弹塑性时程分析法
1 弹塑性时程分析法概述
高层建筑结构采用时程分析法可以达到以下目的： 能够比较好地描述出结构物在地震时实际的受力和变形状态，能够比 较真实的揭露出结构中的薄弱环节，以便有效地改进结构的抗震设计 其计算结果是对振型分解反应谱法的补充，即根据差异的大小和实际 可能，对反应谱法计算结果，按照总剪力判断、位移判断，以结构层 间剪力和层间变形为主要控制指标，加以比较、分析，适当调整反应 谱的计算结果，从而取得较为合理的抗震安全度和经济效果； 能够对已有的重要建筑物做出正确的抗震能力效评，从而从理论上指 导现有结构的抗震加固工作； 可以用空间的弹塑性时程分析作为平面的弹塑性时程分析以及弹性时 程分析等各种简化计算方法的比较标准。
g jS 1 g j
4 f j 1 3 g i S D 4 g j 1 3 f i S D
4 g i 1 3 g j S D
4 pi p j pi p j 3 其中, 当i、j端屈服时, p j f j ;当i、j端极限时, pi gi , p j g j
结构抗震分析与设计
主讲：李彬
1
主要内容
1 弹塑性时程分析法概述 2 结构的振动计算模型 3 结构的弹塑性本构模型 4 结构振动模型的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵
5 对选用地震波的要求
6 结构动力平衡方程的求解方法
1 弹塑性时程分析法概述
时程分析法：从建筑结构的基本运动方程出发，直接输入
2 结构的振动计算模型
状态 两端弹性 i端屈服，j端弹性 i端弹性，j端屈服 两端屈服 i端极限，j端弹性 i端弹性，j端极限 i端极限，j端屈服 i端屈服，j端极限 两端极限
D 1
ka
kb
1 S 2
kc
S
3 4 f i S 41 f i
4 f i 1 3 f j S D gi S 1 gi
量的表示，杆非线性刚度方程为
M i k a M j kb kb kc
e
i j
2 结构的振动计算模型
单分量模型
吉伯森单分量模型
杆元在弹性范围内服从线弹性规律，仍用一根弹性杆表示 原杆件特性；杆件超出弹性范围后，在杆两端各设置一个
2 gi g j S D 3
4 g j 1 3 gi S D
2 结构的振动计算模型
双分量模型
克拉夫双分量模型用两根平行的杆代表双分量模型的工作 状态，其中一根分杆是弹性杆，另外一根分杆是“塑性” 杆。
弹性杆表示杆件的弹性变形性质，在任何情况下都保持刚 度ps。ps是原整体杆的端截面双线型恢复力模型的第二 刚度斜率，P以百分数表示，s为原整体杆件弹性阶段的刚 度斜率。
变形阶段）这一类模型时，杆可有以下4种状态：i端和j 端均线性；i端非线性，j端线性；i端线性，j端非线性；i 端和j端均非线性。每种状态都可求出相应的杆的单元刚 度系数。
2 结构的振动计算模型
四种状态
i端和j端均线性
ka
S
fi S 1 fi
kb
1 S 2
kc
S
i端非线性，j端线性
1 fi S 2 1 fi
2 结构的振动计算模型
简化为计算简图的原则：
要反映实际结构的主要力学性能；
要便于计算。 目前主要采用四种振动计算模型：总体模型、层模型、杆
系模型以及杆系-层模型。
2 结构的振动计算模型
总体模型
总体模型直接将整个结构等效化为具有很少几个自由度的 力学体系，而且通常简化为只有一个侧移自由度的体系。
3 4 f i S 41 f i
f jS 1 f j
4 f j 1 3 f i S D
i端线性，j端非线性
3 4 f i S 41 f i
4 f i 1 3 f j S D
2 结构的振动计算模型
1 弹性杆，其端弯矩增量 与转角增量的关系为： mie ps i j 2
塑性杆，其端弯矩增量 与转角增量的关系为： 1 m ip qs i' 'j q 1 p 2 i' i ai
2 结构的振动计算模型
杆系模型
该模型是以梁柱等杆件作为基本单元模型，杆系模型又称 为杆系计算简图。将高层建筑结构视为杆件体系，结构的 质量集中于各节点，动力自由度数等于结构节点位移自由 度数。而杆系模型按照弹塑性杆件采用的本构关系不同方 式分为集中塑性模型和杆件分段变刚度模型。
