基于ABAQUS的框架结构抗震分析

基于 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ的 框 架 结 构 抗 震 分 析
朱 秀亭 于广杰
摘
杨晨辉
２ １ ２ ２ ０ ０）
（ 扬 中市 市 政 园 林 工 程 处 ， 江苏 扬 中
要： 介绍 了应 用 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ对框架结构进行 时程分析 法和 反应谱 分析 法的具体 的建模 及分 析要点 ， 通过 对框 架结构 的应 力云
图、 位 移 云 图和 加 速 度 云 图 的分 析 ， 以及 后 处 理 的 数 据 分 析 结 果 可 以看 出 ， 运用 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ分 析 抗 震 分 析 的 正 确 性 及 可 靠 性 都 是 可
来自百度文库
以保证的 ， 为研 究人员运用 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ 进行 更为复杂的分线性分析工作奠定 了基础 。
关键词 ： 时程 分 析 法 ， 地震波 ， 反 应 谱
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ３ ７ ５ ． ４
文献标识码 ： Ａ 时程分 析法 是对结 构动力 方程直 接进行 逐步 积分求 解的一
０ 引言
输 目前 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ由于其强 大 的计 算器 功能 已成 为极 为流行 的 种动力分析 方法。时程分析法将地震 波按时段 进行数值 化后 ，
采用 直接积 分法计算 出结构 在整个 有限元分析工具 ， 现 已广 泛 的应 用于 机械 、 化工、 土木 、 航 空及 船 入结构体 系的振动微分方程 ，
舶等各个工程 和科研 领域 。 。地震 由于对 人们 的生命 财产 造成 强震 时域 中的振动状态全过程 ， 给出各个 时刻各个 杆件 的 内力 和
［ ４ ］ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ ０ － ２ ０ １ ０ ， 混凝 土 结 构 设 计 规 范 ［ Ｓ ］ ．
５ ］ 程 文滚 ， 王铁 成 ， 颜 短． 混凝 土 结构设 计 原 理 ［ Ｍ］ ． 第５ １ ） 单筋 矩形截面梁的经济配筋率 与混凝土 的市场价格 、 钢筋 ［ 版． 北京 ： 中国建筑工业 出版社 ， ２ ０ １ ２ ： ５ ０ － ７ ８ ． 的市场价格 、 剪弯比与材料的强度有关。 ６ ］ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ０ ９ － ２ ０ ０ １ ， 建筑荷载规范 ［ ｓ ］ ． ２ ） 在进 行梁截面设计 时 ， 在 满足高 宽 比情况 下 ， 尽 可 能选择 ［
１ 抗震 时 程分析
３ ０ ０ ｍ ｍ的矩形钢柱， 框架梁为工字形钢梁， 模型的具体尺寸如图 １
３ ） 从 图 ２可以得 到梁的经济配筋率 在 ０ ． ７ ５ ％ ～１ ． ４ ５ ％左右 ， 由式 将产生较大 的社会 、 经济效益 。
（ １ １ ） 求得 Ｐ＝ ０ ． ９ ０ ％， 基本 接近 图 ２较优 配筋 率。４ ） 从 图 ３可 以 参 考文 献 ： 得到梁 的经济配筋率 在 ０ ． ７ ０ ％ 一１ ． ４ ０ ％左右 ， 由式 （ １ １ ） 求得 Ｐ＝ ［ １ ］ 张 ０ ． ８ ８ ％， 基本接 近图 ３较优配筋率 。 浩． 钢筋 混凝 土矩形 梁经 济配筋 率近似公 式推 导 ［ Ｊ ］
出版 社 ． ２ ０ ０ ８： １ ２ ７ — ２ １ １ ．
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ Ｏ ｆ ｅ ｃ ｏ ｎｏ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｅ １ ． ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ Ｏ ｆ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｂ ｅ ａ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｎ ｅ ｗ ｃ ｏ ｄｅ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ
．
３ ６．
第３ ９卷 第 １ １期 ２ ０ １ ３年 ４ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨⅡ ＥＣＴＵＲＥ
Ｖ０ １ ． ３ ９ Ｎｏ ．１ １ Ａｐ ｒ ． ２０１ ３
文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ — ０ ０ ３ ６ — ０ ３
较 小 的梁 宽 。
［ ７ ］ Ｇ Ｂ ５ ０ ５ ０ ０ － ２ ０ ０ ８ ， 建设工程 工程量 清单计价规 范［ Ｓ ］ ．
３ ） 梁的经济配筋率控制在 ０ ． ８ ５ ％一 ０ ． ９ ５ ％范 围 内， 其经济 效 ［ ８ ］ 河北省工程 建设造价管理总站． Ｈ Ｅ Ｂ Ｇ Ｙ Ｄ ． Ａ － ２ ０ ０ ８ ， 全 国统 一 果较佳 。这一结论可供设计人 员设 计时参考 ， 也 可供业 主等在 对 工程分项评定结 构 的经济指 标时 参考使 用 ， 如能 广泛 推广使 用 ， 建筑工程基础定额河北省消耗量定额 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 中国计 划
了极 其严 重的破坏 ， 对 其 的研 究 分析 已成为 重要 的课 题 。本 变 形 。
文将 介绍用 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ 进行建筑抗震 分析的方法 ， 以作为从 事建筑 １ ． １ 数值 分 析模 型 ： 亡程没计及学习人员 的学习参考 。 本文的模型为一 榀钢 结构 框架 结 构 ， 框 架 柱子 为 ３ ０ ０ ｍｍ×
３ ］ 范 良宜． 钢 筋混凝土矩形截 面梁 实用优 化设计 方 法 ［ Ｊ ］ ． 基 成本 函数 ， 并对 函数 求极 值 ， 推导 出经济 配筋 率估 算 式 （ １ １ ） ， 式 ［ （ １ ２ ） 及其经济配筋率下 的梁 的有效高度 ｈ 。 ， 并通过 了算 例进 行拟
合。最后得 出： 建优化 ， １ ９ ９ ８ ， １ ９ （ ３ ） ： ２ ７ — ３ ０ ．
山西建筑 ， ２ ０ １ ２ ， ３ ８ （ ２ ３ ） ： ２ ４ — ２ ５ ．
３ 结语
在满足 梁的挠度及其裂缝的条件下 ， 对单筋 矩形截 面梁 建立
［ ２ ］ 刘海军 ， 吴子 燕． 钢筋混 凝土 梁的优化 设计 ［ Ｊ ］ ． 基 建优化 ，
１ ９ ９ ７， １ ８ （ ３ ） ： ２ ９ － ３ ２ ．