摘要：隨著各式各樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，規(guī)范中針對常規(guī)結(jié)構(gòu)的小震彈性設(shè)計方法以及相應(yīng)的抗震措施已經(jīng)難以保證大震下的安全，需要進(jìn)行大震下的彈塑性時程分析對結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行評估。目前，能夠?qū)崿F(xiàn)大震下的彈塑性分析的軟件有多種，可分兩大類，一種是建筑結(jié)構(gòu)專用彈塑性分析軟件，一種是有限元通用分析軟件。在實際工程中這兩類軟件也進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。然而，結(jié)構(gòu)工程師在用這些軟件進(jìn)行彈塑性時程分析時發(fā)現(xiàn)，不同的軟件計算結(jié)果有差異，并且有時候差異會很大，即使是同一軟件，不同的分析人員也會得出不同的計算結(jié)果，差異也因人而異。那就出現(xiàn)了如何對各個彈塑性分析軟件的計算結(jié)果進(jìn)行評價，和如何說明這些計算結(jié)果差異出現(xiàn)的原因。在此背景下，論文作者將會使用通用有限元軟件代表ABAQUS和建筑結(jié)構(gòu)專用軟件代表PERFORM-3D對同一模型進(jìn)行建模并分析，對兩款軟件分析所得的結(jié)果從宏觀上和微觀上進(jìn)行對比，盡力探討兩款軟件的差異，分析兩款軟件計算結(jié)果差異的原因，評價兩款軟件的可信度。對此，論文作者做了一下工作：①比較系統(tǒng)深入的研究有限元計算的相關(guān)理論。②研究ABAQUS中用于彈塑性時程分析的相關(guān)技術(shù)措施。③研究PERFORM-3D彈塑性時程分析的相關(guān)技術(shù)措施。④編制ETABS導(dǎo)入ABAQUS的轉(zhuǎn)換程序，以利于大型結(jié)構(gòu)體系的建模分析。并通過實際工程驗證其準(zhǔn)確性。⑤通過實際工程對比，探討ABAQUS與PERFORM-3D中的差異。通過以上的研究工作，得出以下主要結(jié)論：①在本次所計算的模型中，兩款軟件非線性梁柱單元類似，都是采用纖維模型，最大的不同是截面力學(xué)性能積分方式不同。兩款軟件對剪力墻處理方法不同。ABAQUS考慮了軸力、彎矩和剪力的耦合，材料使用的是空間彈塑性損傷材料，而PERFORM-3D沒有考慮剪力的耦合，彎矩和軸力共同作用考慮與柱類似，用纖維模型，用剪切鉸考慮剪力的影響。②兩款軟件劃分單元方法的不同也造成了其反映鋼筋屈服的不同。③對于體量較大的結(jié)構(gòu)，ABAQUS動力計算可采用顯式動力分析方法，而PERFORM-3D只能用隱式動力分析方法，造成兩款軟件計算非線性的差異。這也是ABAQUS能夠很好的反映鞭梢效應(yīng)，而PERFORM-3D不能很好的反映的原因之一。④在沒有鞭梢效應(yīng)的影響下，ABAQUS與PERFORM-3D所計算出的層間位移角趨勢一致，層間位移角最大值所出現(xiàn)的樓層是一致的，并且此處的層間位移角相差比較小，底部樓層的層間位移角差距較大。⑤兩款軟件所計算的基底剪力趨勢一致，但是有相位差，ABAQUS選用顯式動力分析時所出現(xiàn)的峰值基本都比PERFORM-3D提前。本質(zhì)上是因這兩款軟件動力分析方法不同。⑥兩款軟件所計算的宏觀指標(biāo)能夠相互印證，是可信的。微觀指標(biāo)要根據(jù)兩款軟件單元計算方法與劃分方法確定其可信度。但是以現(xiàn)有的技術(shù)，彈塑性時程分析只適用于對結(jié)構(gòu)宏觀性能的判斷，尚不能完全適用于微觀的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

總結(jié)

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