Perform-3D在建筑结构非线性分析与性能评估中的应用PDF电子书下载

第1章 基本介绍 1

1.1 概述 1

1.2 程序界面 2

1.2.1 程序窗口 2

1.2.2 分析模型与阶段 2

1.2.3 视角定义 4

1.3 模型文件 5

1.3.1 程序与模型存储文件夹 5

1.3.2 移动或复制结构模型文件 5

1.3.3 用户文件夹 6

1.3.4 Records文件夹 6

1.3.5 RecordsF文件夹 6

1.3.6 Spectra文件夹 6

1.3.7 ECHO FILE存储路径 6

1.3.8 打印与保存结果 7

第2章 定义节点信息与框架 8

2.1 定义节点与支座 8

2.2 质量 9

2.3 节点约束 9

2.3.1 刚性楼板 10

2.3.2 刚体约束 10

2.3.3 偏心连接 10

2.3.4 等位移约束 11

2.4 框架 11

第3章 组件 13

3.1 单元与组件 13

3.2 定义组件 14

3.2.1 梁柱截面组件 14

3.2.2 墙纤维截面 15

3.2.3 框架纤维截面 17

3.2.4 基本组件定义 17

3.2.5 绘制滞回曲线 18

3.2.6 强度截面 18

3.2.7 框架复合组件 19

3.2.8 剪力墙复合组件 20

3.2.9 通用墙复合组件 20

3.2.10 黏滞阻尼杆与BRB（屈曲约束支撑）复合组件 21

3.3 组件属性管理 21

3.4 F-D曲线 22

3.4.1 理想弹塑性与双线性关系 23

3.4.2 附加平行刚度 23

3.4.3 强度损失 23

3.4.4 考虑强度损失所带来的问题 25

3.5 考虑轴力影响的柱构件属性 28

3.5.1 轴力的影响 28

3.5.2 柱的屈服后转角 29

3.5.3 Perform-3D不同屈服极限的应用 30

3.5.4 步骤 31

3.6 变形与强度能力 31

3.6.1 需求与能力 31

3.6.2 组件变形 32

3.6.3 结构水平位移角 32

3.6.4 组件强度 32

3.6.5 界限状态与使用率概述 33

3.7 考虑塑性铰转动影响的梁柱构件剪切强度 34

3.8 滞回曲线 36

3.8.1 滞回性能 36

3.8.2 滞回曲线的形式 38

3.8.3 卸载刚度系数的定义 39

3.9 截面 39

3.9.1 作用 39

3.9.2 梁与柱截面 40

3.9.3 梁柱纤维截面 41

3.9.4 墙纤维截面 41

3.9.5 使用截面尺寸 41

3.9.6 梁翼缘削弱的梁柱刚性节点模拟 41

3.9.7 曲率型塑性铰的附属长度 42

3.10 “自动”类型组件 42

3.10.1 梁柱自动端部区 42

3.10.2 钢框架自动节点板域 43

3.10.3 节点板域的界限状态 44

3.11 上限与下限 44

3.11.1 概述 44

3.11.2 定义步骤 44

第4章 单元与荷载 46

4.1 单元类型 46

4.1.1 杆单元 46

4.1.2 梁单元 46

4.1.3 柱单元 47

4.1.4 “支撑／其他框架”单元 47

4.1.5 剪力墙单元 48

4.1.6 通用墙单元 48

4.1.7 填充板单元 48

4.1.8 连接板域单元 48

4.1.9 屈曲约束支撑单元 48

4.1.10 黏滞杆单元 49

4.1.11 隔震单元 49

4.1.12 板／壳单元 49

4.1.13 支座弹簧单元 49

4.1.14 变形测量单元 50

4.2 指定单元 50

4.2.1 单元组 50

4.2.2 步骤 51

4.2.3 建立新单元组 51

4.2.4 添加与删除单元 51

4.3 单元方向 52

4.4 单元属性 54

4.5 组间移动单元 54

4.6 P-△效应、P-δ效应与大位移效应 54

4.6.1 P-△效应与大位移 55

4.6.2 P-δ效应 56

4.6.3 何时考虑P-δ效应 57

4.6.4 弯曲变形引起的轴向缩短 57

4.6.5 几何非线性可选项 58

4.7 荷载形式 58

4.7.1 节点荷载 59

4.7.2 单元荷载 59

4.7.3 自重荷载 60

第5章 输出设置 61

5.1 位移角 61

5.1.1 水平位移角 61

5.1.2 扭曲位移角 61

5.1.3 定义步骤 62

5.1.4 参考位移角 62

