王亚勇弹塑性输出结果解读贵阳

结构时程分析

输入地震准则和输出结果解读

时程分析法三要素

输入地震波准则：输入地震波不确定性数量、特征要求；2. 计算模型和计算方法：本构关系、屈服模型、积分方法、阻尼取值、地震输入方式、计算结果摘取；输出结果：楼层剪力、弯矩、位移分布、剪重比之比、顶点位移比(弹性/弹塑性)、损伤程度（损伤因子，应力应变）、顶点位移时程之比(弹性/弹塑性)、周期变化。（一）时程法的规范规定目的：补充计算（）。范围：高度和跨度（，5，6）。地震有效峰值加速度EPA：（）

由αmax反算，EPA

=αmax/

β,

统一取β

=

2.25。（二）输入地震波准则地震波数量：3组，取包络；7组，取平均。选波原则：按场地类别和地震分组选择，平均地震影响系数曲线与规范曲线在统计意义上相符，小震和大震地震波不同（反应谱Tg不同）。地震波检验：结构主向，底部总剪力满足：

单组65～130%，平均80～120%。有效持续时间：Td

=5倍结构基本周期,起始

峰值到结束峰值（最大峰值的10%）。错误的选波方法-

Tg

挑选”小“的不分场地类别不分地震分组（近、远震）由一条地震加速度记录的反应谱计算Tc： SA=ώPSV=（2π/TC）PSV

TC=2π（PSV/SA），是确定性的。

而规范反应谱是由统计平均得到，所以

Tg≠TC

小震弹性输入地震波:

二组实际地震记录和一组人工模拟加速度时程（AS735、US052和US169)楼层剪力(高振型响应)

X向

Y向

检验-底部剪力对比(满足规范要求)

规范谱US052US169S735-1最大值/规范谱最小值/规范谱平均值/规范谱X向30684.331527.532489.426742.687%105%98%Y向28526.126916.626380.720581.394%72%86%

楼层弯矩X向

Y向

层间位移角X向Y向大震弹塑性(一)计算模型和计算方法本构关系屈服模型积分方法阻尼取值地震输入方式（单向、多向）计算结果摘取方式(二)输出结果层间位移角分布(弹性/弹塑性)；顶点位移时程(弹性/弹塑性)；底部总剪力时程(弹性/弹塑性)；最大（拉、压、剪）应力、应变、损伤、塑性铰分布；能量分布；构件：核心筒外、内墙肢、框架柱、梁、

环梁、环带桁架、耗能构件（连梁、支撑）（三）常用软件

Abagus

Perform-3D

Etabs

Midas

LS-Dyna

Sausage

Marc（四）常规判断：弹塑性/弹性大震/小震地震作用:4～7倍（烈度9～6）基底剪力3～5倍？楼层位移（角）3～5倍？大震弹塑性/大震弹性顶点位移时程曲线（结构刚度退化）基底剪力时程曲线（五）工程案例利科•西安国际金融中心(Abaqus)

武汉恒隆广场(Perform3-D)合肥恒大广场(Abaqus)青岛海天中心T2塔楼(PKPM-Sausage,Perform3-D)九江国际金融中心(Perform3-D)新疆宝能城1-01#办公楼(Perform3-D)-

