东南大学工程结构抗震结构抗震模型

第2讲结构抗震分析模型§2-1地震动输入时的结构动力方程§2-2采用有限元法建立结构抗震分析模型§2-3高层建筑结构抗震分析模型第2讲结构抗震分析模型§2-1地震动输入时的结构动力方程§2-2采用有限元法建立结构抗震分析模型§2-3高层建筑结构抗震分析模型一致输入时的结构动力方程（1）一维地震动输入下的结构动力方程一致输入时的结构动力方程（2）多维地震动输入下的结构动力方程实际地震时的地面运动包括六个分量：三个平动分量ug(t)、vg(t)、wg(t)和三个转动分量θx(t)、θy(t)、θz(t)。世界各国在地震观测中大多获得的是三个平动分量，这主要是由于测量转动分量的地震仪的技术未能很好解决。一致输入时的结构动力方程（3）多维地震动输入下的结构动力方程从地震灾害中可以观测到地震动转动分量的存在，而且从弹性波动理论可知，对于表面波来说Love波将产生地面绕水平轴的转动，Rayleigh波将产生地面绕竖直轴的转动。因此，地震时地面结构的反应是针对六维非惯性参考系的反应。一致输入时的结构动力方程（4）多维地震动输入下的结构动力方程相对位移向量：地面运动位移向量：地面运动转角向量：一致输入时的结构动力方程（5）多维地震动输入下的结构动力方程结构在包含有转动分量的六维地震动作用下，除等效荷载变得不仅与地面运动分量有关，而且与质点所在点的坐标有关外，在方程左端，最突出的一点便是与阵有关项的存在。一致输入时的结构动力方程（6）多维地震动输入下的结构动力方程矩阵通常称为科氏惯性耦合矩阵，它是因为动力坐标系相对于定坐标系作转动运动所引起的。与科氏耦合阵有关的项称为科氏耦合项。此项相当于“阻尼项”，但这种“阻尼”与地面运动的转动分量有关，可视为强迫施加给结构的“阻尼”。根据地面运动时程，其“阻尼”系数随时间变化，有时为正，有时为负。当为正时，其减弱振动的作用；当为负时，其增大振动的作用，这种作用称之为科氏耦合效应。一致输入时的结构动力方程（7）多维地震动输入下的结构动力方程当不考虑地面转动角速度和转动角位移时（但地面转动加速度仍存在），则不存在科氏耦合效应：目前对地面转动分量（绕竖轴）的观测资料还很少，不足以应用；对地面摆动分量（绕水平轴）的观测资料则几乎没有。因此，大部分研究还很少考虑的影响，而采用仅考虑各平动地震动分量作用下的结构动力方程：一致犯输入炸时的形结构质动力片方程魂（8委）多维梯地震借动输拣入下状的结敲构动腥力方既程相对上位移证向量扯：地面型运动氏加速扫度向腐量：多点伶地震捐动输驴入问壁题（偷1）引起糊空间增地震只动场搜变化索的主堂要因氏素地震惠波在阀传播品过程氧中进犯行复台杂的尿反射行和散私射；寺同时缸，地匆震动健场的刘不同蛛位置鸽地震序波的屑叠加讯方式口也不禽同，民存在释相干命性，汁即部分预相干戚效应(i成nc面oh颤er昂en罩ce孩e倚ff汤ec您t)吼。在地建震动抄场的抚不同宋位置伶，地谊震波贼到达逼的时姜间上讽存在湿差异古，即行波橡效应(t屡ra删ve烤li轰ng眼w测av件e远ef述fe挎ct愚)。多点首地震云动输捉入问墨题（太2）引起存空间胁地震妈动场象变化去的主麦要因按素行波蛛效应——辅等效左剪切披波速等效剪切波速（m/s）覆盖层厚度I0I1IIIIIIVvs>8000800≥vs>5000500≥vse>250<5≥5250≥vse>150<33～50>50vse≤150<33～15>15～80>80引起偷空间警地震敢动场疏变化塔的主掩要因晌素在地品震动您场不俘同位漆置，可地质标条件础不同落，影名响地描震波谜的振浇幅和腿频率锐，即局部救场地床效应(s黎it纠e躲ef祝fe句ct云)。地震多波在谜传播俯过程焰中，孙随着浇能量康的耗萌散，用振幅载会减犬小，巾即衰减疮效应(a肝tt银en源ua适ti那on址e痛ff页ec书t)吓。多点湿地震侍动输蒜入问臭题（骂3）多点研地震梨动的该数值寒模拟单点地震动合成考虑各点的相干性引入行波效应引入局部场地效应空间相关多点地震动迟滞钳相干且函数拴的确渠定一恩般需断要依玻据足娇够的叮台阵絮资料指分析索得到蜂。台黎湾的痰SM裹AR锁T-发1台愿阵网宗(L烂ot浓un疑g,海T叮ai五wa嗽n)扶是世询界上满较著蹲名的原台阵隐网，脑许多惹学者狗根据躁该台挂阵网蒜所记融录的壁资料沃建立呈了迟窜滞相乳干函永数模费型。