2 结构的振动计算模型
s
1 1 q1 s 4
ps ps
3 1 g s 4 4
ps
gs
3 1 g s 4 4
gs
1 弹塑性时程分析法概述
弹塑性时程分析法因考虑材料的非线性，是非线性振动问
题，叠加原理已不能适用，故不能采用振型分析法。常用 的方法是将地面运动时间分割成许多微小的时段，相隔∆t ，然后在每个时间间隔∆t内把结构体系当作线性体系来计 算，逐步求出体系在各时刻的反应。
M x C x K x M 1 x g K t t K t C t t C t
层模型
该模型以一个楼层为基本单元，用每层的刚度表示结构的 刚度，也称为层间模型。
串联多质点体系：将整个结构合并为一根竖杆，并将全部
建筑质量就近分别集中于各层楼盖处作为一个质点，考虑 两个方向的水平振动。
串联多刚片体系：对质量与刚度明显不对称、不均匀的结 构，应考虑双向水平振动和露面扭转的影响。此时，楼面 除了有质量mi外，还有转动惯量Ii对振动产生的影响。
原整体梁端弯矩增量为 ：Mi mie mip
2 结构的振动计算模型
四种状态 i端和j端均线性
ka
kb
1 s 2
1 ps 2
kc
s
ps
q 1 s 4
s
q 1 s 4
i端非线性，j端线性
i端线性，j端非线性
1 ps 2
ps ps
i端和j端均非线性
对应于建筑物场地的若干条实际地震及速度记录或人工模 拟的加速度时程曲线，通过积分运算求得在地面加速度随 时间变化期间内结构的各种反应值，这种计算方法称为结 构的时程分析法，亦称直接动力法、数值积分法。
M x C x K x M 1 x g
1 f jS 2 1 f j
2 f f S i j D 3
i端和j端均非线性
其中： D 1
4 fi f j fi f j 3
2 结构的振动计算模型
扩展的吉伯森单分量模型
扩展的吉伯森单分量模型是在杆件恢复力模型中考虑了材 料的极限状态及极限状态之后的下降段。因此杆端弯矩M 与转角θ 关系如下图所示。
xn
Sn
T
T
2 结构的振动计算模型
剪弯型层模型
高层建筑结构中的剪力墙结构、框架-剪力墙结构和“强 柱弱梁”的框架结构，即横梁与柱的线刚度比较小的框架 结构，它们的变形都包含有弯曲和剪切两种成分。这时楼 层的转角变形将是变形的主要成分，不可忽略，因此各层 的层间位移不仅与本层的刚度有关，而且与相邻的刚度都 有关系。
集中塑性模型
集中塑性模型将一个杆件的非线性变形集中于杆件的若干 特殊部位，而弹性变形则分布于整个构件。这种广义本构 关系为杆件的杆端力与杆件集中塑性变形的关系。该模型 又有单分量、双分量、三分量及多弹簧模型四类。
假设非弹性变形集中在杆两端出现，即所谓杆端塑性铰， 塑性铰的几何长度为零。杆端弯矩与杆端转角关系若以增
等效弹簧用以反映杆端的弹塑性变形特性。
2 结构的振动计算模型
在杆本身转动刚度为常数的情况下，端弯矩与转角的关系 可以用增量表示为：
' 1 ' M i Sij i j 2 i' i ai
2 结构的振动计算模型
当杆端截面恢复力模型采用双线型（具有线性和屈服两个
耦合对结构反应的显著影响，而目前尚缺乏一个简单、实 用的多维恢复力模型。
1 弹塑性时程分析法概述
对结构进行弹塑性时程分析时，需要解决以下几个问题：
确定结构的振动模型；
结构和构件的恢复力模型； 关于质量矩阵和阻尼矩阵；
结构振动方程的建立；
输入地震波的选择； 振动方程的积分方法； 编制电子计算机计算程序。
1 弹塑性时程分析法概述
弹性时程分析法：在第一阶段抗震计算中，建筑抗震设计
规范规定了用时程分析法进行补充计算，这时的计算所采 用的刚度矩阵[K]和阻尼矩阵[C]保持不变。 弹塑性时程分析法：在第二阶段抗震计算中，建筑抗震规 范规定采用时程分析法进行弹塑性变形计算，这时结构的 刚度矩阵[K]及阻尼矩阵[C]随结构及其构件所处的变形状 态，在不同时刻可能取不同的数值，称为弹塑性时程分析 。弹塑性时程分析法是第二阶段抗震计算时估算结构薄弱 层弹塑性层间变形的最基本的方法。
fi S 1 fi
1 fi S 2 1 fi
1 fi S 2 1 fi
