弹性时程分析YJK

弹性时程分析——YJK软件操作篇操作菜单1上部结构计算——弹性时程分析2常用活动菜单——计算参数+计算分析3结果菜单——WDYDA+层位移+层位移角+层剪力+层弯矩+反应谱对比计算参数根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表5.1.2-2，多遇地震，自动对主次方向的峰值加速度取值1第一级对话框——参数输入-弹性时程分析信息次方向的峰值加速度取值取为默认值时，CQC 法结果是考虑了主次波组合情况下的计算结果。

WZQ 中CQC 法的计算结果始终是单向地震下的分量计算结果，未考虑双向地震组合。

所以两份文件的CQC 法计算结果只有在单向地震情况下，次方向的峰值加速度取值取为0时保持一致2只计算主方向地震效应：程序对结构地震波效应的计算结果分为0°与90°两种情况，每种情况又各自有主次两个方向分量的效应。

在后续对弹性时程结果的运用中，次方向的效应一般不会用到3第二级对话框——地震波选择对话框1本级菜单一般条件下无需进行调整2查看反应谱——PGA、EPA、加速度谱、速度谱、位移谱第三级对话框——自动筛选最优地震波组合1地震波组合晒选限制条件➢单条地震波基底剪力满足规范要求——±35%➢地震波组合平均基地剪力满足规范要求——±20%➢平台与第一周期领域平均值筛选——《结构时程分析法输入地震波的选择控制指标》——仅供参考！①一是同欧洲规范，对地震记录加速度反应谱值在[0.1, Tg]平台段的均值进行控制，要求所选地震记录加速度谱在该段的均值与设计反应谱相差不超过10%②二是对结构基本周期T1附近[T1-DT1，T1+DT2 ]段加速度反应谱均值进行控制，要求与设计反应谱在该段的均值相差不超过10%③由于实际结构在大震作用下常进入非线性状态，结构刚度发生退化，结构基本周期随之不断延长，在选取DT1和DT2时，可使DT2=0.5s>=DT1。

Tol为限值1地震波组合晒选限制条件➢单条考虑各地震波组合在第1，2阶周期的平均反应谱值➢必要时，适当增加相邻特征周期的可选地震波或者放宽主次方向地震峰值加速度值以满足以上的限制条件选波文本结果一：wavecombin 2选波文本结果二：wdynaSpec3原则上，任一组合均满足规范要求！计算结果文本结果——wdyna 、wdynaSpec 1内力及位移图形结果——层位移+层位移角+层剪力+层弯矩2地震波与反应谱对比结果3。

弹性时程分析上部结构计算包含了3个主菜单：前处理及计算、设计结果、弹性时程分析。

图为弹性时程分析的各个菜单一、弹性时程分析计算的目标《抗规》5.1.2-3条：（及《高规》4.3.5条）特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。

时程分析法是针对特别不规则结构、特别重要结构、较高结构的补充计算，对于时程分析结果的应用，如《抗规》5.1.2条文说明：应把时程法计算结果的底部剪力、楼层剪力、层间位移和上部结构计算的振型分解反应谱法的结果进行比较，当时程分析法大于振型分解反应谱法时，相关部位的构件内力和配筋作相应的调整。

二、对用户选用的地震波提供符合规范要求的的检测《抗规》5.1.2-3条：采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3，多组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，其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2采用。

弹性时程分析时，每条时程分析曲线所得结构底部建立不应小于振型分解反应谱法的65%，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的的80%。

什么是“在统计意义上相符”，如《抗规》5.1.2条文说明：多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。

计算结果在结构主方向的平均底部剪力一般不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%，每条地震波输入的计算结果不应小于65%。

但计算结果也不能太大，每条地震波输入计算不大于135%，平均不大于120%。

一、YJK转ABAQUS1、YJK模型的合理简化⑴YJK的模型，如果存在次梁布置不规则、次梁与核心筒搭接不规则、次梁与核心筒开洞相交等情况，会造成模型转化失败，因此，转之前需对模型进行一些合理的简化，既要避免模型转化失败，同时尽可能保持原有模型的特性，防止简化过多，造成简化的模型与原模型在结构动力特性上差别较大，总之一句话，模型简化坚持“简单但不失真”的原则。

此过程不可能一蹴而就，需要反复尝试，简化从少入多，简化越少越好。

⑵验证简化模型的有效性。

模型转过来以后并不是万事大吉，还需要对比模型进行检验。

首先转成线弹性模型，此模型的目的就是采用ABAQUS分析模型的动力特性，查看YJK与ABAQUS两软件计算所得的质量与周期是否一致。

若在误差允许范围内，则可进行下一步操作，反之，则需对简化的YJK模型就行修改。

⑶模型验证有效后，下一步转成弹塑性时程分析模型。

转弹塑性时程分析模型之前，有几个问题需要注意：①关于楼板楼板是采用刚性楼板还是采用弹性楼板，取决于楼板有没有缺失，若整层楼板开洞很小，且我们不关注楼板的应力状态，则分析时采用刚性楼板即可，后续abaqus弹塑性时程分析时不对楼板细分，会节约计算成本；反之，若楼板缺失严重，且楼板应力分布是重点关注的东西，则YJK要对板指定弹性板3或弹性板6或弹性模。