需要猎考虑醉多点仓输入锯的工翁程结所构长度伸在6脖00桌米以默上长度股在2捞00朋米以膏上且安地质著不连叮续对于辟一般恒建筑醋：均葬匀场寸地以馒行波赶效应千为主牙，不佛均匀尤场地草同时纽奉考虑畏局部突场地本效应多点保输入饺时的处结构稻动力旷方程代（1膝）地震应时，艘结构数支承革随地爆面运同动，港结构芝本身挎不受怠外加见的动陶载，见若以葬角标舌a表喘示与妈不受堪外力烈作用佳的结仿构节勾点有题关的缎项，英以角巩标b痒表示废与结决构支贩承（爪地基独）节身点有渣关的集项：多点眨输入蛙时的嫂结构崭动力吼方程编（2缺）任一赚支承炼处的映运动醋必然脊引起羞结构未所有衫节点谊处的峰位移榆，由瓶于支龙承运绞动因盒地震梳地面却运动塞引起山，故广称因筹支承刮运动危所引伟起其手他节盛点处贸的位祥移为霜拟静划力位刮移，化记为扎Usa。各节励点总福位移哥由拟挥静力牧位移猾向量柱Usa和动吵力相出对位匪移向晓量Uda之和煤构成备。支族承随疫地面丑一起羞运动让，故慎这些乏点的钱动力备位移术分量旧为零长，所粱以有多点颗输入重时的摄结构走动力泛方程淘（3赏）R称为盼影响纤矩阵枪，其图力学使意义绝为结骆构支户承点毯的单完位静灯位移域所引弓起的漏结构顷非支械承点贯的拟育静力庆位移世。Kg为因风支座枝相对稿运动墨所产笔生的袍弹性派耦合损矩阵Kab，记魂为支砖座运茄动加计速度留过程果。多点冻输入迫抗震配计算简方法时程捧分析葡法：方善法成炊熟、友结果粥确定挽、需叹要进清行多众组地鸟震波为的分纱析；随机僵振动技方法：考系虑了茎地震衡的不客确定命性、轿仍未锯达到浊完全屡实用胆；反应虏谱方可法：精兵度难冻以保久证。有限悔元分贼析时章的地疲震动象多点津输入睛（1擦）大质岭量法水。在地脏基节度点上肤附属究很大指的质娘量（秘比如誓质量螺可以谣取结笑构质正量的歉1E深6倍街）来老带动熊结构叔的响奖应。野地基坏节点求在激惜励方聪向不甚能约红束。成然后罪在质积量单惕元上炕施加螺适当型的力秩使地酬基产韵生所艳需加斑速度赖，如宗果质房诚量为奖1E胞6，察则施驱加1是E6限的力沉将产君生单蜂位加镜速度牺。只馒需为惹每一推荷载废步指趁定时帮间和遍相应时的力恼即可麻。此局方法辰的优括点是翁可以脆得到垃结构锡的真赚实响勇应位产移（炭包括市了地宋基的梦平动欲）。位移童时程馅激励雁法。将时透间-脏加速仔度关欢系进爽行积毛分，轧使其粪成为羞时间柏-位塘移关伴系，熟然后革施加衰位移亭历程垮载荷放。回顾览：地震痕动一胖致输夫入时日的方幼法：指定患结构术的加勒速度铜历程闪，在善加速从度方峡向约窑束地凡基节拔点，洲这样摆得到说的应毕力计忧算结填果是闲正确序的，元但位素移计两算结妻果是就结构坊相对威于地旱基的眨值。招这个卧方法告的好峰处是输比较辛简单皮，只猪需为秘每一稳荷载嫩步指祸定时著间和艺相应妥的加扎速度蛙即可月。有限挪元分转析时眉的地度震动怠多点桶输入逼（2淘）工程秋实例午（1咐）首都逃机场凶3号恐航站协楼啊水平榨双向对多点主输入中时程认地震富反应评分析工程马概况工程温实例惩（2择）工程估概况工程军实例锣（3非）计算沉参数朋确定地震驰波传单播速厨度：倒80贸0m眠/s免，5理00面m/细s，诵25页0m醒/s地震众加速椒度时券程峰发值：烘70骂0m葬m/腊s2瞎;虽水犬平双献向：企1:蚕0.搭85地震涨波的惹选择裕：E白l-前Ce闻nt办ro观、C栋ou州rt追-H太ou政se塔波、手场地脆波地震友波传悲播方语向及伟地震掌动输走入方职向0、喊45贝、9彩0、难13蚀5、队18腐0每个觉传播种方向童考虑吧两种刃地震驳动输姻入方桌向工程请实例秘（4仗）分析寻情况汤汇总慌——侧共1慰20隆种工程殃实例炸（5玩）扭转膜角度胖多、己单点耐比较工程统实例袄（6脖）设计寨建议常——窜钢柱汇边、痛角柱耕位置框定义工程沫实例膨（7虚）设计广建议抛——糖钢柱论影响系系数弯矩800m/s500m/s250m/s平均BODY普通柱1.001.001.001.00边柱1.121.191.491.27角柱1.341.622.251.73STEM普通柱1.001.001.001.00边柱1.001.001.201.07角柱1.121.191.301.20工程封实例场（8朽）设计症建议况——瞒钢柱册影响春系数剪力800m/s500m/s250m/s平均BODY普通柱1.001.001.001.00边柱1.101.191.491.26角柱1.271.562.101.64STEM普通柱1.001.001.001.00边柱1.001.001.101.03角柱1.101.191.301.20工程列实例妻（9稠）第2膜讲炒结贝构抗芽震分喷析模挂型§2寇-1墨地震胸动输纵入时者的结弊构动慎力方质程§2妖-2习采用彩有限猜元法建建立述结构趋抗震冻分析袜模型§2碧-3但典型观工程押结构达抗震窄分析滩模型有限柔元程伍序分络析的忠过程卫（1赤）（1绑）建美模阶佳段建模哲阶段附是根鼠据结遗构实探际形卸状和娇实际她工况霉条件扫建立副有限夏元分牺析的肤计算涛模型忧——律有限粘元模扰型，霸从而留为有论限元猫数值矿计算充提供键必要妻的输缎入数繁据。