复杂高层结构非线性抗震性能分析和设计方法

复杂高层结构非线性抗震性能分析和设计方法
出版时间： 2016年版
内容简介
　　《复杂高层结构非线性抗震性能分析和设计方法》系统总结了复杂高层结构非线性抗震性能分析、评价、控制及设计的相关理论和关键技术。在快速建模、前后处理、ABAQUS核心技术开发和GPU异构平台搭建等方面系统介绍了复杂高层结构非线性高效分析方法；详细介绍了复杂高层结构抗震性能量化评价体系和大震失效模式控制技术的新成果；介绍了超高建筑斜交网格筒结构体系的力学机理、刚度形成机制和失效特性，系统论述了复杂高层结构基于优失效模式的大震非线性设计理论和方法。以具体工程问题为例，详细介绍了相关理论和关键技术在实际工程中的应用过程和效果。《复杂高层结构非线性抗震性能分析和设计方法》系统地介绍作者新研究成果，适合结构工程、地震工程、防灾减灾领域的科研工作者、研究生阅读，也适合从事高层建筑结构设计的工程技术人员学习参考。
目录
第1章 绪论
1．1 高层结构抗震性能非线性分析模型及方法
1．1．1 结构在应力一应变层次的细致化分析
1．1．2 ABAQUS/Explicit及其二次开发
1．1．3 有限元刚度法结构非线性分析存在的问题
1．1．4 基于GPU高性能并行计算平台的发展趋势
1．2 高层建筑结构地震失效评价方法
1．2．1 高层建筑结构基于整体稳定的地震失效评价方法
1．2．2 高层建筑结构基于构件损伤的地震失效评价方法
1．3 高层建筑结构地震失效模式控制技术
1．4 高层建筑结构基于性能的抗震设计方法
第2章 ABAQUS/VUMAT二次开发技术
2．1 概述
2．2 空间梁柱基本力学模型简述
2．3 VUMAT的开发要点
2．4 VUMAT的应用技术要点
2．5 VUMAT的数值算例
第3章ABAQUS/VUEL二次开发技术
3．1 概述
3．2 显式动力算法与VUEL用户子程序
3．3 空间梁柱有限单元模型
3．4 VUEL子程序关键数据的生成
3．4．1 单元集中质量矩阵定义
3．4．2 单元刚度矩阵和等效结点内力定义
3．4．3 坐标转换
3．4．4 稳定时间步长选取
3．5 单元截面内力和截面刚度的截面纤维积分
3．6 纤维束的单轴本构模型
3．7 VUEL子程序的算法流程
3．8 VUEL的数值算例
第4章 基于变形增量EEP超收敛计算的弹塑性梁分析
4．1 概述
4．2 梁问题的常规有限元解
4．3 梁问题的弹塑性有限元分析
4．4 变形增量EEP超收敛计算的弹塑性梁分析
4．4．1 梁问题的EEP超收敛解
4．4．2 弹塑性分析中的EEP超收敛解
4．4．3 变形增量EEP超收敛计算的弹塑性分析
4．5 恢复力模型的选取
4．6 数值算例
4．6．1 单调加载算例
4．6．2 往复加载算例
第5章基于变形增量EEP超收敛计算的复杂结构弹塑性分析
5．1 概述
5．2 空间梁柱模型
5．3 梁问题的常规有限元解
5．4 空间梁柱单元的EEP超收敛法
5．5 基于变形增量超收敛计算的梁柱精细化弹塑性分析
5．5．1 梁柱构件弹塑性有限元分析的一般过程
5．5．2 内力-变形增量的EEP超收敛计算
5．5．3 基于内力-变形增量EEP超收敛计算的弹塑性分析
5．6 ABAQUS前处理二次开发
5．6．1 快速建模技术
5．6．2 网格划分和优化技术
5．6．3 构件精确配筋程序
5．7 ABAQUS后处理二次开发
5．7．1 ABAQUS/CAE GUI程序开发
5．7．2 层间位移角插件
5．7．3 结构损伤快速评价插件
5．8 数值算例
5．8．1 算例1：空间梁柱弹塑性分析
5．8．2 算例2：复杂高层钢筋混凝土结构弹塑性分析
第6章 基于CPU-GPU异构平台的结构弹塑性分析方法
6．1 概述
6．2 CPU-GPU异构平台设计
6．3 CPU-GPU异构平台上的分析模型
6．3．1 梁柱分析模型（纤维模型）
6．3．2 楼板剪力墙分析模型（分层壳模型）
6．4 基于GPU的结构弹塑性分析并行化策略
6．4．1 计算数据与线程之间的映射关系
6．4．2 基于GPU的线性方程组求解器
6．4．3 方程组迭代的EBE处理技术
6．4．4 并行程序设计框架
6．5 数值算例
6．5．1 算例1：框架结构反复荷载下的试验模拟
6．5．2 算例2：框架结构振动台试验模拟
6．5．3 算例3：高层框架一核心筒弹塑性时程分析实例
第7章 高层建筑结构基于整体稳定的失效评价方法
7．1 概述
7．2 高层建筑结构重力二阶效应的影响分析
7．2．1 等效抗侧刚度
7．2．2 重力二阶效应对结构的影响
7．3 基于整体稳定性的失效临界状态分析
7．3．1 瞬时等效刚重比
7．3．2 基于瞬时等效刚重比退化的失效判别方法
7．3．3 失效判别方法的数值验证
7．4 失效判别方法的试验验证
7．4．1 子结构试验验证