BRB+连梁剪切型阻尼器云南昆明恒隆广场裙楼-

软钢剪切型阻尼耗能墙厦门帝景苑项目4#、5#楼(Perform3-D)-

非线性粘滞阻尼器（墙）利科•西安国际金融中心（Abaqus）塔楼是一栋以高端写字楼为主的商务综合体，高度349.7m，地上75层。裙房共3层，为配套的商业和餐饮，裙房与主楼在地上部分设缝脱开。地下共4层，为配套用房及车库，地下部分不设缝。标准层平面布置塔楼标准层主要功能为办公。输入地震加速度时程10s前最大能量楼层三最大三位移2.三12三0mL0三332.三00三6mL0三33最大三层间三位移三角43三~4三6层1/三10三6L0三3340三~4三5层1/三10三9L0三33基底三剪力-X基底三剪力-YL0三33基底三剪力三（框架/筒体）方向工况总基底剪力/N核心筒承担剪力/N外框架承担剪力/NX向L033-456XY32527456028770444837685224（11.6%）L064-678XY31228880027547260836816140（11.8%）L850-456XY36195628832337657639730856（11.0%）Y向L033-456YX31127980826509644846183308（14.8%）L064-678YX29337040025146608043189336（14.7%）L850-456YX33138806428300950448378560（14.6%）X-顶层三最大三位移三时程三（弹三性/弹塑三性）7.三5s天然三波L0三33第9s开始三进入三塑性X向：三第一三阶平三动周三期为5.三96三6s6.三0sY-顶层三最大三位移三时程三（弹三性/弹塑三性）天然三波L0三33第9s开始三进入三塑性7.三9sY向：三第一三阶平三动周三期为6.三04三7s6.三0sL0三33-地震三波输三入核三心筒外墙三累积三受压三损伤L0三33-地震三波输三入核三心筒外墙WA三LL三1累积三受压三损伤加强三层之间外墙WA三LL三1累积三受压三损伤顶部三外墙WA三LL三1累积受压三损伤内墙累三积受三压损三伤加强三层之三间内墙Wa三ll三3累积三受压三损伤L0三33-地震三波输三入核心三筒底部加强三区外三墙钢三板Mi三se三s应力L0三33-地震三波输三入核心三筒底部加强三区内三墙钢三板Mi三se三s应力L0三33-地震三波输三入外框三架柱三型钢Mi三se三s应力L0三33-地震三波输三入加强三层腰桁架Mi三se三s应力L0三33-地震三波输三入外框架梁Mi三se三s应力动力三弹塑三性分三析结三论（2）最三大层三间位三移角三：X=1/三10三6，Y=1/三10三9（<1三/1三00）。（4）连三梁：三连梁三及洞三口处三累积三受压三损伤三严重三。（5）框三架柱三：部三分边三缘混三凝土三压应三变达三到0.三00三19三3<极限压应三变0.三00三33，混凝三土未出三现压三溃，三大部三分混三凝土三压应三变<0.三00三15三0；大三部分三型钢三未屈三服。（6）伸三臂桁三架和三腰桁三架：三全截三面平三均MI三SE三S应力三最大三值为28三1M三Pa。（7）外框三梁全三截面三平均MI三SE三S应力三最大三值为26三8M三Pa。（1）顶三点最三大位三移：X=2.三12三0m，Y=三2.0三06三m；（3）筒三体：三顶部三外墙三和加三强层三之间三内墙三累积三受压三损伤三严重三。武汉三恒隆三广场中心三建筑三设计迈进三土木三结构三工程三顾问Pe三rf三or三m-三3DJa三nu三ar三y三2三01三5标准三层模三型3D图加强三层模三型3D图办公三楼结三构体三系主体三结构三体系加强三层主体27三4.三90三m墙、三柱、三梁截三面尺三寸标准三层结三构平三面图子项参数结构平面尺寸(m)72.2x47.0核心筒尺寸(m)42.5x20.5筒体外围剪力墙厚度(mm)地下三层-屋面1300~400钢管砼柱(mm)地下三层-屋面2000~1000钢框架主梁H800x600H700x400H500X400H500X300钢框架次梁HM500x300HN500x200地震波X方向比值Y方向比值人工波HLDC5002014.344.83HLDC5002024.384.58天然波No1_X4.225.16No2_X4.645.16No3_X4.143.56No4_X4.935.37No5_X4.524.65平均值4.444.68基底三剪力三比值三（大三震/小震三）大震三峰值三加速三度为三：19三5三c三m/三s²小震三峰值三加速三度为三：28cm三/s三²大震/小震=7.三0小结三：1、大三震弹三塑性三时程三分析三的层三间位三移角三与小三震、三中震三弹性三层间三位移三角总三体趋三势一三致，三且均三满足三其相三应的三规范三限值三。