弹性时程分析YJK
YJK抗震专题
特殊构件定义中设置节点约束（两点约束）
•在节点上设弹簧刚度，实际是在节点上连接的两根杆件之间或者两批杆件之间 设置弹簧刚度
连接属性
• 在两点约束、单点约束和设置支 座、斜撑设置连接属性菜单都设 置了5种选项：线型、阻尼器、 塑性单元、隔震支座、间隙，
• 选择线性时即为弹性约束。
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概念-局部坐标系
• 好处是：布置因为这样更灵活、直观，约束作用方向也好 确定。
• 建议此种方式。
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概念—
采用这种方式建模时，局部
坐标系采用斜撑的局部坐标 系表达，具体为：U1为斜 撑起点至终点方向；在杆件 竖直布置时，U2为整体坐 标系Y轴方向，其他情况U2 为U1与整体坐标系Z轴平面 内，并与U1垂直。U3根据 右手螺旋法则确定。
给出各层分别的地震放大系数（0度）
软件自动对比两种算法的层剪力、层间位移角比 值，给出各层的和全楼的地震放大系数
给出各层分别的地震放大系数（90度）
以前软件仅能全楼统一放大
全楼放大系数取X向各层、Y向各 层中的最大值
这种处理方式不准确，并且结果偏大
YJK可对不同楼层输入不同放大系数，以前只能全楼统一放大1.09
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网架和支座的连接：两侧为弹性约束，中部为铰支
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适应超长大跨结构温度荷载等的计算
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适应超长大跨结构温度荷载等的计算
水平弹性约束 下有相对位移
铰接支座无相 对水平位移
网架和支座在水平荷载下的相对位移
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概念—斜撑连接属性
• 1、建模时在需要设置连接属性（消能器、隔震支座、弹 性连接等）的位置不正斜撑，该斜撑的布置是临时性的， 它在计算前处理被消能期取代。
弹性时程分析——YJK盈建科软件操作
弹性时程分析——YJK软件操作篇操作菜单1上部结构计算——弹性时程分析2常用活动菜单——计算参数+计算分析3结果菜单——WDYDA+层位移+层位移角+层剪力+层弯矩+反应谱对比计算参数根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表5.1.2-2，多遇地震，自动对主次方向的峰值加速度取值1第一级对话框——参数输入-弹性时程分析信息次方向的峰值加速度取值取为默认值时，CQC 法结果是考虑了主次波组合情况下的计算结果。
WZQ 中CQC 法的计算结果始终是单向地震下的分量计算结果，未考虑双向地震组合。
所以两份文件的CQC 法计算结果只有在单向地震情况下，次方向的峰值加速度取值取为0时保持一致2只计算主方向地震效应：程序对结构地震波效应的计算结果分为0°与90°两种情况，每种情况又各自有主次两个方向分量的效应。
在后续对弹性时程结果的运用中，次方向的效应一般不会用到3第二级对话框——地震波选择对话框1本级菜单一般条件下无需进行调整2查看反应谱——PGA、EPA、加速度谱、速度谱、位移谱第三级对话框——自动筛选最优地震波组合1地震波组合晒选限制条件➢单条地震波基底剪力满足规范要求——±35%➢地震波组合平均基地剪力满足规范要求——±20%➢平台与第一周期领域平均值筛选——《结构时程分析法输入地震波的选择控制指标》——仅供参考！①一是同欧洲规范，对地震记录加速度反应谱值在[0.1, Tg]平台段的均值进行控制，要求所选地震记录加速度谱在该段的均值与设计反应谱相差不超过10%②二是对结构基本周期T1附近[T1-DT1，T1+DT2 ]段加速度反应谱均值进行控制，要求与设计反应谱在该段的均值相差不超过10%③由于实际结构在大震作用下常进入非线性状态，结构刚度发生退化，结构基本周期随之不断延长，在选取DT1和DT2时，可使DT2=0.5s>=DT1。