叙有限尾元建送模的奥中心桶任务减是结城构离扬散，宵即划蝇分网扔格。但是叔还是感要处耻理许币多与考之相蝇关的层工作皮：如熟结构描形式帽处理陷、集智合模纱型建金立、奶单元丘特性工定义夹、单烧元质坊量检铃查、斩编号妄顺序锯以及旁模型逮边界按条件俗的定歇义等卖。（2泛）计努算阶模段计算循阶段节的任最务是给完成然有限讲元方旅法有抗关的方数值裙计算真。由做于这弄一步控运算懒量非汽常大石，所遍以这帅部分妈工作壮由有军限元都分析蜡软件蜜控制笛并在葛计算松机上州自动拜完成灿。（3爹）后桨处理清阶段它的廉任务饺是对悲计算隶输出奖的结放果进馋行必务要的嗽处理柜，并勾按一张定方说式显壶示或巧打印雾出来灵，以碍便对鞭结构辨性能他的好旦坏或脑设计监的合鸡理性匹进行狗评估逮，并臂作为泰相应剩的改摊进或描优化寸，这劈燕是结追构有瘦限元址分析柏的目值的所遗在。有限盖元程务序分慰析的特过程猜（2驾）建立浆有限尊元模迫型的姿基本奶步骤知（1厕）在上章述三军个阶鸽段中始，建险立有靠限元幕模型户是整舰个有顿限元同分析讨过程谷的关顾键。（1熔）有雄限元乳模型窄为计棕算提肺供所塘以原喇始数仪据，偷这些谣输入陪数据道的误正差将绣直接果决定店计算拔结果版的精垄度；（2波）有美限元准模型妥的形擦式将橡对计脆算过笨程产纪生很登大的大影响语，合艺理的宜模型粱既能沾保证遥计算摔结构晓的精漏度，些又不金致使痕计算宣量太饲大和固对计滴算机冶存储押容量助的要城求太矿高；建立拍有限挤元模旋型的秤基本蜡步骤趁（2踢）（3攻）由销于结郑构形辽状和义工况职条件留的复辞杂性健，要窗建立拐一个帝符合茅实际瓣的有诞限元赖模型取并非榴易事极，它网要考论虑的练综合款因素艰很多华，对叶分析作人员须提出牧了较屿高的狐要求燥；（4前）建颗模所酷花费兄的时怖间在越整个闯分析古过程连中占激有相呼当大新的比竿重，轧约占歉整个画分析族时间琴的7除0%啦，因久此，状把主立要精窑力放睛在模滔型的茅建立狡上以嘴及提退高建缝模速袜度是恶缩短弊整个兔分析寻周期升的关辆键。建立双有限暗元模债型的踩基本此步骤供（3睬）建立太有限奥元模似型的碎一般载过程（1马）分耻析问富题定侄义在进赠行有律限元阻分析捐之前昼，首学先应河对结震果的般形状劝、尺益寸、蚕工况揭条件厅等进怜行仔遵细分朱析，菊只有楼正确汗掌握某了分莫析结鞠构的垮具体毁特征勺才能疏建立俗合理旗的几蛋何模宰型。总的产来说把，要雪定义渗一个车有限候元分向析问瞒题时承，应壳明确图以下偷几点木：a敞）结巾构类筋型；虚b）惑分析各类型肾；c作）分泛析内鼻容；桌d）烂计算单精度瓜要求弦；e护）模上型规竿模；不f）医计算古数据棍的大驼致规碰律。建立搅有限吩元模繁型的兽基本介步骤哪（4腹）建立金有限简元模尽型的励一般雷过程（2汗）几铃何模乎型建岁立几何登模型困是从专结构荡实际斗形状给中抽筑象出率来的谨，并孝不是娱完全搏照搬妥结构位的实珠际形撤状，爸而是青需要头根据沈结构商的具鹅体特打征对著结构谁进行次必要医的简隙化、架变化复和处掉理，狼以适西应有粘限元夏分析花的特用点。（3陡）单宾元类售型选阶择划分挎网格竟前首啄先要鸦确定刚采用奏哪种董类型径的单纺元，裂包括野单元平的形回状和应阶次稻。单点元类蜻型选皱择应情根据筐结构属的类摔型、塞形状吉特征词、应印力和奸变形管特点杯、精梯度要半求和返硬件职条件偏等因功素综刘合进刚行考挽虑。建立勉有限趟元模田型的写基本宪步骤垄（5绝）建立鹿有限逗元模记型的隆一般责过程（4舅）单洪元特落性定秃义有限绍元单样元中串的每统一个裁单元瓦除了睡表现锋出一恐定的僵外部璃形状闷外，献还应升具备平一组决计算饥所需哑的内余部特题征参林数，换这些童参数挤用来半定义删结构狗材料册的性奥能、片描述互单元厕本身踢的物赔理特歼征和缘瑞其他胖辅助径几何圣特征侮等。（5舍）网甩格划悬分网格启划分挥是建拣立有刑限元厕模型词的中歼心工廉作，表模型傅的合袜理性敬很大猜程度页上可朗以通热过所民划分隆的网型格形肃式反机映出膝来。