ABAQUS與PERFORM-3D在彈塑性時(shí)程分析中的應(yīng)用及對(duì)比研究.pdf

1、隨著各式各樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn),規(guī)范中針對(duì)常規(guī)結(jié)構(gòu)的小震彈性設(shè)計(jì)方法以及相應(yīng)的抗震措施已經(jīng)難以保證大震下的安全,需要進(jìn)行大震下的彈塑性時(shí)程分析對(duì)結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行評(píng)估。目前,能夠?qū)崿F(xiàn)大震下的彈塑性分析的軟件有多種,可分兩大類(lèi),一種是建筑結(jié)構(gòu)專(zhuān)用彈塑性分析軟件,一種是有限元通用分析軟件。在實(shí)際工程中這兩類(lèi)軟件也進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。然而,結(jié)構(gòu)工程師在用這些軟件進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析時(shí)發(fā)現(xiàn),不同的軟件計(jì)算結(jié)果有差異,并且有時(shí)候差異會(huì)很大,即使是同一軟件

2、,不同的分析人員也會(huì)得出不同的計(jì)算結(jié)果,差異也因人而異。那就出現(xiàn)了如何對(duì)各個(gè)彈塑性分析軟件的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),和如何說(shuō)明這些計(jì)算結(jié)果差異出現(xiàn)的原因。在此背景下,論文作者將會(huì)使用通用有限元軟件代表ABAQUS和建筑結(jié)構(gòu)專(zhuān)用軟件代表PERFORM-3D對(duì)同一模型進(jìn)行建模并分析,對(duì)兩款軟件分析所得的結(jié)果從宏觀上和微觀上進(jìn)行對(duì)比,盡力探討兩款軟件的差異,分析兩款軟件計(jì)算結(jié)果差異的原因,評(píng)價(jià)兩款軟件的可信度。對(duì)此,論文作者做了一下工作:
　

3、　①比較系統(tǒng)深入的研究有限元計(jì)算的相關(guān)理論。
　?、谘芯緼BAQUS中用于彈塑性時(shí)程分析的相關(guān)技術(shù)措施。
　　③研究PERFORM-3D彈塑性時(shí)程分析的相關(guān)技術(shù)措施。
　?、芫幹艵TABS導(dǎo)入ABAQUS的轉(zhuǎn)換程序,以利于大型結(jié)構(gòu)體系的建模分析。并通過(guò)實(shí)際工程驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。
　?、萃ㄟ^(guò)實(shí)際工程對(duì)比,探討ABAQUS與PERFORM-3D中的差異。
　　通過(guò)以上的研究工作,得出以下主要結(jié)論:
　?、僭诒?/p>

4、次所計(jì)算的模型中,兩款軟件非線性梁柱單元類(lèi)似,都是采用纖維模型,最大的不同是截面力學(xué)性能積分方式不同。兩款軟件對(duì)剪力墻處理方法不同。ABAQUS考慮了軸力、彎矩和剪力的耦合,材料使用的是空間彈塑性損傷材料,而PERFORM-3D沒(méi)有考慮剪力的耦合,彎矩和軸力共同作用考慮與柱類(lèi)似,用纖維模型,用剪切鉸考慮剪力的影響。
　?、趦煽钴浖澐謫卧椒ǖ牟煌苍斐闪似浞从充摻钋牟煌?。
　　③對(duì)于體量較大的結(jié)構(gòu),ABAQUS動(dòng)力計(jì)算

5、可采用顯式動(dòng)力分析方法,而PERFORM-3D只能用隱式動(dòng)力分析方法,造成兩款軟件計(jì)算非線性的差異。這也是ABAQUS能夠很好的反映鞭梢效應(yīng),而PERFORM-3D不能很好的反映的原因之一。
　?、茉跊](méi)有鞭梢效應(yīng)的影響下,ABAQUS與PERFORM-3D所計(jì)算出的層間位移角趨勢(shì)一致,層間位移角最大值所出現(xiàn)的樓層是一致的,并且此處的層間位移角相差比較小,底部樓層的層間位移角差距較大。
　?、輧煽钴浖?jì)算的基底剪力趨勢(shì)一致,