Tol为限值1地震波组合晒选限制条件➢单条考虑各地震波组合在第1，2阶周期的平均反应谱值➢必要时，适当增加相邻特征周期的可选地震波或者放宽主次方向地震峰值加速度值以满足以上的限制条件选波文本结果一：wavecombin 2选波文本结果二：wdynaSpec3原则上，任一组合均满足规范要求！计算结果文本结果——wdyna 、wdynaSpec 1内力及位移图形结果——层位移+层位移角+层剪力+层弯矩2地震波与反应谱对比结果3。
弹性时程分析YJK
弹性时程分析上部结构计算包含了3个主菜单：前处理及计算、设计结果、弹性时程分析。
图为弹性时程分析的各个菜单一、弹性时程分析计算的目标《抗规》5.1.2-3条：（及《高规》4.3.5条）特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。
时程分析法是针对特别不规则结构、特别重要结构、较高结构的补充计算，对于时程分析结果的应用，如《抗规》5.1.2条文说明：应把时程法计算结果的底部剪力、楼层剪力、层间位移和上部结构计算的振型分解反应谱法的结果进行比较，当时程分析法大于振型分解反应谱法时，相关部位的构件内力和配筋作相应的调整。
二、对用户选用的地震波提供符合规范要求的的检测《抗规》5.1.2-3条：采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3，多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2采用。
弹性时程分析时，每条时程分析曲线所得结构底部建立不应小于振型分解反应谱法的65%，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的的80%。
什么是“在统计意义上相符”，如《抗规》5.1.2条文说明：多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。
计算结果在结构主方向的平均底部剪力一般不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%，每条地震波输入的计算结果不应小于65%。
但计算结果也不能太大，每条地震波输入计算不大于135%，平均不大于120%。
ABAQUS弹塑性时程分析注意事项
一、YJK转ABAQUS1、YJK模型的合理简化⑴YJK的模型，如果存在次梁布置不规则、次梁与核心筒搭接不规则、次梁与核心筒开洞相交等情况，会造成模型转化失败，因此，转之前需对模型进行一些合理的简化，既要避免模型转化失败，同时尽可能保持原有模型的特性，防止简化过多，造成简化的模型与原模型在结构动力特性上差别较大，总之一句话，模型简化坚持“简单但不失真”的原则。
此过程不可能一蹴而就，需要反复尝试，简化从少入多，简化越少越好。
⑵验证简化模型的有效性。
模型转过来以后并不是万事大吉，还需要对比模型进行检验。
首先转成线弹性模型，此模型的目的就是采用ABAQUS分析模型的动力特性，查看YJK与ABAQUS两软件计算所得的质量与周期是否一致。
若在误差允许范围内，则可进行下一步操作，反之，则需对简化的YJK模型就行修改。
⑶模型验证有效后，下一步转成弹塑性时程分析模型。
转弹塑性时程分析模型之前，有几个问题需要注意：①关于楼板楼板是采用刚性楼板还是采用弹性楼板，取决于楼板有没有缺失，若整层楼板开洞很小，且我们不关注楼板的应力状态，则分析时采用刚性楼板即可，后续abaqus弹塑性时程分析时不对楼板细分，会节约计算成本；反之，若楼板缺失严重，且楼板应力分布是重点关注的东西，则YJK要对板指定弹性板3或弹性板6或弹性模。
后续ABAQUS分析时会对板就行细分。
板内钢筋根据施工图进行确定，但目前导入ABAQUS却不能查看板内钢筋应力分布情况（此问题有待继续研究）。
②关于梁柱ABAQUS采用纤维单元进行模拟。
梁柱内钢筋采用等效的矩形钢管进行模拟，后续可以查看钢筋的受压损伤因子与受拉损伤因子。
梁柱单元细分数目可取2m。
③关于材料强度由于ABAQUS分析未考虑箍筋的作用。
因此可通过取材料平均值来适当考虑箍筋对混凝土的约束作用。
⑷参数设置成功以后即可计算，当然计算之前需对电脑进行设置，保证程序可以自动调入子程序。
