三向地震波的合理選取和人工定義

1、18.1。時(shí)程分析與三向地震波。時(shí)程分析與三向地震波18.2。三向地震波的合理選取。三向地震波的合理選取18.3。如何。如何人工定義地震波人工定義地震波18。三向地震波的合理選取和人工定義。三向地震波的合理選取和人工定義18.1。 時(shí)程分析與地震波時(shí)程分析與地震波 F彈性、彈塑性彈性、彈塑性時(shí)程分析均與地震波相關(guān)。時(shí)程分析均與地震波相關(guān)。FTAT、SATWE、PMSAP、EPDA等軟件時(shí)程分析時(shí)均等軟件時(shí)程分析時(shí)均需選取地震波。需選取地震波。F舊版軟件采用的是按照舊版軟件采用的是按照?qǐng)龅赝翀龅赝羺^(qū)分的單向地震波庫；區(qū)分的單向地震波庫； 新版軟件采用的是按照新版軟件采用的是按照特征周期特征周期區(qū)

2、分的三向地震波庫。區(qū)分的三向地震波庫。F三向地震波可以三向地震波可以退化退化為單向地震波進(jìn)行計(jì)算。為單向地震波進(jìn)行計(jì)算。F可以通過填寫文本文件的方式增加用戶地震波?？梢酝ㄟ^填寫文本文件的方式增加用戶地震波。F新抗震規(guī)范新抗震規(guī)范5.1.2條規(guī)定，條規(guī)定，“特別不規(guī)則的建筑、甲類建特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和表筑和表5.1.2-1所列高度范圍的高層建筑，所列高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用時(shí)程分應(yīng)采用時(shí)程分析法析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算”，“采用時(shí)程分析法采用時(shí)程分析法時(shí)，應(yīng)按建筑場地類別和設(shè)計(jì)地震分組選用不少于時(shí)，應(yīng)按建筑場地類別和設(shè)計(jì)地震分組選用不少于兩組兩組的實(shí)際強(qiáng)震記

3、錄的實(shí)際強(qiáng)震記錄和和一組人工模擬的加速度時(shí)程曲線一組人工模擬的加速度時(shí)程曲線”。F地震波與反應(yīng)譜應(yīng)在地震波與反應(yīng)譜應(yīng)在“統(tǒng)計(jì)意義上相符統(tǒng)計(jì)意義上相符”。F時(shí)程分析法時(shí)程分析法單波和平均值單波和平均值的底部剪力應(yīng)不小于按反應(yīng)譜的底部剪力應(yīng)不小于按反應(yīng)譜方法得到的底部剪力的方法得到的底部剪力的“65”和和“80”等限值。等限值。F新抗震規(guī)范新抗震規(guī)范5.5.3條規(guī)定，除可以采用簡化方法計(jì)算外的條規(guī)定，除可以采用簡化方法計(jì)算外的建筑結(jié)構(gòu)，可采用靜力彈塑性分析方法或建筑結(jié)構(gòu)，可采用靜力彈塑性分析方法或彈塑性時(shí)程分彈塑性時(shí)程分析方法析方法。18.2。三向地震波的合理選取。三向地震波的合理選取F按照規(guī)范的

4、要求，至少應(yīng)該選擇按照規(guī)范的要求，至少應(yīng)該選擇三條地震波三條地震波進(jìn)行地震時(shí)程進(jìn)行地震時(shí)程反應(yīng)的分析，并規(guī)定了反應(yīng)的分析，并規(guī)定了最小基底剪力最小基底剪力。當(dāng)計(jì)算的基底剪力。當(dāng)計(jì)算的基底剪力不滿足規(guī)范要求，則應(yīng)認(rèn)為該地震波不滿足規(guī)范要求，則應(yīng)認(rèn)為該地震波不合格不合格，應(yīng)重新選擇，應(yīng)重新選擇分析，直至選到合適的地震波為止。分析，直至選到合適的地震波為止。F而實(shí)際上，只有在建筑物所在地的地震波才有可能有意義而實(shí)際上，只有在建筑物所在地的地震波才有可能有意義。但是大多數(shù)地區(qū)不具備這個(gè)條件，則可以用實(shí)測(cè)的人工。但是大多數(shù)地區(qū)不具備這個(gè)條件，則可以用實(shí)測(cè)的人工波來代替。目前重要建筑物的波來代替。目前重要

5、建筑物的場地波場地波都是通過實(shí)測(cè)和人工都是通過實(shí)測(cè)和人工模擬產(chǎn)生的，即模擬產(chǎn)生的，即實(shí)測(cè)人工波實(shí)測(cè)人工波。選取地震波選取地震波實(shí)測(cè)地震波實(shí)測(cè)地震波特征參數(shù)特征參數(shù)實(shí)測(cè)地震波實(shí)測(cè)地震波反應(yīng)譜反應(yīng)譜周期(秒)規(guī)準(zhǔn)加速度譜1234563.69實(shí)測(cè)地震波實(shí)測(cè)地震波東南向東南向4040度作用度作用時(shí)間(秒)加速度方向：S50E，記錄時(shí)長：40.00秒實(shí)測(cè)地震波實(shí)測(cè)地震波西南向西南向5050度作用度作用時(shí)間(秒)加速度方向：S40W，記錄時(shí)長：40.00秒實(shí)測(cè)地震波實(shí)測(cè)地震波豎向作用豎向作用時(shí)間(秒)加速度方向：VERT，記錄時(shí)長：40.00秒保留的舊版地震波庫保留的舊版地震波庫18.3。如何人工定義地震

