[分享][YTO]YJKtoOpenSees:框架结构算例验证

作者:星辰一粟 时间: 2019-05-14 00:00 阅读:
“YTO一键弹塑性:框架结构算例验证



陈学伟(Dino)博士开发的ETO(ETABS to OpenSees)是入门OpenSees的极佳工具。ETO涉及范围极广,适用于结构工程(如多层结构的弹塑性分析等)、桥梁工程(如桥梁影响分析等)及岩土工程(如地基土的模拟等 )。但ETO生成的OpenSees模型缺乏配筋信息,因此需要人为介入输入配筋,而在面对高层建筑结构时,由于各构件的配筋大相径庭,使人为输入配筋成为了一项艰巨的工程
基于此,笔者开发了YTO(YJK to OpenSees),YTO可根据盈建科(YJK)的配筋结果直接生成OpenSees弹塑性分析模型,实现一键式的高层建筑结构弹塑性分析,极大的降低OpenSees的学习成本。近期推文将选用部分典型的高层建筑结构模型,来验证YTO单元转换的准确性,验证算例如下所示:

  • 9层典型框架结构算例验证
  • 20层典型剪力墙结构算例验证
  • 20层典型框架-剪力墙结构算例验证
  • 带刚性隔板的多层铰接模型算例验证
  • 非线性剪切本构的剪力墙结构算例验证
  • 20层主次梁转换结构算例验证
  • 超高层钢框架-钢筋混凝土核心筒结构算例验证
  • 厚板转换的高层结构算例验证

梁柱单元可选择转换为dispBeamColumn(位移元)forceBeamColumn(应力元)【OpenSees】浅析两类纤维单元:位移元与应力元)。当选择转化为dispBeamColumn时,YTO将智能对构件进行剖分,端部单元的长度默认取为截面高度的0.5倍。当选择转化为forceBeamColumn时,YTO默认对单元采用Gauss-Radau积分(【OpenSees】浅析纤维单元的数值积分方法),端部积分点的权重默认取为截面高度的0.5倍。
剪力墙单元可选择转换为纤维模型分层壳模型下周推文将与大家浅析分层壳单元。(【OpenSees】浅析剪力墙宏观单元:MVLEM【OpenSees】浅析剪力墙宏观单元:SFI-MVLEM)。
YTO生成的OpenSees模型已根据YJK的配筋结果对各单元进行纤维划分核心区混凝土均根据Kent-Park约束混凝土本构来考虑箍筋的套箍作用
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9层典型框架结构简介
9层框架结构模型如图1所示,OpenSees模型采用工具【工具】OSV2.0 [OpenSees可视化工具] 进行可视化。
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图1 9层典型框架结构
将9层框架结构分别转化为刚度法纤维单元模型(dispBeamColumn)柔度法纤维单元模型(forceBeamColumn)。YTO自动刚度法纤维模型各个构件进行剖分,端部单元长度取为构件截面高度的一半;柔度法纤维单元采用Gauss-Radau积分,端部纤维截面权重固定为构件截面高度的一半。YTO根据YJK的计算配箍为每个构件赋予不同的约束混凝土本构
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图2 单元转换示意图

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9层典型框架结构算例验算
  • 荷载转换验证
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  • 模态验证
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  • 多遇地震下动力时程分析
0.07g人工波下各模型的顶点位移时程曲线如图3所示:
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图3 多遇地震下的动力时程分析
  • 罕遇地震下动力时程分析
OpenSees刚度法纤维模型OpenSees柔度法纤维模型Perform-3D模型在0.4g、0.6g和0.8g人工波下进行弹塑性动力时程分析,各模型的顶点位移时程曲线层间位移角曲线如图4所示。
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图4 罕遇地震下的动力时程分析
  • 动力失稳工况下的动力时程分析
OpenSees刚度法纤维模型Perform-3D模型在1.2g人工波下进行弹塑性动力时程分析顶点位移时程曲线层间位移角曲线对比情况如图5所示。
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图5 动力失稳工况下的动力时程分析

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