建筑抗震弹塑性分析 原理、模型与在ABAQUSPDF电子书下载

1　绪论 1

1.1　地震灾害和抗震工程 1

1.1.1　我国的地震灾害 1

1.1.2　我国抗震工程的发展 1

1.2　性能化抗震设计 2

1.2.1　性能化抗震设计的概念 2

1.2.2　基于位移、能量的抗震设计方法 5

1.2.3　结构弹塑性分析与性能化设计的关系 7

1.2.4　结构弹塑性分析的未来发展 8

2　建筑结构弹塑性分析的理论基础 9

2.1　概述 9

2.2　框架结构的弹塑性有限元模型 10

2.2.1　恢复力模型概述 10

2.2.2　基于材料的模型 16

2.2.3　基于截面的模型 18

2.2.4　基于构件的模型 29

2.3　剪力墙结构的弹塑性有限元模型 30

2.3.1　微观模型（分层壳模型） 31

2.3.2　等效梁模型 35

2.3.3　等效桁架模型 35

2.3.4　三垂直杆元模型 36

2.3.5　多垂直杆元模型 36

2.4　静力弹塑性分析 37

2.4.1　静力弹塑性分析方法的提出与发展 37

2.4.2　静力弹塑性分析的基本原理 38

2.4.3　几种常见的静力弹塑性分析方法 48

2.4.4　静力弹塑性分析方法的优缺点 50

2.4.5　基于多点位移控制的推覆分析算法 51

2.5　动力弹塑性时程分析 56

2.5.1　动力弹塑性分析的基本原理 57

2.5.2　弹塑性时程分析的地震波输入选择 63

2.5.3　地震动强度指标 67

2.5.4　逐步增量时程分析（IDA） 83

3　弹塑性分析在ABAQUS上的实践 105

3.1　ABAQUS软件简介 105

3.1.1　ABAQUS的求解模块 105

3.1.2　BAQUS的建模方式 106

3.2　ABAQUS的纤维杆件模型 107

3.2.1　ABAQUS纤维杆件模型介绍 107

3.2.2　用户自定义材料在ABAQUS纤维模型中的使用实践 108

3.2.3　PQ-Fiber提供的材料模型简介 112

3.2.4　pQ-Fiber分析实例 115

3.3　ABAQUS的剪力墙模型 117

3.3.1　ABAQUS中钢筋混凝土剪力墙建模的基本方法 117

3.3.2　ABAQUS自带的混凝土本构模型 121

3.3.3　用ABAQUS进行剪力墙分析的实践 125

3.4　ABAQUS的显式和隐式计算 127

3.4.1　概述 127

3.4.2　ABAQUS/Standard隐式直接积分算法 127

3.4.3　ABAQUS/Standard的求解控制 127

3.4.4　ABAQUS/Explicit显式直接积分算法 128

3.4.5　算法比较 129

3.5　工程实例介绍 130

3.5.1　工程概况 130

3.5.2　分析模型 131

3.5.3　地震波的选用 133

3.5.4　结构模型的模态 133

3.5.5　结构弹塑性响应历程分析 138

3.5.6　ABAQUS建模时应注意的几个问题 141

4　弹塑性分析在MSC.MARC上的实践 143

4.1　MSC.MARC软件简介 143

4.2　基于MSC.MARC的纤维模型 143

4.2.1　THUFIBER程序简介 143

4.2.2　THUFIBER中的钢筋本构模型 144

4.2.3　THUFIBER中的混凝土本构模型 147

4.2.4　THUFIBER的模型验证及应用 152

4.2.5　THUFIBER程序使用示例 154

4.3　基于MSC.MARC的分层壳模型 163

4.3.1　概述 163

4.3.2　分层壳模型中的混凝土模型 163

4.3.3　分层壳模型中的钢筋模型 163

4.3.4　分层壳模型的验证及应用 164

4.3.5　分层壳模型使用示例 169

4.4　MSC.MARC的接触与岩土模型 202

4.4.1　MSC、MARC的接触模型 202

4.4.2　MSC.MARC接触功能的基本流程 203

4.4.3　MSC.MARC的岩土模型 205

4.5　基于MSC.MARC的地震弹塑性分析 208

4.5.1　工程应用一 209

4.5.2　工程应用二 212

4.5.3　工程应用三 216

4.5.4　工程应用四 219

4.5.5　计算分析示例 223

5　基于SAP2000的弹塑性计算 237

5.1　概述 237

5.2　SAP2000的塑性铰 238

5.2.1　SAP2000中的一般塑性铰 238

5.2.2　SAP2000的特殊塑性铰 240

5.2.3　SAP2000塑性铰属性定义 242

5.3　计算模型示例 243

6　建筑弹塑性分析的最新进展 262

6.1　结构多尺度有限元计算方法 262

6.1.1　引论 262

6.1.2　多尺度模型界面连接方法与实现 263

6.1.3　界面连接方法的验证 265

6.1.4　钢-混凝土混合结构多尺度分析算例 266

6.1.5　钢框架多尺度分析算例 270

6.1.6　小结 271

6.2　基于MSC.MARC的倒塌模拟 271

6.2.1　倒塌模拟的实现方法 272

6.2.2　框架结构倒塌模拟算例 274

6.2.3　框架核心筒结构倒塌模拟算例 276

6.2.4　砌体结构倒塌模拟算例 277

6.3　基于倒塌的结构体系安全性研究 279

6.3.1　第一代性能化抗震设计的局限和结构倒塌储备系数 279

6.3.2　ATC-63报告建议的地震波数据库 280

6.3.3　CMR分析的应用举例 280

6.3.4　小结 282

参考文献 284