6、波如何人工定義地震波 F在當(dāng)前的工程目錄下建立相應(yīng)的地震波文件。在當(dāng)前的工程目錄下建立相應(yīng)的地震波文件。F文件名應(yīng)采用文件名應(yīng)采用“USER”加上加上“1”或或“2”或其他阿拉伯?dāng)?shù)或其他阿拉伯?dāng)?shù)字。字。F使用使用“.X”、“.Y”和和“.Z”文件后綴給出主方向、次方向文件后綴給出主方向、次方向和豎向所對(duì)應(yīng)的地震波波形。如果用戶給出了和豎向所對(duì)應(yīng)的地震波波形。如果用戶給出了無后綴無后綴的的文件，則認(rèn)為該文件中的內(nèi)容文件，則認(rèn)為該文件中的內(nèi)容為主方向?yàn)橹鞣较虻牡卣鸩úㄐ?。的地震波波形。F例如例如“USER1”、“USER2.X”、“USER2.Y”、“USER2.Z”等文件名都是合法的。等文件名都

7、是合法的。F文件中第一行輸入用戶地震波步數(shù)文件中第一行輸入用戶地震波步數(shù)N；在第；在第2第第N+1行寫行寫入地震波加速度值，單位任意，但要一致。入地震波加速度值，單位任意，但要一致。人工輸入地震波選擇人工輸入地震波選擇19.1。彈塑性分析目的、意義。彈塑性分析目的、意義19.2。彈塑性分析的規(guī)范規(guī)定。彈塑性分析的規(guī)范規(guī)定19.3。簡化彈塑性分析方法及適用范圍。簡化彈塑性分析方法及適用范圍19.4。靜力彈塑性分析方法。靜力彈塑性分析方法19.5。動(dòng)力彈塑性分析方法動(dòng)力彈塑性分析方法19。罕遇地震下三種薄弱層彈塑性變形。罕遇地震下三種薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算方法及其適用范圍驗(yàn)算方法及其適用范圍19.1

8、。彈塑性。彈塑性分析目的、意義分析目的、意義F三水準(zhǔn)設(shè)防中的三水準(zhǔn)設(shè)防中的“大震不倒大震不倒” ” 。F兩階段設(shè)計(jì)中的兩階段設(shè)計(jì)中的“第二階段第二階段彈塑性變形驗(yàn)算彈塑性變形驗(yàn)算”。F強(qiáng)震下變形驗(yàn)算的基本問題：計(jì)算和確定強(qiáng)震下變形驗(yàn)算的基本問題：計(jì)算和確定薄弱層薄弱層位移位移反應(yīng)和變形能力；通過改善結(jié)構(gòu)均勻性、加強(qiáng)薄弱層反應(yīng)和變形能力；通過改善結(jié)構(gòu)均勻性、加強(qiáng)薄弱層和薄弱部位使得層間位移角滿足和薄弱部位使得層間位移角滿足彈塑性變形驗(yàn)算彈塑性變形驗(yàn)算限值限值要求。要求。19.2。彈塑性分析的規(guī)范規(guī)定彈塑性分析的規(guī)范規(guī)定F建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50011-2001F高層混凝土結(jié)構(gòu)技

9、術(shù)規(guī)程高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ 3-2002F高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ99-98建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范v3.4.3條條 豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)應(yīng)（宜）應(yīng)（宜）進(jìn)行彈塑進(jìn)行彈塑 v 性變形分析性變形分析v3.6.2條條 彈塑性分析可以根據(jù)具體情況采用彈塑性分析可以根據(jù)具體情況采用 v 彈塑性彈塑性靜力靜力、時(shí)程時(shí)程、簡化簡化方法方法v5.5.2條條 何種結(jié)構(gòu)何種結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算需要進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算v5.5.3條條 彈塑性變形驗(yàn)算方法彈塑性變形驗(yàn)算方法v5.5.4條條 彈塑性分析的簡化方法彈塑性分析的簡化方法v5.5.5條條 彈塑性

10、層間彈塑性層間位移角限值位移角限值高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程v4.6.4條條 , 4.6.5條條 ,5.1.13條，條， 4.6.4條有具體規(guī)定條有具體規(guī)定基本遵從于基本遵從于建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程v5.3.6條條5.3.10條、條、5.4.4條、條、 5.5.3條，有具體條，有具體規(guī)定，有層間側(cè)移延性比規(guī)定規(guī)定，有層間側(cè)移延性比規(guī)定19.3。簡化彈塑性分析方法及應(yīng)用范圍簡化彈塑性分析方法及應(yīng)用范圍F新抗震規(guī)范新抗震規(guī)范5.5.3條規(guī)定，罕遇地震下薄弱層（部位）彈塑條規(guī)定，罕遇地震下薄弱層（部位）彈塑性變形驗(yàn)算可采

