九寨溝地震，萬(wàn)余房屋倒塌！如何利用Abaqus有限元軟件做好抗震分析？

 前言：

 根據(jù)民政部國(guó)家減災(zāi)中心消息，中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定：2017年08月08日21時(shí)在四川阿壩州九寨溝縣（北緯33.2度，東經(jīng)103.82度）發(fā)生7級(jí)地震，震源深度20千米。

 據(jù)民政部國(guó)家減災(zāi)中心初步判斷，此次地震可能造成2.4萬(wàn)間房屋倒塌或者嚴(yán)重?fù)p壞，11.2萬(wàn)間房屋一般損害。

 希望受災(zāi)地區(qū)能順利渡過(guò)。九寨溝加油！

 從新聞可以看出，房屋倒塌數(shù)量比較大，這也是人員傷亡的威脅和潛在威脅。那么大城市的高層建筑，高樓大廈，是如何做抗震分析的？下面文章，是國(guó)內(nèi)一些高層建筑利用Abaqus等有限元軟件進(jìn)行抗震分析，供建筑行業(yè)人士學(xué)習(xí)參考。

  Abaqus是一套功能強(qiáng)大的工程模擬有限元軟件，其解決問(wèn)題的范圍從相對(duì)簡(jiǎn)單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問(wèn)題。作為通用的模擬工具，Abaqus除了能解決大量結(jié)構(gòu)問(wèn)題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問(wèn)題，例如跌落仿真、熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析及壓電介質(zhì)分析。有限元科技本月開(kāi)設(shè)Abaqus基礎(chǔ)培訓(xùn)課程，詳細(xì)講解Abaqus軟件操作步驟與每一步設(shè)置的原因和原理，并與學(xué)員們分享產(chǎn)品仿真實(shí)例，提高學(xué)員獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力。如需購(gòu)買Abaqus或需要培訓(xùn)及咨詢服務(wù)，請(qǐng)聯(lián)系請(qǐng)聯(lián)系電話：13632683051，咨詢QQ：4006046636。

 1、地震彈塑性時(shí)程分析

上海華東建筑設(shè)計(jì)研究院

分析簡(jiǎn)介：受華東建筑設(shè)計(jì)研究院(ECADI)委托為在建的中國(guó)第一高樓上海環(huán)球金融中心提供罕遇地震彈塑性分析顧問(wèn)服務(wù)。通過(guò)對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性時(shí)程分析，得到結(jié)構(gòu)屈服后的彈塑性行為和表現(xiàn)，并評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的抗震性能，判定結(jié)構(gòu)是否滿足在罕遇地震作用下不倒塌的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)。

分析特點(diǎn)：采用Abaqus進(jìn)行動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析的首個(gè)大型項(xiàng)目，101層，自由度數(shù)量達(dá)到60萬(wàn)，包含大量的剪力墻殼單元，鋼－混凝土組合構(gòu)件及異型構(gòu)件。

2、CCTV中央電視臺(tái)罕遇地震彈塑性時(shí)程分析

上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)

分析簡(jiǎn)介：受華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司(ECADI)委托為中央電視臺(tái)新臺(tái)址提供罕遇地震彈塑性分析顧問(wèn)服務(wù)。通過(guò)對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性時(shí)程分析，得到結(jié)構(gòu)屈服后的彈塑性行為和表現(xiàn)，并評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的抗震性能，判定結(jié)構(gòu)是否滿足在罕遇地震作用下不倒塌的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)。

分析特點(diǎn)：目前在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域所進(jìn)行的最大規(guī)模的動(dòng)力彈塑性分析，自由度達(dá)到120萬(wàn)，地震波最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間達(dá)70s，單條地震波計(jì)算結(jié)果文件達(dá)到15G。

3、廣州西塔鋼管混凝土斜柱節(jié)點(diǎn)有限元分析

廣州容柏生建筑工程設(shè)計(jì)事務(wù)所

分析簡(jiǎn)介：受廣州越秀城建國(guó)際金融中心有限公司委托，對(duì)目前在建的廣州第一高樓，432m的西塔進(jìn)行外立面鋼管混凝土斜柱節(jié)點(diǎn)的全過(guò)程有限元分析。通過(guò)對(duì)數(shù)種不同節(jié)點(diǎn)形式的對(duì)比計(jì)算和性能分析，為最終節(jié)點(diǎn)形式的選擇提供了重要依據(jù)，大幅節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本和工程造價(jià)。

分析特點(diǎn)：分析采用ABAQUS中D-P材料模型結(jié)合顯式非線性加載方法進(jìn)行，通過(guò)對(duì)鋼管混凝土本構(gòu)參數(shù)的精確調(diào)整，分析結(jié)果與縮尺模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了很高的擬合度。

