点是采用三种参数化文本模型的对接，将结构专业设计软件模型转换为通用有限元软件模型，具体转换包括：转换形成APDL参数化文本、生成K模型文本、调整K模型文本、检查K模型质量与周期、增加地震动和采用Ls‑dyna求解器进行动力弹塑性分析等步骤。本发明与现有技术相比具有将应用普遍的专业结构分析软件Midas/Gen的模型，快速转换为通用有限元软件Ls‑dyna的纤维模型，以便进行结构大震动力弹塑性分析，有效保证了转换模型与原模型的准确性，尤其适合采用编程进行开发，进一步提升转换效率。

摘要： 本发明公开了一种结构动力弹塑性分析纤维模型的转换系统，其特点是采用MGT文本信息读取模块与依次串接的APDL文本转换模块、K模型生成模块、文本调整模块和模态分析模块组成的转换系统，将结构专业设计软件模型转换为通用有限元软件模型，具体转换包括：转换形成APDL参数化文本、生成K模型文本、调整K模型文本、检查K模型质量与周期、增加地震动和采用Ls‑dyna求解器进行动力弹塑性分析等步骤。本发明与现有技术相比具有将应用普遍的专业结构分析软件Midas/Gen的模型，快速转换为通用有限元软件Ls‑dyna的纤维模型，以便进行结构大震动力弹塑性分析，有效保证了转换模型与原模型的准确性，尤其适合采用编程进行开发，进一步提升转换效率。