11、用下列方法：性變形驗(yàn)算可采用下列方法： “不超過不超過12層且層剛度無突層且層剛度無突變的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、單層鋼筋混凝土柱廠房可采用變的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、單層鋼筋混凝土柱廠房可采用5.5.4條的簡化計(jì)算方法。條的簡化計(jì)算方法。”F新抗震規(guī)范新抗震規(guī)范5.5.4條規(guī)定的條規(guī)定的簡化彈塑性簡化彈塑性分析方法包含兩方面分析方法包含兩方面內(nèi)容：內(nèi)容：F薄弱層按照樓層區(qū)分強(qiáng)度系數(shù)確定。薄弱層按照樓層區(qū)分強(qiáng)度系數(shù)確定。F彈塑性層間位移角由罕遇地震彈性層間位移角折減得到。彈塑性層間位移角由罕遇地震彈性層間位移角折減得到。F可以看出，簡化的彈塑性分析方法：可以看出，簡化的彈塑性分析方法：F有明確的適用范

12、圍，超出此范圍不能采用。有明確的適用范圍，超出此范圍不能采用。F薄弱層的判斷和相應(yīng)彈塑性層間位移角的確定均是估算結(jié)薄弱層的判斷和相應(yīng)彈塑性層間位移角的確定均是估算結(jié)果。果。19.4。靜力彈塑性分析方法。靜力彈塑性分析方法抗倒塌分析圖靜力彈塑性分析方法的特點(diǎn)靜力彈塑性分析方法的特點(diǎn)F靜力彈塑性分析方法是將靜力彈塑性分析方法是將動(dòng)力地震作用靜力化動(dòng)力地震作用靜力化的一種罕的一種罕遇地震分析方法。遇地震分析方法。F考慮結(jié)構(gòu)的考慮結(jié)構(gòu)的彈塑性性質(zhì)彈塑性性質(zhì)。F較動(dòng)力彈塑性分析方法能一定程度上較動(dòng)力彈塑性分析方法能一定程度上節(jié)省計(jì)算時(shí)間節(jié)省計(jì)算時(shí)間。F通過靜力推覆分析過程可以了解結(jié)構(gòu)的通過靜力推覆分析過

13、程可以了解結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力抗倒塌能力。F通過通過能力譜能力譜方法可以得到結(jié)構(gòu)的罕遇地震下最大彈塑性方法可以得到結(jié)構(gòu)的罕遇地震下最大彈塑性位移角。位移角。F能力譜方法存在能力譜方法存在“以第一振型振動(dòng)為主、結(jié)構(gòu)可以等效以第一振型振動(dòng)為主、結(jié)構(gòu)可以等效為單自由度體系為單自由度體系”等前提假定，能否適用于超高層結(jié)構(gòu)等前提假定，能否適用于超高層結(jié)構(gòu)仍然需要探討；但推覆分析過程有一定的普適性。仍然需要探討；但推覆分析過程有一定的普適性。19.5。動(dòng)力彈塑性分析方法。動(dòng)力彈塑性分析方法動(dòng)力彈塑性分析方法的特點(diǎn)動(dòng)力彈塑性分析方法的特點(diǎn)F將罕遇地震作用以較為將罕遇地震作用以較為真實(shí)真實(shí)的加速度時(shí)程方式進(jìn)行輸入

14、。的加速度時(shí)程方式進(jìn)行輸入。F考慮結(jié)構(gòu)的考慮結(jié)構(gòu)的彈塑性性質(zhì)彈塑性性質(zhì)。F對(duì)結(jié)構(gòu)沒有過多限制其應(yīng)用范圍的基本假定，對(duì)結(jié)構(gòu)沒有過多限制其應(yīng)用范圍的基本假定，適用范圍適用范圍廣泛廣泛，可以認(rèn)為是一種，可以認(rèn)為是一種仿真仿真分析方法。分析方法。F多條地震波分析時(shí)，計(jì)算時(shí)間相對(duì)較長。多條地震波分析時(shí)，計(jì)算時(shí)間相對(duì)較長。F選取不同的地震波進(jìn)行分析時(shí)，計(jì)算結(jié)果可能選取不同的地震波進(jìn)行分析時(shí)，計(jì)算結(jié)果可能差別較大差別較大，需要使用者進(jìn)行需要使用者進(jìn)行合理的判斷合理的判斷。20.120.1。彈塑性分析軟件整體功能簡介。彈塑性分析軟件整體功能簡介20.220.2。彈塑性靜力分析軟件。彈塑性靜力分析軟件PUSHP

15、USH簡介簡介20.320.3。彈塑性靜力分析軟件。彈塑性靜力分析軟件PUSHPUSH工程實(shí)例工程實(shí)例20.420.4。彈塑性靜力分析軟件。彈塑性靜力分析軟件PUSHPUSH驗(yàn)證驗(yàn)證2020。彈塑性靜力分析的正確應(yīng)用和普及彈塑性靜力分析的正確應(yīng)用和普及20.1。彈塑性分析軟件整體功能簡介彈塑性分析軟件整體功能簡介20.2。彈塑性靜力分析軟件。彈塑性靜力分析軟件PUSH簡介簡介F較為先進(jìn)的單元類型。較為先進(jìn)的單元類型。F先進(jìn)的先進(jìn)的弧長法弧長法加載策略。加載策略。F非線性方程疊代方法的多種選擇。非線性方程疊代方法的多種選擇。F波前法解線性方程。波前法解線性方程。F病態(tài)方程病態(tài)方程的特殊解法處理。

