pkpm软件讲稿-弹性动力时程分析
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基于MATLAB混凝土框架结构动力弹性时程分析
陈力宇;高荣誉
【期刊名称】《安徽建筑工业学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2012(020)001
【摘要】以一个八层混凝土框架结构为例,采用层间剪切模型运用MATIAB进行编程计算,输入y向地震波,分析结构在其作用下动力弹性时程反应,得到顶层的动力响应曲线及相关参数,并加入ZB-1型粘弹性阻尼器,可以减少结构的动力响应,而且可以看出MATLAB在建筑结构中的强大数据分析能力.
【总页数】5页(P41-45)
【作者】陈力宇;高荣誉
【作者单位】安徽建筑工业学院土木工程学院,合肥230601;安徽建筑工业学院土木工程学院,合肥230601
【正文语种】中文
【中图分类】TU313.3
【相关文献】
1.钢筋混凝土框架结构基于ANSYS的时程分析探讨 [J], 杨学中;程飞;刘航;李晨光
2.内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土框架结构的动力时程分析 [J], 李帼昌;邱增美;张春雨
3.某超高层住宅剪力墙结构的弹性动力时程分析 [J], 白羽;邱建慧
4.某偏心框架混合减震结构弹性与弹塑性动力时程分析 [J], 黄文成;张永山;郭镪文;
肖发平
5.某双塔结构弹性及弹塑性动力时程分析 [J], 庄莉; 冷斌
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2010版SATWE计算参数选用一、2010版计算参数的选用(PKPM及SATWE):免责声明:炒饭个人总结,仅用作参考。
以下内容需与PKPM2010版satwe 说明书结合使用。
参数在PKPM中如何实现需参考satwe说明书。
1、总信息:A、“水平力与整体坐标夹角”,此参数一般不做修改。
而是将周期计算结果中输出的“地震作用最大的方向角”填到“斜交抗侧力构件方向附加地震数,相应角度”。
B、PM里的“混凝土容重”框架取26,剪力墙取27。
(现在版本软件PM与SATWE的“混凝土容重”联动),故在PM中布置楼面恒载时一般不勾选“自动计算现浇板厚”,恒载输入数值为“人工计算板自重+装修荷载重”。
C、“钢材容重”暂时默认78,未研究。
D、“裙房层数”此参数仅用来判定底部加强区:即对剪力墙和框剪结构PKPM 总是将裙房以上一层作为加强区判定的一个条件。
框架结构均可输入0,其他结构未研究。
此参数包含地下室层数。
(如3层地下室,4层裙房,此参数应输入7。
)E“转换层所在层号”含地下室层数,详见2010satwe说明书,未深入研究。
F、“嵌固端所在层数”自然地面为嵌固端时填“1”,地下室顶板作为嵌固端时填“地下室层数+1”。
G、“地下室层数”按实际输入。
H、“墙元细分最大控制长度”取“1”。
影响计算精度,对含剪力墙的结构有影响。
I、“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”仅在计算位移比和周期比时勾选,其他不勾选。
J、“地下室强制采用刚性楼板假定”勾选。
K、“墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点”此参数本人尚不能合理选择,只把网上比较后的结果贴出来。
勾选该参数后,结构周期减小,连梁内力增大,内力平衡校核轴力。
L、“计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘”勾选。
对于L型、T型等截面形式,垂直于地震作用方向的墙段称为翼缘,平行于地震作用方向的墙段称为腹板,翼缘可以区分为有效翼缘和无效翼缘两部分。
无效翼缘内力计入框架,这对于结构中框架、短肢墙、普通墙的倾覆力矩指标计算,通常更为合理。
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。
弹性动力时程分析地震波选取方法探讨摘要:本文根据珠海市某超限高层弹性动力时程分析结果,探讨了选波方法。
研究表明,采用小样本容量的地震波输入时,天然波输入数量的增加可以降低地震波的总体离散性,按规范推荐的比例输入三向地震波加速度是合理的。