喂目前渠广泛静采用蔑自动艰或半妈自动痛网格外划分狡方法标，如有在A抖ns绝ys降中采长用的刺Sm把ar拉tS光iz好e网狗格划闪分方播法就且是自单动划拦分方谋法。建立羡有限比元模喜型的寄基本熊步骤斯（6的）建立晴有限炒元模福型的允一般炊过程（6萍）模贸型检持查和喜处理一般长来说笨，用醒自动忧或半治自动案网格旷划分匆方法督划分习出来冈的网医格模摇型还躬不能命立即罩应用缘瑞于分僵析。窄由于昂结构狸和网辛格生专成过景程的笛复杂辣性，鉴划分恩出来绍的网防格或胜多或腐少存握在一西些问喇题，赠如网森格形监状较冶差，絮单元迅和节娘点编密号顺马序不赶合理谊等，结这些春都将战影响覆有限吩元计坏算的异计算倘精度偶和计随算时萍间。（7棕）边地界条拜件定苏义在对超结构忠进行盛网格兼划分锄后称逐为离容散模侮型，晨它还匙不是公有限暂元模典型，评只有出在网慎格模亮型上番定义漂了所河需要替的各递类边般界条谦件后傍，网逼格模迅型才宅能成著为完怠整的送有限经元模陪型。建立贝有限贵元模捐型的忘基本被步骤袭（7鞭）有限愚元模蕉型的见输入俗数据（1油）节豪点数六据：债每个悔节点青的编桐号、川坐标施值等愉；（2授）单司元数冰据a）由单元负类状型；b）改单元盖编号租和组档成单游元的猎节点货编号坡；c）秒单元烦材料豪特性网，如姿弹性瞎模量卸、泊赛松比同、密摔度等数；d）笑单元默物理妇特征垄值，由如弹挡簧单壮元的彩刚度顿、单者元厚忌度等酱；e）梅一维冶单元榆的截蛇面特烟征值签，如返截面展面积附、惯阿性矩形等；f）栏相关呀几何渣数据暖；（3桨）边裂界条待件数窜据a）深位移帐约束限数据洞；b束）载洲荷条将件数燥据；窜c）蚂其他仔边界详数据鸦。建立渡有限海元模麻型的闹基本利步骤繁（8骗）有限池元模特型的允单元迹类型（1缝）平伤面应略力单纵元，还平面好应变挠单元参；（2梁）轴妄对称杆实体蜂单元括，空颗间实绿体单朋元；（3疫）板禁单元杏，壳匠单元消，轴洪对称局壳单诊元；（4采）杆距单元胶；（5刻）梁狭单元提；（6果）弹佛簧单缘瑞元；（7葡）间久隙单严元；（8乡丰）界叙面单锈元；（9歌）刚追体单暗元；（1妹0）眉约束朝单元筒。建立尿有限盲元模吵型的事基本亲步骤彻（9迅）有限辰元分场析的久核心镰——虏节点（1纤）构祸件的索连接统关系利通过讲节点（2眨）物粉理意摸义：腰传力萝途径*单右元在贵节点取上变旧形协聪调*通耗过节厕点传锻力确保揭梁上街有节吐点传载力动力慕问题微有限农元基歪本概吊念（倚1）动力善问题丘有限迟元基伴本概遮念（滋2）自由昌振动刘分析当动叹荷载喘为零腥，由奸初始找位移落和初君始速生度引无起的蚁结构伸振动互称作扇自由拨振动相。自轧由振觉动分齿析是晚求解守结构挽作简昨谐振静动时钞的固箩有频粗率和栗振动逆形式弄(振如型)裹。最规后归壤结为里广义呢特征黎值的弱求解锐问题怕或转刷换为汁标准跪特征枝值的聋求解怒问题阻。动力写问题暴有限摩元基溉本概尺念（蛇3）动力重响应抢分析由于议动荷崖载引务起的再结构昆振动壶称作皂受迫夫振动环或动冷力响朋应。辉受迫腹振动推分析悬是求爱解结只构的务动响痰应(答动位票移、敌动内旋力等举)。常可采槐用“银振型善叠加黄法”摘和“愉直接般积分伟法”宏(或则称“筑逐步贿积分棍法”丑)。动力浙问题留有限浴元基富本概公念（鸣4）集中劝质量末矩阵将全嘴部质漆量换映算成饲集中羊质量馒放在烘结点陆上，坟形成悦集中榆质量徒矩阵五。一致挽质量视矩阵根据裤能量宏原理金计算螺每一竞单元湿的质水量影贝响系咱数，懂形成瘦一致还质量谱矩阵匠。动力吓问题着有限闯元基阁本概万念（乐5）动力窗方程悼与静何力方奖程的等区别(1衔)碍动力宫方程终比静益力方油程要墙多建伤立一亡个质冠量矩牧阵M镰和阻原尼矩看阵C按。(2记)溜静力产方程沿为线构性代陶数方暂程组流，动爱力方吊程为错关于禁时间梅的二陕阶微异分方副程组梢。(3捎)榨静力艇问题阵要寻融求线格性代当数方辅程组源的有势效解耕法，料动力救问题距要寻傍求二叮阶常掀微分睁方程耽组的慎有效洽解法怖。集中扫质量温矩阵延（1手）单元哲质量严矩阵(1洽)将刊分布粱质量统按某等种原进则换牵算成泄结点歇集中部质量屋，按聪单元哥动力斑自由车度顺拴序放宝入相踢应位袄置，贷即可金形成膛单元铸集中虹质量明矩阵馋。(2辞)当捉质量其均匀语分布驾时，桌最简膀单且弱常用沟的方奴法是灿按照予结点匆所分跨担的泻线段坐、面抖积和押体积昌确定扛该结青点的屯集中布质量跟大小事。(3失)因灭为假但设质回量集蜓中成戒质点鸣，故刚没有仰转动尖惯量凡，与韵转动决自由速度相蔬应的雨惯量铃为零越。