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YJK动力弹塑性时程分析详解

8.955100e-005 -8.381950e-005 -2.350330e-004 -7.782120e-004 -7.265580e-004 -4.008440e-004 … SW: 1.855060e-004 9.636760e-005 2.856650e-004 2.530350e-004 4.269670e-004 3.687970e-004 5.499770e-004 … 地震波标示符说明
目标最佳。
2 弹塑性时程分析流程
完整的弹塑性时程分析过程如下图所示,程序提供下图所有功能模块,计算完成后以图 形和表格的方式输出超限结构弹塑性分析报告所用数据。
线弹性分析 与设计
分析与设计 施工图
选择地震波
3组或7组
弹塑性时程 分析
生成数据
含钢筋数据
动力方程求解
NewMark数 00200 -0.00200 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 0.00000 -0.00100 0.00000 -0.00000 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 0.00000 -0.00200 0.00200 0.00100 -0.00000 -0.00100 … 对话框中参数应按如下方式设置: 步长设置:0.02; 故数据起始行号:5,因前 5 行数据为说明行; 一行数据个数:5。
4.1.2 地震波选择
弹塑性动力时程分析结果,对地震波的依赖程度比较高。同一结构,采用不同的地震波, 计算结果可能有非常明显的差异。依据《高规》[4]5.5.1 条第 6 款:进行动力弹塑性计算时, 地面运动的加速度时程的选取、预估罕遇地震作用时的峰值加速度取值以及计算结果的选用 应符合该规程第 4.3.5 的规定。
称为“主波文件名-次波文件名”,点击“打开导入目录”即可切换到文件生成目录对文件 进行校核。
实例如下: $ LOMA PRIETA HISTORY AT ANGLE 90 IN G UNITS $ GIVEN IN EQUAL TIME STEPS OF 0.02 SECONDS $ USED IN ETABS EXAMPLES EX13, EX14 AND EXAMPLE $ ACC ACC ACC ACC ACC
楼层时程曲线
后处理查看
各层包络曲线
构件损伤
性能设计结果
图 2 弹塑性时程分析流程
根据弹塑性分析流程,设置的功能按钮如下图,依次点击按钮即可完成弹塑性时程分析 与结果查看。
图 3 弹塑性分析主菜单
3 线弹性分析与设计
弹塑性分析模块不单独设置建模模块,直接接力 YJK 上部结构的模型。弹塑性分析所用 模型,可以是最终用于成图的模型,也可以是经过适当简化的模型。适当简化是指经过简化 后的弹塑性分析模型,弹性阶段的主要计算结果应与多遇地震分析模型的计算结果基本相同, 两种模型的边界条件(嵌固约束)、主要振型周期、振型和总地震作用应一致[3]。
★弹塑性时程分析:考虑构件材料的非线性性能,混凝土、钢筋与钢材的滞回特性。除 了材料以外,其它各项参数的考虑方法与弹性时程分析相同。程序同时给出弹性与弹塑性时 程分析功能,目的是方便工程师通过比对弹性与弹塑性结果,更好的对计算结果和结构抗震 性能做出判断。
材料强度代表值: 包含三种材料强度。目前只放开标准值选项。 ★设计值:按《混规》4.1.4 条取混凝土材料的峰值强度,按 4.2.3 条取钢筋峰值强度;
图 7 自动筛选地震波组合对话框
4.1.3 弹塑性计算参数
生成弹塑性数据之前,应先对参数进行设置。点击主菜单弹塑性计算参数按钮,将弹出 参数设置对话框如图 8 所示。计算参数对话框分三个选项页:模型参数、构件参数与计算 参数。
4.1.3.1 模型参数
图 8 参数设置对话框
输出模型: 包含三项计算内容,既可同时勾选,也可任意两两组合或者只选其中某一项内容进行计
图 5 地震波选择及参数设置对话框 图 6 添加地震波对话框
上面对话框中显示的是按场地特征周期分类的天然波与人工波数据,每个场地特征周期 下均有上百条地震波供选择。
(1) 如果工程师已经确定分析用的天然地震波和人工地震波,可以直接从天然地震波组 和人工地震波列表中选定相应的地震波后,点击列表框下的选择按钮将地震波添加到中下部 的已选地震波列表。点击确定添加已选中的地震波组。
算。 ★周期分析:用于线弹性周期的求解,该模型与构件参数选项页中不出钢筋模型按钮组
合,可以对带钢筋与不带钢筋模型进行线弹性周期求解。线弹性周期分析结果可以查看结构 的动力特性(周期与振型动画可在振型显示菜单下查看),方便与多遇地震分析模型的相应 结果进行比对。
★弹性时程分析:此处的弹性时程与弹性时程模块的求解方式是不同的,弹性时程模块 采用振型叠加法进行求解,本模块采用直接积分法进行求解,整个过程材料保持为线弹性。