关键词:结构设计;弹性动力时程分析;地震波Abstract: in this paper, according to the Zhuhai city high-rise overrun elastic dynamic time-history analysis results, discusses the selection of wave method. Studies show that, using the small sample size of earthquake input, natural wave input quantity increase can reduce the overall dispersion of seismic wave, according to the standard recommended proportional input three to seismic wave acceleration is reasonable.Key words: structural design; elastic time-history dynamic analysis; seismic wave近年来,随着我国社会经济的发展,各类高层建筑在全国各地日益增多。
它们新颖别致、多样化、复杂化和独特个性等特点给城市带来崭新面貌的同时也给高层建筑结构设计者带来了严峻的挑战。
《建筑抗震设计规范》[1]第5.1.2条和《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]第4.3.4条规定了高层建筑应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充验算的范围。
本文对珠海市某超限高层建筑进行弹性动力时程分析,探讨地震波的选取方法。
7、动力时程分析7.1结构的弹性动力时称分析(图01 )图01主界面图1 主菜单表5.1.2.1 采用时程分析法的房屋高度范围度、烈度、场地类别房屋高度范围8度Ⅰ、Ⅱ类和>1007`度8度Ⅲ、Ⅳ类>809度>601.1 结构的弹性动力时程分析(图1.1):位置:主菜单\结构的弹性动力时称分析图1 地震波选择操作说明及规范链接:○〈选择地震波〉:选用不少于二组的实际强震记录,一组人工模拟的加速度时程曲线。
见〈建筑抗震设计规范〉[GB50011-2019]第5.1.2条。
○〈地震波信息〉:纵坐标示〈加速度〉,横坐标示记录时间。
○〈峰值加速度值〉:最大值见〈建筑抗震设计规范〉[GB50011-2019]5.1.2条表5.1.2.-2 时程曲线最大值地震影响6度7度8度9度多遇地震18 35(55) 70(110) 140罕遇地震220(310) 4000(510) 620○方向:计算单向地震时,主分量峰值加速度赋正确值,其它赋0;计算双向地震时,主、次分量峰值加速度赋正确值,其它赋0;○楼层剪力、楼层弯矩不分塔统计:应勾选。
1.2分析参数(图1.2):位置:主菜单\分析参数图1.2 弹性动力时程分析参数操作说明及规范链接:○〈地震波主方向与X轴夹角〉:可用90。
○〈主分量峰值加速度〉:○〈次分量峰值加速度〉:○〈垂直分量峰值加速度〉:计算单向地震时,主分量峰值加速度赋正确值,其它赋0;计算双向地震时,主、次分量峰值加速度赋正确值,其它赋0;○〈结构阻尼比〉:钢筋混凝土结构:0.05;小于12层纲结构:0.03;大于12层纲结构:0.035。
○〈第一条地震波放大系数〉:可不放大。
○〈第二条地震波放大系数〉:可不放大。
○〈第三条地震波放大系数〉:可不放大。
2.1、时程分析结果图形显示(图2.1):位置:主菜单\时程分析结果图形显示图2.1.位置菜单2.1.1动力时程分析结果(WDYNA.OUT1):位置:位置菜单\动力时程分析结果WDYNA.OUTWDYNA.OUT动力时程分析结果2.1.2 最大楼层位移曲线(图2.1.2):位置:位置菜单\最大楼层位移曲线图2.1.2最大楼层位移曲线2.1.3 最大层间位移角曲线(图2.1.3):位置:位置菜单\最大层间位移角曲线图2.1.3最大层间位移角曲线2.1.4 最大楼层剪力曲线(图2.1.4):位置:位置菜单\最大楼层剪力曲线图2.1.4最大楼层剪力曲线2.1.5 最大楼层弯矩曲线(图2.1.5):位置:位置菜单\最大楼层弯矩曲线图2.1.5最大楼层弯矩曲线7.2EPDA/PUSH(图02 )图02主界面采用弹塑性静、动力分析范围1、甲类建筑及9度区的乙类建筑;2、7-9度区楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构;3、高度大于150m的钢结构;4、采用隔震和消能减震设计的结构;5、9度及8度Ⅲ、Ⅳ类高大厂房的排架见〈建筑抗震设计规范〉[GB50011-2019]5.5.2条1、生成弹塑性静、动力分析数据(图1):位置:主界面\生成弹塑静、动力分析数据图1位置菜单1.1、接力SATWE或PMSAP生成三维弹塑性模型(图1.1.A-C):位置:位置菜单\接力SATWE或PMSAP生成三维弹塑性模型图1.1.A图1.1.B图1.1.C操作说明:○由图A选择单项。
