高层建筑弹塑性动力分析

日期: 2019-11-28浏览:

一、产品和技术简介:

高层建筑作为一种目前常用的建筑结构形式,其在外部荷载作用下常常会处于弹塑性工作状态。弹塑性动力分析是结构作为弹塑性振动体系在环境荷载作用下,通过求解运动方程获得结构内力和变形随时间变化的方法。高层建筑结构在设计或变形验算阶段常常会进行弹塑性动力分析,其目的是判明结构的屈服机制、薄弱环节以及可能的破坏类型。本成果以拟力法理论为基础,以有限元方法为关键技术建立的弹塑性动力分析程序。该程序可模拟高层建筑结构的梁、柱和剪力墙弹塑性行为,以构件或材料的局部塑性变形关系为基础,通过在结构构件中定义局部塑性自由度来建立相应的局部塑性机制,进而获得高层建筑结构弹塑性响应。与传统变刚度法不同之处在于,计算分析时可保持结构初始刚度矩阵不变,在有效提高计算效率的同时保证算法的稳定性。

二、应用范围:

该项成果可用于高层框架结构、框筒结构、框架剪力墙结构的弹塑性动力分析,也可以用于结构振动控制和性能评估等领域,是高层建筑结构设计和分析的有效工具。

三、生产条件:

本成果主要基于拟力法的基本理论,通过建立结构构件单元形成结构整体模型,对于不同的高层建筑结构,只需改变程序中结构的模型参数即可对不同的高层建筑进行弹塑性动力分析。

四、获得的专利等知识产权情况:

建筑结构非线性动力分析软件V1,软著登字第0166224.李钢,李宏男等。

五、成本估算:

前期的研究工作主要包括理论研究和数值模拟等相关工作。

六、规模与投资:

研发的高层建筑弹塑性动力分析理论和方法可以达到商业有限元软件的分析精度,在计算效率上有显著提升,对于大型结构的弹塑性动力分析优势显著。

七、提供技术的程度和合作方式:

本程序中的理论创新完全自主研究,分析程序是在已有研究基础上自主开发,尚未与其他科研单位或课题组合作,拥有完全的自主知识产权。