基于結構工程軟件的精細化分析策略研究.pdf

1、為更加準確地表現結構的抗震性能,需對體系復雜的高層、超高層結構進行罕遇地震下的彈塑性時程分析。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)結構工程軟件,能夠得到更為準確的分析結果,已成為結構動力彈塑性分析的主要工具之一。但目前,基于ABAQUS平臺的前處理建模十分繁瑣,且龐大的結果數據后處理需要耗費較多的時間和精力,這也制約了它在工程實際分析中的應用。
　　為提高ABAQUS前處理

2、建模效率,本文結合結構設計軟件MIDAS/Building的快速建模優(yōu)勢,針對它導出的有限元模型中丟失和冗余的信息給出相應的解決方案,開發(fā)了前處理轉換程序,實現了MIDAS/Building與ABAQUS間的模型轉換,從而簡化了ABAQUS的前處理建模過程。此外,對于直接轉換過程中產生的畸變單元,本文利用專業(yè)網格劃分軟件HyperMesh對有限元模型進行了網格再劃分和優(yōu)化,改善了模型的網格質量,提高了計算精度。
　　在模型前處理過

3、程中,除了單元網格尺寸與質量對彈塑性分析結果有較大影響外,結構配筋信息也是結構動力彈塑性分析不可或缺的參數。盡管現有轉換程序中已提供了梁、柱、墻構件的精確配筋信息,但對樓板仍采用經驗配筋率的統(tǒng)一化配筋方法,與實際情況存在一定的差異。對此,本文在MIDASTOABAQUS模型轉換程序的基礎上,開發(fā)了樓板精確配筋模塊,通過讀取或計算各功能區(qū)板單元的內力信息,實現了更為精確的樓板配筋。并通過對比分析,驗證了該模塊的有效性。針對實際工程中常采用

4、的預應力樓板,為進一步改進模型轉換策略,本文開發(fā)了預應力樓板配筋模塊,實現了預應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果數據進行結構抗震性能評價,針對分析結果的快速、有效處理能力,本文借助ABAQUS的腳本語言Python對軟件進行后處理二次開發(fā),定制了ABAQUSGUI界面,編寫腳本程序來提取層間位移角和結構損傷指標等參數,從而達到后處理的自動化,節(jié)省工程人員在后處理分析時所花費的時間和精