基于結(jié)構(gòu)工程軟件的精細(xì)化分析策略研究.pdf

1、為更加準(zhǔn)確地表現(xiàn)結(jié)構(gòu)的抗震性能,需對(duì)體系復(fù)雜的高層、超高層結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震下的彈塑性時(shí)程分析。而采用纖維模型和分層殼模型的通用有限元軟件ABAQUS相比采用集中塑性鉸模型和墻體宏模型的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)工程軟件,能夠得到更為準(zhǔn)確的分析結(jié)果,已成為結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性分析的主要工具之一。但目前,基于ABAQUS平臺(tái)的前處理建模十分繁瑣,且龐大的結(jié)果數(shù)據(jù)后處理需要耗費(fèi)較多的時(shí)間和精力,這也制約了它在工程實(shí)際分析中的應(yīng)用。
　　為提高ABAQUS前處理

2、建模效率,本文結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件MIDAS/Building的快速建模優(yōu)勢(shì),針對(duì)它導(dǎo)出的有限元模型中丟失和冗余的信息給出相應(yīng)的解決方案,開(kāi)發(fā)了前處理轉(zhuǎn)換程序,實(shí)現(xiàn)了MIDAS/Building與ABAQUS間的模型轉(zhuǎn)換,從而簡(jiǎn)化了ABAQUS的前處理建模過(guò)程。此外,對(duì)于直接轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生的畸變單元,本文利用專業(yè)網(wǎng)格劃分軟件HyperMesh對(duì)有限元模型進(jìn)行了網(wǎng)格再劃分和優(yōu)化,改善了模型的網(wǎng)格質(zhì)量,提高了計(jì)算精度。
　　在模型前處理過(guò)

3、程中,除了單元網(wǎng)格尺寸與質(zhì)量對(duì)彈塑性分析結(jié)果有較大影響外,結(jié)構(gòu)配筋信息也是結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性分析不可或缺的參數(shù)。盡管現(xiàn)有轉(zhuǎn)換程序中已提供了梁、柱、墻構(gòu)件的精確配筋信息,但對(duì)樓板仍采用經(jīng)驗(yàn)配筋率的統(tǒng)一化配筋方法,與實(shí)際情況存在一定的差異。對(duì)此,本文在MIDASTOABAQUS模型轉(zhuǎn)換程序的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了樓板精確配筋模塊,通過(guò)讀取或計(jì)算各功能區(qū)板單元的內(nèi)力信息,實(shí)現(xiàn)了更為精確的樓板配筋。并通過(guò)對(duì)比分析,驗(yàn)證了該模塊的有效性。針對(duì)實(shí)際工程中常采用

4、的預(yù)應(yīng)力樓板,為進(jìn)一步改進(jìn)模型轉(zhuǎn)換策略,本文開(kāi)發(fā)了預(yù)應(yīng)力樓板配筋模塊,實(shí)現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力樓板的快速建模方法。
　　在彈塑性分析的后處理階段,通常需要依托大量的分析結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)價(jià),針對(duì)分析結(jié)果的快速、有效處理能力,本文借助ABAQUS的腳本語(yǔ)言Python對(duì)軟件進(jìn)行后處理二次開(kāi)發(fā),定制了ABAQUSGUI界面,編寫(xiě)腳本程序來(lái)提取層間位移角和結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)等參數(shù),從而達(dá)到后處理的自動(dòng)化,節(jié)省工程人員在后處理分析時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間和精