文档介绍：四川大学土木工程结构计算研究所在结构数值分析方面的最新工作
熊峰博士
四川大学土木工程系教授
概述
背景
正在进行的项目
今后开展的工作
结论
背景(1)
现代土木工程结构正向大型化、复杂化方向发展,需要高精度的结构分析与精确的过程仿真,作为结构设计、施工的基础;
利用数字技术替代结构整体试验了解结构受力性能已成为经济、可靠的捷径;
计算力学的发展为结构数值分析提供了理论基础,有限差分法、有限元法、边界元法…,新算法研究(并行计算、结构优化、反问题算法),本构理论的发展等;
计算机科学的发展为高性能计算提供了条件,三维可视化建模技术、并行大容量计算系统、网络计算机。
背景(2)
1991年,美国“国家关键技术委员会”提出计算机仿真分析与建模是美国新时期应优先发展的关键技术之一;
工程研究进入新时期,美国自然科学基金建立机构“e E. Brown Jr. Network for Earthquake Engineering Research (NEES) ”,专门从事地震工程研究,集实验、计算为一体,利用实验室和宽带网构建研究平台。15个装备先进的大型实验室+网络计算系统NEESgrid;
数值分析的实现需要操作者具备良好的计算力学基础+工程结构知识+分析经验,熟练建模、选择计算方法、对结果作出正确的解释是任一项分析所要求的。
结构分析对软件的实用性、准确性和适用性等方面的要求越来越高。
正在进行的项目
成都市市政中心抗震性能分析
某雷达天线塔考虑土-桩-上部结构共同工作自振特性研究
福堂水电站调压井开挖稳定性分析
高技术厂房结构微振响应分析
成都市政中心4号搂
典型平面图
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结构沿x轴对称,沿y轴严重不对称,竖向布置上采取了一边退台、一边挑出的方案,使重心逐渐向左偏移,各层质量、刚度相差较大。
层平面图
第一层
第十一层
第十五层
第四层
有限元建模
杆件单元:BEAM188
楼板、墙单元:SHELL181
整个模型共为69243个单元、55907个节点
SHELL181
混凝土本构关系
Saenz公式表示的混凝土应力-应变关系
计算中简化的混凝土本构关系
钢材用两线型本构模型