結(jié)構(gòu)三維非線性分析軟件Opensees的研究及應(yīng)用.pdf

1、有限元數(shù)值分析方法是了解結(jié)構(gòu)抗震性能的重要方法之一。隨著電腦的迅速發(fā)展和普及，許多結(jié)構(gòu)有限元分析軟件如Sap2000、Etabs、PKPM等迅速發(fā)展并在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。這些軟件均有一個(gè)相對(duì)友好的用戶界面和強(qiáng)大的彈性反應(yīng)分析功能，但非線性分析功能十分有限。Opensees和Canny99是近年發(fā)展起來(lái)的三維非線性分析軟件，主要特點(diǎn)是用纖維單元模型較好的實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件的三維非線性反應(yīng)分析，但它們基本沒有前后處理功能，建模和結(jié)果分析均十分

2、繁瑣，距離實(shí)用還有一定距離。
　　 本文研究了目前較為先進(jìn)的幾種結(jié)構(gòu)三維非線性分析軟件中的主要分析模型，并比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。研究了柔度法形成構(gòu)件單元?jiǎng)偠染仃嚨挠?jì)算原理及有限元分析過程中用柔度法形成構(gòu)件單元?jiǎng)偠染仃嚂r(shí)的迭代求解過程。研究了Opensees中基于纖維模型的梁柱單元的計(jì)算原理，并將其與Canny99中的纖維模型做了詳細(xì)的比較。Opensees中沒有非線性剪力墻單元，本文用Opensees中的非線性梁柱單元加入剪切彈簧

3、來(lái)模擬剪力墻。對(duì)一個(gè)三層剪力墻進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好。為了簡(jiǎn)化Opensees的建模工作，作者開發(fā)了Sap2000模型向Opensees模型轉(zhuǎn)換的程序，它能將Sap2000中的模型直接導(dǎo)入到Opensees中進(jìn)行計(jì)算，大大簡(jiǎn)化Opensees的建模工作。Opensees中沒有非線性剪力墻單元，程序在導(dǎo)入Sap2000中的剪力墻構(gòu)件時(shí)，將其用加入剪切彈簧的非線性梁柱單元模擬，并將模擬剪力墻的非線性梁柱單元與其他梁柱單元用