五月
童牛之牯,元吉
象曰:六四元吉,有喜也
童牛之牯,元吉
象曰:六四元吉,有喜也
很长时间一直游走的浮华的世间,觉得自己就是芸芸众生中的普通一个。突然有一天发现自己居然以三十多岁的高龄一直在追寻梦想。哈哈哈,只有两种可能,一种是天生爱做梦有幻觉,另一种是理想主义者。突然想起大学时说过的一句话,二十多岁说自己是理想主义者不牛逼,那时人人都有理想,也都在努力去做。但到三十岁时还宣称自己是理想主义者那一定很牛逼,生活对你只是修炼而不是煎熬。突然对自己肃然起敬,还确实有些牛。没有违背初衷,没有沉沦,坚持!
最后引用鲁迅先生的一句话:“人类的奋斗前行的历史,正如煤的形成,当时用大量的木材,结果却只是一小块”。倘若这一小块有点意义的话,则是我读书生活的最好纪念。
无趣,坚持,正道,松懈,醒悟,淡定 ———-我的2011
在仿真论坛发现了一篇好贴《高效耦合小程序》,si13俨然是个天才,程序写得太牛了,我读了三遍才理解其中奥秘,不禁啧啧称奇。对其作品更是五体投地,相当佩服。首先来围观下面si13编写的APDL代码:说明:其中加粗的部分需要根据不同的分析自行修改。 !************************************** allsel !最好保留这句命令 !*******将从属节点编号依次存入数组**************** cmsel,s,slavenode *get,count1_node,node,0,count *del,slave_node *dim,slave_node,array,count1_node *get,slave_node(1),node,0,num,min *do,i,2,count1_node slave_node(i)=ndnext(slave_node(i-1)) *enddo !*******将主节点编号依次存入数组**************** allsel cmsel,s,masternode *get,count2_node,node,0,count *del,master_node *dim,master_node,array,count2_node *get,master_node(1),node,0,num,min *do,i,2,count2_node master_node(i)=ndnext(master_node(i-1)) *enddo !********将与从属节点耦合的节点数组初始化**************** *del,cp_node *dim,cp_node,array,count1_node *do,i,1,count1_node cp_node(i)=0 *enddo !*********开始选择程序**************** allsel cmsel,s,masternode *do,i,1,count1_node kk=1 k=1 *dowhile,kk k=nnear(slave_node(i)) nsel,s,cp,,all kk=nsel(k)+0.001 allsel cmsel,s,masternode nsel,u,node,,k cm,masternode,node *enddo cp_node(i)=k *enddo !*******选择完毕**************** !*******开始耦合**************** allsel,all /prep7 *do,i,1,count1_node cp,next,UX,slave_node(i),cp_node(i) cp,next,UY,slave_node(i),cp_node(i) cp,next,UZ,slave_node(i),cp_node(i) *enddo !*******耦合完毕**************** (全文 …)
下载地震波的网站:
强烈推荐美国这个网站:http://db.cosmos-eq.org
( Cosmos Virtual Data Center,US) COSMOS, a consortium supporting strong motion recording/records.
(可以批量下载地震波,也比较全)
http://www.k-net.bosai.go.jp
( Japanese government project Kyoshin Network)
http://www.isesd.cv.ic.ac.uk/ESD
( European Commision project site)
http://peer.berkeley.edu/smcat/
(伯克利的,批量下载不方便)
Pacific Center for Earthquake Engineering Research (PCEER)
United States Geological Survey(USGS)
Earthquake Engineering Research Institute
Multi-Discipline Center for Earthquake Engineering Research (MCEER) 有最全的记录和资料。
磐桓 利居贞 利建侯
虽磐桓 志行正也 以贵下贱 大得民也
Perform-3D,上述建模完成以后,进入后处理的界面,定义分析工况并进行分析,提取数据等。
(1)定义重力荷载分析工况。
按下图进行操作,定义时建议采用非线性,监控位移随便取一个较小的位移角,LIMITSTATE也随意取就行,保证能计算下去就行了,重力荷载建议分10步或20步进行计算。

(2)定义PUSHOVER分析工况。
进行PUSHOVER计算时,需要定义监控位移角,取整体侧移的位移角,顶部至底部,控制位移取全部位移角,最大值达到很大时停止,如1/20,或者还可以再大一些,LIMIT建议取变形,如最大位移角,PUSHOVER可以采用三种荷载形式,1)自定义荷载,如点荷载,2)倒三角荷载,通过01去表达,3)采用模态分布比例的荷载。
操作如下图所示

本图为倒三角荷载,从数值看是从X方向推的。
(3)弹塑性时程分析定义
进行时程分析之前,需要向PERFORM-3D导入需要用到的地震波,导入后,按如下图定义,定义时间步长,总长,迭代最大次数,LIMIT,监控位移等等。这些定义与其它弹塑性分析程序基本是一样的。

(4)分析设置
分析设置设置结构是否考虑下降段,如果是试算阶段可以不考虑,振型数量与质量参与倍数等等需要定义,如下图所示。振型计算一般用于荷载分布计算,瑞利阻尼计算等等,还可以用来判断结构建模的合理性。