竖向收进高层结构的弹性时程分析施微丹【摘要】在高层建筑设计中,尤其是带商业裙房的高层,上部楼层相对于下部楼层的收进是非常常见的,尺寸过大的收进属于竖向不规则结构.通过PKPM软件对漳州诏安华府怡景住宅项目1#楼进行辅助结构分析,针对规范要求,采用弹性时程分析法研究该竖向收进的高层结构,通过选取人工波与天然波作用下的地震时程反应,得到结构弹性下最大楼层的位移、剪力曲线,并将此曲线与CQC计算法下的最大楼层的位移、剪力进行比较,然后取大值.同时,介绍了竖向收进高层的的结构设计要点和抗震加强措施.【期刊名称】《淮阴工学院学报》【年(卷),期】2016(025)001【总页数】4页(P44-47)【关键词】竖向不规则;弹性时程分析;CQC法;楼层剪力;楼层位移【作者】施微丹【作者单位】福州理工学院土木工程系,福州350014【正文语种】中文【中图分类】TU973+.212漳州诏安华府怡景住宅项目位于漳州诏安工业园区商贸中心的中兴大道与国道324线交接以北。
总建筑面积为56678m3,共有6栋楼。
1#、3#有地下室,地下面积为5955m2。
其中1#为16层普通高层住宅,地上面积为8340m2,1~3层为商业,4层及以上为住宅,商业屋面标高为12.1m,屋面标高为49.8m。
结构采用框架剪力墙结构,基础为预应力管桩基础。
本工程属于丙类建筑,建筑总高度为49.8m;漳州诏安地区抗震设防烈度为七度,设计地震分组为第一组,地震加速度为0.15g;根据勘察部门提供的地质报告,本建筑场地类别为Ⅱ类;框架抗震等级为三级,剪力墙抗震等级为二级;1~3层为商业,4层及以上为住宅。
3层楼面标高为12.1 m。
对于抗震设防烈度的七度区,采用框架剪力墙结构,其最大高度不得超过120m,总高度为49.8m,属于A级高度,SATWE计算结果X、Y方向最小楼层受剪承载力之比均为0.90,满足《高层建筑混凝土结构技术规范》[1] (简称《高规》)规定:计算结果每楼层层间受剪承载力之比均大于其相邻上一层受剪承载力的0.8。
大震弹塑性分析软件PKPM-SAUSAGE技术特点刘春明,张宏(广州建研数力建筑科技有限公司,北京100013)提要:PKPM-SAUSAGE是广州建研数力新推出的一款大震下动力弹塑性分析程序,采用了考虑塑性损伤的混凝土本构模型以及高效GPU并行显式求解技术。
本文介绍了PKPM-SAUSAGE软件的技术特点以及应用方面的一些技术细节,对工程师处理实际工程动力弹塑性分析问题具有一定的指导意义。
关键词:PKPM-SAUSAGE,弹塑性分析近年来,我国超限项目迅猛发展,每年全国都有上千个超限项目通过专家审查。
在完成超限报告的过程中,弹塑性动力时程分析结果是最费时最不好把握的内容之一。
针对结构进行动力弹塑性分析的目的是了解结构在大震下是否还具备保护人身安全的能力(大震不倒),结构的抗震体系是否合理。
这通常是根据结构在大震下的变形情况以及结构破坏的部位、程度和次序等因素来判断的。
本文通过剖析PKPM-SAUSAGE的技术特点,展示软件的技术细节,希望对结构工程师有所启发。
1 弹塑性分析软件介绍我国建筑设计规范对高层建筑结构在大震下的位移以及变形能力等性能指标提出了严格要求。
因此建筑结构工程中陆续引进各种分析软件用于结构弹塑性动力时程分析。
由于软、硬件发展的局限性,这些软件都一定程度地满足了当时人们的需要。
随着结构理论以及计算分析技术的发展,国内的弹塑性分析也经历了相应的从简化分析方法到静力弹塑性推覆再到动力弹塑性的一个发展过程。
SAP2000、Perform3D引入了Pushover分析和非线性动力分析概念,使用框架的杆单元模型进行弹塑性分析,但是由于存在建模繁琐、不能直接使用设计配筋以及计算收敛性差等缺点限制了软件的工程应用。
Midas/Building将这种塑性铰推广到使用框架铰模拟框架和纤维铰模拟剪力墙,加入了丰富的滞回模型,并可以考虑施工加载,自动引入钢筋进行结构静力推覆或动力弹塑性分析。
EPDA/PUSH引入纤维铰考虑框架、非线性分层壳单元模拟混凝土剪力墙,首先在程序中使用渐变模型模拟弹塑性发展过程。
PKPM讲义编者:姜铭阅目录目录 (1)前言 (3)第一章初识PKPM (3)第一节结构设计业务管理 (3)1.1 组织架构 (3)1.2 设计深度要求 (4)1.2.1 设计阶段 (4)1.2.2 设计深度 (4)1.3 各设计阶段的管理 (5)第二节PKPM模块及步骤图 (6)2.1 PKPM模块 (7)2.2 PKPM结构设计基本步骤图 (12)第三节练习一个简单的例子 (13)第四节常见问题汇总 (13)4.1 软件命令的使用 (13)4.2 结构设计和软件结合的问题 (14)实验课练习1 (16)第二章PMCAD模块 (16)第一节PMCAD的基本功能和应用范围 (16)1.1 基本功能 (16)1.2 应用范围 (17)第二节练习框架建模 (18)2.1框架 (18)第三节PMCAD问题汇总 (18)3.1 软件命令的使用 (18)3.2 结构设计和软件结合的问题 (24)实验课练习2-3 (34)第三章SATWE模块 (35)第一节介绍: (35)1.1 简介: (35)1.2 关于建模的一些说明 (35)第二节接PM生成SATWE数据(补充输入及SATWE数据生成) (36)2.1 分析与参数补充定义 (36)2.2 特殊构件补充定义 (47)2.3 温度荷载 (51)2.4 弹性支座/支座位移定义 (52)2.5 特殊风荷载定义 (52)2.7 生成SATWE数据文件及数据检查 (54)2.8 修改构件计算长度系数 (54)2.9 水平风荷载查询修改 (54)2.10 人防荷载 (55)第三节SATWE前处理的注意事项 (55)第四节结构整体分析与构件配筋计算 (56)4.1 结构内力,配筋计算 (56)4.2 PM次梁内力与配筋计算 (58)4.3 分析结果图形和文本显示 (58)4.4 结构的弹性动力时程分析和框支剪力墙分析 (61)4.5 复杂楼板有限元分析 (62)第五节SATWE常见问题汇总 (63)5.1 软件使用问题 (63)5.2 结构设计与软件的结合问题 (63)第六节练习框架结构 (68)实验课 (69)第四章JCCAD (69)第一节介绍 (69)1.1 JCCAD主要功能 (69)1.2 JCCAD一般操作过程 (69)第二节练习 (69)第三节JCCAD常见问题汇总 (70)3.1 软件使用问题 (70)3.1.1 地质资料输入 (70)3.1.2 基础人机交互输入 (71)3.1.2.1 参数输入 (71)3.1.2.2 荷载输入 (72)3.1.2.3 柱下独基 (73)3.1.2.4 桩基础 (73)3.1.2.5 图形管理 (73)3.1.2.6 筏板 (74)3.1.2.7 网格节点 (74)3.1.2.8 重心校核 (74)3.1.3 基础梁板弹性地基梁法计算 (74)3.1.3.2 弹性地基梁结构计算 (74)3.1.3.3 弹性地基板内力配筋计算 (75)3.1.4 桩基承台以及柱独基沉降计算 (75)3.1.5 桩筏筏板有限元计算 (75)3.2 结构设计与软件结合问题 (76)第五章LTCAD、GJ和施工图绘制 (81)第一节LTCAD、GJ和施工图绘制简介 (81)第二节练习 (81)第三节常见问题 (82)3.2 结构与软件结合的问题 (82)第六章JLQ和砖混结构 (89)第七章砖混结构........................................................................................... 错误!未定义书签。
pkpm介绍与应用(共同讨论)我是新手结构平面计算机辅助设计软件 ( PMCAD )PMCAD是整个结构CAD的核心,它建立的全楼结构模型是PKPM各二维、三维结构计算软件的前处理部分,也是梁、柱、剪力墙、楼板等施工图设计软件和基础CAD的必备接口软件。
PMCAD也是建筑CAD与结构的必要接口。
用简便易学的人机交互方式输入各层平面布置及各层楼面的次梁、预制板、洞口、错层、挑檐等信息和外加荷载信息,在人机交互过程中提供随时中断、修改、拷贝复制、查询、继续操作等功能。
自动进行从楼板到次梁、次梁到承重梁的荷载传导并自动计算结构自重,自动计算人机交互方式输入的荷载,形成整栋建筑的荷载数据库,可由用户随时查询修改任何一部位数据。
由此数据可自动给PKPM系列各结构计算软件提供数据文件,也可为连续次梁和楼板计算提供数据。
绘制各种类型结构的结构平面图和楼板配筋图。
包括柱、梁、墙、洞口的平面布置、尺寸、偏轴、画出轴线及总尺寸线,画出预制板、次梁及楼板开洞布置,计算现浇楼板内力与配筋并画出板配筋图。
画砖混结构圈梁构造柱节点大样图。
作砖混结构和底层框架上层砖房结构的抗震分析验算。
统计结构工程量,并以表格形式输出。
钢筋砼框架、框排架、连续梁结构计算与施工图绘制软件(PK)PK模块具有二维结构计算和钢筋混凝土梁柱施工图绘制两大功能。
模块本身提供一个平面杆系的结构计算软件,适用于工业与民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构、框排架结构、排架结构,剪力墙简化成的壁式框架结构及连续梁,拱形结构,桁架等。
规模在30层,20跨以内。
在整个PKPM系统中,PK承担了钢筋混凝土梁、柱施工图辅助设计的工作。
除接力PK二维计算结果,可完成钢筋混凝土框架、排架、连续梁的施工图辅助设计外,还可接力多高层三维分析软件TAT、SATWE、PMSAP计算结果及砖混底框、框支梁计算结果,可为用户提供四种方式绘制梁、柱施工图,包括梁柱整体画、梁柱分开画、梁柱钢筋平面图表示法和广东地区梁表柱表施工图,绘制100层以下高层建筑的梁柱施工图。