集中泪质量搬矩阵姿（2源）集中必质量艰矩阵低（3辽）集中筒质量烈矩阵亩（4负）集中赴质量甩矩阵眉（5南）总体召质量隆矩阵按照弦与集阵成总蕉体刚象度矩涉阵相什同的戒方法叶，可贪形成电总体盛质量腾矩阵稀。单元核集中虫质量绩矩阵傅为对体角矩恢阵，垦集成猜的总绣体质绍量矩壳阵也葛为对萄角矩枯阵，绕其中浑包括坐与转等动自崖由度馅对应辟的零谢对角六线元穴素。喘但如丽果一地个转截动自稿由度疾对应塌的是泄一个捎具有品有限姑转动桥惯量银的刚瞧体质悦量，语则该米自由惠度对陵应的残对角炕线元厉素为奴转动脆惯量钱。一致缺质量稿矩阵当采忙用与吊建立嫩单元奇刚度哪矩阵款相同纯的形亮函数气(即干单元半动位恰移与袭静位对移取碎相同报的位新移模娱式)之，求盏得的翠单元井质量市矩阵次称作矛单元瞧一致半质量职矩阵旋，由坛此集坟成总拨体一心致质压量矩闹阵。一般叫说来问，用住一致条质量未矩阵江算得泰的频烦率是分结构押真实求频率剧的上农限，历用集酒中质留量矩潮阵算桐得的淋频率充是结走构真屋实频医率的芒下限坐；单油元一肤致质过量矩稿阵为切满阵杆，数敏值计辟算费哲时；吓总体表一致炊质量顷矩阵犁具有剖总体扮刚度芝矩阵毒同样别的带响宽。虾集中帅质量秤矩阵暖为对叼角阵久，占霸用内眯存较蝴少，邀计算济简单缩慧。工死程上口采用涨集中蛛质量毒矩阵控计算尸的情代况居奖多。重力泻荷载醋代表啦值（忙1）地震盐作用躲与结讨构质拍量（奇大小稀和分里布）馅密切迈相关筛，需贞要规查定质戴量的鸦计算棚方法昂。结构枯抗震肠设计嘱时所避考虑饭的重就力荷有载，裤称为龙重力祝荷载委代表少值。芒重力钓荷载么分为恒载忧（自杏重）和活载珍（可桂变荷宣载）两种春。地鹅震发访生时吨的活捞载水雨平一纸般小冻于标馆准值得，采背用组煮合值经系数状考虑揉活载文的折灿减。《抗泼震规糊范》智规定必：重力咬荷载鬼代表请值（只2）组合期值系听数可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面积灰荷载0.5屋面活荷载不计入按实际情况计算的楼面活荷载1.0按等效均布荷载计算的楼面活荷载藏书库、档案馆0.8其它民用建筑0.5吊车悬吊物重力硬钩吊车0.3软钩吊车不计入单元叉阻尼万矩阵察（1饭）单元叔阻尼励矩阵渡（2逐）总体圣阻尼扑矩阵育（1额）阻尼裳矩阵总体库阻尼锦矩阵凤（2逃）第2辅讲味结伪构抗膊震分突析模耕型§2崭-1派地震欺动输何入时逢的结甩构动黑力方讨程§2熄-2穷采用鱼有限耐元法纽奉建立奋结构渣抗震牙分析挽模型§2吨-3各高层赤建筑赠结构寄抗震童分析壤模型高层浙建筑趁结构鼻分析欺的计新算模邀型常用求的高监层建戏筑结杨构分餐析软趴件主漂要采吹用的焰三类品计算弦模型夜：三维暗空间话有限朵元分脸析模客型平面修结构贯空间哲协同希工作浓分析畜模型高精折度有哨限元介平面芝分析材模型愁。其中刚，以研第一哲类和泡第三阶类应墓用最懒多。促高层涛建筑博结构吊按三蹲维空郊间结冶构分尊析采洁用有此限元努方法蛋，对脱于框剖架梁木、柱戒、剪毅力墙浓和楼罗板分梯述如砖下：高层页建筑吓结构雪分析赤的三萌维空劝间模居型（删1）框架舅的梁禁和柱一般芳采用唯空间唇线形认杆元逐。杆依元每保端有葬6个步自由饶度（辰3个轮平移尾，3邀个转周动）高层冠建筑易结构仿分析烦的三肯维空造间模骗型（耗2）剪力任墙采用边的有乔限单絮元主僻要有扭：开口龙薄壁砌杆元板壳骗单元墙元镶边凝膜元墙组暮元高层尊建筑惩结构呈分析戏的三仪维空歼间模援型（昂3）普通擦楼板在高仿层建昌筑结捕构分畏析的狼三维城空间薪模型饰中，敢有4昂种模年型：楼板漂整体殃平面晕内无读限刚弹性辰楼板楼板惯分块绞平面睛内无润限刚楼板微分块恨平面删内无甚限刚苹并带里有弹禁性连纸接带高层销建筑南结构授分析核的三点维空滋间模恨型（攻4）普通叉楼板楼板齐的作盒用除疫了承买受竖跃向荷弃载外悲(楼啊板产捕生竖植向挠最度和既受弯尿)，朵在水建平荷线载作芝用下润，楼导板把皆各个砌抗侧拨力结您构联巷系在乘一起小，共资同受逼力。规这里枯所说恨的刚性趋楼板或和弹跑性楼隆板，四是指育在水江平荷酿载作北用下津楼板病在其芹自身豪平面插内的励性质贫，因昨此也怖是计客算的挽假定。高层锄建筑艳结构忠分析米的三优维空座间模谦型（傲5）普通屠楼板在水啄平荷建载作蜡用下者，楼惕板相塔当于婚一个饭水平荣放置匪的梁狗，它惯具有途有限极刚度慨，它录会有男水平寄方向锡的弯半曲变牺形(菌楼板遮平面券内)谦，称声为弹缘瑞性楼栋板。菌弹性简楼板宽假定姥下，掠在同炉一楼耐板平岸面内览的杆夺件两孙端有劫相对撕位移理，节坝点的捷计算垂自由仁度(壤或未麻知量田)都榆是独脱立的肿。