工程抗震学论文 (自动保存的)1.docx

基于一榀框架在柱截面变化下的静力弹塑性分析 张伟(湘潭大学土木工程系，湖南湘潭，411105)摘 要：简介了seismostruct软件，采用pushover分析一榀框架。pushover 分析能够确定结构的破坏机制,判断结构最先破坏的薄弱环节,pushover 分析得到的基底位移- 顶点位移相对曲线，最大层间位移，应力应变曲线等。采用不同柱截面，对比分析各自的地震效应。 关键词：seismostruct ；pushover ；地震效应 Based on a column section specimens of changes in the framework of the static analysis Zhang Wei( XiangTan University College of Civil Engineering and Mechanics，Hunan Xiangtan 411105，China )Abstract: About the seismostruct software, using specimens of a pushover analysis framework. pushover analysis can determine fixed structural damage mechanism to determine the structure of the first destruction of weak links, pushover analysis base displacement - vertex position shift relative to the curve, the maximum story drift, the stress-strain curve. Using different column section, comparative analysis of the seismic effect each.Keywords: ：seismostruct ；pushover ；Seismic effect0.前 言SeismoStruct是一个屡获殊荣的有限元包能够预测大排量空间框架下的静态或动态载荷的行为，同时考虑几何非线性和材料无弹性。混凝土，钢，玻璃钢以及小型材料模型是可用的，连同一个大图书馆的三维元素，可用于各种各样的预先定义的钢，混凝土和复合段配置。Pushover 分析法即静力弹塑性方法,是按一定的水平位移加载方式, 对结构施加单调递增的水平位移,逐步将结构推至一个给定的目标位移来研究分析结构的非线性性能, 从而判断结构及构件的变形、受力是否满足设计要求。Pushover 方法概念简单,通过对结构进行Pushover 分析,设计人员在一定程度上了解结构在罕遇地震作用下的反应,迅速找出结构的薄弱环节,对结构的性能给出合理的评估。本文使用pushover 分析一双跨三层混凝土框架在柱截面变化的情况下的地震效应1.Pushover分析方法 该分析方法基于两个基本假定:1) 结构的反应与该结构的等效单自由体系反应相关，这表明结构的反应主要由结构的第一振型控制。2) 在侧向加载的每一步过程中，结构沿高度的变形形状保持不变。 Pushover分析法计算步骤如下：1）建立结构的计算模型，本模型为二维平面两跨三层的框架混凝土结构 。2）确定水平位移分布形式，对结构施加单调递增的水平位移，得到结构的各个节点位移以及基础顶点位移关系曲线，最大层间位移曲线。.3) 根据应力应变曲线得到等效弹性应变，塑性应变。 2.对比不同柱截面下的图形 第一组柱截面为400*500，第二组为300*400.通过控制变量法，加深对地震作用下的强柱效应。图1 X向位移值显示（相对n211）Fig .1 X Displacement Values Display (相对 n211)图2 X向位移值显示（相对n211）Fig .2 X Displacement Values Display (相对 n211)图3 Z方向的位移值显示Fig.2 Z Displacement Values Display图4 Z方向的位移值显示Fig.4 Z Displacement Values Display图5 点114相对点314的X向最大位移为0.000085mFig.5 Points 114 points 314 relative to the maximum displacement of the X-0.000085m图6 点114相对点314的X向最大位移为0.000062mFig.6 Points 114 points 314 relative to the maximum displacement of the X-0.000062m图7 点114相对点314的Z向最大位移为0.00085mFig.7 Points 114 points 314 in the Z direction relative to maximum displacement 0.00085m图8 点114相对点314的Z向最大位移为0.00135mFig.8 Points 114 points 314 in the Z direction relative to maximum displacement 0.00135m图9 点114相对点111的X向最大位移为0.18mFig.9 Points 114 points 111 relative to the maximum displacement of 0.18m X图10 点114相对点111的X向最大位移为0.18mFig.10 Points 114 points 111 relative to the maximum displacement of 0.18m X图11 最大层间位移点112相对点111的X向为0.18mFig.11 Maximum story drift points 112 points 111 relative to the X-direction is 0.18m图12 最大层间位移点112相对点111的X向为0.18mFig.12 Maximum story drift points 112 points 111 relative to the X-direction is 0.18m图13 等效弹性应变为0.02，塑形应变为0.115.Fig.13 Equivalent elastic strain of 0.02, 0.115 shaping strain.图14 等效弹性应变为0.025，塑形应变为0.075Fig.14 Equivalent elastic strain of 0.025, 0.075 shaping strain3.结论（1）由图1,2可知截面由500*400变为400*300柱端位移扩大一倍.（2）由图3,4可知柱高方向的位移很小，可以忽略不计,两者相差最大0.02mm. （3）由图5,6可知在破坏时，强柱柱顶的水平位移相对值比弱柱大. (4) 由图7,8可知在破坏时，强柱柱顶的竖向位移相对值比弱柱小.(5) 由图9,10可知在,破坏时的相对位移皆为0.18m和模型输入相符合.（6）结合9,10,11,12可知最大柱顶和柱底相对位移等于底层层高位移，上面层间位移几乎为零.（7）由图13,14可知强柱抵抗的底部剪力值是弱柱的1.4倍，弹性应变接近弱柱，比弱柱小，但是塑形应变高于弱柱0.6倍。墙柱在地震下，更加耗能，结构更加安全. 4.参考文献1尚晓江,邱峰. Ansys 结构有限元高级分析方法与范例应用.北京:中国水利水电出版社,2006 :245 - 257.2 Building Seismic Safety CouncilNEHRP Gui