Part3-创新篇(大震分析完美解决方案)
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北京专场
大震分析完美解决方案 PKPM — SAUSAGE软件介绍 软件介绍
主讲人:李志山 2013年10月11日
报告内容 1 2 3 4
动力弹塑性分析的技术路线 PKPM SAUSAGE的计算效率 PKPM-SAUSAGE的计算效率 与PKPM系列软件的数据共享 实际工程计算结果的比较
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动力弹塑性分析的技术路线
小震分析 — 静力弹性 大震分析 — 动力弹塑性
计算步数 每一步都要迭代 计算量几何级增长
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动力弹塑性分析的技术路线
简化模型（多数软件使用）
整个楼层或构件为一个单元 楼板采用刚性假定 假定失效模式（塑性铰、塑性区）
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动力弹塑性分析的技术路线
简化分析
在软 硬件能力不足情况下做的非常好的简化工作 在软、硬件能力不足情况下做的非常好的简化工作
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动力弹塑性分析的技术路线
tan 2 EI = ∑ Eifib Aifib yifib ," ifib =1 nfib
构件长度方向细分单元
材料点或纤维束采用非线性σ-ε关系
塑性区 塑性区
长度方向塑性分布
截面内塑性区
框架模型（弹塑性）
在长度方向和在截面内逐渐进入塑性
1
动力弹塑性分析的技术路线
精细化模型（PKPM-SAUSAGE、ABAQUS等）
剪力墙采用分层壳元 钢筋网片层
剪力墙模型（弹塑性）
混凝土层
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动力弹塑性分析的技术路线
板、墙、梁、柱、斜撑单元划分
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地 震 加 速 度
动力弹塑性分析的技术路线
数据记录点（1000 3000点） 数据记录点（1000-3000点）
地震波
0.02秒
(1000-3000)×0.02s
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动力弹塑性分析的技术路线
相同的精细模型
PKPM—SAUSAGE ABAQUS
材料的应力-应变的弹塑性关系 考虑几何非线性 并行+显式的动力积分方法
报告内容 1 2 3 4
动力弹塑性分析的技术路线 PKPM SAUSAGE的计算效率 PKPM-SAUSAGE的计算效率 与PKPM系列软件的数据共享 实际工程计算结果的比较
PKPM SAUSAGE PKPM-SAUSAGE
基于通用软件功能尚有缺陷，难以精确到位 功能齐全，精确到位 对分析人员的力学素质和计算机硬件要求极高， 容易操作，硬件费用低 难以在建筑设计院推广应用 计算速度慢 分析一地震波需要一天 计算速度慢，分析 地震波需要 天 分析速度快 分析速度快，分析一地震波仅2小时 分析一地震波仅2小时
CPU GPU PC + 集群
让普通的工程师使用最高端技术！
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PKPM-SAUSAGE的计算效率 静力加载+模态分析
OS: Windows7 64-bit 64 bit CPU: Core i7 2600 内存： 16G 关闭超线程 Vs Nastran 自由度数： 120万 求解器 总刚非零元数目: 16851547 符号分析时间: 2.174566s 数字分析时间： 20.687601s 回代时间： 0 254667s 0.254667s 总时间: 23.116834s 内存使用量： 大约2.3G
PKPM-SAUSAGE 求解器
23 s
600 s
2
PKPM-SAUSAGE的计算效率
工程实例 渤海银行业务综合楼
平面布置图
3D模型
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PKPM-SAUSAGE的计算效率
弹塑性分析结论
PKPM-SAUSAGE计算结果与ABAQUS较为吻合。 该模型自由度约为170万，地震波计算时长 地震波计算时长25s 25 . 运行时间： 运行时间
• CPU：i7-2600，显卡GTX 560。耗时2小时 • ABAQUS:12个CPU并行运行了12个小时。
2小时耗时的划时代意义
报告内容 1 2 3 4
动力弹塑性分析的技术路线 PKPM SAUSAGE的计算效率 PKPM-SAUSAGE的计算效率 与PKPM系列软件的数据共享 实际工程计算结果的比较
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与PKPM系列软件的数据共享
由 由PM模型和SATWE计算配筋生成弹塑性分析模型 模 和 计算配筋 成弹 性分析模 几步操作完成弹塑性分析
机器：CPU i7-3770（4核8线程）32G内存，显卡GTX 560（1G显存，336个流处理器） 平均计算速度是ABAQUS的5倍以上 更好的显卡会有更好的表现：
GTX TITAN 6G显存，流处理器2688个，双精度计算更优秀
非专业卡！
报告内容 1 2 3 4
动力弹塑性分析的技术路线 PKPM SAUSAGE的计算效率 PKPM-SAUSAGE的计算效率 与PKPM系列软件的数据共享 实际工程计算结果的比较
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实际工程计算结果的比较
1.顺德保利商务中心
工程名称
层数 高度（m） 结构类型 设防烈度 基本周期（s） 计算时间（ｈ）
振型 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PKPM-SAUSAGE与ABAQUS周期对比 SAUSAGE ABAQUS Q 误差% 误差 4.476 0.24 4.487 4.425 0.47 4 404 4.404 2.896 2.01 2.955 1 303 1.303 1 29 1.29 1 320 1.320 1.210 0.69 1.218 1 109 1 60 1.109 1.60 1 127 1.127 0.720 1.92 0.734 0.659 1.48 0 659 1 48 0 669 0.669 0.624 1.42 0.633 0 487 0 497 1 92 0.487 0.497 1.92