4 按钮功能说明
4.1 参数设置 4.1.1 用户波导入
此功能用于导入用户拥有(YJK 地震波库以外)的地震波。既支持导入 YJK 格式地震波, 也可以导入其它软件支持格式地震波。正确填写所需参数后即可将用户波导入 YJK-EP 地震 波库。
如果工程师需要添加自定义的 YJK 格式地震波。可先按 YJK 支持的地震波数据,写好文 本文件,示例自定义地震波的格式如下: $wavename C: NW D: 0.005 PW:
一、操作说明
1 安装和运行环境说明
本软件具备独立的数据生成、计算以及后处理功能,但不具备建模和配筋设计功能,必 须依托于和配合 YJK 已有产品的建模与配筋设计功能使用。与 YJK-A 产品一同安装,点击安 装文件(.exe 文件)后,按提示逐步进行及即可完成安装,安装完成后,在主菜单上可看到 本软件的菜单按钮(如图 1)。
(2) 如果没有明确限定使用哪条地震波,可以使用 YJK“自动筛选符合规范要求地震波 组合”功能由程序自动选择。点击图 6 中自动筛选符合规范要求地震波组合按钮,在弹出 对话框(如下图)中,先添加备选的天然波和人工波,再指定筛选波的条件以及人工波与天 然波数后(一般为 1 条人工波和 2 条天然波,或者 2 条人工波和 5 条天然波)。点击筛选地 震波组合按钮后,程序按要求自动选出多个符合要求的地震波组合。
图 1 弹塑性分析菜单位置图
由于弹塑性计算内容多,数据存储与交互量大,若将中间计算数据存放于硬盘,将大幅
降低计算效率。因此,建议配置 64 位操作系统,并且保证有充分的内存完成整个计算,软
件正常运行的最低配置和建议配置见下表。
项次
最低配置
建议配置
操作系统版本
XP
Win7
CPU
Intel 酷睿 i3 或者更高,否则计 Intel 酷睿 i7,主频 3.0GHz 及以上
$: 地震波说明行,(该行可省略) C: 地震波类型,NW:天然波;AW:人工波,(该行可省略)
D: 地震波步长,(该行不可省略) PW: 主波数据起始标志,(如有主波数据,该行必须有) SW: 次波数据起始标志,(如有次波数据,该行必须有) 保存好地震波数据文件后(注意将数据文件后缀名取为.txt 或.TH,否则会被过滤掉), 点击对话框(图 4)左上角“添加文件”按钮,在弹出对话框中选择一个或多个 YJK 格式地 震波数据文件,点击“导入”按钮后,程序会导入用户定义的 YJK 格式地震波数据。YJK 格 式地震波示例文件 ExampleWave.txt 可在安装目录下 WaveData\UserWaves 文件夹中查看。
弹塑性分析应当考虑模型的实际配筋[4]。在方案初始评估阶段,未形成施工图之前,生 成数据时自动依据构件的配筋面积并考虑构造要求生成构件的钢筋,此时弹塑性时程分析用 模型已带上钢筋。如果已经在施工图模块修改过梁、柱、墙的施工图,并保存了施工图数据, 程序生成弹塑性分析模型时将读取用户保存后的钢筋作为模型的实际配筋。
第 4.3.5 条的主要要求有: (1) 选择 3 组或者 7 组地震波。 (2) 地震波的“有效持续时间”不宜小于周期的 5 倍,并且应大于 15s。 (3) 多组地震时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震 影响系数曲线在统计意义上相符。条文说明中对统计意义相符的解释为:在对应于结构主要 振型的周期点上相差不大于 20%。 若通过人工选择,一般情况下很难一次性选择到同时满足上述要求的地震波,往往需要 多次试算,模型体量大时非常耗时。目前 YJK 程序提供自动选波功能。自动选波功能具有波 库丰富,效率高的特点。点击地震波选择按钮,将弹出图 5 所示对话框,再点击图中添加 地震波按钮,将弹出图 6 所示地震波添加对话框。
如果不做任何简化处理能顺利完成计算是最为理想的,因为模型简化多少会带来偏差, 但准确合理地简化模型有利于提高计算速度与稳定性。工程师可以根据实际经验简化模型后 再进行弹塑性时程分析。程序将提供自动简化模型的功能,主要是去除次要的梁,如对形成 结构抗侧力体系作用不大的次梁、悬臂梁等。简化后的模型可以通过图形查看,以后版本程 序将允许用户对自动简化后的模型进行交互修改。
图 4 导入自定义波对话框 如果工程师需要添加非 YJK 格式的自定义波。可通过上述对话框中的自由数据格式地震 波导入功能导入。 用户添加的每个数据文件中应只有一个方向的地震波数据,需通过主波与次波文件合并 组成 YJK 数据格式文件。点击“自由数据格式地震波”按钮后,用户根据需要导入的地震波 文件中的数据排列方式设置对话框中的相关参数(见下面例题), 选择需要导入的主次地 震波文件后,点击“导入与合并”按钮,程序即会自动合并两文件中的数据。合并后文件名
算太慢
主频 2.8GHz
主板
无特殊要求,主流主板提供商 七彩虹 iGame Z97 烈焰战神 X
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