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标题: STRAT大震弹塑性建模与计算 [打印本页]
作者: flurry    时间: 2011-8-9 08:58     标题: STRAT大震弹塑性建模与计算

       STRAT软件大震弹塑性分析模型，在普通结构整体分析模型基础上，经“非线性参数初始化”处理，由程序自动形成。基本不需要用户过多干预，过程非常简单。
钢结构：在前处理建模结束之后，可以直接进行非线性参数初始化。
   混凝土结构：由于需要读取后处理的钢筋值，需要首先进行Strat计算，及Archi配筋计算。如果需要按照最终施工图的配筋进行抗震验算，还需要运行Design生成施工图，并运行Design中“输出最终结果(非线性计算)”，将梁、柱、墙的施工图配筋，输出到文件中能够。

   如图1所示框架结构，柱跨8m，纵向3跨，横向2跨。总共5层，一层高3.6m，其它层高度3.2m。柱截面0.5x0.5，主梁0.3*0.7，次梁0.2x0.55。混凝土C30。
建模结束后，进入Strat计算，进入Archi计算配筋，再返回Prep进行下面的操作。


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作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:00

1、前处理Prep非线性模型


  1.1 非线性参数初始化
    菜单：非线性/非线性参数初始化
     该命令实现结构模型的纤维细细分、读取后处理钢筋值两项操作。参数设置对话框如下图所示。
     梁柱截面、墙截面细分纤维的大小，根据最长边确定。如矩形截面长宽中的较大值，工字形截面高度。用户可以选择长边细分段数，或者长边细分距离。


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http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=134558
作者: finetime    时间: 2011-8-9 09:02

楼猪，能把字体改小点么？
作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:13

该命令对所有构件按照设定参数统一处理。点确定之后，结构模型如下图。实体图上显示了梁柱横截面、纵向纤维细分的情况，同时显示梁柱的配筋值。
如果需要调整，可按照下面的操作进行。一般情况下，经程序自动初始化后，非线性模型即完成，可以直接进行计算。

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作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:15

1.2 梁柱截面纤维设置
             菜单：属性/基本截面。命令：Sect, Sc
             非线性初始化后，梁柱基本截面的对话框中即激活纤维细分功能。这时每个截面均显示细分情况，如下图所示。用户可以调整截面各边的细分段数。
             程序自动判断是混凝土、钢结构的截面。如果是混凝土截面，纤维区分混凝土保护层。
             初始化后，仍可以输入新的截面，这时程序自动对新截面进行细分。
             初基本截面外，程序对组合截面、变截面同时进行纤维细分。

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http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=134560
作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:16

1.3 梁柱纵向细分设置
           菜单：非线性/梁柱.弧梁纵向细分设置
           程序隐含对所有梁柱沿纵向10段等间隔细分。用户可以调整细分段数。也可以选择对端部、跨中一定长度范围内加密。下图为对两端0.3倍长度内加密一倍的参数，点增加添加到列表，退出对话框后，选择梁柱单元修改。

附件: GN3)IVG)URPQ6WV4BP6A)]4.jpg (2011-8-9 09:16, 37.72 K) / 下载次数 0
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作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:17

   剪力墙在程序自动纤维细分的基础上，也可以修改。

   非线性初始化后，结构仍可以修改，可以输入新的构件，或者移动复制删除某些构件。新输入的构件，截面已有细分，但需要运行上述命令进行纵向细分。对于混凝土构件，还需要运行下面的命令，设定钢筋。
   1.4 梁柱钢筋设置
   菜单：非线性/梁柱.弧梁钢筋设置
作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:19

如果非线性初始化时读入了Archi或Design的配筋值，该对话框内将显示梁、柱的配筋参数。配筋按梁段给出，如一个主梁分成3段，则3段钢筋分别列出。表中的长度，如箍筋加密区长度，是相对值。表中的钢筋量，是该长度范围内的总配筋面积。
用户调整一个梁柱的配筋，或者新输入一个配筋，退出对话框后，选择梁柱进行修改。

附件: GN3)IVG)URPQ6WV4BP6A)]4.jpg (2011-8-9 09:19, 37.72 K) / 下载次数 0
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作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:20

   1,5 Change命令修改非线性参数
     上述非线性参数设置对话框，可以通过属性修改命令(Change，Ch)统一调用，一次性修改一个构件非线性设置。启动Change命令，选择一个梁或柱，右键后弹出对话框如下。点击基本截面、纵向分段、钢筋三个按钮，分别调用上述的三个对话框。