3 4 f i S 41 f i
4 f j 1 3 f i S D
S
4 g i 1 3 f j S D 4 f i 1 3 g j S D
2 结构的振动计算模型
2 结构的振动计算模型
剪切型层模型
高层建筑结构中，特别是其横梁与柱的线刚度比比较大时 ，即“强梁弱柱”型的框架结构，结构的振动变形是剪切 型的，即横梁只产生平移而没有转动，并且各层层间位移 只与各层的刚度有关。
动力弹塑性时程分析技术抗震应用阐述
动力弹塑性时程分析技术抗震应用阐述高层建筑是当前建筑的主要形式，新材料、新技术的应用使得建筑质量提高，功能越来越齐全。
但其结构设计也更复杂，施工难度加大，因此对其抗震施工技术提出了更高的要求。
高层建筑的投资数额较大，周期也相对较长，而动力弹性时程分析技术是一项综合性较强的技术工作，涉及每一个环节，一旦出现问题，必将影响到施工质量。
从而延误工期，甚至引发安全事故，带来严重的损失。
所以，在施工过程中，必须加强建筑结构抗震设计中对动力弹塑性时程分析技术的应用，进而保证及时解决潜在的隐患。
1.动力弹塑性时程分析技术概述弹塑性时程分析方法可以有效的将结构作为弹塑性振动体系进行相应的分析，并通过对地震波数据在地面运动中的输入应用，可以有效的进行下一步的积分运算，进而可以得出地面加速度随着时间的变化而发生的变化，同时，还可以得出结构的内力与变形随着时间的变化而变化的整个过程。
动力弹塑性时程分析技术的应用通常有以下几个步骤：第一，通过对几何模型的建立，进而实现网格的划分工作；第二，对材料的本构关系进行确定，并根据各个构件自身的单元类型及材料类型的确定，进而对结构的质量、刚度及阻尼矩阵进行确定；第三，根据本场地的地震波，并对模型的边界条件进行定义，进而得出相应的计算结果；第四，根据计算所得出的结果进行进一步的处理工作，并根据处理的结果进行结构整体性可靠度的评估。
2 高层建筑动力弹塑性时程分析技术管理现状2.1材料设备管理中的问题材料是建筑的基础，现代化高层建筑用途不同，所用的材料也千差万别，加上各种新型材料日新月异，种类繁多，管理十分复杂。
如果购置时质检把关不严、储存方式不合理，很容易出现材料不能及时供应等情况，或导致材料性能下降，或与工程技术要求不相符。
各项机械设备、电气设备也是施工中不可或缺的元素，由于制度不健全、监督不严，存在着违规操作等不规范行为，这就导致动力弹塑性时程分析技术在实际的工程施工过程中不能得到有效的反应。
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。
弹塑性时程分析
弹塑性时程分析方法将结构作为弹塑性振动体系加以分析，直接按照地震波数据输入地面运动，通过积分运算，求得在地面加速度随时间变化期间内，结构的内力和变形随时间变化的全过程，也称为弹塑性直接动力法。
基本原理多自由度体系在地面运动作用下的振动方程为：式中、、分别为体系的水平位移、速度、加速度向量；为地面运动水平加速度，、、分别为体系的刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵。
将强震记录下来的某水平分量加速度－时间曲线划分为很小的时段，然后依次对各个时段通过振动方程进行直接积分，从而求出体系在各时刻的位移、速度和加速度，进而计算结构的内力。
式中结构整体的刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵通过每个构件所赋予的单元和材料类型组装形成。
动力弹塑性分析中对于材料需要考虑包括：在往复循环加载下，混凝土及钢材的滞回性能、混凝土从出现开裂直至完全压碎退出工作全过程中的刚度退化、混凝土拉压循环中强度恢复等大量非线性问题。
基本步骤弹塑性动力分析包括以下几个步骤：(1) 建立结构的几何模型并划分网格；(2) 定义材料的本构关系，通过对各个构件指定相应的单元类型和材料类型确定结构的质量、刚度和阻尼矩阵；(3) 输入适合本场地的地震波并定义模型的边界条件，开始计算；(4) 计算完成后，对结果数据进行处理，对结构整体的可靠度做出评估。