5.2 挠度 62

5.3 结构剖面 63

5.3.1 结构剖面的作用 63

5.3.2 定义单元截断 63

5.3.3 墙结构剖面的剪切强度 64

5.3.4 剖面组与强度界限状态 65

5.3.5 剪力墙的弯矩、剪力与需求能力比曲线 66

5.4 界限状态 66

5.4.1 界限状态的类型 67

5.4.2 变形界限状态 67

5.4.3 强度界限状态 68

5.4.4 位移角界限状态 68

5.4.5 挠度界限状态 69

5.4.6 结构剖面界限状态 69

5.4.7 界限状态组 69

第6章 生死单元 71

6.1 生死单元 71

6.2 步骤 71

第7章 模型数据的导入与导出 72

7.1 导入模型数据 72

7.1.1 文本文件 72

7.1.2 单元信息文件 72

7.1.3 节点信息文件 73

7.1.4 节点质量信息文件 74

7.1.5 节点荷载信息文件 74

7.2 注意事项 75

7.3 导入与导出操作 75

7.3.1 导入操作 75

7.3.2 导出操作 76

7.4 导入与导出组件属性 76

7.4.1 概述 76

7.4.2 操作步骤 76

第8章 荷载工况 78

8.1 竖向荷载工况 78

8.1.1 概述 78

8.1.2 定义步骤 78

8.2 静力推覆荷载工况 80

8.2.1 推覆荷载 80

8.2.2 线性分析选项 81

8.2.3 定义步骤 81

8.2.4 控制信息 82

8.2.5 注意事项 84

8.3 地震荷载工况 86

8.3.1 地震记录 86

8.3.2 总时间 88

8.3.3 增量步时长 88

8.3.4 最大“事件”数 89

8.3.5 保存间隔 89

8.3.6 停机条件 90

8.3.7 参考位移角 90

8.3.8 Q1作用方向 90

8.4 动力荷载工况 90

8.4.1 定义动力荷载 90

8.4.2 定义动力荷载工况 92

8.4.3 多点地震激励分析 93

8.5 反应谱分析工况 95

8.6 Unload Push-Over工况 96

第9章 分析设置 98

9.1 分析序列 98

9.1.1 概述 98

9.1.2 定义步骤 98

9.2 标准与通用加载顺序 100

9.3 力超越容差 100

9.4 阻尼 101

9.4.1 概述 101

9.4.2 线性分析中的阻尼 102

9.4.3 非线性分析中的阻尼 104

9.4.4 混凝土纤维的阻尼 104

9.4.5 Base Isolation类型的αM阻尼 105

9.5 上限与下限 106

9.6 Quick'n'Dirty 107

9.7 分析步 107

第10章 振型与反应谱分析 109

10.1 显示振型 109

10.2 反应谱分析结果 109

第11章 能量分析 110

11.1 能量类型 110

11.1.1 动力分析 110

11.1.2 静力分析 110

11.2 能量显示 111

11.2.1 全结构能量显示 111

11.2.2 单元组的非弹性耗能 111

11.2.3 单元组中的β-K阻尼耗能 111

11.3 近似阻尼比 111

11.3.1 概述 111

11.3.2 计算方法 112

11.3.3 近似阻尼比的显示 112

第12章 结构变形图 113

12.1 结构变形图 113

12.2 操作步骤 114

12.2.1 仅绘制变形图 114

12.2.2 显示变形云图 114

12.2.3 将使用率保存至文本文件 115

第13章 绘制时程曲线 116

13.1 单节点时程曲线 116

13.1.1 时程曲线的类型 116

13.1.2 绘制与保存单节点时程曲线 116

13.2 保存多个节点的时程曲线 117

13.3 绘制与保存单元时程曲线 117

13.4 保存多个单元的时程曲线 117

13.5 位移角与挠度时程曲线 118

13.6 结构剖面力时程曲线 118

13.7 绘制多个荷载工况下的结构剖面力 118

13.7.1 概述 118

13.7.2 步骤 119

第14章 绘制滞回曲线 120

14.1 概述 120

14.2 操作步骤 120

14.3 滞回曲线倒角 121

14.4 保存至文本文件 121

第15章 弯矩图与剪力图 122

15.1 单个单元的计算结果 122