16、的特殊解法處理。F接力接力SATWE、PMSAP程序，適應(yīng)的結(jié)構(gòu)類型廣泛。程序，適應(yīng)的結(jié)構(gòu)類型廣泛。PUSH軟件主要參數(shù)說明軟件主要參數(shù)說明F荷載類型荷載類型：有倒三角形和矩形兩種選擇，通?？梢赃x擇：有倒三角形和矩形兩種選擇，通?？梢赃x擇倒三角形。倒三角形。F基底剪力與總重量的比值基底剪力與總重量的比值：通過該參數(shù)定義側(cè)向荷載的：通過該參數(shù)定義側(cè)向荷載的總和，比如填總和，比如填0.50.5意思是側(cè)向荷載總量最大可以施加到意思是側(cè)向荷載總量最大可以施加到50%50%的結(jié)構(gòu)總重量。的結(jié)構(gòu)總重量。F荷載方向與荷載方向與X X軸的夾角軸的夾角：一次靜力彈塑性分析只在一個(gè)：一次靜力彈塑性分析只在一個(gè)方向

17、上施加側(cè)向荷載，該荷載的方向通過荷載正向與方向上施加側(cè)向荷載，該荷載的方向通過荷載正向與X X軸正向的夾角決定。單位度。軸正向的夾角決定。單位度。F從頭運(yùn)行和接力運(yùn)行從頭運(yùn)行和接力運(yùn)行：PUSH軟件具有重啟動(dòng)功能。通軟件具有重啟動(dòng)功能。通過該功能可以接力原來的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行連續(xù)計(jì)算。過該功能可以接力原來的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行連續(xù)計(jì)算。F停機(jī)控制停機(jī)控制：配合重啟動(dòng)功能進(jìn)行計(jì)算步數(shù)選擇。：配合重啟動(dòng)功能進(jìn)行計(jì)算步數(shù)選擇。F材料參數(shù)調(diào)整材料參數(shù)調(diào)整：通過該系列參數(shù)的調(diào)整，可以按照用戶：通過該系列參數(shù)的調(diào)整，可以按照用戶實(shí)際情況調(diào)整混凝土和鋼的單軸本構(gòu)關(guān)系曲線形狀，考實(shí)際情況調(diào)整混凝土和鋼的單軸本構(gòu)關(guān)系曲線形

18、狀，考慮混凝土破壞、受到約束等情況。慮混凝土破壞、受到約束等情況。 F鉸的相對(duì)剛度界限鉸的相對(duì)剛度界限：為桿件塑性鉸的判斷條件，例如填：為桿件塑性鉸的判斷條件，例如填入入0.80.8的含義是桿端截面的剛度與初始剛度相比退化了的含義是桿端截面的剛度與初始剛度相比退化了8080時(shí)認(rèn)為出現(xiàn)了塑性鉸。時(shí)認(rèn)為出現(xiàn)了塑性鉸。 F墻高斯點(diǎn)破壞條件墻高斯點(diǎn)破壞條件：剪力墻通過用戶給出破壞應(yīng)變界限：剪力墻通過用戶給出破壞應(yīng)變界限來判斷破壞情況。來判斷破壞情況。 F桿元細(xì)分、墻元細(xì)分桿元細(xì)分、墻元細(xì)分：用戶可以人為的細(xì)分桿件單元。：用戶可以人為的細(xì)分桿件單元。F樓板考慮為梁翼緣的相對(duì)寬度樓板考慮為梁翼緣的相對(duì)寬度

19、：通過該參數(shù)，用戶可以：通過該參數(shù)，用戶可以考慮樓板對(duì)于梁的剛度貢獻(xiàn)?？紤]樓板對(duì)于梁的剛度貢獻(xiàn)。20.3。彈塑性靜力分析軟件。彈塑性靜力分析軟件PUSH工程實(shí)例工程實(shí)例高層混凝土結(jié)構(gòu)高層混凝土結(jié)構(gòu) 高層鋼結(jié)構(gòu)高層鋼結(jié)構(gòu) 20.4。彈塑性靜力分析軟件。彈塑性靜力分析軟件PUSH工程實(shí)例工程實(shí)例單層鋼框架模型單層鋼框架模型11.21.41.61.822.2050100150200250300350abaqusPUSH荷載因子荷載因子- -位移曲線，位移曲線，PUSHPUSH與與ABAQUSABAQUS的比較的比較9層鋼框架模型層鋼框架模型11.051.11.151.21.251.301002003

20、00400500600700abaqus-0.01PUSH-0.01abaqus-1PUSH-1荷載因子荷載因子- -位移曲線，位移曲線，PUSHPUSH與與ABAQUSABAQUS的比較的比較00.20.40.60.811.20102030405060abaqusepsa混凝土框架模型混凝土框架模型荷載因子荷載因子- -位移曲線，位移曲線，PUSHPUSH與與ABAQUSABAQUS的比較的比較00.20.40.60.811.20100200300400500荷載因子荷載因子- -位移曲線，位移曲線，PUSHPUSH與與ABAQUSABAQUS的比較的比較11.11.21.31.41.51.

