实干、实践、积累、思考、创新！ Tag: 结构工程博士 结构工程师 程序员 结构抗震设计 振动控制 光伏支架 加固改造 软件研发 编程 弹塑性 有限元 超高层 超限设计
Performance Based Seismic Design [抗震性能设计]
实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) GMP是一个结构抗震分析地震动强度指标/地震动参数计算工具，程序将地震波积分+反应谱分析+地震动参数分析等功能集合于一身，使用方便。程序经历了多个版本的更新和维护，一直在持续改进。 GMP v2018: [软件][地震工程] GMP v2018: 结构抗震分析地震动强度指标计算工具 ( GMP: A tool for Calculating Earthquake Intensities for Seismic Analysis of Structures) GMP v2020: [软件][地震动][Update] …
实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标( Icon ) 程序介绍 ( Introduction) 程序最主要的功能是，计算不同类型反应谱的 阻尼修正系数( Damping Correction Factor )。 程序支持一共支持同时指定 15个阻尼比。 程序支持的反应谱类型包括：相对位移反应谱、相对速度反应谱、绝对加速度反应谱、伪速度反应谱 和 伪加速度反应谱。 程序支持多组地震波动 批量计算 及结果批量输出。 除此之外，程序还有以下特点： （1）多种加速度时程格式支持，一次可导入多组加速度时程 （2）基线修正：软件提供线性和抛物线基线修正方法 对加速度时程进行修正 （3）加速度积分：加速度积分生成相应的位移时程序和速度时程 （4）目前支持以下几种弹性反应谱的分析：相对位移反应谱、相对速度反应谱、绝对加速度反应谱、拟速度反应谱和拟加速度反应谱 （5）支持图形式和表格形式查看时程数据、反应谱数据。表格数据支持复制操作，可方便通过快捷键将数据粘贴至Excel快速绘图 （6）可自由选择坐标轴进行谱曲线绘制，方便谱曲线结果的对比 （7）批量计算分析：加速度时程的积分和反应谱批量分析，并支持批量导出分析结果。 教程及案例 (Examples) …
实干、实践、积累、思考、创新。 等屈服强度系数谱(Equal Yield Strength Coefficient Response Spectra)，给出的是不同周期的非线性单自由度体系结构，在不同屈服强度系数（Yield Strength Coefficient,Cy）下的各类响应。 屈服强度系数 的定义为： \[{C_{\rm{y}}}{\rm{ = }}\frac{{{F_{\rm{y}}}}}{{mg}}{\rm{ = }}\frac{{k{u_y}}}{{mg}}{\rm{ = }}\frac{{{{\left( {{w_n}} \right)}^2}{u_y}}}{g}\] 其中，\({{F_{\rm{y}}}}\)是屈服强度，\(k\)是弹性刚度，\({{u_y}}\)是屈服位移，\({{w_n}}\)是自然频率，\(m\)是质量，\(g\)是重力加速度。 当只关注结构的延性时，对应的等延性屈服强度系数谱即为 延性需求谱（Ductility Demand Response Spectra）。 延性需求谱，给出的是不同周期的非线性单自由度体系，在不同屈服强度系数下的位移延性。 从这个也可以看出，延性需求谱和等延性反应谱是等效的，前者是知道屈服强度系数求延性系数，后者是知道延性系数反求屈服强度系数。其中，延性需求谱计算上是直接的，设置好延性系数，直接进行单自由度非线性动力时程分析即可，而等延性反应谱的计算比较复杂，涉及到多次非线性分析的迭到。 以下用本站提供的IRSA软件（ [软件][地震工程][科研][更新] …
实干、实践、积累、思考、创新! 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) IRAS：Inelastic Response Spectra Analysis Program (弹塑性反应谱及单自由度非线性地震分析工具) IRSA constitutes an easy and efficient way for Inelastic response spectra analysis and nonliner dynamic analysis …
论文整理。 【Title】 Component deformation-based collapse evaluation of RC frame under different collapse criteria 【作者】 Difang Huang, Xiaolei Han, Shengfang Qiao, Jing Ji and Jidong Cui 【Address】 Difang Huang:School of Civil …
实干、实践、积累、思考、创新。 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中给出了采用振型分解反应谱法计算地震作用时的地震力计算公式：\({F_{ji}} = {\alpha _j}{\gamma _j}{X_{ji}}{G_i}\)，其中\({\gamma _j} = \frac{{\sum\limits_{i = 1}^n {{X_{ji}}{G_i}} }}{{\sum\limits_{i = 1}^n {X_{ji}^2{G_i}} }}\)，\({F_{ji}}\)为j振型i质点的水平地震作用标准值；\({\alpha _j}\)为相应于j振型自振周期的地震影响系数；\({X_{ji}}\)为j振型i质点的水平相对位移；\({\gamma _j}\)为振型的参与系数。以下根据结构动力学的相关理论，给出上述公式的一种推导。 1多自由度体系振型分解法 Mode Superposition Method 对于多质点体系，地震动力方程为： $${\left[ M \right]\left\{ {\ddot u} \right\} …