高层调建筑改结构遇分析魄的三谋维空油间模留型（际6）普通蔽楼板为了狠简化铜计算矿，通吴常把劣楼板苍看成星在平宰面内拳无限嚼刚性群，楼向板在熄其自义身平某面内逆没有蛇任何谜变形懒，就温称为疏刚性瓶楼板休假定愉。由楼于这池个假机定，腾在同鸣一楼泳板平篇面内退的杆研件没差有相渡对位蜓移，适即平哥移自松由度冷不独鸣立，裂可大盆大减揉少计个算未爬知量狭。由华于通延常房把屋的羽面积愁很大昨，楼休板实疤际变酬形很盈小，俊这种欣假定瞎是符包合实框际的阻。高层恶建筑澡结构壳分析播的三过维空租间模阿型（徒7）普通爷楼板刚性拿楼板抗又有源两种态情况糖：1)粮楼板级只能辽在其锁平面墨内发忙生刚户体平离移，烧即每胀个楼洽层平然面只来有一炊个自数由度陆x(饥或y雨)；2)溜楼板具在其津平面莲内发殃生刚网体转泛动，宝即在降每个匹楼层叮平面胁有三范个自夜由度采x、雪y、θ。通常累都同找时假录定在嫩水平谋荷载请作用精下，胸楼板球平面耍外没签有刚有度。高层储建筑宽结构肺分析堡的三长维空谎间模绘型（么8）普通国楼板由于务假定英楼板纺平面再内无监限刚粘性，炼每个贿楼层秒只有伟三个标自由罢度，驳梁柱资的独糖立自塔由度济都减赵少，执可大肝大减拿少计黄算自特由度堆及未痰知量扔。高层纪建筑称结构伴分析劣的三拿维空树间模革型（侵9）普通旁楼板空间滴结构撇计算迎与空遇间协庸同计蔽算不典同，扔空间猫结构德是整区体计脂算的多，凡磁是相后交的谣各个虑杆件烘都互呜相关毕联，馒由于补要求馆结点避位移安连续黎，在插水平窃荷载软作用绪下无垂论哪辨个方驾向的肿杆件诵在结阅点变狭形必割须一因致，健杆端距竖向笑位移歼也必挤须协笋调。资不过青，由毯于刚迅性楼凤板假负定，徒在楼管板平继面内锡的杆拳件两产端仍宏然没铃有相搅对位虫移，策无法袋计算懂这些党杆件月的轴羽向变厦形和侄内力姿。高层评建筑始结构胃分析舅的三鞭维空捉间模螺型（吴10颜）普通蔬楼板应当甚说明芬的是执，在置大多贺数建引筑结缴构中闲，楼爱板平晕面内悲无限辉刚性贸假定动是符危合实壳际的坚，计饿算结疾果的症误差理很小逮，楼择板平牛面内意梁的短轴向列力也散很小恼，可司以忽评略。晒这种欢空间滤结构小计算塑应用阔十分共广泛穴，基减本符塌合实锻际，钻可以旅满足延需要险。只拳在下购列两烟种情厌况下畜需要块考虑哄更精忍确的抖弹性菌楼板满假定叨的计戴算方淘法：普通达楼板(1欣)结骄构平侦面布走置狭搜长，植或楼津板开皇洞或斯局部宾凸出捕造成隔楼板见有狭饥长部煤分，希在水穴平荷胡载下半楼板他作为盈水平阀梁会显有较服大变韵形，咬这时碰必须补采用体弹性胡楼板胶假定取进行袖计算动。高层仆建筑惩结构负分析柿的三候维空辛间模贞型（参11泰）普通各楼板(2社)结箭构中汇有转解换层鸦，或绘有伸令臂结交构，豆必须颠得到钻转换蹈结构萝及伸中臂结边构上摄、下斗弦杆疲轴向复力，狸而上肾、下敌弦杆涌都在颜楼板雄平面舞内，凉忽略秒其轴拾向变床形将版造成旨较大秃误差誉。对忘于这塞种情机况，决方法腐之一搭是，甚不采僚用楼搂板无烟限刚班性假浙定，撑按计万算类炭型4拾进行陷计算沿，此谊时计蚀算工咽作量推将大妖大增达加；汇方法宣之二遭是，蚊在用廊本方踏法作晃整体珍计算馆后，棕再采惨用局运部计悉算方鄙法对眯转换脖结构关或伸承臂结滋构做乞补充单计算至。高层淋建筑满结构蓬分析茫的三眉维空货间模货型（荷12翻）普通贷楼板弹性撇楼板升假定街：空到间杆销件，梯每个帖节点独有独顶立的摘6个淡自由碧度，计楼板妥在其掌平面肿内有茶变形欲。这透种计晴算方迁法既惯可得食到梁遣、柱伪构件茶的所趴有变卖形和绢内力纽奉，又鱼可以烟计算萌结构琴扭转料和楼盆板变秀形，翠是相拒对更速为精睁确的逼一种蚁计算霉方法情，但盆是，钢计算悦自由创度及泽未知酿量大岭大增凤加，紧这种肆计算件方法浊并不察是在江所有昌商用壳程序王中都焰有。高层越建筑葬结构宋分析戴的三辨维空齐间模逝型（校13妹）转换败层厚半板当剪蜡力墙宪采用橡板壳洒单元抽、墙拢元等姿有限尽元模戚型时振，转五换层横结构论的厚拉板采抚用M增in鄙dl停in疤板理拢论及繁中厚拒板单哪元。当剪圈力墙孔简化晓为开个口薄关壁杆则元时茶，结味构为贩三维宏杆系抗模型麻，厚荷板不印能直础接考央虑，信须将盼实体供厚板负转化镰为等诱效交蔬叉梁阻系。高层诉建筑笑结构犁分析壤的三茅维空字间模棒型（絮14虹）平面取结构旧空间乌协同惭工作漂模型80若年代握以前扛国内稿高层抽建筑课结构穗最常遭用的刻结构艇分析倚模型杯。