(5)定义阻尼
如下图所示操作,结构为混凝土结构,阻尼比取0.05,本分析采用模态阻尼,瑞利阻尼可以输入小值。

(6)分析结果查看汇总
振型与周期

重力荷载作用下的变形图

静力弹塑性分析的结果(PushOver)

动力弹塑性分析的结果

Perform-3D的初级入门教程(1)-前处理部分
Perform-3D推出中国市场已经有一段时间了,由于其具有强大的结构非线性分析功能,我们通过这个软件进行了两个超限工程的分析,也总结了一些经验。市场上Perform-3D的学习资料很少,因此,我制作了一个非常简单的算例来讲述整个分析的过程,由于个人技术有限,过程中往往有很多错误,请大家指正。
平面框支剪力墙结构弹塑性分析实例
本文对一平面框支结构进行一系列弹塑性分析,包括在重力荷载作用下的PUSHOVER与动力弹塑性分。结构布置如图1所示。梁截面200×700,柱截面900×900,转换大梁截面1200×1800, 梁柱配筋为1.5%,剪力墙总长6000,端部区长500,端部配筋率1.0%,分布筋配筋率0.3%,首层层高5000,标准层层高3000。如下图所示
梁与柱均采用集中式纤维单元.
剪力墙采用分层单元(纤维单元+线性剪切本构)

(1)建立结点(Nodes)
通过结点工具建立结点,可以通过多种方式建立,包括轴网,射线,平移,复制等方法. 可以在SAP2000或ETABS建模后,通过文本进行结点的导入操作.

(2)建立支座(Suports)
操作如下图所示。

(3)建立刚性隔板(Slaving)
操作如下图所示。

(4)定义质量(Masses)
操作如下图所示。

(5)材料定义(Materials)
混凝土材料

钢筋,钢材材料

剪力墙剪切本构关系

操作如上图所示进行操作。混凝土本构建议采用MANDER或KENT-PARK约束混凝土本构,如下图所示。

(6) 截面定义(Sections)
截面定义分为以下几种截面定义:
弹性梁柱构件截面

纤维柱截面

纤维梁截面

纤维剪力墙截面

建模小贴士

(7)构件定义(Componets)
如下图所示操作:
梁柱纤维塑性区加弹性区构件定义

剪力墙构件定义

构件定义体现两种单元的定义方法,如下图所示

(8)单元定义(Elements)
按照自由度形式不同分析梁,柱,剪力墙三种不同的单元形式,其中,梁只考虑弯,柱与剪力墙考虑压弯,剪力墙只考虑一个方向的压弯是非线性的。如下图操作,注意,柱与剪力墙应考虑P-Delta效应。

定义类完成后,就进行单元的建模,建模完成后,如下图所示。


建模后,定义局部坐标,如图所示。

(9)荷载定义(Loads)
建模完成后,需要定义荷载,这里的荷载是指结构的恒活荷载,也就是重力荷载,一般采用的组合是DEAD+0.5LIVE,为输入方便起见,建议采用组合后的值输入,也就是说不需用输入两次了,而且建议输入的荷载就包括了自重,不需要PERFORM-3D自算自重。
柱墙的自重一般通过点荷载输入,楼板传给剪力墙也是采用点荷载。作了一些简化,由于节省了楼板的建模,荷载全部输入至梁中,建议简化输入均布荷载,梯形荷载非常难输入。如下图操作。点荷载可通过文本导入,梁荷载就不行了。

梁荷载是先定义荷载分布与大小,再定义所用到荷载的构件,有点类似PKPM

(10)定义监测变形(Drift)
高层中,层间位移角是一个看变形的重要的参考值。可能通过定义DRIFT来实现,如下图操作,这个DRIFT可以用到PUSHOVER的监控变形,也可以用于LIMIT STATE变形指标等等,这个量非常重要,如果没有定义,下面的分析不能进行。

全部前处理的过程也就完成了,为方便记忆,我列出以下步骤的单词,如下图所示

这两天空闲不多,看了若干篇文献,在某篇硕士论文中,看到一种ANSYS模拟混凝土的方式:采用solid65单元,自由划分的四面体单元。但是,我印象中似乎是因为solid65单元中钢筋弥散的定义基于单元坐标系,所以采用自由网格划分的时候,四面体单元中的钢筋表达就是有问题的。由于实在没能回忆出来这个观点的出处,权当是为了提高计算精度的一种考量吧。
既然提到了这个问题,顺便也就小总结一下混凝土模拟时候的单元选择。一般来讲,不考虑温度场耦合的话,结构分析当中用于混凝土建模的实体单元,无非也就是solid45、solid65和solid95三种,他们各有特点。
solid45是一种比较“老”也是比较成熟的单元,它的特性虽然不多,但用于混凝土模拟的实践最多,计算结果也可信赖。如果模型的几何特征比较简单,45单元是个不错的选择。
solid65是ANSYS专门用于混凝土建模的一种单元,其用于整体式建模的材料实常数输入方式,可以考虑普通钢筋的作用,而且对考虑混凝土开裂有着不错的表现。只是为了满足计算精度,应该尽量使用映射网格划分方式。
solid95是一个20节点的实体单元,没有65单元的那些混凝土特性,但相对45单元相比,对实体几何形状复杂的情况就应对自如,可以保持较高的精度。