21、61.71.8050100150abaqusPUSH荷載因子荷載因子- -位移曲線，位移曲線，PUSHPUSH與與ABAQUSABAQUS的比較的比較11.522.533.544.5050100150200250abaqusrebar1abaqusrebar2pushrebar1pushrebar2pushrebar5abaqusrebar5荷載因子荷載因子- -位移曲線，位移曲線，PUSHPUSH與與ABAQUSABAQUS的比較的比較21.1。彈塑性動(dòng)力分析軟件。彈塑性動(dòng)力分析軟件EPDA簡介簡介21.2。彈塑性動(dòng)力分析軟件。彈塑性動(dòng)力分析軟件EPDA工程實(shí)例工程實(shí)例21.3。彈。彈塑性動(dòng)

22、力分析軟件塑性動(dòng)力分析軟件EPDA驗(yàn)證驗(yàn)證21。彈塑性動(dòng)力分析的正確應(yīng)用和討論。彈塑性動(dòng)力分析的正確應(yīng)用和討論21.1。彈塑性動(dòng)力分析軟件。彈塑性動(dòng)力分析軟件EPDA簡介簡介F 單元模型單元模型梁、桿、柱、撐采用纖維束模型梁、桿、柱、撐采用纖維束模型剪力墻采用彈塑性殼單元剪力墻采用彈塑性殼單元F 方程解法方程解法PCG解線性方程解線性方程多種解動(dòng)力微分方程方法多種解動(dòng)力微分方程方法多種解非線性方程方法多種解非線性方程方法F 接力接力SATWE、PMSAP程序，適用的結(jié)構(gòu)類型廣程序，適用的結(jié)構(gòu)類型廣泛泛彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析參數(shù)選擇彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析參數(shù)選擇EPDA軟件主要參數(shù)說明軟件主要參數(shù)說明F

23、“地震波作用方向角地震波作用方向角(度度)”：地震波主方向與結(jié)構(gòu)：地震波主方向與結(jié)構(gòu)X軸夾角，軸夾角，如用戶希望地震波主方向作用沿著如用戶希望地震波主方向作用沿著Y軸方向，此處應(yīng)添軸方向，此處應(yīng)添“90”。F“主分量峰值加速度主分量峰值加速度(cm/s2)”：地震烈度對(duì)應(yīng)的罕遇地震：地震烈度對(duì)應(yīng)的罕遇地震主方向峰值加速度。主方向峰值加速度。F“次分量峰值加速度次分量峰值加速度(cm/s2)”：地震烈度對(duì)應(yīng)的罕遇地震：地震烈度對(duì)應(yīng)的罕遇地震次方向峰值加速度。次方向峰值加速度。F“豎直分量峰值加速度豎直分量峰值加速度(cm/s2)”：地震烈度對(duì)應(yīng)的罕遇地：地震烈度對(duì)應(yīng)的罕遇地震豎直方向峰值加速度。

24、震豎直方向峰值加速度。F“混凝土本構(gòu)關(guān)系類型混凝土本構(gòu)關(guān)系類型”：用戶可以選擇：用戶可以選擇“雙線性模型雙線性模型”和和“三線性模型三線性模型”兩種混凝土本構(gòu)關(guān)系。兩種混凝土本構(gòu)關(guān)系。(壓)雙線性模型雙線性模型(壓)(壓)cE0tu強(qiáng)化弱化(壓)ctuc退化斜率退化起始界三線性模型三線性模型 混凝土本構(gòu)關(guān)系模型混凝土本構(gòu)關(guān)系模型 F“塑性鉸判斷方法塑性鉸判斷方法”：給出了：給出了“彈性積分點(diǎn)比例彈性積分點(diǎn)比例”和和“截截面剛度退化比例面剛度退化比例”兩種判斷桿系構(gòu)件的塑性鉸的方法。兩種判斷桿系構(gòu)件的塑性鉸的方法?！皬椥苑e分點(diǎn)比例彈性積分點(diǎn)比例”方法是按照構(gòu)件截面的積分點(diǎn)仍然保方法是按照構(gòu)件截面

25、的積分點(diǎn)仍然保持彈性的比例來判斷構(gòu)件的端部是否出現(xiàn)塑性鉸。持彈性的比例來判斷構(gòu)件的端部是否出現(xiàn)塑性鉸?！敖孛娼孛鎰偠韧嘶壤齽偠韧嘶壤笔前凑战Y(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后的桿端截面是按照結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后的桿端截面剛度與初始截面剛度的比值來判斷構(gòu)件是否形成塑性鉸。剛度與初始截面剛度的比值來判斷構(gòu)件是否形成塑性鉸。F“塑性鉸判斷參數(shù)塑性鉸判斷參數(shù)”：該參數(shù)與：該參數(shù)與“塑性鉸判斷方法塑性鉸判斷方法”相對(duì)相對(duì)應(yīng)，填入應(yīng)，填入0.00.01.01.0之間的一個(gè)數(shù)值。當(dāng)通過之間的一個(gè)數(shù)值。當(dāng)通過“彈性積分點(diǎn)比彈性積分點(diǎn)比例例”判斷塑性鉸時(shí)，如果填入判斷塑性鉸時(shí)，如果填入“0.3”0.3”表示表示“只有只有