计算模型在常用的商业有限元软件中，ABAQUS、ADINA、ANSYS、MSC.MARC都内置了混凝土的本构模型，并提供了丰富的单元类型及相应的前后处理功能。
在这些程序中一般都有专用的钢筋模型，可以建立组合式或整体式钢筋。
以ABAQUS为例，它提供了混凝土弹塑性断裂和混凝土损伤模型以及钢筋单元。
其中弹塑性断裂和损伤的混凝土模型非常适合于钢筋混凝土结构的动力弹塑性分析。
它的主要优点有：(1) 应用范围广泛，可以使用在梁单元、壳单元和实体单元等各种单元类型中，并与钢筋单元共同工作；(2) 可以准确模拟混凝土结构在单调加载、循环加载和动力荷载下的响应，并且可以考虑应变速率的影响；(3) 引入了损伤指标的概念，可以对混凝土的弹性刚度矩阵进行折减，可以模拟混凝土的刚度随着损伤增加而降低的特点；(4) 将非关联硬化引入到了混凝土弹塑性本构模型中，可以更好的模拟混凝土的受压弹塑性行为，可以人为指定混凝土的拉伸强化曲线，从而更好的模拟开裂截面之间混凝土和钢筋共同作用的情况；(5) 可以人为的控制裂缝闭合前后的行为，更好的模拟反复荷载作用下混凝土的反应。
1王亚勇-弹塑性分析输出结果解读(贵阳2015)
30000
US052 US169 AS735-1 规范谱
X向
Y向
检验-底部剪力对比(满足规范要求)
规范谱 X向 Y向 US052 US169 S735-1 最大值/ 规范谱 87% 94% 最小值/ 规范谱 105% 72% 平均值/ 规范谱 98% 86%
30684.3 31527.5 32489.4 26742.6 28526.1 26916.6 26380.7 20581.3
40 US031 30 20
加速度（gal）
10 0
加速度（gal）
20 40 t (sec) 60
-10 -20 -30 40 -40 30 0
20
10 0 -10 -20 US032
80 -30
-40 0
100
20 40 t (sec) 60 80
加速度（gal）
10 0 -10 -20 -30 -40 0 20 40 60 80
L033-地震波输入外框架柱型钢M桁架Mises应力
XI’AN IFC ARCHITECTURAL DESIGN
L033-地震波输入外框架梁Mises应力
“超限汇报” XI’AN IFC ARCHITECTURAL DESIGN
错误的选波方法 - Tg
• • • • 挑选”小“的 不分场地类别 不分地震分组（近、远震） 由一条地震加速度记录的反应谱计算Tc： SA=ώPSV=（2π/TC）PSV TC= 2π（PSV/SA），是确定性的。 而规范反应谱是由统计平均得到，所以
Tg ≠ TC
小震弹性
输入地震波: 二组实际地震记录和一组人工模拟加速度时程（AS735、US052和 US169)
时间 （s）
MATLAB弹塑性时程分析法编程(参照类别)
MATLAB编程：format short g;F(21,14)=0;xg=[0 600 1100 1500 2100 2500 2900 350 2050 1500 1000 600 200 -700 -1300 -1700 -2000 -1800 -1500 -700 -250 200 -100 0 0 0];xg1=xg*2200/max(xg);xg2=diff(xg1);f(14)=0;f(4)=9000;t=0.05;m=250;c=240;for i =1:21f(3)=xg2(i);f(1)=0.05*i-0.05;f(2)=xg1(i);f(6)=-m*(f(3)-6*f(12)/t-3*f(11))+c*(3*f(12)+f(11)/2*t); f(5)=f(4)+6*m/t^2+3*c/t;f(7)=f(6)/f(5);f(9)=3/t*f(7)-3*f(12)-0.5*f(11)*t;f(8)=6/0.05^2*f(7)-6/0.05*f(12)-3*f(11);f(13)=f(2)+f(11);f(14)=f(13)*m;F(i,:)=f(1,:);f(10)=f(10)+f(7);f(12)=f(12)+f(9);f(11)=f(11)+f(8);if