两个煤基本艰假定：（忆1）结构打被分倦成若锻干榀哑平面孟框架圣和平惊面剪管力墙麻，并缝把它播们作说为壁代式框论架处叼理；盛（2次）楼着板在墓自身同平面筝内无园限刚涨，楼梢面上丈任一泼榀框悲架或养剪力票墙的钉位移冈都可朴以由板座标幻玉原点请的三菠个位阵移来膛表示朵。计算检步骤：（厘1）按位渴移协移调条荷件，谱分配粗水平蛇力；纳（2旬）用北矩阵斗位移蚀法计拖算单霸榀平耐面框搜架杆陷件内雕力。剪力确墙平折面有拳限元保分析萍模型勒（1期）剪力使墙是摄平面惧结构精，又雪往往剥被门射窗洞布口划部分成鞭框架夫支墙廉或带挤连梁酱的肢均墙，袋其实蜻际受吴力状凉态与瞎前述嫁计算刊模型事有不楼同程赌度的忆差异誉。剪洗力墙惭平面率有限佳元分迅析模盆型利艇用三饭维空阅间分蜜析模寄型的北分析覆结果设对这毕种特呆别的筒局部蛮墙体死作进星一步狭的精锄确分耽析，揪并据摧此进西行配披筋。两种年分析辣单元：（昼1）普通午三角磁形单象元和食普通秒矩形秆单元垂；（崭2）档高精倾度单俯元。剪力绵墙平丸面有涌限元等分析语模型丧（2楼）高精改度三践角形金单元向：每狂个节聋点6沙个自规由度雀，故迷称为第三角塘形1砍8自骨由度京单元秤。高精我度矩惜形单浮元：睛采用锈的是笛8节筐点矩寺形等葵参单旺元。高精革度有嫂限元剂程序梳广泛贫用于框框支就剪力单墙的旦应力仔分析或、内堵力计荒算和歇配筋这设计缠上。赚不仅本可以救用于恋墙体角的某痒个局缠部，爬也可膝以用植于某毙一整理片墙借体；夸作用姑于该讲分析掀模型盖上的林力不很仅可闯以从典整体元分析烫以后酱的开卖口薄虏壁杆争元内跳查取类，也皂可以棋从整裂体分过析以筐后的玩墙元童等有竿限单议元内梨查取漫。高层嗽混凝拒土结耗构分慢析模航型的委选择蹲（1侧）整体事分析促模型钞的选佣择平、昂立面膨布置清简单命规划发的框晃架结肤构、运框剪诵结构虚：宜抢采用侄三维息空间准分析编模型模；可贼采用汽平面鉴框架胖空间皮协同论工作希分析渴模型宅。剪力俱墙结欧构、环筒体踩结构联和复重杂布击置的戚框架薪结构啦、框临剪结门构：涝三维以空间蹄分析泪模型双。高层嘴混凝峡土结辟构分月析模社型的捆选择属（2胳）整体荡分析届模型倚的选摩择对于险长墙颜、矮欢墙、泡多肢狼剪力葵墙、较悬挑背剪力谎墙和地变截妈面剪凭力墙碰：不比适合掠采用愈三维优空间遍分析则的开芦口薄案壁杆符元模柱型。或对于舟框支技剪力肌墙以结及洞级口不理对齐田的剪孤力墙辅，采捧用开狗口薄粪壁杆筛元模响型要街作简离化处专理，俘并应率在进巩行了秃整体策分析煎的基载础上撤，再洗用平碑面有笼限元锦程序轮对框课支局渴部进勉行二楚次有里限元居分析秤。高层武混凝私土结罢构分扶析模恩型的展选择亮（3走）楼板洽模型谣的选骆择对于嫁多数舍常规离高层万建筑正：采讯用楼被板平朋面内念无限橡刚度白假定枝。对于验多层涂和错皂层结绩构：育采用决楼板移平面碑内分柿块无齐限刚命假定容。对于眉楼板棕局部土开大天洞，网塔与故塔之产间设剥置连欢廊的刮多塔散结构俘以及进某些酬平面肆布置刃较特资殊的帝结构舟：采闭用楼乖板平垄面内舟分块雪无限绸刚并燥带有壤弹性京连接解板带百的假芽定。高层供混凝片土结院构分扁析模粒型的尼选择夫（4叛）楼板嫂模型会的选工择对于晓上述期三种重情况痒之外嚼的特择殊楼探板或切要求脏分析铲精度弦高的暂高层雪结构访：采棵用楼呼板为偶弹性剂板的营假定腾。下谱列情乡丰况考立虑平慌面内港楼盖哭刚度盗的影牛响：长宽土比大鼻于3傲、带煮端墙轿或榀寒刚度页悬殊还的结朵构具有掏复杂绸平面敲的建狠筑竖向奋体形裹变化沃较大拐的建零筑物高层还混凝坟土结忽构分扒析模厨型的湾选择优（5议）走廊弱连接宿舍狭长高层住宅核心筒部分弱连接高层孔混凝贫土结乳构分钉析模鲁型的较选择扁（6使）开大洞双塔裙房连接部位影响两塔振动周期高层五混凝骗土结春构分狼析模悄型的职选择辱（7旋）连体狭长弱连接高层蹄混凝秘土结愉构分责析软隙件的辛选择厦（1座）一般夺要求目前悼，高孟层建浑筑结巷构分案析与划设计局软件舒功能谎十分裁强，蝴包括揭：静醉力分肤析、投动力骄分析稼、构车件设杀计、穗结构阿施工屋图绘蓝制和甜材料慢分析校以及伤施工忧荷载牌模拟射分析鹿等。要正竞确理宴解并乖能区际分某策个及己某几齐个结恢构分例析软松件的甘整体助分析店模型面及楼备板平缎面内怀刚度烈的假遮定，芹并结圾合工鹅程对完象的惩实际娱情况炭正确炒地选阅用。高层劫混凝躬土结样构分趟析软跃件的搬选择痰（2席）我国纺《高挥规》塔对选拿择软捐件的摸规定体形腔复杂座、结停构布柏置复嗓杂时染，应挨至少陈采用丸两个桶不同巡寿的力免学模伴型的郊结构泻分析机软件勺进行冲整体霜计算窄，保芝证可咽行性报。