26、3030的端的端截面積分點(diǎn)保持彈性時(shí)出現(xiàn)塑性鉸截面積分點(diǎn)保持彈性時(shí)出現(xiàn)塑性鉸”。當(dāng)選擇當(dāng)通過。當(dāng)選擇當(dāng)通過“截截面剛度退化比例面剛度退化比例”判斷塑性鉸時(shí)，如果填入判斷塑性鉸時(shí)，如果填入“0.3”0.3”表示表示“截面剛度退化為初始截面剛度的截面剛度退化為初始截面剛度的3030時(shí)出現(xiàn)塑性鉸時(shí)出現(xiàn)塑性鉸” ” 。F“動(dòng)力微分方程組解法動(dòng)力微分方程組解法”：目前程序提供給用戶兩種求解動(dòng)：目前程序提供給用戶兩種求解動(dòng)力微分方程組的方法，力微分方程組的方法，Wilson-法和法和Newmark-法。這兩種法。這兩種方法的計(jì)算結(jié)果差別不大，用戶根據(jù)需要選擇。方法的計(jì)算結(jié)果差別不大，用戶根據(jù)需要選擇。F“

27、非線性方程組解法非線性方程組解法”：程序提供了兩種求解非線性方程組：程序提供了兩種求解非線性方程組的迭代方法，的迭代方法，Newton-Raphson迭代和迭代和modified Newton-Raphson迭代。這兩種方法的迭代次數(shù)和適用條件是不同的。迭代。這兩種方法的迭代次數(shù)和適用條件是不同的。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)一般建議采用對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)一般建議采用Newton-Raphson迭代進(jìn)行計(jì)迭代進(jìn)行計(jì)算。算。F“非線性迭代步數(shù)限值非線性迭代步數(shù)限值”：該限值規(guī)定了非線性迭代的最多：該限值規(guī)定了非線性迭代的最多次數(shù)，當(dāng)達(dá)到該步數(shù)限值時(shí)，如果還沒有收斂，需要縮短步次數(shù)，當(dāng)達(dá)到該步數(shù)限值時(shí)，如果還沒有收

28、斂，需要縮短步長進(jìn)行計(jì)算。該值不宜取的過大，長進(jìn)行計(jì)算。該值不宜取的過大，“10”左右比較合適，否左右比較合適，否則會(huì)明顯增加計(jì)算時(shí)間。則會(huì)明顯增加計(jì)算時(shí)間。F“非線性迭代收斂精度非線性迭代收斂精度”：EPDA程序衡量非線性迭代是否程序衡量非線性迭代是否收斂的依據(jù)是收斂的依據(jù)是“不平衡力向量范數(shù)不平衡力向量范數(shù)”，一般認(rèn)為，一般認(rèn)為0.010.001左右的精度是可以滿足工程要求的。該值不宜取的過小，否左右的精度是可以滿足工程要求的。該值不宜取的過小，否則程序?qū)㈦y以收斂。則程序?qū)㈦y以收斂。F“最佳收斂次數(shù)最佳收斂次數(shù)”：EPDA程序中提供了計(jì)算步長自動(dòng)伸縮求程序中提供了計(jì)算步長自動(dòng)伸縮求解策略。

29、所謂解策略。所謂“最佳收斂次數(shù)最佳收斂次數(shù)”是指用戶認(rèn)為多少次迭代收是指用戶認(rèn)為多少次迭代收斂是比較合理的。當(dāng)程序的迭代次數(shù)小于該值時(shí)，表示計(jì)算斂是比較合理的。當(dāng)程序的迭代次數(shù)小于該值時(shí)，表示計(jì)算步長過小，程序會(huì)自動(dòng)增加計(jì)算步長；當(dāng)程序的迭代次數(shù)大步長過小，程序會(huì)自動(dòng)增加計(jì)算步長；當(dāng)程序的迭代次數(shù)大于該值時(shí)，表示計(jì)算步長過大，程序會(huì)自動(dòng)縮減計(jì)算步長。于該值時(shí)，表示計(jì)算步長過大，程序會(huì)自動(dòng)縮減計(jì)算步長。通常認(rèn)為一個(gè)計(jì)算時(shí)間步內(nèi)，結(jié)構(gòu)應(yīng)該在通常認(rèn)為一個(gè)計(jì)算時(shí)間步內(nèi)，結(jié)構(gòu)應(yīng)該在35次迭代后收斂。次迭代后收斂。F“不收斂時(shí)步長縮減次數(shù)限值不收斂時(shí)步長縮減次數(shù)限值”：指當(dāng)結(jié)構(gòu)計(jì)算不收斂時(shí)，：指當(dāng)結(jié)構(gòu)計(jì)算