⑸ABAQUS分析结果查看，ABAQUS的默认历史时程输出只有能量的输出，我们关心的顶点时程位移曲线，层间位移角，基底剪力这些需要自己编写命令流输出，以供后续处理。
YJK动力弹塑性时程分析详解
目标最佳。
2 弹塑性时程分析流程
完整的弹塑性时程分析过程如下图所示，程序提供下图所有功能模块，计算完成后以图 形和表格的方式输出超限结构弹塑性分析报告所用数据。
线弹性分析 与设计
分析与设计 施工图
选择地震波
3组或7组
弹塑性时程 分析
生成数据
含钢筋数据
动力方程求解
NewMark数 00200 -0.00200 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 0.00000 -0.00100 0.00000 -0.00000 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 -0.00100 0.00000 -0.00200 0.00200 0.00100 -0.00000 -0.00100 … 对话框中参数应按如下方式设置： 步长设置：0.02； 故数据起始行号：5，因前 5 行数据为说明行； 一行数据个数：5。
4.1.2 地震波选择
弹塑性动力时程分析结果，对地震波的依赖程度比较高。同一结构，采用不同的地震波， 计算结果可能有非常明显的差异。依据《高规》[4]5.5.1 条第 6 款：进行动力弹塑性计算时， 地面运动的加速度时程的选取、预估罕遇地震作用时的峰值加速度取值以及计算结果的选用 应符合该规程第 4.3.5 的规定。
YJK执行《建筑结构可靠性设计统一标准》分项系数说明-1932版本
YJK执行《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018分项系数说明YJK1.9.3.2版本在YJK1.9.3.1的基础上增加了执行《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018的功能。
针对即将在4月1日起开始实施的《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018，我们对其分项系数的要求进行了简单的梳理。
YJK软件中，在建模、上部结构计算、砌体设计、基础设计、施工图设计模块中均有涉及分项系数的设置问题，除了建模中荷载定义外，其他模块下对于新标准的要求可以自动便捷的实现。
一、YJK1.9.3.2版本中关于新标准的自动实现1.1 前处理中关于荷载分项系数的设置前处理计算参数中的“荷载组合”下的“组合系数”页中增加“执行《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018”的选项，程序默认勾选，勾选后程序自动按照新标准中的要求形成对应的分项系数与组合，且不再考虑永久荷载为主时的分项系数1.35。
恒载分项系数取1.3，活载分项系数取1.5，风荷载分项系数取1.5（按照活荷载考虑）。
由于规范中未提及刚重比计算时的要求，所以程序提供一个选项“刚重比按1.3恒+1.5活计算”由用户决定是否按照新规范调整，程序默认不勾选，即刚重比仍然按照1.2恒+1.4活来计算。
对于地震设计状况，新标准明确要求采用地震作用的地震组合，地震组合的效应设计值应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。
按照该规范，重力荷载分项系数的默认取值为1.2。
图1 前处理参数设置注意：在这里设置的可靠度新标准相关参数将可作为后续的基础设计、施工图设计等模块第一次执行时的默认值。
执行新标准后形成的对应组合分项系数的变化：（1）恒+活图2 普通恒活组合下的荷载分项系数变化（2）风荷载图3 考虑风荷载时对应分项系数的变化（3）地震荷载图4 地震作用组合下不修改重力荷载分项系数时的变化（新旧标准一致）图5 修改重力荷载分项系数后地震组合分项系数的变化（4）人防荷载图6 人防组合下恒载分项系数的变化（5）吊车、温度荷载吊车、温度荷载的分项系数取值同活荷载。
弹性时程分析.
2.将荷载转换质量
菜单选项 模型 > 质量 > 将荷载转换成质量...