abs(f(10))>2&F(1,7)*f(7)>0f(4)=0;else f(4)=9000;endenda=max(abs(F(:,13)));b=max(abs(F(:,14)));Fabxlswrite('表格2.xls',F)计算书：课程设计计算书（题二）根据加速度调幅公式：m i a t a a a /)(max ,00*=)/(29002902s mm Gal a m ==得：29/)(222900/)(22000i i t a t a a =*= )(i t a =[0 600 1100 1500 2100 2500 2900 350 2050 1500 1000 600 200 -700 -1300 -1700 -2000 -1800 -1500 -700 -250 200 -100 0 0 0];所以经调幅后为0a =[0 455.2 834.9 1138.5 1593.9 1897.5 2201.1 265.7 1556.0 1138.5 759 455.4 151.8 -531.3 -986.7 -1290.3 -1518 -1366.2 -1138.5 -531.3 -189.8 151.8 -75.9 0 0 0 ]2.45502.455''1''2=-=-U U7.3792.4559.834''2''3=-=-U U依次类推可以求出地面运动加速度的差值。
sap2000弹塑性分析方法
SAP2000弹塑性分析方法运用总结结构的抗震设计一般可通过三个方面来实现，一种是增加结构的截面和刚度来“抗震”，此时如果要使结构在大震作用下保持弹性状态，结构需要具有如右图所示的承载能力，此时结构的设计截面会变得非常不经济；第二种方法是容许结构发生一定的塑性变形，并保证结构不发生倒塌的"耐"震设计（或叫延性设计）；第三种方法是通过一些装置地震响应比较（如阻尼器、隔振装置等）来吸收能量的"减"震或"隔"震设计。
当结构和结构构件具有一定的延性时，大震作用下部分构件会发生屈服，此时结构的周期会变长，结构周期的变长反过来减小了地震引起的惯性力，即塑性铰的出现吸收了部分地震能量，从而避免了结构的倒塌。
对结构抗震性能的评价以往多从强度入手，但结构在发生屈服后仍具有一定的耗能和变形能力，因此用能够反映结构延性和耗能能力的变形评价结构的抗震性能应更为合适。
通过动力弹塑性分析我们不仅要了解结构发生屈服和倒塌时的地震作用的大小，同时也要了解结构的变形能力（弹塑性层间位移角、延性系数等）、构件的变形能力、铰出现顺序等，从而实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准设防目标。
目的：1) 评价建筑在罕遇地震下的抗震性，根据主要构件的塑性破坏情况和整体变形情况，确认结构是否满足性能目标的要求。
2) 研究超限对结构抗震性能的影响，包括罕遇地震下的最大层间位移；3)根据以上分析结果，针对结构薄弱部位和薄弱构件提高相应的加强措施。
弹塑性分析两种方法：1、静力弹塑性方法push-over2、动力弹塑性时程分析《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（以下简称《抗规》)第1.0.1条中规定了三水准设防目标为“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
《抗规》5.5.2条中分别规定了"应"进行弹塑性变形验算和"宜"进行弹塑性变形验算的结构。
精编弹塑性时程分析法资料
服点，后续反向加载时直线指向所经历过的最大位移点。 ④ 中途卸载时，卸载刚度取 k1。
《工程结构抗震与防灾》电子教案 东南大学 源自幼亮§4 弹塑性时程分析法
9
2. 双线型模型力学描述：
设 P(Ui ) 、U i 表示ti 时刻结构的恢复力与变形，则在ti1时刻刚度退化双线
P(Ui ) P(U7 )
刚度降低系数为
4
k4 k1
Py U yk1
故
P(U i1 )
P(U3)
P(U
7
)
Py Uy
(U i1
Py Uy
(U i1
U3) U7
)