30、不收斂時(shí)，程序自動(dòng)縮減步長的最多次數(shù)。該參數(shù)不宜過大，否則也會(huì)程序自動(dòng)縮減步長的最多次數(shù)。該參數(shù)不宜過大，否則也會(huì)無謂的增加計(jì)算時(shí)間，建議無謂的增加計(jì)算時(shí)間，建議5次左右比較合適。次左右比較合適。F“不收斂時(shí)步長縮減倍數(shù)不收斂時(shí)步長縮減倍數(shù)”： 指當(dāng)結(jié)構(gòu)計(jì)算不收斂時(shí)，計(jì)指當(dāng)結(jié)構(gòu)計(jì)算不收斂時(shí)，計(jì)算步長的縮減比例。當(dāng)填入算步長的縮減比例。當(dāng)填入“2”時(shí)，表示縮減幅度為原來步時(shí)，表示縮減幅度為原來步長的長的“1/2”。F“步長自動(dòng)判斷指數(shù)步長自動(dòng)判斷指數(shù)”：計(jì)算步長自動(dòng)伸縮求解策略是按照：計(jì)算步長自動(dòng)伸縮求解策略是按照“最佳收斂次數(shù)最佳收斂次數(shù)”進(jìn)行指數(shù)形式的計(jì)算，該參數(shù)可以調(diào)整步進(jìn)行指數(shù)形式的計(jì)算

31、，該參數(shù)可以調(diào)整步長自動(dòng)增、縮的幅度。長自動(dòng)增、縮的幅度?！?/31/2”比較合適。比較合適。21.2。彈塑性動(dòng)力分析軟件。彈塑性動(dòng)力分析軟件EPDA工程實(shí)例工程實(shí)例原五棵松體育場（原五棵松體育場（2008奧運(yùn)會(huì)籃球館）奧運(yùn)會(huì)籃球館）2008奧運(yùn)會(huì)國家主體育場看臺(tái)奧運(yùn)會(huì)國家主體育場看臺(tái) 2008奧運(yùn)會(huì)國家主體育場罩棚（鳥巢）奧運(yùn)會(huì)國家主體育場罩棚（鳥巢） 某高層混凝土結(jié)構(gòu)某高層混凝土結(jié)構(gòu) 某大體量超高層混凝土結(jié)構(gòu)某大體量超高層混凝土結(jié)構(gòu) 某高層加固工程某高層加固工程 21.3。彈塑性動(dòng)力分析軟件。彈塑性動(dòng)力分析軟件EPDA驗(yàn)證驗(yàn)證單層鋼框架模型單層鋼框架模型-0.2-0.15-0.1-0.05

32、00.050.10.150246810epdaabaqus-0.25-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.2012345678910abaqusepda位移時(shí)程曲線，位移時(shí)程曲線，EPDAEPDA與與ABAQUSABAQUS的比較的比較1600gal1600gal位移時(shí)程曲線，位移時(shí)程曲線，EPDAEPDA與與ABAQUSABAQUS的比較的比較400gal400gal9 9層鋼框架模型層鋼框架模型-0.25-0.2-0.15-0.1-0.0500.050.10.150.20.250246810abaqusepda位移時(shí)程曲線，位移時(shí)程曲線，EPDAEPDA與與ABA

33、QUSABAQUS的比較的比較400gal400gal22.1。彈塑性位移角控制。彈塑性位移角控制22.2。結(jié)構(gòu)薄弱部位的判斷。結(jié)構(gòu)薄弱部位的判斷22.3。結(jié)構(gòu)的抗倒塌驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)的抗倒塌驗(yàn)算22.4。大震下結(jié)構(gòu)抗震性能的整體評(píng)估。大震下結(jié)構(gòu)抗震性能的整體評(píng)估22.5。彈塑性分析結(jié)果的討論。彈塑性分析結(jié)果的討論22。罕遇地震下結(jié)構(gòu)性能的評(píng)估。罕遇地震下結(jié)構(gòu)性能的評(píng)估22.1。彈塑性位移角控制彈塑性位移角控制F結(jié)構(gòu)各層彈塑性結(jié)構(gòu)各層彈塑性最大位移最大位移、位移角位移角，平均位移平均位移、位位移角移角。F最大變形時(shí)刻的結(jié)構(gòu)最大變形時(shí)刻的結(jié)構(gòu)整體位移整體位移、位移角位移角曲線。曲線。F對(duì)于高層尤其是超

34、高層結(jié)構(gòu)應(yīng)考察對(duì)于高層尤其是超高層結(jié)構(gòu)應(yīng)考察有害位移有害位移、有害有害層間位移角層間位移角，有害位移是結(jié)構(gòu)真正的變形位移，對(duì)，有害位移是結(jié)構(gòu)真正的變形位移，對(duì)高層結(jié)構(gòu)最大有害層間位移與最大層間位移往往差高層結(jié)構(gòu)最大有害層間位移與最大層間位移往往差異較大，分布也不同。異較大，分布也不同。F目前抗震規(guī)范仍然以目前抗震規(guī)范仍然以層間位移角層間位移角給出判斷指標(biāo)，所給出判斷指標(biāo)，所以彈塑性位移控制仍以規(guī)范為準(zhǔn)。以彈塑性位移控制仍以規(guī)范為準(zhǔn)。F最大層間位移、最大有害層間位移所在的樓層。最大層間位移、最大有害層間位移所在的樓層。F層間位移、有害層間位移超過規(guī)范限值的樓層。層間位移、有害層間位移超過規(guī)范限值

