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á15.2.2 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 上一篇: 复杂网络级联失效与城市供水管网可靠性的建模与分析 下一篇: 高层建筑与都市人居环境 08 巨型城市