2、七三条地三震波X方向三层间三位移三角最三大值三为1/三25三5,Y方向三层间三位移三角最三大值三为1/三17三1，低三于1/三10三0的规三范限三值。X方向三层间三位移三角比三较Y方向三层间三位移三角比三较层间三位移三角对三比（三小震/中震/大震三）大震作用三下核三心筒三剪力三墙剪压三比最大三值0.三09三5<规范三值0.三15说明三：图中三所标三数值为剪压三比：大震底部三剪力三墙剪压三比输入三地震三加速三度时三程30三s以后三能量三最大小结三：1、开三始阶三段，三弹性三时程三分析三与弹三塑性三时程三分析三的基三底剪三力基三本一三致，三曲线三基本三重合三。2、随三着地三震剪三力增三大，三部分三构件三（主三要为三耗能三构件三）屈三服，三结构三刚度三退化三，结三构阻三尼增三大，三周期三变长三，吸三收地三震剪三力减三小，三弹塑三性时三程分三析的三基底三剪力三逐渐三小于三弹性三时程三。3、随三着时三间进三行，三两者三基底三剪力三时程三曲线三差异三越来三越大三。基底三剪力三时程三（弹性/弹塑三性）30三s以后三进入三塑性小结三：1、在三开始三段，三弹性三与弹三塑性三时程三分析三的顶三点位三移基三本一三致，三曲线三基本三重合三。2、第35三s后，三结构三损伤三，耗三能构三件屈三服，三结构三刚度三退化三，周三期变三长，三弹塑三性位三移变三小。3、总三的损三伤程三度为三“中三度”三，符三合上三述“三耗能三分析三”结三果。顶点三位移三时程三（弹性/弹塑三性）30三s以后三进入三塑性结构三弹塑三性耗三能分三析结构三的不三同类三型累三积耗三能以动能三（蓝三）和应变三能（三青）最大三，其三次为振型三阻尼三耗能三（橙三），再三次为塑性三耗能三（红三），所三占比三例为15三%左右三，整三体处三于较三弱非三线性三状态三，与三结构三质量（黄三）和刚三度（绿三）相关三的粘滞三阻尼三耗能最小三。在重三力工三况下三，结三构从0s时程三开始三，动能和应变三能（可三恢复三）随三着地三震波三幅值三的变三化而三变化三，直三到时三程结三束时三恢复三到初三始状三态；三而塑性三耗能（不三可恢三复的三应变三能）三在5s处开三始，三随着三时间三不断三增加三，振型三阻尼三耗能和粘滞三阻尼三耗能也随三着时三间而三不断三累积三增加三，在三时程三末端三达到三最大三值。应变三能（主三要来三自钢三管砼三柱、三剪力三墙纤三维）三保持三渐变三，说三明柱三、墙三基本三保持三抗弯三不屈三服状三态；塑性三耗能（主三要是三连梁三和钢三梁的三弯曲三应变三）所三占比三例不三大。大震三弹塑三性时三程分三析得三到的三结构三不同三类型三能量三时程三曲线三和累三积耗三能分三布，三符合三地震三作用三下结三构整三体耗三能的三客观三规律三。另三外，三结构三在罕三遇地三震作三用下三塑性三耗能三水平三处于三较低三状态三，从三能量三耗散三角度三可以三认为三，结三构为“中三度损三坏”。不同三类型三能量三时程三曲线三和累三积耗三能分三布合肥三恒大三广场三塔楼美国TT，上三海华三东设三计总三院建研三科技三股份三有限三公司（Ab三aq三us）20三23三/5三/4整体三模型=巨型三框架+核心筒+伸臂桁三架外围16根巨三柱7道环三带桁架三（7区）3道伸三臂桁三架底部L1三~L三14：钢板三剪力三墙井字墙L1三~L三70：型钢三暗柱结构三体系H51三8m，F1三09中高三区平三、剖三面T1三=8三.9三6sT2三=8三.7三7sT3三=5三.3三7sT4三=3三.1三0sT5三=3三.0三1sT6三=2三.3三9s计算三结构三周期反应三谱弹三性层三间位三移角三分布三图(1三)输入三地震三波-七组反应三谱-5组天三然波反应三谱-2组人三工波(2三)检验-底部三总剪三力(时程三法/C三QC三)单条主向三：最三小、三最大三比值三为78三.8三%、12三8.三0%，满足[65三%-三13三5%]要求三。多条三平均三：X、Y主向三分别三为10三7.三5%、10三5.三3%，满足>8三0%要求三。（3）楼层三剪力三和弯三矩分三布X为输三入主三方向Y为输三入主三方向（4）层位三移和三位移三角（5）顶三点最三大位三移和三层剪三位移三角X：最大位移196三8m三m，最三大层间三位移角1/三76，平均1/三13三4（f-三89）Y：最大位移19三53三mm，最大层间三位移角1/三62，平均1/三12三1（f-三89）(6三)选一三组输三入地三震波(L三50三5-三50三7)对应三的反三应谱-高振三型显三著0.三2,三1三.0三,三2.三0s计算三振型三数要三足够三多（7）角点三位移（L5三05三-5三06）另一三问题三：四三个角三点位三移不