YJK静力弹塑性分析课件

1、北京盈建科软件有限责任公司 (Beijing YJK Building Software Co., Ltd.) 静力弹塑性分析在YJK软件中的实现2017年4月*第1页，共49页。目录静力弹塑性分析适用范围分析流程及原理软件实现展示问题分析与探讨结语*第2页，共49页。适用范围1、抗规正文P243，M.1.3条第3页，共49页。2、高规条文说明第4页，共49页。静力弹塑性分析方法的不足理论基础相对不严密无法准确考虑地震往复、能量耗散等随机动力特性受推覆荷载形式影响较大，且适应于某一阶振型占主导地位的结构难于获得峰值承载力和下降段动力静力第5页，共49页。静力弹塑性分析方法的优点容易理解，结果易

2、于整理时间短全过程分析不用选波、买波，且更靠“谱”第6页，共49页。静力容易理解，结果易于整理第7页，共49页。例题静力计算时间（分）动力计算时间（分）模型一25135模型二2854模型三14106模型四1164计算时间短模型一模型二模型三模型四第8页，共49页。一次推出三水准性能。全过程推覆分析第9页，共49页。分析原理、流程ATC-40建议的能力谱法（Capacity Spectrum Method） 在我国使用范围最广，认可度最高。 YJK静力弹塑性软件选用方法。FEMA356/440系数法（Coefficient Method），又称目标位移法（文献一/三）多模态推覆分析（Chopra

3、 文献四）基于多点位移控制的推覆分析算法（陆新征、黄羽立等 文献二）第10页，共49页。选定推覆荷载形状建立非线性分析模型单调静力弹塑性推覆求解顶部位移-底部剪力曲线ADRS能力谱曲线初始阻尼比谱曲线ADRS需求谱曲线迭代求解获取性能点性能点处指标输出推覆分析过程后处理输出流程第11页，共49页。ADRS需求谱曲线 T(s)oSdoSau(t) = uo sin(t - ) 第12页，共49页。ADRS能力谱曲线ouVoSdSa第13页，共49页。ADRS上迭代求解获取性能点oSdSaP(Sdi,Sai)SaySdy面积为Ed第14页，共49页。单自由线弹性体系推覆分析是准确的第15页，共49

4、页。第16页，共49页。第17页，共49页。第18页，共49页。附加阻尼比计算第19页，共49页。结构性能类型影响附加等效阻尼的计算用于反映结构新旧程度以及震源与建筑距离对计算的影响。结构越新，离震源地越近，结构滞回环越饱满，耗能越多时，结构性能类型选A，反之，选C。结构性能类型会影响附加阻尼比的调整系数（软件F1）。第20页，共49页。第21页，共49页。软件实现展示第22页，共49页。水平荷载形式高规3.4.5条条文说明第23页，共49页。软件操作动画，见微课视频第24页，共49页。问题分析与探讨静力和动力水准是相通的动力建议峰值加速度静力建议影响系数，约2.25第25页，共49页。第26

5、页，共49页。动、静力位移角对比分析第27页，共49页。X+推覆位移角第28页，共49页。X-推覆位移角第29页，共49页。Y+推覆位移角第30页，共49页。Y-推覆位移角第31页，共49页。如何预估承载力剪切型破坏弯曲型破坏弯剪型破坏第32页，共49页。找不到性能点PushPi+1Pi弧长法加虚刚度动力求解第33页，共49页。如何解决找不到性能点结构/构件抗震能力强度刚度延性地震需求通过减隔震元件增加阻尼第34页，共49页。问题部位查找动画，见微课视频第35页，共49页。*刚度差异（一）单元梁单元： 柔度法（假设力分布），刚度法（假设单元位移） 纤维束，塑性铰 恢复力描述，本构墙单元 分层壳

6、单元，叠层壳单元 单点积分单元，2x2、3x3积分单元单元之间的连接第36页，共49页。xyz12uvwNM纤维束梁元、塑性铰梁元2022/8/4第37页，共49页。+D1+D2-D2-D1+P1+P2-P1-P2Kr+K-unK+un以上两图引自互联网武田滞回规则示意，参考：T.Takeda M.A.Sozen N.N.Nielsen, Reinforced Concrete Response to Simulated Earthquakes。Midas 非线性分析手册第38页，共49页。壳单元墙、板构件采用基于分层壳理论的平板壳单元模拟。膜部分为平面应力单元加上Allman型转角自由度，每

7、个节点具有三个自由度*第39页，共49页。引自PERFORM 3D引自文献1第40页，共49页。引自 傅向荣老师第41页，共49页。第42页，共49页。第43页，共49页。*刚度差异（二）恢复力，本构纤维材料本构截面本构构件本构层本构结构本构第44页，共49页。*不同软件本构曲线差异第45页，共49页。结语一、推荐图书两期微课，讲解不充分，不详细，知识构成不同。金土木 陆新征ChopraPerform3d手册文献1文献2文献3文献4第46页，共49页。 非线性分析的目的并不是要得到“精确的”结构行为预测，理论上讲，这是不可能的，而是要提供给设计有用的信息。非线性分析更难，但更合理，可以提供支持设计决策的信息。引自上页图书一 弹塑性分析是评估结构和构件性能的一种有效手段，可以识别出一些可能出现的反应机制，并不是