35、的樓層。F結(jié)構(gòu)構(gòu)件塑性鉸、剪力墻破壞點(diǎn)比較集中的部位。結(jié)構(gòu)構(gòu)件塑性鉸、剪力墻破壞點(diǎn)比較集中的部位。F結(jié)構(gòu)局部變形較大的部位。結(jié)構(gòu)局部變形較大的部位。F結(jié)構(gòu)彈塑性反應(yīng)力突變的部位。結(jié)構(gòu)彈塑性反應(yīng)力突變的部位。22.2。結(jié)構(gòu)薄弱部位的判斷結(jié)構(gòu)薄弱部位的判斷薄弱層薄弱層薄弱部位薄弱部位需求譜曲線（周期需求譜曲線（周期-影響系數(shù)曲線）影響系數(shù)曲線）結(jié)構(gòu)在靜力推覆結(jié)構(gòu)在靜力推覆分析過程中，隨著結(jié)構(gòu)的破壞、結(jié)構(gòu)阻尼的增加、結(jié)分析過程中，隨著結(jié)構(gòu)的破壞、結(jié)構(gòu)阻尼的增加、結(jié)構(gòu)自振周期的變化，反映出結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)烈度大震下的構(gòu)自振周期的變化，反映出結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)烈度大震下的彈塑性最大水平地震影響系數(shù)曲線。該曲線綜合反映

36、彈塑性最大水平地震影響系數(shù)曲線。該曲線綜合反映了結(jié)構(gòu)彈塑性變形過程中地震作用變化的情況。了結(jié)構(gòu)彈塑性變形過程中地震作用變化的情況。能力曲線（周期能力曲線（周期-加速度曲線）加速度曲線）基于等效單質(zhì)點(diǎn)體系基于等效單質(zhì)點(diǎn)體系綜合統(tǒng)計(jì)出的結(jié)構(gòu)周期加速度曲線。隨著結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈綜合統(tǒng)計(jì)出的結(jié)構(gòu)周期加速度曲線。隨著結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的自振周期、頂點(diǎn)加速度反應(yīng)也發(fā)生塑性狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的自振周期、頂點(diǎn)加速度反應(yīng)也發(fā)生變化，當(dāng)該曲線穿過需求普曲線時(shí)，說明結(jié)構(gòu)能夠抵變化，當(dāng)該曲線穿過需求普曲線時(shí)，說明結(jié)構(gòu)能夠抵抗設(shè)計(jì)烈度的大震，否則就認(rèn)為不能抵抗設(shè)計(jì)烈度的抗設(shè)計(jì)烈度的大震，否則就認(rèn)為不能抵抗設(shè)計(jì)烈度的大震情況。越

37、早穿過需求普曲線，說明結(jié)構(gòu)抵抗大震大震情況。越早穿過需求普曲線，說明結(jié)構(gòu)抵抗大震的能力越強(qiáng)，當(dāng)曲線趨于水平時(shí)，說明結(jié)構(gòu)接近破壞、的能力越強(qiáng)，當(dāng)曲線趨于水平時(shí)，說明結(jié)構(gòu)接近破壞、倒塌。倒塌。22.3。結(jié)構(gòu)抗倒塌驗(yàn)算結(jié)構(gòu)抗倒塌驗(yàn)算周期周期-最大層間位移曲線最大層間位移曲線基于等效單質(zhì)點(diǎn)體系綜合統(tǒng)基于等效單質(zhì)點(diǎn)體系綜合統(tǒng)計(jì)出的結(jié)構(gòu)周期頂點(diǎn)位移曲線。隨著結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性計(jì)出的結(jié)構(gòu)周期頂點(diǎn)位移曲線。隨著結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的自振周期、頂點(diǎn)位移反應(yīng)也發(fā)生變化，狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的自振周期、頂點(diǎn)位移反應(yīng)也發(fā)生變化，豎向連接需求譜與能力譜曲線的交點(diǎn)，則該點(diǎn)的層間豎向連接需求譜與能力譜曲線的交點(diǎn)，則該點(diǎn)的層間位移值可以理解為抵抗設(shè)計(jì)烈度大震時(shí)的結(jié)構(gòu)彈塑性位移值可以理解為抵抗設(shè)計(jì)烈度大震時(shí)的結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移，也可以把該點(diǎn)的層間位移與規(guī)范限值比較，層間位移，也可以把該點(diǎn)的層間位移與規(guī)范限值比較，比規(guī)范小則滿足設(shè)計(jì)要求，反之則認(rèn)為不滿足設(shè)計(jì)要比規(guī)范小則滿足設(shè)計(jì)要求，反之則認(rèn)為不滿足設(shè)計(jì)要求。求。周期周期- -影響系數(shù)曲線影響系數(shù)曲線需求譜曲線需求譜曲線周期周期- -最大位移角曲線最大位移角曲線周期周期- -加速度曲線加速度曲線能力曲線能力曲線T影響系數(shù)影響系