7．4．2 框架一核心筒结构试验验证
第8章 基于材料损伤的竖向构件失效评价
8．1 概述
8．2 墙肢的失效研究
8．2．1 失效影响因素分析
8．2．2 失效模式分类及失效演化过程描述
8．2．3 失效演化过程各阶段的损伤指标标定
8．2．4 失效演化过程各阶段内的损伤指标计算
8．3 RC柱的失效研究
8．3．1 失效影响因素分析
8．3．2 失效模式分类及失效演化过程描述
8．3．3 失效演化过程各阶段损伤指标标定
8．3．4 失效演化过程各阶段内的损伤指标计算
第9章 基于材料损伤的RC梁构件失效评价
9．1 概述
9．2 连梁的失效研究
9．2．1 失效影响因素分析
9．2．2 失效模式分类及失效演化过程
9．2．3 失效过程各阶段的损伤指标标定
9．2．4 失效演化过程各阶段内的损伤指标计算
9．3 框架梁的失效研究
9．3．1 失效影响因素分析
9．3．2 失效模式分类及失效演化过程描述
9．3．3 失效演化过程各阶段损伤指标标定
9．3．4 失效演化过程各阶段内的损伤指标计算
第10章 基于构件损伤的结构整体大震失效描述
10．1 概述
10．2 各类型构件失效过程的损伤模型
10．3 构件整体失效演化过程分析
10．3．1 构件到整体损伤信息表征系数的确定
10．3．2 构件整体失效演化过程描述
10．4 结构整体的失效演化过程
10．4．1 构件损伤传递系数及结构整体失效演化的损伤分析
10．4．2 结构整体损伤程度及损伤传递系数的确定
10．4．3 结构整体大震失效评价
10．4．4 结构大震失效描述流程
10．5 高层建筑结构大震失效描述的工程应用
10．5．1 工程概况
10．5．2 构件整体失效演化过程
10．5．3 结构整体失效演化过程
第11章 高层建筑结构大震失效模式控制技术
11．1 引言
11．2 新型附着式连梁钢板阻尼器
11．2．1 连梁阻尼器的设计方法
11．2．2 连梁阻尼器的性能指标试验研究
11．2．3 连梁阻尼器的结构地震模拟试验与仿真研究
11．3 实施内嵌式连梁钢板阻尼器复合连梁设计方法及分析
11．3．1 内嵌式连梁钢板阻尼器复合连梁设计方法
11．3．2 内嵌式连梁钢板阻尼器复合连梁破坏模式
11．3．3 内嵌式连梁钢板阻尼器复合连梁性能分析
11．3．4 结构地震作用耗能分析
第12章 斜交网格筒受力特点分析
12．1 概述
12．2 斜交网格筒受力特点
12．2．1 分析模型
12．2．2 竖向荷载作用下的受力特点
12．2．3 侧向荷载作用下的受力特点
12．2．4 环梁与斜柱连接形式的影响
12．2．5 非节点层环梁对斜柱受力的影响
12．3 侧向刚度影响因素分析
12．3．1 主要影响因素探讨
12．3．2 主要影响因素敏感性分析
第13章 斜交网格筒-核心筒协同工作性能分析
13．1 概述
13．2 协同工作机理分析
13．2．1 基本假定及方程
13．2．2 均布侧向荷载作用
13．2．3 三角形侧向荷载作用
13．2．4 顶部集中侧向荷载作用
13．2．5 结构算例
13．3 体系协同工作性能
13．3．1 主要影响因素分析
13．3．2 协同工作性能分析
13．4 斜交网格筒网格形式探讨
13．4．1 刚度及经济性分析
13．4．2 网格形式评价指标探讨
13．4．3 网格形式优选分析
第14章 斜交网格筒-核心筒结构抗震性能分析
14．1 概述
14．2 分析模型及方法
14．2．1 模型介绍
14．2．2 分析方法
14．3 体系塑性发展过程
14．3．1 构件屈服顺序
14．3．2 斜交网格筒失效路径
14．3．3 斜交网格筒剪力滞后效应分析
14．4 内外筒内力分配特点
14．5 体系刚度发展过程
14．6 体系抗震概念
14．6．1 构件塑性耗能分配特点
14．6．2 抗侧刚度关键构件
14．6．3 塑性耗能关键构件
14．6．4 抗震概念探讨
14．7 斜交网格筒-核心筒结构抗震性能试验验证
14．7．1 试验概况
14．7．2 试验过程及现象
14．7．3 试验数据分析
14．8 高层斜交网格筒体系抗震研究的工程应用
14．8．1 工程概况
14．8．2 分析模型
14．8．3 结构大震性能分析
14．8．4 结论和建议
第15章 体系失效模式优选及其控制指标
15．1 引言
15．2 体系失效模式主要影响因素探讨
15．2．1 核心筒整体系数á
15．2．2 等效刚度比？
15．2．3 算例参数
15．3 体系失效模式分析
15．3．1 系列1算例分析（变化峁潭ㄣ）
15．3．2 系列2算例分析（变化愎潭ㄡ）
15．3．3 系列3算例分析（同时变化岷豌）
15．4 体系失效模式优选
15．5 体系大震失效控制指标
15．5．1 指标类型探讨
15．5．2 斜交网格筒抗侧力退化点性能指标
15．5．3 参数嫒≈捣治？
15．5．4 体系失效控制指标分析
参考文献