（4.1.11）
《工程结构抗震与防灾》电子教案
东南大学
丁幼亮
§4 弹塑性时程分析法
U 0 ，U U6
初始条件为
U i U 6 ， P(U i ) P(U 6 ) 0
刚度降低系数为
P(U 2 )
(U 2 U 6 )k1
故
P(U i1 )
P(U 2 ) U2 U6
(U i1
U6 )
（4.1.7）
需要指出，式（4.1.2）～式（4.1.7）中，U 2 、 P(U 2 ) 、U 3 、U5 、 P(U5)
(1) 在弹性阶段,K 是定值,不随变形而变化. (2) 在弹塑性阶段,K 值随结构变形状态不同而改变。 (3) 由于地震下结构变形为一个循环往复的过程，因此 K 值随着变形也是
个循环往复的过程。
因此，弹塑性时程分析法必须首先确定刚度与变形之间的关系，
高层建筑动力弹塑性时程分析方法研究
高层建筑动力弹塑性时程分析方法研究
张 小 方 ’
（ 甘肃省建筑设计研究院 ，甘肃 兰 州 ７ ３ ０ ０ ０ ０）
【 摘 要】 近些年我 国高层建筑发展较快 ，怎样分析 高层 建筑
的抗震 性能成为 了重要 问题 ，时程分析可 以进一步判 断一栋建 筑物 的抗震 能力。本文介 绍 了动力弹塑性时程分析法 的作 用，指 出 了采
差。
（ ４ ） 对工程技术人 员素质要求较高 从结构模型建立 ， 地震波 选取 、材料 本构选 取、到参数 控制及庞 大计 算结果的整理及甄别都 要求技术人 员具有扎实 的专业素质 以及丰富的工程经验。 ５ 动力弹塑性时程分析方法计算 结果的处理 首先 要判断所 选多条地震波的计算结果是否基本一致 ，从而确 定所选地震 波的合理性。第二要查看各条地震波计算 的最大层间位 移角 能否满 足规 范的要求，这也是做弹塑性时程分析 的主要 目的 第三 ， 在最大有害层间位移角 曲线中找到结构的薄弱层 ，出现开裂 、 塑性铰 的部位，帮助设计人员对这些部位采取加强措旌 ，提高其抗 拉和抗压承 载力，从而改善结构的抗震性能 。 ‘ 最后 ，结构最大层 问 位 移角出现 位置 并不一定表示该层就是薄弱层 ，结构薄弱层 的判断 宜以结构 最大有害位移 角出现 的位置为准 。
６ 结 论
（ ２ ） 选择使 用于本场地的地 震波 不同的 地震 波会对弹性 动力 对程分析的计算结果产生一定的影响，有时影响较大 嗣此合理的 选波 ，往往成为采用这计算方法的关键 本文 建议 ，首先通过 弹性 时程分析得到基底剪力，然后与振型分解反应谱法进行对比，筛选
出合适的地震波进行弹塑性动力时程 分析 ‘ （ ３ ） 确 定混凝土、钢材两种材料的滞回； 构关系 ， 其中钢材的 本构关系常采用双线性本构关系。棍凝 土常采用三线性本梅关系０ （ ４ ） 定义计算过程各参数 。 （ ５ ） 计算完成后查看计算结果， 找 出结构 的最大层 间及有害层 间位移角 的数值 ，结构破坏情况 ，从而可 以评估结构的抗震能力 。
建筑结构爆破地震反应弹塑性精细时程分析
建筑结构爆破地震反应弹塑性精细时程分析[摘要]根据爆破的地震影响下的建筑的结构安全方面评价的分析，提出使用时程的分析方式进行整体的评价爆破方面的地震波安全程度，成立比较精确的结构弹塑性方面的动力研究结构的方式，制定了建筑结构中的爆破地震的反应中弹塑性的时程研究过程。
本文就建筑机构爆破地震反应弹塑性精细时程进行分析。
[关键词]建筑结构爆破地震弹塑性精细时程中图分类号：tu973.2 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）10-0129-01建筑的结构在爆破的地震波的影响中作出的安全评价长久以来都是人们非常重视的问题。
一些爆破的安全制度中也有很的明确规定，要将爆破的地震波动频率的峰值进行安全地振动的速度要求，但是地震波动的速度与主要频率的选择和采用都有着很大的困难。
现在所设计的结构都是根据抗震的规则来进行预防的设置的，但爆破的地震和自然的地震还是有着非常明显的不同。
必须采用时程的分析研究，才可以精准地断定爆破地震的状况下，结构产生动力的反应，从而进行全方位爆破震波的安全性的评估。
爆破的振动产生的破坏其实就是动态的随机的破坏情况。
