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Abaqus 在建筑工程中的應用

隨著國民經濟的發展以及我國改革開放的深入,土木行業也得到了前所未有的發展,目前建筑物不光越來越高大,而且越來越美觀、結構越來越復雜,同時又給結構設計帶來了巨大挑戰,對復雜建筑結構做靜、動力計算已經變得必不可少,Abaqus在建筑結構行業也得到廣泛應用。以下是其具體應用。

1、高層建筑結構的振型分析三階振型.png
Abaqus提供了三種求解振型的方法:Lanczos方法,Subspace方法和AMS方法,其中AMS方法(自動多重子結構法)對于大規模問題的振型分析速度是傳統Lanczos方法的10倍以上。

右圖是某高層建筑的振型圖

2、高層剪力墻彈塑性動力分析
近年來,隨著建筑行業新標準的正式實施,對建筑結構的彈塑性分析要求終于被正式地寫入行業規范之中。為滿足結構的二階段設計抗震設防要求,各地有大量的超高層建筑或標志性工程被要求進行彈塑性分析,以保證這些建筑物在發生數百年一遇的罕遇地震時仍能保證足夠的承載力,不至于造成過大的生命和財產損失。

3、框架結構地震響應分析
針對動力學問題,尤其地震響應,Abaqus既采用隱式動力學算法,同時也可以進行顯式動力學分析,在時域內對結構的響應問題進行分析。
下面兩圖分別是央視大廈的地震響應分析結果

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4、空間網殼結構的屈曲分析  屈曲分析.png
空間網殼結構的屈曲分析是此類結構的重要分析內容,右圖是上海世博軸陽光谷的屈曲分析。


5、體育場結構分析
深圳市大運會主體育場位于深圳市大運中心,是深圳市政府為第26屆世界大學生運動會新建的主體育場。
這座體育場總共有20個支座,每個支座都是采用“倒扣碗”的方式來實現理想鉸接,即“球在下,碗在上”

大運會.png

結構主受力桿件遭受恐怖襲擊,發生局部斷裂時的抗倒塌能力。結果證明結構有足夠的安全儲備,只發生局部損壞,不會出現倒塌。

大運會2.png

6、混凝土開裂分析
XFEM技術,可以模擬如混凝土等材料的斷裂。斷裂面可以穿透單元,無須加密網格就可以捕捉到裂紋開裂走向。
另外SPH方法也可以用于模擬混凝土等結構受沖擊載荷的開裂問題,也無須事先定義裂紋路徑。

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