实干、实践、积累、思考、创新。 用GMS选波系统（ http://www.jdcui.com/?page_id=6118 ）做的一个大跨结构的选波案例。 结构设防烈度为 7度 0.10g，设计地震分组一组，场地类别为 II 类。 前三阶周期主要分布在3~4s。由于是大跨空间结构，需要进行三向地震波的选取。 采用GMS系统选波，如下： 对于这类结构而已，结构的影子周期不仅仅是前三周期，从下面三个方向的有效质量参与系数可以看到，结构在前300阶周期范围内，累计有效质量参与系数依然有较大幅度的增加。 此外，对于需要进行多点激励分析的结构，地震波需要进行基线修正。 所选地震波主方向反应谱与规范反应谱的对比情况如下图： 相关案例 ( Related Examples) [01]. [工程][选波][地震波] 某超高层选波案例（GMS选波系统-选波应用案例1） [02]. [工程][选波][地震波] 某框筒高层建筑结构选波案例（GMS选波系统-选波应用案例2） [03]. [工程][选波][地震波] 某多层框剪建筑结构(短周期)选波案例(GMS选波系统-选波应用案例3) [04]. [工程][选波][地震波] 某钢筋混凝土框架-核心筒高层建筑结构选波案例（GMS选波系统-选波应用案例4） [05]. [工程][选波][地震波] 某大底盘-多塔-高位连体高层建筑结构选波案例（GMS选波系统-选波应用案例5） [06]. [工程][选波][地震波] 某8度区大底盘-多塔高层建筑结构选波案例（GMS选波系统-选波应用案例6） [07]. [工程][选波][地震波] …
实干、实践、积累、思考、创新。 小伙伴测试YJK软件，发现YJK自定义反应谱有问题。 抗规的反应谱如下图所示，T=0时的影响系数为 αmax的0.45倍。 测算YJK的自定义反应谱如下： 可以发现，YJK中自定义反应谱 T=0时候的影响系数为 αmax的0.45倍，而不是0.40倍。 不知道内部的非自定义反应谱是不是也存在这个问题。 /////////////—————————————————————————————— PS。 这是之前内部测试广东高规版YJK的问题。YJK 3.0发布版没这个问题了。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 对于整体结构，X向地震作用下，结构有Y向的剪力吗？以下通过两个简单的时程分析案例进行测算。 案例1： 振型结果如下： 振型1为Y向平动 振型2为X向平动 振型3为绕Z轴扭转 案例2：案例1模型逆时针旋转45度 周期值与模型1是一样的，只是因为结构转了一个角度，振型方向不同了。 振型1为135度方向平动 振型2为45度方向平动 振型3为绕Z轴的扭转 分别对两个模型沿X向施加地震动加速度时程，进行直接积分动力时程分析。所选的地震波如下图所示。 模型1沿X方向与Y方向的基底剪力结果如下图所示。由图可知，对于模型1，沿X向输入地震，Y向剪力几乎为0。 模型2沿X方向与Y方向的基底剪力结果如下图所示。由图可知，对于模型2，沿X方向输入地震，结果Y向会产生剪力，且剪力大小不可忽略。 粗看似乎有点难理解，外力和内力不是应该平衡的吗？为何施加X方向加速度，结构有Y向的剪力？对于静力情况下，结构受到到的外力与的内力平衡，比如，当沿结构X方向施加力F时，结构总的剪力必然是沿X方向，且大小为F，Y方向不存在剪力。为何到了动力情况，就不满足这个规律了？不妨看一下两种情况下结构的平衡方程。 结构静力平衡方程： 其中，为结构的外力，为结构的抗力，其中，当只有X向力作用时，即 ，，即结构的抗力也只有X反向的力，y及z向的力为0 结构动力平衡方程（地震）： 其中，当只有x向地震时，，即向量在非X向自由度上为0，此时结构的抗力，假设忽略阻尼，结构的抗力为，对比静力平衡下的公式（）可见，尽管向量在非X向自由度上为0，但是抗力的右边项不是，而是，即所谓的绝对加速度，其中相对加速度在非X向自由度上不一定为0，当在非X向自由度上存在非0值时，抗力就可以能存在非X向自由度上的力，即对于整体结构，X向地震作用下，结构整体在其他方向也可能存在抗力，包括Y向的剪力。 对于算例1，在X向地震加速度作用下，由于结构基本只有X向的位移，因此Y向的抗力很小，进而Y向剪力很小。对于案例2，由于结构扭转了45度，在X向地震加速度作用下，结构不仅有X向的位移，也有Y向的位移，有Y向的位移，就可能有Y向的抗力及Y向剪力。 由以上分析也可发现，引起动力与静力概念上不同的错觉的原因是，把动力情况下结构的抗力当成了，实际上动力情况下结构的抗力等于（忽略阻尼情况下）。 平衡还是满足的！！！。 相关博文 ( Related Topics) [01] …
坚持实干、坚持一线、坚持积累、坚持思考，坚持创新。 抗规反应谱如下图， 其中： 假定0~Tg为加速度控制段，Tg~5Tg为速度段，5Tg以上为位移控制段，则速度段衰减指数取为了0.9，即T-0.9衰减而不是按T-1衰减，可见γ的公式。 位移段则是在5Tg处按斜率η1直线衰减，而不是按理论的T-2衰减。 假定按对抗规反应谱的速度段、位移段按理论规律调整，反应谱会变成什么样？ 以7度0.1g，III类场地大震下的反应谱为例，调整前后的反应谱结果如下图所示。 由上图可见，考虑速度段及位移段分别按T的-1次方及-2次方修正后，加速度显著减小，尤其是5Tg后，加速度衰减很快，周期大于3s后，修正反应谱不到规范反应谱的一半。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 7月拖到现在11月，终于可以更新了．．．．．． 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 基于FEMA 440等效线性化法 Pushover分析方法 的性能点求解程序。( A program for the Solution of Pushover Performance Point based on FEMA 440 Equivalent …