从动力学的角度研究结构振动的动力反应，这个已经是分析振动对结构造成破坏的有效途径。
使用成熟一点的响应谱的理论方式来研究结构体处在不一样的动力环境中的爆破振动的反应，并且得到了一些成果。
但是，响应谱的理论是根据单个的自由程度系统的弹性的动力进行研究，不可以完全地表现出爆破时地震波对多个自由度的系统弹塑性的动力特点。
将实际测量的爆破的地震记录与爆破的震波模仿当作基础，通过时程的研究方式与有限元的原理研究结构将进行爆破震波与自然震波的环境中所出现的动力反应的不同。
但这样的方式都差分近似，并且对时间都特别地敏锐，并且精确度也不够高，在计算的时候会遇到一些问题。
1、结构的爆破地震响应中弹塑性的动力研究（一）结构中爆破地震响应中弹塑性的动力研究通过爆破的地震波的影响，结构体通常会从弹性的形态步入到弹塑性的形态，分析弹塑性的结构系统在爆破的地震环境里面的动力影响是非常有价值的，使用机制的质量方式或者是有限元的方式，获得n个自由方面结构体的动力计算方式。
SAUSAGE软件动力弹塑性时程分析方法及其应用
（ 3） 施加地震波激励，进行动力时程分析。
第 42 卷 增刊
王 欣，等． SAUSAGE 软件动力弹塑性时程分析方法及其应用
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3 工程应用 本文选取某带加强层的框筒结构作为进行工程
案例分析。 3． 1 工程概况
渤海银行业务综合楼位于天津市六经路和六纬 路交界处，地面以上 51 层，底部 4 层设有裙房。标准 层层高 4． 5m，塔楼屋面高度为 240m，屋面造型飘架 的最高点高度为 270m，裙房屋面高度为 22． 2m。塔 楼平面尺寸为 57． 9m × 37． 9m，塔楼高宽比为 6． 3。
Elastic-plastic time-history analysis method and application of SAUSAGE Wang Xin1，2 ，Z． lee1，2
（ 1 ＲBS Architecture Engineer Design Associate，Guangzhou 510170，China； 2 Guangzhou Scientific Computing Consultants Co．，Ltd．，Guangzhou 510170，China） Abstract： The parallel processing of“GPU + CPU”adopted by SAUSAGE is introduced，the elastic-plastic time-history analysis method of SAUSAGE is specified，include the explicit method，steel and concrete constitutive model，fibre beam element and layered shell element，the build process of structural model and analysis steps． Then a framed-tube structure with outriggers was selected as a study case，the elastic-plastic time-history analysis under the rare earthquakes is carried out by SAUSAGE and ABAQUS，in order to study the seismic performance of this structural system，and showed the correctness and efficiency of SAUSAGE． Keywords： GPU； elastic-plastic time-history analysis； explicit method； fibre beam element； SAUSAGE； ABAQUS