定义特征值分析控制
菜单选项 分析>特征值分析控制
定义取的振型数量
后处理------层间位移
菜单选项 结果>分析结果表格>层>层间位移（时程分析）
后处理------层位移
菜单选项 结果 > 分析结果表格 > 层 > 层位移
后处理------层剪力
对于自定义的地震波，可以采用execl表格直接粘 贴或采用地震波生成器生成
定义时程荷载函数----------定义地震波
规范5.1.2条规定地震波峰值如下图：
表5.1.2-2时称分析所用地震加速度时程曲线的最大值（cm/s2) 地震影响
多遇地震 罕遇地震
6度
18 一
7度
35(55) 220（310）
后处理------时称分析图形
菜单选项 结果 > 时程分析结果 > 时程分析图形
可以查看各节点位移及各单元的内力及应力情况
定义函数：位移（或梁单元内力）
添加新函数 名称：D1 节点号：在模型窗口选择某一节点 结果类型：位移 参考点：地面 输出分量：DX 时程分析荷载工况：SC1 包括振型号：全部
后处理------层数据图形
8度
70(110) 400（510）
9度
140 620
注：括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。
对地震波 进行调整
定义时称荷载工况
菜单选项 荷载>时程分析数据>时程荷载函数
选择线性方法 分析时间：时程分析的 总的时间长度 高规3.3.5规定如下：
1YJK抗震专题
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以前软件仅能全楼统一放大
全楼放大系数取X向各层、Y向各 层中的最大值
这种处理方式不准确，并且结果偏大
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YJK可对不同楼层输入不同放大系数，以前只能全楼统一放大1.09
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对比：比全楼统一放大系数计算结果小很多
▪ 针对柱下、支撑下的约束设置； ▪ 软件自动在柱底和下层节点之间设置约束； ▪ 在柱下、支撑下设置单点约束更方便； ▪ 不用再人为设置分离的两节点
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在柱下、支撑下设置单点约束更方便
1、穹顶与普通层柱径向滑动 2、局部坐标系、单点约束的操作
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- 多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相 比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。
- 计算结果在结构主方向的平均底部剪力一般不应小于振型分解反应谱法计算结果的80% ，每条地震波输入的计算结果不应小于65%。但计算结果也不能太大，每条地震波输入 计算不大于135%，平均不大于120%。
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根据弹性时程分析结果可分层地震作用 放大
▪ 弹性时程分析的作用是找出和反应谱法的各层差距， 给出X、Y两个方向的各层不同的放大系数。将各层放 大系数导入反应谱计算进行设计。
▪ 但是传统软件对于地震作用的放大仅仅设置了一个全 楼统一的地震作用放大系数，这个放大系数只能从弹 性时程分析的X、Y两个方向的各层放大系数中选择最 大的数值来输入
▪ 选择线性时即为弹性约束。
YJK-ABAQUS接口软件使用说明
YJK-ABAQUS接口软件使用说明一、简介ABAQUS软件在弹塑性时程分析中有使用越来越广的趋势。
该软件计算稳定，求解效率高。
提供建筑结构中梁、柱、斜撑、板与墙分析用的梁、壳单元，包含弹性材料与众多非线性材料模型。
内嵌的混凝土损伤本构模型，与10版混凝土规范建议的本构模型理论基本一致。
同时提供隐式积分与显示积分动力微分方程求解方法，显示积分求解可直接接力隐式求解结果，在隐式求解结果基础上进行后续时程分析；二次开发的难度相对较低，用户自定义的混凝土材料本构子程序可通过Fortran语言实现，简单的编译环境配置后即可将子程序编译链接到ABAQUS主程序中。
然而，ABAQUS用于建筑结构分析与设计时显得针对性偏差，YJK软件一直专注于建筑结构的设计功能，建模迅速、方便、快捷，能准确根据规范的各项分析计算与调整要求做出配筋设计。
YJK与ABAQUS接口软件，极大的方便工程师将YJK模型快速导入到ABAQUS中，使用ABAQUS的单元/自定义单元、本构模型进行非线性求解，并将结果输出。
接口软件的主要特点有：A.各类构件（板、梁、柱、斜撑、墙）正确转换，包含钢-混凝土组合截面，弧梁（墙）自动转换为多段的直线梁（墙）。
B.杆构件采用纤维梁模型，墙板采用分层壳模型。
C.非线性分析之前，施加重力荷载作为结构的初始内力状态，复杂结构初始内力来自于施工模拟，转入的施工模拟顺序与YJK中指定相同。