实干、实践、积累、思考、创新。 应网友的要求，增加一个组合矩形钢管混凝土柱截面纤维划分的小工具，分享给大家。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 针对PERFORM-3D软件的组合钢管混凝土柱截面纤维剖分小工具。程序通过导入文本参数(.csv)，直接生成纤维截面的参数，并导出PERFORM-3D需要的二进制文件(.PF3CMP)。然后通过PERFORM-3D导入.PF3CMP文件完成繁琐的纤维截面输入工作，节省你的时间。 This program is used for the data input of the “Inelastic Fiber Column Section” in PERFORM-3D. Through the import of section properties in …
实干、实践、积累、思考、创新！ 小伙伴让做的一个小工具，主要用于日本Kik Net的地震波数据的转换。有需要的小伙伴看看。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 日本的 Kik-net 地震动数据库（https://www.kyoshin.bosai.go.jp/）是做地震工程研究的小伙伴常用的一个网站。KiK-net是由日本防灾科学技术研究所建设和管理的强震动台网，由安装在钻孔底部和对应自由地表的两组强震仪组成井下强震动观测台阵构成，每个台站都拥有详细的场地钻孔剪切波速资料。其中Kik-Net提供的地震波是以下这种ASCII格式。 The K-NET ASCII format is described below with an actual data file. —-+—-1—-+—-2—-+—-3—-+—-4—-+—-5—-+—-6—-+—-7—-+—-8 Origin Time 2006/01/18 23:25:00<LF> …
实干、实践、积累、思考、创新。 今天小伙伴拿着软件的几个参数问我“刚度比”的有关问题，那我就顺带也在博客里总结一下吧（如果有说的不对的地方，请给我指出来）。 由于国内设计，大家习惯了国内设计软件的一些表达符号，首先抄一下YJK软件的符号定义咯，如下（PKPM应该也一样。） 基本符号 Ratx，Raty : X，Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值(剪切刚度) Ratx1，Raty1 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者 Ratx2，Raty2 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度90%或者150%比值。150%指嵌固层 RJX1，RJY1，RJZ1: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(剪切刚度) RJX3，RJY3，RJZ3: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(地震剪力与地震层间位移的比) 规范规定 以《高规》为例， 其中，Ratx1，Raty1对应的是 《高规》 3.5.2.1条 对 框架结构 的侧向刚度要求。 Ratx2，Raty2 对应的是 《高规》 3.5.2.2条 …
实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 这两天，对比一下不同软件的混凝土损伤本构损伤定义的的差异，写个小工具。 塑性损伤本构损伤与应变是有一定的对应关系的，但是不同软件本构的损伤定义有一定的差异。 需与应变挂钩，然后进行统一对比。在使用过程要注意。 程序界面 ( Program Interface ) 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 有空学习一下减隔震相关的知识。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 非线性粘滞阻尼器耗能阻尼指数 lambda1，按《JGJ297-2013建筑消能减震技术规程》规范编制。 程序界面 ( Program Interface ) 公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 20180117写的题目，现在填坑。写个小软件，放松一下。按高规的性能设计章节查询不同性能水准的构件性能目标。 程序界面 ( Program Interface ) 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 PS。规范条文学习，笔记。 关于墙肢的拉应力验算，来源于《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》20150521 第十二条 关于结构抗震性能目标： (四) 确定所需的延性构造等级。中震时出现小偏心受拉的混凝土构件应采用《高层混凝土结构规程》中规定的特一级构造。中震时双向水平地震下墙肢全截面由轴向力产生的平均名义拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时宜设置型钢承担拉力，且平均名义拉应力不宜超过两倍混凝土抗拉强度标准值(可按弹性模量换算考虑型钢和钢板的作用)，全截面型钢和钢板的含钢率超过2.5%时可按比例适当放松。 