4、廣州合景大廈罕遇地震彈塑性時(shí)程分析

廣州容柏生建筑工程設(shè)計(jì)事務(wù)所

分析簡(jiǎn)介：受廣州容柏生建筑工程設(shè)計(jì)事務(wù)所委托，對(duì)已建成的廣州合景大廈進(jìn)行罕遇地震彈塑性時(shí)程分析，以驗(yàn)證圓鋼管混凝土柱+中心支撐抗側(cè)體系的抗震性能和安全性。

分析特點(diǎn)：需考慮鋼管混凝土構(gòu)件中混凝土的約束提高，外立面采用弧形鋼管斜柱構(gòu)成，需考慮二階彎曲效應(yīng)和施工模擬加載影響。

5、廣東省博物館新址罕遇地震彈塑性時(shí)程分析

廣州省建筑設(shè)計(jì)研究院

分析簡(jiǎn)介：受廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院委托，采用ABAQUS+BEPTA軟件對(duì)目前在建的廣東省博物館新址進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性時(shí)程分析，確保結(jié)構(gòu)滿足罕遇地震作用下的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)。

分析特點(diǎn)：自頂向下懸掛結(jié)構(gòu)體系，需考慮包含豎向地震在內(nèi)的三向地震波，頂部懸臂桁架采用預(yù)應(yīng)力抑制撓度，需考慮地震作用下的預(yù)應(yīng)力松弛。

6、天津津塔鋼板剪力墻屈曲分析與整體彈塑性時(shí)程分析

廣州容柏生建筑工程設(shè)計(jì)事務(wù)所

分析簡(jiǎn)介：受廣州容柏生建筑工程設(shè)計(jì)事務(wù)所委托，對(duì)在建的天津第一高樓津塔薄膜鋼板剪力墻體系進(jìn)行彈塑性驗(yàn)證，以確定薄膜鋼板剪力墻這一新型構(gòu)件的屈曲準(zhǔn)則和破壞形式，進(jìn)而驗(yàn)證整個(gè)結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的抗震性能和可靠性。

分析特點(diǎn)：對(duì)薄膜鋼板剪力墻以非線性方式考慮其初始缺陷和平面外擾動(dòng)，以準(zhǔn)確模擬屈曲失穩(wěn)對(duì)其承載力的影響。

7、廣州天建花園罕遇地震彈塑性時(shí)程分析

廣州容柏生建筑工程設(shè)計(jì)事務(wù)所

分析簡(jiǎn)介：受廣州天建房地產(chǎn)有限公司委托，對(duì)該公司待建的3棟150m高超限住宅進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性分析驗(yàn)證，為該項(xiàng)目通過(guò)抗震超限審查提供了有力依據(jù)。

分析特點(diǎn)：在普通民用住宅領(lǐng)域所進(jìn)行的初次嘗試。通過(guò)與設(shè)計(jì)的密切結(jié)合，反復(fù)計(jì)算以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的薄弱部位并作相應(yīng)修改，充分證明在BEPTA軟件的幫助下，在初步設(shè)計(jì)階段將ABAQUS彈塑性分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合是完全可行。

8、深圳華潤(rùn)二期住宅及酒店罕遇地震彈塑性分析

中建國(guó)際（深圳）設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司

分析簡(jiǎn)介：受華潤(rùn)地產(chǎn)（深圳）有限公司委托，對(duì)在建中的華潤(rùn)二期住宅（150m高）和酒店（190m高）進(jìn)行罕遇地震下的彈塑性時(shí)程分析，為抗震超限審查提供依據(jù)。

分析特點(diǎn)：項(xiàng)目涉及超高，高位桁架轉(zhuǎn)換，平面不規(guī)則，扭轉(zhuǎn)不規(guī)則等多項(xiàng)超限，需借助彈塑性分析尋找結(jié)構(gòu)薄弱部位，為設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

9、珠海金域藍(lán)灣超高層住宅

深圳泛華建筑設(shè)計(jì)研究院

分析簡(jiǎn)介：受泛華建筑設(shè)計(jì)研究院委托，對(duì)在建中的珠海金域藍(lán)灣超高層住宅（150m）進(jìn)行小震，中震，大震及超大震作用下的彈塑性分析研究，并與Pushover分析結(jié)果相對(duì)比，為此類結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)。

分析特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)平面呈“Y”字形，需充分反映中間連接部位樓板的受力變形，在分析中大量采用了彈塑性樓板殼單元和分塊剛性假定。

 深圳市有限元科技有限公司是Abaqus軟件的一級(jí)代理商，并代理國(guó)外其他多款cae軟件，有限元科技是以工程仿真軟件開(kāi)發(fā)為核心，集cae咨詢、cae培訓(xùn)、cae軟件研發(fā)與銷售為一體的高科技企業(yè)。公司秉承以最高質(zhì)量的產(chǎn)品和最高質(zhì)量的服務(wù)滿足客戶的各種需求的服務(wù)理念，致力于為客戶提供一站式cae整體解決方案，目前已為全國(guó)超過(guò)500家企業(yè)提供cae分析服務(wù)。