[分享][YTO]YJKtoOpenSees:剪力墙结构算例验证

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文章摘要:[YTO]YJKtoOpenSees:剪力墙结构算例验证,汽车坐垫拆借他因,极而言之强大不等式。

发表于2019-05-14    2160人浏览    1人跟帖    线上真人博彩公司  只看楼主

“YTO一键弹塑性:剪力墙结构算例验证
陈学伟(Dino)博士开发的ETO(ETABS to OpenSees)(是入门OpenSees的极佳工具。ETO涉及范围极广,适用于结构工程(如多层结构的弹塑性分析等)、桥梁工程(如桥梁影响分析等)及岩土工程(如地基土的模拟等 )。但ETO生成的OpenSees模型缺乏配筋信息,因此需要人为介入输入配筋,而在面对高层建筑结构时,由于各构件的配筋大相径庭,使人为输入配筋成为了一项艰巨的工程
基于此,笔者开发了YTO(YJK to OpenSees),YTO可根据盈建科(YJK)的配筋结果直接生成OpenSees弹塑性分析模型,实现一键式的高层建筑结构弹塑性分析,极大降低OpenSees的学习成本。近期推文将选用部分典型的高层建筑结构模型,来验证YTO单元转换及分析的准确性,验证算例如下所示:

  • 9层典型框架结构算例验证
  • 20层典型剪力墙结构算例验证
  • 20层典型框架-剪力墙结构算例验证
  • 带刚性隔板的多层铰接模型算例验证
  • 非线性剪切本构的剪力墙结构算例验证
  • 20层主次梁转换结构算例验证
  • 超高层钢框架-钢筋混凝土核心筒结构算例验证
  • 厚板转换的高层结构算例验证

梁柱单元可选择转换为dispBeamColumn(位移元)forceBeamColumn(应力元)【OpenSees】浅析两类纤维单元:位移元与应力元)。当选择转化为dispBeamColumn时,YTO将智能对构件进行剖分,端部单元的长度默认取为截面高度的0.5倍。当选择转化为forceBeamColumn时,YTO默认对单元采用Gauss-Radau积分(【OpenSees】浅析纤维单元的数值积分方法),端部积分点的权重默认取为截面高度的0.5倍。
YTO生成的OpenSees模型已根据YJK的配筋结果对各单元进行纤维划分核心区混凝土均根据Kent-Park约束混凝土本构来考虑箍筋的套箍作用,每个构件拥有独立的材料本构
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20层典型剪力墙结构简介
20层剪力墙结构模型如图1所示,OpenSees模型采用工具【工具】OSV2.0 [OpenSees可视化工具] 进行可视化。
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图1 20层典型剪力墙结构
将20层剪力墙结构的所有梁单元转化为刚度法纤维单元模型(dispBeamColumn)。YTO自动刚度法纤维模型各个构件进行剖分,线上真人博彩公司:端部单元长度取为构件截面高度的一半。YTO根据YJK的计算配箍为每个构件赋予不同的约束混凝土本构
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图2 位移元纤维单元示意图
将剪力墙单元分别转化为纤维单元模型和分层壳单元,其中分层壳单元可选择性的转化为MITC4单元NLDKGQ单元【OpenSees】浅析剪力墙宏观单元:分层壳单元)。NLDKGQ单元与MITC4相比,可更有效地避免剪切自锁效应对于采用分层壳单元的剪力墙模型,结构共由三部分组成(如图3所示),分别为:位移元纤维单元分层壳单元钢筋桁架单元
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图3 分层壳模型的单元组成
离散的钢筋桁架单元用于反应剪力墙边缘构件的配筋情况。对于全长处于边缘构件长度范围内的剪力墙翼缘,其纵向钢筋均弥散于分层壳的钢筋层内,此时则不存在离散钢筋桁架单元。
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20层典型剪力墙结构算例验算
  • 荷载转换验证
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  • 模态验证
由于剪力墙在层内不剖分,因此如下表所示,采用MITC4分层壳单元的剪力墙模型刚度偏大周期偏小
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  • 多遇地震下动力时程分析
0.07g人工波下各模型的顶点位移时程曲线如图4所示:
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图4 多遇地震下的动力时程分析
  • 罕遇地震下动力时程分析
OpenSees纤维模型MITC4分层壳模型NLDKGQ分层壳模型Perform-3D模型在0.4g、0.8g和1.2g人工波下进行弹塑性动力时程分析,各模型的顶点位移时程曲线层间位移角曲线分别如图5及图6所示。
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图5 罕遇地震下的顶点位移时程
由于PERFORM-3D的材料本构与OpenSees的材料本构不完全相同,因此顶点位移及层间位移角的分析结果与OpenSees存在一定的差异。
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图6 罕遇地震下的最大层间位移角
由图5及图6可知,在层内剪力墙不剖分的情况下,MITC4分层壳模型明显偏刚,在PGA较小时层间位移角已与其他模型存在较大差异。NLDKGQ分层壳模型的层间位移角与OS纤维模型相近,但在1.2g地震波的作用下,纤维模型存在明显的残余变形,且结构底层最大层间位移角明显大于NLDKGQ分层壳模型,即OS纤维模型塑性发展更为明显
OpenSees模型的分析耗时如下表所示。由表可知,纤维模型分析耗时最短,MITC4分层壳次之,NLDKGQ分层壳模型耗时最长
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剪力墙剖分影响探究
利用YTO对结构底部剪力墙进行剖分,探究单元剖分对剪力墙结构分析结果的影响。结构剖分示意图如图7所示,结构层间位移角如图8所示。
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图7 剪力墙剖分示意图
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图8可知,在PGA较小时,剖分对MITC4分层壳模型的分析结果已有明显影响,因此采用MITC4分层壳模型时,宜对单元进行剖分。剖分对纤维模型及NLDKGQ分层壳模型的影响随PGA的增大而增大,底部剪力墙的塑性发展程度随剖分数的增加而增大。
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图8 剪力墙剖分后层间位移角曲线
将上文各分层壳的层间位移角曲线进行对比可知,根据图7的剪力墙剖分方法,各分层壳模型刚度排序如下:MITC4<剖分的MITC4<NLDKGQ<剖分的NLDKGQ
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图9 各分层壳层间位移角曲线对比

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 发表于2019-05-31   |  只看该作者       大众棋牌币+20

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