后续ABAQUS分析时会对板就行细分。

板内钢筋根据施工图进行确定，但目前导入ABAQUS却不能查看板内钢筋应力分布情况（此问题有待继续研究）。

②关于梁柱ABAQUS采用纤维单元进行模拟。

梁柱内钢筋采用等效的矩形钢管进行模拟，后续可以查看钢筋的受压损伤因子与受拉损伤因子。

梁柱单元细分数目可取2m。

③关于材料强度由于ABAQUS分析未考虑箍筋的作用。

因此可通过取材料平均值来适当考虑箍筋对混凝土的约束作用。

⑷参数设置成功以后即可计算，当然计算之前需对电脑进行设置，保证程序可以自动调入子程序。

⑸ABAQUS分析结果查看，ABAQUS的默认历史时程输出只有能量的输出，我们关心的顶点时程位移曲线，层间位移角，基底剪力这些需要自己编写命令流输出，以供后续处理。

YJK执行《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018分项系数说明YJK1.9.3.2版本在YJK1.9.3.1的基础上增加了执行《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018的功能。

针对即将在4月1日起开始实施的《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018，我们对其分项系数的要求进行了简单的梳理。

YJK软件中，在建模、上部结构计算、砌体设计、基础设计、施工图设计模块中均有涉及分项系数的设置问题，除了建模中荷载定义外，其他模块下对于新标准的要求可以自动便捷的实现。

一、YJK1.9.3.2版本中关于新标准的自动实现1.1 前处理中关于荷载分项系数的设置前处理计算参数中的“荷载组合”下的“组合系数”页中增加“执行《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018”的选项，程序默认勾选，勾选后程序自动按照新标准中的要求形成对应的分项系数与组合，且不再考虑永久荷载为主时的分项系数1.35。

恒载分项系数取1.3，活载分项系数取1.5，风荷载分项系数取1.5（按照活荷载考虑）。

由于规范中未提及刚重比计算时的要求，所以程序提供一个选项“刚重比按1.3恒+1.5活计算”由用户决定是否按照新规范调整，程序默认不勾选，即刚重比仍然按照1.2恒+1.4活来计算。

对于地震设计状况，新标准明确要求采用地震作用的地震组合，地震组合的效应设计值应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。

按照该规范，重力荷载分项系数的默认取值为1.2。

图1 前处理参数设置注意：在这里设置的可靠度新标准相关参数将可作为后续的基础设计、施工图设计等模块第一次执行时的默认值。

执行新标准后形成的对应组合分项系数的变化：（1）恒+活图2 普通恒活组合下的荷载分项系数变化（2）风荷载图3 考虑风荷载时对应分项系数的变化（3）地震荷载图4 地震作用组合下不修改重力荷载分项系数时的变化（新旧标准一致）图5 修改重力荷载分项系数后地震组合分项系数的变化（4）人防荷载图6 人防组合下恒载分项系数的变化（5）吊车、温度荷载吊车、温度荷载的分项系数取值同活荷载。

YJK-ABAQUS接口软件使用说明一、简介ABAQUS软件在弹塑性时程分析中有使用越来越广的趋势。

该软件计算稳定，求解效率高。

提供建筑结构中梁、柱、斜撑、板与墙分析用的梁、壳单元，包含弹性材料与众多非线性材料模型。

内嵌的混凝土损伤本构模型，与10版混凝土规范建议的本构模型理论基本一致。

同时提供隐式积分与显示积分动力微分方程求解方法，显示积分求解可直接接力隐式求解结果，在隐式求解结果基础上进行后续时程分析；二次开发的难度相对较低，用户自定义的混凝土材料本构子程序可通过Fortran语言实现，简单的编译环境配置后即可将子程序编译链接到ABAQUS主程序中。

然而，ABAQUS用于建筑结构分析与设计时显得针对性偏差，YJK软件一直专注于建筑结构的设计功能，建模迅速、方便、快捷，能准确根据规范的各项分析计算与调整要求做出配筋设计。

YJK与ABAQUS接口软件，极大的方便工程师将YJK模型快速导入到ABAQUS中，使用ABAQUS的单元/自定义单元、本构模型进行非线性求解，并将结果输出。

接口软件的主要特点有：A.各类构件（板、梁、柱、斜撑、墙）正确转换，包含钢-混凝土组合截面，弧梁（墙）自动转换为多段的直线梁（墙）。

B.杆构件采用纤维梁模型，墙板采用分层壳模型。

C.非线性分析之前，施加重力荷载作为结构的初始内力状态，复杂结构初始内力来自于施工模拟，转入的施工模拟顺序与YJK中指定相同。

D.依据《混规》附录C建议值给出钢筋及混凝土的本构模型。

E.读取YJK施工图中的实际配筋面积作为结构的配筋。

依据10版《混规》附录C建议的单轴本构模型，采用Fortran语言编制的Umat/Vumat 子程序，附带在安装目录下，Umat子程序适用于单调加载，Vumat适用于往复加载。

且未考虑箍筋对混凝土性能的影响，工程师可依据相关文献酌情提高混凝土强度以模拟箍筋的有利贡献。

非线性分析后，后处理所需数据暂未输出（开发中）。

二、接口软件转换操作流程1数据准备1.1在YJK上部结构计算模块中完成建模、计算及设计接口软件直接读取YJK建模与前处理中的荷载、构件截面、材料及空间组装关系。