D.依据《混规》附录C建议值给出钢筋及混凝土的本构模型。
E.读取YJK施工图中的实际配筋面积作为结构的配筋。
依据10版《混规》附录C建议的单轴本构模型，采用Fortran语言编制的Umat/Vumat 子程序，附带在安装目录下，Umat子程序适用于单调加载，Vumat适用于往复加载。
且未考虑箍筋对混凝土性能的影响，工程师可依据相关文献酌情提高混凝土强度以模拟箍筋的有利贡献。
非线性分析后，后处理所需数据暂未输出（开发中）。
二、接口软件转换操作流程1数据准备1.1在YJK上部结构计算模块中完成建模、计算及设计接口软件直接读取YJK建模与前处理中的荷载、构件截面、材料及空间组装关系。
盈建科 YJK 热点难点和基础
对于多塔结构实现对合塔与分塔状况自动拆 分、分别计算并结果选大
整体计算与分塔计算构件的配筋结果对比
层数
800*800
柱 （mm2）
D400 2700 L300*500 6409 700*700 1397 300*600 2791
梁 （mm2）
300*700 2662 350*600 1169 350*700 1066
墙 （mm2）
300 26925.7
自 动 取 大 值 分 塔 计 算
1
3281
4 12
18 1 4 12 18
3188
1514
2700
2850
1782
1728 1765
1229
1229 1229 1397 980 980 1229
4335
2350
4450
1425
930
1166 663
931
1130 735 1066 931 1130 735
对用户选择的不满足要求的地震波给出 超限提示
对用户选择地震波平均反应谱与规范谱 在各周期点的对比图
可从库中自动筛选最优地震波组合
可从库中自动筛选最优地震波组合
天然地震波库数量丰富、可自动生成人 工波
地震波库中包含了从1931年起至今的数百条实测 天然地震波记录
对于人工波，提供自动生成功能，可按照特征周 期、持续时间等参数自动生成若干符合要求的人 工波
实际情况：剪力墙的下边缘与转换大梁的上表面变形协调； 计算模型：剪力墙的下边缘与转换大梁的中性轴变形协调；于是 计算模型中的转换大梁的上表面在荷载作用下将会与剪力墙脱开， 失去本应存在的变形协调性。
处理方法：托墙梁刚度放大系数
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弹性时程分析
上部结构计算包含了3个主菜单：前处理及计算、设计结果、弹性时程分析。
图为弹性时程分析的各个菜单
一、弹性时程分析计算的目标
《抗规》5.1.2-3条：（及《高规》4.3.5条）
特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。
时程分析法是针对特别不规则结构、特别重要结构、较高结构的补充计算，对于时程分析结果的应用，如《抗规》5.1.2条文说明：应把时程法计算结果的底部剪力、楼层剪力、层间位移和上部结构计算的振型分解反应谱法的结果进行比较，当时程分析法大于振型分解反应谱法时，相关部位的构件内力和配筋作相应的调整。
二、对用户选用的地震波提供符合规范要求的的检测
《抗规》5.1.2-3条：采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3，多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，其加速度时程的最大值可按表5.1.2-2采用。
弹性时程分析时，每条时程分析曲线所得结构底部建立不应小于振型分解反应谱法的65%，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的的80%。
什么是“在统计意义上相符”，如《抗规》5.1.2条文说明：多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在对应于结构主要振型的周期点上相差不大于20%。
计算结果在结构主方向的平均底部剪力一般不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%，每条地震波输入的计算结果不应小于65%。
但计算结果也不能太大，每条地震波输入计算不大于135%，平均不大于120%。
根据如上规范要求，软件将对用户选择的每一条地震波进行检测，如下图的超限提示是使用该波计算的基底剪力超过要求。
下图的作用是，比较多组时程波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，对应于结构主要振型的周期点上相差是否大于20%。
如果大于20%则给出红色的超限提示。
三、可从库中自动筛选最优地震波组合
图示为地震波选择对话框，可点取中间的键：自动筛选最优地震波组合
弹出如下选波参数对话框：
输入特征周期、地震波数量、筛选限制条件等，对话框下即选出符合要求的地震波组合列表和某一组地震波组合。
点取中间的“查看统计计算结果”，弹出如下图的选波中间过程文件。