学习永无止境…… 相关博文( Related Topics ) [1] [编程][软件][超限] 中震抗拉(2ftk)验算——含钢率计算工具 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考，坚持创新。 《抗规》 GN 50011-2010 附录M ( 实现抗震性能设计目标的参考方法) 给出了等效线性方法进行抗震性能设计的具体方法。 其中，不同性能要求下构件承载力计算的材料取值也不同。 附录M 根据不同的要求，给出了3种材料取值进行构件承载能力计算。 包括“材料设计值”，“材料标准值”，及材料“最小极限强度值”。 其中最小极限强度值有以下具体操作方法： （1）钢材强度可取最小极限值，按《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99采用，约为钢材屈服强度的 1.35~1.5倍； （2）钢筋强度可取屈服强度的1.25倍； （3）混凝土强度可取立方体强度的0.88倍。（PS. 去掉了混凝土规范的各种调整系数，直接保留0.88，即仅考虑实际结构混凝土强度与试件混凝土强度的差异，而不考虑其他尺寸效应。） PS. 在使用软件的时候，需要注意软件验算的时候，到底使用了那个材料值。 注释 ( Comments ) ( 如果您发现有错误，欢迎批评指正。邮箱：jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文，请在上面给我 点个赞 吧！ 🙂 🙂 ( If you …
实干、实践、积累、思考、创新。 案例：采用ENGT（ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统]）进行剪力墙的剪压比分析，根据规范计算剪压比，进行受剪截面验算。 关于ENGT的更多信息，可以访问：ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统] 对比刚性板及弹性板6情况下剪力墙的剪压比统计结果： 可见两者结果存在一定的差异，刚性板情况下，离散点较多。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
实干、实践、积累、思考、创新。 案例：采用ENGT（ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统]）进行墙的轴压比分析。 关于ENGT的更多信息，可以访问：ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统] STEP 1: Import Model STEP 2: Show Wall only STEP 3: Pick the Wall STEP 4: Plot STEP 5: Export 2 …
实干、实践、积累、思考、创新。 案例：采用ENGT（ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统]）进行框架柱剪压比分析，根据规范计算剪压比，进行受剪截面验算。 关于ENGT的更多信息，可以访问：ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统] STEP 1: Import Model STEP 2: Pick the Components STEP 3: Run Analysis STEP 4: Export Excel Plot for Report 微信公众号 ( Wechat Subscription) …
实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) PERFORM-3D反应谱转换工具。 将中国规范反应谱转换为PERFORM-3支持的反应谱，可以是文本格式，也可以是二进制格式。 程序界面 ( Program Interface ) PS. 后续有时间再介绍。。。。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
坚持实干、坚持实践、坚持积累、坚持思考，坚持创新。 注释 ( Comments ) ( 如果您发现有错误，欢迎批评指正。邮箱：jidong_cui@163.com . 如果您喜欢这篇博文，请在上面给我 点个赞 吧！ 🙂 🙂 ( If you found any mistakes in the post, please …
实干、实践、积累、思考、创新。 研究附加钢骨的方法对控制剪力墙剪压比的有效性。做个简答的探索。 采用ENGT可以快速选定特定的剪力墙，有针对地对特定的剪力墙进行剪压比分析。如下图所示： 选定需要分析的墙，上图选中整个塔楼的核心筒内墙。 对选中的墙进行剪压比分析，如下图所示，可见，在45~70楼层许多墙肢剪压比超限了。 下面做个研究，加入对于不满足的剪力墙，通过端部附加型钢的方法来控制剪压比，看是否有效。 采用ENGT的快速减压比分析功能，可以分析获得需要附加的型钢。如下图所示： ENGT 墙剪压比分析 约束区附加钢骨的含钢率 由上图可加，若通过附加钢骨的方式调整剪力墙的剪压比，端部附加钢骨的含钢率部大部分构件均需提高到15%以上，因此，通过端部附加钢骨的方式解决剪压比的问题是不可行的。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号
[01] Ground Motion Selection (选波) 服务
[02] 著:《PERFORM-3D原理与实例》
[03] 著:《有限单元法-编程与软件应用》
[04] 著:《结构地震反应分析-编程与软件应用》
[05] 著:《有限单元法 Python编程》（New!!!）
[06] Software Notes [软件笔记汇总]
[07] 土木工程试验数据处理软件汇总（New!!!）
[08] 自编程序 [Software Box]（New!!!）
[09] 手绘大样 [Detail Drawing]（New!!!）