附件: K013LCSHDTCX6X6XZ5)RMLY.jpg (2011-8-9 09:20, 26.12 K) / 下载次数 0
http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=134563
作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:21

   1.6 生成计算数据文件
     除生成_Sta文件外，程序输出一些非线性计算专用文件。
     非线性数据文件与常规文件完全兼容。即进入Strat后，也可以点连续计算进行常规动、静力分析。
作者: miaoliuhua    时间: 2011-8-9 09:22

希望Strat将弹塑性分析的指导步骤编辑成完整的文档，比如做成一个PDF附件，便于传播和阅读。

这边一个个帖子贴出来，看起来比较费劲。

另外本专栏的帖子宜偏重理论分析和工程实践。
作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:22

2、Strat非线性计算


    2.1 设置计算参数、选择地震波
    菜单：非线性计算/动力弹塑性时程-参数设置。

    对话框内各参数的意义简介如下。
    动力响应即一般的弹塑性性时程。静力响应将输入的安时间点变化的荷载曲线，作为静力荷载计算，不计算变化荷载的动力响应。如结构试验中的拟静力加载过程。
    在非线性计算过程中，由于材料的进入屈服，每步计算都会产生不平衡内力。如选择进行“不平衡内力迭代”，将该不平衡力作为外荷载，施加到结构或单元上，反复迭代直到不平衡内力趋于0。如不选择迭代，不平衡内力作为外荷载，累加到下一步加载之中。选择进行迭代将提高计算精度，但一般只需在单元层次上进行迭代。如在结构层次上迭代，耗费时间较多。
    动力分析中的比例阻尼需要根据第1、第2自振周期确定。程序会自动读入此前常规计算的振型周期，用户也可以自己输入。


附件: WY93]FW]A99ZK3A7[{6$4PB.jpg (2011-8-9 09:22, 61.2 K) / 下载次数 0
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作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:26

    程序可以输出全部计算过程中构件内力、纤维应力、纤维应变以及裂缝开展等详细的信息。由于输出量较大，对于较大的工程很难全部输出。可以选择“部分”输出，在下面的对话框中，输入需要输出详细信息的构件序号(Plots中的构件序号)。
    在施加地震波之前，需要计入已经作用于结构上的恒、活荷载。各工况的参与系数，相当于荷载准永久值系数，程序会自动按照前处理的设定进行初始设定。
退出上述参数对话框后，接着弹出地震波选择对话框。如下图所示，双击左上角的地震波库中的一个波，该波即加入到左下的选择波列表中，同时右侧显示该波的XYZ三分量的波形，右下显示该波的具体参数。
    没种地震波均有其特征周期。但波的特征周期，与该结构所处场地的特征周期不同时，程序会通过压缩波形调整波的特征周期值。当地震波很长时，用户可以调整起止时间，使部分波段参与计算。如下图只0~1秒内的波段计算。


附件: VJLIK7EDD5LPP3REK2_3UDI.jpg (2011-8-9 09:26, 48.8 K) / 下载次数 0
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作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:27

miaoliuhua wrote:
希望Strat将弹塑性分析的指导步骤编辑成完整的文档，比如做成一个PDF附件，便于传播和阅读。

这边一个个帖子贴出来，看起来比较费劲。

另外本专栏的帖子宜偏重理论分析和工程实践，而非软件操作。 ...


如果有要这篇帖子的完整文档的可以把邮箱留下来我发给你们，谢谢大家对ＳＴＲＡＴ的关注
作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:29

   2.2 计算
   菜单：非线性计算/动力弹塑性时程。
    计算过程中，屏幕显示计算过程。如果计算过程中部分构件破坏，导致计算中断，按照下面介绍的方法，在Plots中查看破坏的构件然后返回前处理Prep加强该构件(混凝土增加钢筋，钢构件增大截面)，在重复上述过程。


3、后处理Plots查看计算结果



    无论Strat是否计算完成，均可以用Plots打开，查看已经计算部分的结果。由于结构破坏导致计算中断时，用Plots检查破坏的构件。


   3.1 弹塑性时程统计
   菜单：非线性分析/弹塑性时程统计图。按钮
    显示按楼层统计结构总体参数，按照图表的方式输出。这些图形可以Dwg输出，插入文档形成计算书。如下图所示，分别为楼层最大内力、楼层最大侧移图形，为dwg图形。