B级欧高度性高层稼建筑铃和复碌杂高哑层建付筑，俯结构啦分析竟至少岂应采特用两康个不碧同力晒学模由型的愉三维哈空间被分析打软件错进行孟整体两内力堡和位印移计除算。对结杠构分怜析软寇件的伞计算尝结果赛应进连行分超析判羽断，籍确认疗其合涌理、御有效娇性。高层只建筑拆结构红分析骨和设蒸计程焰序现代狡高层皇建筑买向着腥体型诵复杂燃、功巴能多杜样的岂综合僚性发系展，分其结蚂构复滥杂，眼体量婆很大码，因友此其翼结构话分析技和设沾计一史般须知通过标程序货由计厅算机舒完成峡。目前访现有苦的结稠构分深析和梁设计梨程序此很多叮，其违计算阻模型扩和分妥析方铃法不乞尽相凑同，泼计算调结果睡的表最达方柱法也线各异池。所背以，炒在进向行结伍构分师析和新设计汇时，私首先颠要了蓄解现梯有结治构分壮析和僻设计前程序古各自放的特者点，言结合半所设腾计结蛛构的识具体振情况痛，选行用合把适的腊设计且软件体。结构繁分析身通用紧程序结构象分析年通用红程序具是指阶可用龙于机致械工梳程、旁航天折工程丧、船袭舶工馒程、馅交通覆工程象和土枯木工嫌程各祥领域贷的结扁构分岁析程柱序。降这类舟程序填的特苗点是闯单元窗种类祥多、雄适应饥能力帜强、台功能鸟齐全氧等，畏一般咏可用嚷来对阻高层饲建筑蚕结构霉进行昂静力岩和动东力分掀析。薪但由腔于这劝类程坛序没弹有考各虑高倘层建扫筑结荷构的营专业惹特点宇，而奇且未剪纳入学我国填现行镜规范降和标连准，枕所以筝一般饿仅用受于结我构分句析。结构举分析毯通用光程序爪——声SA镜P2吼00农0程套序大型捆有限粥元结揉构分舱析程巡寿序S舰AP祸20脂00在是由扯E.伸L.遇Wi熄ls斜on先等编逐制、奴美国惰CS颜I公僵司开慈发的批SA杯P系钻列结答构分联析程冠序，汽是我茅国结笋构工期程界正应用时较多尊的结绣构分奋析程傅序之命一。灯该程秃序可怪以模最拟众唐多的烂工程秘结构泰，包麦括房侄屋建元筑、称桥梁只、水首坝、夕油罐叉、地男下结呢构等饶。应企用S短AP参20电00省程序诊可以奖对上型述结那构进盈行线礼性及乏非线锋性静斯力分猛析、流动力崇反应屋谱分汁析、捏线性赔及非镰线性别动力盐时程危分析佛，特悠别是活地震吩作用忆及其扭效应校分析担，分普析结烧果可捏被组谎合后争用于翠结构俘设计耳。结构真分析芽通用码程序甩——慈SA用P2侮00盲0程金序SA决P2之00猜0程棋序对荐各种香荷载龙采用沃下述柄方式稿输入铲：静饰力荷昨载除店了在嫂结点贯上指民定的翠力和玻位移剑外，酱还有仆重力屿、压精力、盈温度鞋和预女应力采荷载旱；动桶力荷浊载可掘以用胖地面炎运动抽加速肤度反涛应谱冻的形桌式给界出，宜也可唱以用浅时变帅荷载胃形式弊和地条面运饥动加潮速度嫌形式话给出碍；对额桥梁稠结构喷可作至用车赖辆动悲荷载芹。结构吩分析踩通用购程序音——糟SA弦P2久00柴0程虹序SA虫P2葬00庸0程机序中绑有丰她富的践单元狂库。方其主驶要的仔单元弯类型使有：抵杆元瓣、板奋元、读壳元委、实胜体元植及线倘性（晒或非驼线性削）连护接单志元。放有绘披图模薄块及弯各种榜辅助埋模块艇（交觉互建赖摸器堡、设断计后替处理齿模块千、热煎传导暖分析流模块郊、桥滩梁分价析模旺块等驰）。结构跟分析巴通用寨程序俭——姿AN哨SY驳S程票序AN众SY猴S软丢件是闯融结逐构、斩流体拼、电恭场、略磁场勤、声植场分宅析于漫一体谎的大第型有自限元葬分析门软件祝，由虑美国傲AN拔SY拔S公技司开瓣发。抄软件膝主要乘包括获三部驰分：滋前处方理模粉块、升分析肾计算期模块乓和后亮处理告模块考。前伪处理巨模块陡提供察了一微个强戏大的表实体蛛建模建和网宫络划轮分工尤具，树用户副可以旅方便缘瑞地构狭造有蜜限元汤模型彼。结构礼分析祸通用偶程序南——份AN死SY骨S程塔序分析无计算巧模块群包括段结构赔分析粒（可伟进行贪线性轰分析伍、非立线性制分析描和高砖度非秀线性蹲分析草）、疑流体药动力暗学分恳析、耻电磁缝场分潮析、钥声场穿分析买、压蹦电分牲析以舟及多届物理掉场的拖耦合渐分析迈，可右模拟莲多种删介质障的相绵互作笋用，伏具有抄灵敏总度分挂析和丹优化茶分析再能力堆；后郑处理右模块寄可以倒将计姜算结毛果以指彩色乒等值歉线显乞示、伴梯度恼显示伙、矢腿量显充示、康立体视切片乏显示竭、透势明及灯半透宗明显齐示（艺可以萌看到伶结构饺内部贩）等斧方式浊显示封出来他，也龙可将驳计算仪结果甩以图冤表、巧曲线晴形式啄显示梦或输慕出。结构代分析耽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