地震差动与结构非线性输出 方法、程序开发及实践PDF电子书下载

第1章 地震（差）动合成理论、方法和程序开发与验证 1

1.1 引言 1

1.2 一致地震动生成理论、方法与程序开发 2

1.2.1 一致地震动合成理论和方法简述 2

1.2.2 一致地震动可视化程序编制流程 4

1.2.3 一致地震动程序有效性验证 4

1.3 地表非一致地震动生成理论、方法与程序MEGMS开发 6

1.3.1 地表非一致地震动生成理论和方法简述 6

1.3.2 地表非一致地震动可视化程序编制流程 10

1.3.3 地表非一致地震动程序有效性验证 11

1.4 地下非一致地震动生成理论、方法与程序MEUMS开发 13

1.4.1 地下非一致地震动生成理论推导 13

1.4.2 地下非一致地震动可视化程序编制流程 20

1.4.3 地下非一致地震动可靠性验证及结果分析 22

1.5 本章小结 28

参考文献 29

第2章 钢与混凝土本构关系、子程序TJU.Plastic-S/E开发及验证 30

2.1 引言 30

2.2 常用钢材与混凝土本构关系 31

2.2.1 钢材骨架曲线与滞回规则的3种情形 31

2.2.2 混凝土单轴骨架曲线、加卸载规则及其改进 33

2.3 ABAQUS子程序TJ U.Plastic-S/E开发与验证 35

2.3.1 主程序与显／隐式子程序链接流程图与程序开发 35

2.3.2 显／隐式子程序的使用 38

2.3.3 钢筋与素混凝土循环加载的数值与试验结果对比 42

2.3.4 构件低周反复加载的数值与试验结果对比 43

2.4 本章小结 48

参考文献 49

第3章 基于C＃读取.SDB格式的TJU.SAP2ABAQUS接口开发及验证 50

3.1 引言 50

3.2 可视化TJU.SAP2ABAQUS程序开发 51

3.2.1 开发读取.SDB格式的TJU.SAP2ABAQUS缘由和流程 51

3.2.2 梁、壳、实体、边界与组转换技术与对应格式 52

3.2.3 可视化程序TJU.SAP2ABAQUS导航式功能与说明 55

3.2.4 显／隐式算法对应的不同纤维inp文件数据处理方法 67

3.2.5 TJU.SAP2ABAQUS定义计算方法的说明 68

3.2.6 TJU.SAP2ABAQUS中钢筋层的定义与说明 69

3.2.7 悬链线索建模及转化说明 71

3.2.8 SAP2000OAPI介绍 74

3.3 可视化TJU.SAP2ABAQUS程序转换前后对比与验证 76

3.3.1 钢筋／圆（方）钢管／（十）工字型钢-混凝土构件 76

3.3.2 角／工字钢、箱型钢及圆钢管 77

3.3.3 剪力墙和楼板 78

3.3.4 柔性索 79

3.3.5 框架结构 79

3.3.6 输电塔 80

3.3.7 边界 82

3.3.8 命名与分组 83

3.4 可视化TJU.SAP2ABAQUS使用与说明 85

3.4.1 TJU.SAP2ABAQUS地震动格式与说明 85

3.4.2 TJU.SAP2ABAQUS输出inp文件与说明 86

3.4.3 钢管混凝土和型钢混凝土数据转换方法说明 88

3.5 本章小结 90

参考文献 91

第4章 边界-地基系统在TJU.SAP2ABAQUS中的转化功能开发与验证 92

4.1 引言 92

4.2 人工边界 92

4.2.1 人工边界原理简述 92

4.2.2 INP格式的弹簧和阻尼的确定方法 94

4.3 TJU.SAP2ABAQUS中边界条件-地基功能开发与验证 98

4.3.1 TJU.SAP2ABAQUS中边界条件-地基功能开发 98

4.3.2 TJU.SAP2ABAQUS中边界条件-地基功能验证 108

4.4 INP格式人工边界的快速输入方法与地震力计算程序 114

4.4.1 INP格式人工边界的地震力快速输入方法 114

4.4.2 节点反力程序开发 117

4.5 本章小结 120

参考文献 121

第5章 小波、程序及其弹塑性应用分析 122

5.1 引言 122

5.2 小波理论 122

5.2.1 小波变换的相关定义及性质 122

5.2.2 小波变换与傅里叶变换的比较 125

5.2.3 正交小波基与取样定理 126

5.3 Morlet小波 130

5.3.1 Morlet小波定义及其时频窗 130

5.3.2 Morlet小波变换系数的实用算法 131

5.4 小波程序与算例 133

5.4.1 小波可视化程序 133

5.4.2 弹性计算与说明 134

5.4.3 弹塑性计算与说明 138

5.5 本章小结 141

参考文献 141

第6章 超高层建筑（多）罕遇和超大震动力弹塑性分析 142

6.1 引言 142

6.2 工程背景与有限元模型 142

6.2.1 工程概述 142

6.2.2 材料与几何属性 142