附件: 5J52ZRMJ}%JVSGZ~C%3(ZNJ.jpg (2011-8-9 09:29, 57.3 K) / 下载次数 0
http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=134566
作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:36

   按照STRAT软件的一贯风格，F5热键，可以调用如下对话框设置。可以选择输出楼层内力、楼层侧移、各节点反映曲线、地震波等。
   右上的选项针对所有图形，隐含选中水平剪力.位移，楼层内力显示剪力Qx/Qy，弯矩Mx/My，楼层侧移显示水平Dx/Dy。如选中竖向轴力.位移，则楼层内力显示轴力Nz，楼层侧移显示竖向位移Dz。
图表的横轴、竖轴的长度，通过对话框右下绘图比例调整。以长度m为基准单位，其它时间、位移、力等不同的单位，通过各自的比例系数，确定在图表中的相对长度。
   如上面楼层最大侧移图，竖轴为楼层高度，按实际的高度绘制。横轴为侧移，下面对话框中相应比例系数为1000，则位移放大1000倍后再绘制图表。结合字体高度的调整，总能得到清晰、简洁的图表。


附件: 2`6)A6LS(7(1LC]4]MY1YCP.jpg (2011-8-9 09:36, 41.48 K) / 下载次数 0
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作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:45

   3.2 弹塑性时程内力图
   菜单：非线性分析/弹塑性时程内力图。按钮
    显示在弹塑性计算的构件内力、纤维截面应力、混凝土开裂状态，相应设置对话框如下。各项结果分别显示最大值、累积值和瞬时值。最大值是所有计算点的最大值包络。累积值是最终构件的实际值。瞬时值是各个计算点的值。其中，纤维应力和纤维状态，由于数据量庞大，只有在Strat计算时选择输出的构件，才能查看。

附件: 6CX2$6YR$]E$S78J3RO_P4V.jpg (2011-8-9 09:45, 41.8 K) / 下载次数 0
http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=134569
作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:47

   下图是输出的梁柱弯矩M2的累积值，和一个时间点纤维应力值。对话框提供丰富的选项，使图形清晰可见。尤其可以分别显示钢筋纤维、混凝土纤维，可以看出构件的各个部分在计算过程中的实际受力。
  当构件破坏时，刚度为极小值，此时内力很小，或者接近为0。由这点可以发现导致计算中断的破坏构件。

附件: 0(OFD$0DM8~ITP3__4OU7M8.jpg (2011-8-9 09:47, 61.67 K) / 下载次数 0
http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=134570
作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:49

   3.3 弹塑性时程位移图
   菜单：非线性分析/弹塑性时程位移图。按钮
    相应对话框如下。同样可以显示最大值、累积值、瞬时值。所有构件位移的各项值均可显示，不受Strat中选择显示的影响。
   计算中断，是由于部分构件破坏，导致刚度为极小值，此时破坏构件的位移均较大。由这点可以找到破坏构件。

附件: NBA3NCCFOGCMN3M~$QDE8PC.jpg (2011-8-9 09:49, 68.01 K) / 下载次数 0
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作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:50

   3.4 计算过程动画显示
   菜单：非线性分析/激活(停止)过程计算动画。按钮
    这是一个综合命令，对当前屏幕显示的内力、纤维应力、位移等，只要记录有计算过程参数(可以显示瞬时值)，都可以进行动画显示。相应对话框如下



附件: @]MWH[)RL@XSFC%F`S0@{YX.jpg (2011-8-9 09:50, 28.68 K) / 下载次数 0
http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=134572
作者: flurry    时间: 2011-8-9 09:51

在动画显示过程中，再次点击该按钮，即可中止动画。

附件: 11RV_3USSFCK]))8S)KIHQ4.jpg (2011-8-9 09:51, 14.99 K) / 下载次数 0
http://bbs.okok.org/attachment.php?aid=134573
作者: finetime    时间: 2011-8-10 09:39

楼主，能否贴些STRAT和ABAQUS和LS-DYNA\PERFORM 3D等常用软件结果的比较，及与振动台试验结果的比较？以增加可信度？STRAT能否在大震计算前模拟施工加载？能否做个复杂超高层的例子看看？比如说500米的小楼，跟其他结果比比。这种小框架说明不了啥问题，只能介绍介绍简单操作而已。



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