高层结构罕遇地震作用下弹塑性时程分析

浙江建筑，第３０卷，第５期，２０１３年５月　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏ１．３０，Ｎｏ．５，Ｍａｙ．２０１３　高层结构罕遇地震作用下弹塑性时程分析　Ｐｌａｓｔｏｅｌａｓｔｉｃ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｔａｌｌ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｕｎｄｅｒ　Ｒａｒｅｌｙ　Ｏｃｃｕｒｒｅｄ　Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　Ａｃｔｉｏｎ　黄俊，程健，李江波，任晓虎　Ｈｕａｎｇ　Ｊｕｎ，Ｃｈｅｎｇ　Ｊｉａｎ，Ｌｉ　Ｊｉａｎｇｂｏ，Ｒｅｎ　Ｘｉａｏｈｕ　（浙江省建筑设计研究院，浙江杭州３１０００６）　摘要：动力弹塑性时程分析是研究结构抗震性能最有效的方法。今以某高层建筑为例，详细阐述了基于Ａｂａｑｕｓ平台实现　高层结构动力弹塑性分析的具体过程，指出通过开发Ｍｉｄａｓ／ｇｅｎ到Ａｂａｑｕｓ的接Ｉ＝１程序，可大量简化Ａｂａｑｕｓ建模过程，使大型复杂　结构的弹塑性时程分析变得有效可行。　关键词：Ａｂａｑｕｓ；高层结构；弹魍性时程分析；接１３程序　中图分类号：ＴＵ９７３　．２５　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００８—３７０７（２０１３）０５—００１４—０５　《建筑抗震设计规范（ＧＢ　５００１１－－２０１０）》¨　第　１．０．１条设定了基本的抗震设防目标：当遭受低于　本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构　不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本　地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损　应，进而检验结构韵抗震性能。　但作为一款通用有限元软件，Ａｂａｑｕｓ不像通用　结构软件ＰＫＰＭ和Ｍｉｄａｓ／ｇｅｎ那样易用，使用　Ａｂａｑｕｓ建立几何模型、划分有限元和输入荷载是一　项十分繁重的工作，这了其在结构工程中的应　用。因此开发了Ｍｉｄａｓ／ｇｅｎ到Ａｂａｑｕｓ接口程序，把　各软件的优势结合起来，从而在实际工程中可以有　坏，但经　般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地　区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发　生危及生命的严重破坏。检验建筑在罕遇地震作用　下抗震性能最可靠的方法是弹塑性时程分析　方法　。　效地进行主体结构在罕遇地震作用下弹塑性时程　分析。　本文以一高层建筑为例详细阐述采用Ａｂａｑｕｓ　进行弹塑性时程分析的过程。　弹塑性时程分析法是一种直接基于结构动力方　程的数值方法，可以得到结构在地震作用下各时刻　各个质点的位移、速度、加速度和构件内力，给出结　１　工程概况　某高层结构位于浙江省诸暨市，３５层，建筑高　度约为１３５　ｍ，下设一层地下室，结构形式为现浇钢　构开裂和屈服的顺序，发现应力和变形集中的部位，　获得结构的弹塑性变形和延性要求　。Ａｂａｑｕｓ是　一款通用有限元软件，拥有丰富的单元库和材料库，　筋混凝土框架一核心筒结构。建筑外轮廓在一个对　角方向不断收进，建筑顶部像一个尖塔，造型优美。　其提供的显式求解器能有效地解决复杂非线性问　题。使用Ａｂａｑｕｓ软件可以将结构梁柱墙等构件的　弹塑性在材料的应力应变层次上精确模拟，从而较　准确地得到在罕遇地震作用下结构各时刻的动力响　外框柱截面从低区１　２００　ｍｍ　Ｘ　１　２００　ｍｍ变到高区　６００　ｍｍ×６００　ｍｍ，核心筒剪力墙厚度从低区４００　ｍｍ　变到高区３００　ｍｍ，混凝土强度等级从Ｃ５０变到　收稿日期：２０１３—０３—０７　作者简介：黄俊（１９６４一），男，安徽安庆人，高级工程师，从事建筑结构设计及研究工作。