6.2.3 天然与人工波模拟及频谱特性 144

6.2.4 模型转换与几何属性转换前后对比 146

6.2.5 模态与频谱分析对比及模型动力特性验证 149

6.3 多／罕遇地震下结构动力反应计算与分析 150

6.3.1 多／罕遇地震作用下的时程及其频谱分析 150

6.3.2 楼层位移、位移角包络线与讨论 155

6.3.3 结构基底剪力时程及其分析 157

6.3.4 剪力墙应力、应变反应分析 158

6.3.5 外框架梁、柱塑性铰出现与发展 159

6.4 超大震下结构动力反应与薄弱环节 160

6.4.1 超大震下结构的连续动力反应状态 160

6.4.2 超大震下结构的薄弱环节现象和理论分析 161

6.5 本章小结 162

参考文献 162

第7章 大跨空间展览馆地震动力弹塑性及倒塌模式分析 164

7.1 引言 164

7.2 工程概况与有限元模型 165

7.2.1 工程概述 165

7.2.2 材料与几何属性 165

7.2.3 多点地震动输入、模拟及验证 167

7.2.4 模型转换与几何属性转换前后对比 171

7.2.5 自振与频谱对比及与模型动力特性验证 172

7.3 一致与多点激励（单向）的结构动力反应 173

7.3.1 结构体系多／罕遇地震作用下的时程及其频谱分析 173

7.3.2 最大柱底剪力和弯矩统计与原因分析 175

7.3.3 剪力墙最大应力与结构顶点位移统计 177

7.3.4 结构框架部分的动力反应分析 178

7.4 一致与多点激励（三向）的结构动力反应 179

7.4.1 结构体系多／罕遇地震作用下的时程及其频谱分析 179

7.4.2 最大柱底剪力和弯矩统计与原因分析 181

7.4.3 剪力墙最大应力、损伤分析与结构顶点位移统计 182

7.4.4 结构框架部分的动力反应分析 184

7.5 竖向多点激励反应的数值计算、建议及其理论依据 186

7.5.1 竖向模态与频谱分析 186

7.5.2 竖向地震动输入波形特征与加速度反应对比 187

7.5.3 竖向多点输入下结构反应分析 187

7.6 超大震下结构体系动力反应与薄弱环节 190

7.6.1 超大震下结构杆系构件的塑性铰发展及连续动力反应状态 191

7.6.2 超大震下结构楼板、剪力墙的连续动力反应状态 192

7.6.3 超大震下结构的薄弱环节现象及其讨论 193

7.7 本章小结 194

参考文献 195

第8章 人工边界-地基-大跨斜拉桥地震弹塑性和破坏机制 197

8.1 引言 197

8.2 工程简介与有限元模型 198

8.2.1 工程概述 198

8.2.2 材料与几何属性 198

8.2.3 人工边界刚度和阻尼的确定 199

8.2.4 地表／地下多点地震动模拟、验证及输入 199

8.2.5 人工边界-地基-斜拉桥转换与几何属性对比 201

8.3 地基及人工边界对斜拉桥体系自振特性的影响与分析 203

8.3.1 固定边界-地基对斜拉桥动力特性的影响与分析 203

8.3.2 人工边界-地基对斜拉桥结构动力特性的影响与分析 204

8.4 大震和超大震作用下斜拉桥地震弹塑性分析 206

8.4.1 一致输入与多点输入下斜拉桥地震反应对比 206

8.4.2 单独斜拉桥与地基-桩-桥耦合结构地震反应对比 212

8.4.3 粘弹性人工边界地震输入的高效加载途径 216

8.4.4 固定边界与人工边界对斜拉桥体系地震弹塑性反应的影响 217

8.4.5 固定边界与人工边界斜拉桥体系破坏模式与薄弱环节 220

8.5 地震诱发波浪力及其对斜拉桥地震反应的影响 222

8.5.1 地震诱发波浪力的基本介绍与程序 222

8.5.2 小震与波浪力激励下斜拉桥反应与理论分析 225

8.5.3 大震与波浪力激励下斜拉桥反应与理论分析 227

8.6 本章小结 229

参考文献 230

第9章 大跨越输电塔-线体系地震动力弹塑性与薄弱环节 231

9.1 引言 231

9.2 ABAQUS显式计算条件下重力加载方式与理论依据 232

9.2.1 加载方式与依据 232

9.2.2 加载步长与结果验证 233

9.3 工程简介与有限元模型 235

9.3.1 工程概述 235

9.3.2 钢管混凝土主材与3000m级悬链线索 235

9.3.3 多点地震动模拟、验证以及输入 237

9.4 输电塔-线体系模态分析、现象分析与理论解释 240

9.4.1 重力加载施加初始刚度与模态计算 240

9.4.2 模态的规律性分析与特征 241

9.4.3 模态计算结果的理论解释 243

9.5 一致与多点超大震作用下输电塔-线体系地震反应与薄弱环节 243

9.5.1 一致地震作用下动力反应分析 244

9.5.2 多点地震作用下动力反应分析与薄弱环节 245

9.5.3 超大震作用下结构体系倒塌模式 246

9.6 本章小结 247

参考文献 248