ABAQUS软件在基于性能的地震时程分析上的应用

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超高层建筑的抗震设计已从传统的承载力设防设计逐渐转向了更精细化的抗震性能设计。为满足实际高层建筑多层次、过程化的性能目标,有必要对结构体系进行少遇或罕遇地震下的更为真实精细的全过程动力弹塑性时程分析。高性能的通用非线性分析软件通常是实现这种全过程精细分析的主要工具,那么,如何有效应用该工具开展精细化分析,以检验相关性能目标是否达到预设目标,是实现基于性能设计亟需解决的难题之一。本文以一幢位于8度设防区域、216m高的昆明螺蛳湾中心楼超高层建筑为工程案例。首先根据性能化设计思想确定了该建筑的抗震性能指标;然后应用ABAQUS软件对该建筑进行了罕遇地震下的弹塑性全过程行为的非线性分析,获得了结构在大震作用下的基底剪力、剪重比、层间位移角、顶点位移,以及核心筒剪力墙、钢管混凝土柱和其他钢构件、加强层钢支撑、钢筋混凝土楼板等的塑性变形与损伤情况、钢筋屈服情况等弹塑性动力响应和损伤模式。并对照预定的性能指标对结构体系进行了全方位的性能评价。论文最后基于ABAQUS平台开发了将常用结构设计模型转化为ABAQUS模型的自动转换程序,并进行了实例检验和应用。论文结果显示,合理应用ABAQUS软件能够实现超高层建筑基于性能设计的弹塑性精细化有限元分析,检验结构在罕遇地震作用下的性能目标;本文开发的ABAQUS结构模型转换程序不仅具有很高的计算效率,而且可获得与手动转换十分一致的结构弹塑性受力和变形精细分析结果。
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