15.1.1 选择单个单元 122

15.1.2 显示单元上的竖向荷载 122

15.1.3 单元上弯矩与剪力的包络图 122

15.1.4 单元弯矩与剪力的时程图 123

15.1.5 单元变形图 123

15.2 同一直线上多个单元的弯矩图与剪力图 124

15.3 结构剖面上的弯矩与剪力图 124

第16章 推覆分析 125

16.1 推覆分析法分类 125

16.2 能力谱方法 125

16.2.1 概述 125

16.2.2 等效单自由度系统的转换 126

16.2.3 能力谱 127

16.2.4 需求谱 128

16.2.5 计算性能点 130

16.3 目标位移法 130

16.4 FEMA440等效线性化方法 132

16.5 FEMA440位移修正法 133

16.6 静力推覆分析方法的一般步骤 133

16.7 定义反应谱 134

16.7.1 反应谱类型 134

16.7.2 增加或编辑反应谱 134

16.7.3 复制反应谱 134

16.8 通用推覆分析模块 135

16.8.1 绘制能力曲线 135

16.8.2 定义试算点 136

16.8.3 选择分析方法 137

16.8.4 性能评估 137

16.9 目标位移法推覆分析模块 138

16.9.1 概述 138

16.9.2 操作步骤 138

第17章 绘制使用率 140

17.1 单工况使用率 140

17.2 荷载工况组合的使用率 141

17.2.1 定义步骤 141

17.2.2 荷载工况组合 142

17.2.3 结构的使用率 143

17.2.4 单元的使用率 143

第18章 算例1：隔震框架结构 145

18.1 结构分析模型 145

18.1.1 工程概况 145

18.1.2 橡胶隔震支座 145

18.1.3 结构计算模型 145

18.2 性能指标 146

18.2.1 构件力学行为的描述 146

18.2.2 构件性能水准 147

18.2.3 结构抗震性能水准 147

18.3 结构静力抗震性能分析 147

18.4 动力时程分析 155

18.5 结论 159

第19章 算例2：津湾广场9号楼 160

19.1 工程概况 160

19.2 分析目的 161

19.3 计算模型 161

19.3.1 材料本构模型 162

19.3.2 单元模型 162

19.4 结构抗震性能水准 165

19.5 分析步 166

19.6 计算结果分析 167

19.6.1 振型 167

19.6.2 层间位移角 169

19.6.3 基底剪力 170

19.6.4 能量耗散 172

19.6.5 结构顶点位移 174

19.6.6 构件性能状态 175

19.7 结论 189

第20章 算例3：中信城市广场R1号楼 190

20.1 工程概况 190

20.2 分析目的 190

20.3 结构模型 191

20.3.1 材料本构 191

20.3.2 构件模型 192

20.4 性能目标 192

20.5 分析步 193

20.6 计算结果分析 195

20.6.1 振型 195

20.6.2 层间位移角 196

20.6.3 基底剪力 197

20.6.4 结构顶点位移 197

20.6.5 构件性能状态 199

20.7 结构抗震性能评价 214

20.8 计算精度与效率的讨论 214

20.8.1 计算时长 214

20.8.2 层间位移角 214

20.8.3 楼层剪力 216

20.8.4 顶点位移 218

20.9 结论 219

第21章 算例4：苏州新闻大厦 221

21.1 工程概况 221

21.2 分析目的 222

21.3 结构模型 222

21.3.1 材料模型 223

21.3.2 剪力墙模型 223

21.3.3 梁构件的模拟 224

21.3.4 柱构件的模拟 224

21.4 性能目标 224

21.5 分析步 225

21.6 计算结果分析 228

21.6.1 振型 228

21.6.2 整体计算结果汇总 229

21.6.3 能量耗散分布 230

21.6.4 层间位移角 232

21.6.5 顶点位移 233

21.6.6 楼层剪力 236

21.6.7 基底剪力 236

21.6.8 构件性能 239

21.7 结论 251

参考文献 252