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摘 要：空间框架结构整体性、刚度较好，仍广泛应用于我国大部分地区。但即使严格执行抗震设计规范的空间框架结构也可能发生不同程度的倒塌破坏，因此其抗震性能是保障人民生命财产安全的重要指标。本文主要简述ABAQUS有限元分析软件对地震荷载下的空间框架结构抗震性能分析的优势及意义。
关键词：抗震理论；abaqus分析优势；意义
一、抗震理论的发展
早期抗震工程研究主要侧重于如何减少巨大地震下的建筑物倒塌和人员伤亡，基于承载力和构造保证延性的传统抗震设计方法并不完善，已不能适应现代社会对结构抗震性能的要求。由此引起了各国工程界对现有抗震设计思想和方法进行深刻的反思，迫使工程人员寻求更加完善的设计思想，设工程结构在各种可能遇到的地震作用下的反应和损伤状态控制在设计预期要求的范围内。不仅确保生命安全，而且确保经济损失最少。我国抗震规范（GB50011-2010）采用两阶段的抗震设计思想：第一阶段，对于小震和中震作用下的一般结构采用弹性分析方法计算构件截面及配筋；第二阶段，对于特殊结构（如超限高层结构）需使用弹塑性分析方法进行罕遇地震作用下结构的损伤和抗倒塌能力验算。目前，结构弹塑性分析的方法有两种，分别为静力弹塑性分析和动力弹塑性分析。静力弹塑性分析又称静力推覆分析或Pushover分析，它是一种简便易行，能够在一定程度上反映结构弹塑性性能的方法。动力弹塑性分析是利用结构动力学方程和构件弹塑性恢复力模型，采用逐步积分技术获得各时刻下结构各质点和构件地震响应的方法。其中静力弹塑性分析理论得到了较多的完善和发展，虽然较动力弹塑性理论有就较多的缺陷，但它已成为了一种完善的方法。而使用动力弹塑性理论分析具有以下优势：（1）可以获得整个地震过程中各时刻结构的地震响应；（2）对结构的简化假设较少，可以完整、真实、准确地反应结构地震响应。无论是静力弹塑性理论还是动力弹塑性理论，应用有限元分析更为简便，得到的结果也更能接近结构受荷时的真实内力分布状况。
二、ABAQUS分析的优势
ABAQUS由美国HKS公司研发，它作为一种强大的有限元分析软件，从简单的线弹性问题到复杂的几何非线性问题均获得了广泛应用。ABAQUS包含了丰富分单元库和材料库，能够模拟各种材料受力和变形行为。在ABAQUS中，大量的复杂问题可以通过选项块的不同组合很容易的模拟出来。在大部分模拟中，甚至高度非线性问题，用户只需提供一些工程数据，像结构的几何形状、材料性质、边界条件及载荷工况。在一个非线性分析中，ABAQUS会自动选择相应荷载增量和收敛速度，从而能够更好地控制数值计算结果。由于ABAQUS优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性，使得ABAQUS在各国工业和研究中被广泛应用。
在我国，蒋航军、王伟凤等人使用ABAQUS对新华日报社超限结构进行了罕遇地震作用下的非线性发展全过程分析，详细得到了该结构混凝土塑性损伤的发展过程，找出了结构薄弱部位，针对软件分析的结果，具体给出了结构设计的改进建议，取得了良好的效果。汪大绥、李志山等人对如何在ABAQUS中实现复杂结构的动力弹塑性分析作了详细的介绍。他们对如何在ABAQUS中为结构各构件选择有限单元，选择何种材料模型模拟混凝土弹塑性行为，怎样简化ABAQUS建模工作等问题上做了十分有益的探讨，并对一栋230米高的复杂SRC框架结构进行了ABAQUS动力弹塑性分析，结果证明，基于结构材料的有限元模型能较精准地反映结构的抗震性能。
ABAQUS软件在求解非线性问题时具有非常明显的优势，可以解决其它软件不收敛的非线性问题，其它软件也收敛的非线性问题，ABAQUS软件的计算收敛速度较快。该软件进行静力推覆和动力弹塑性时程分析，对结构的弹塑性有较为准确的模拟，结果能够反应结构在地震时的性能。基于ABAQUS中低层空间框架结构的数值模型，更加贴合实际工程的情况，在地震荷载下考虑各种随机性因素影响，进行结构的抗震分析。因此基于ABAQUS空间框架结构的抗震性能分析，充分考虑结构在地震荷载下各种随机性因素，能较为充分地模拟真实地震对建筑结构造成的影响，具有良好的现实意义。
ABAQUS在采用非线性动力时程分析方法分析结构抗震性能方面有良好的分析能力。本项目利用拟蒙特卡罗模拟考虑结构随机性的影响，使用ABAQUS软件对钢筋混凝土空间框架结构进行弹塑性分析，对空间框架结构施加地震荷载，得出其在不同因素影响下的失效模式，分析结构的抗震性能，对影响因素进行定量化分析。
参考文献
[1]冯丽娟，尚晓江，徐自国.基于ABAQUS程序的结构静力和动力弹塑性分析[J].工程抗震与加固改造.
[2]程斌，薛伟辰.基于性能的框架结构抗震设计研究[J].地震工程与工程振动.
[3]蒋航军，王伟凤，肖明郁，等.南京新华日报社超限高层结构动力弹塑性分析[J].建筑结构.
[4]汪大绥，李志山，李承铭，等.复杂结构弹塑性时程分析在ABAQUS软件中的实验[J].建筑结构.
[5]李江波.高层钢筋混凝土结构ABAQUS参数化建模方法[D].哈爾滨：哈尔滨工业大学，2011.
作者简介：
郭开发（1996—），男，汉族，河北省石家庄市人，在读本科；单位：河北大学建筑工程学院土木工程专业，研究方向：静力触探试验。
（作者单位：河北大学）
关键词：抗震理论；abaqus分析优势；意义
一、抗震理论的发展
早期抗震工程研究主要侧重于如何减少巨大地震下的建筑物倒塌和人员伤亡，基于承载力和构造保证延性的传统抗震设计方法并不完善，已不能适应现代社会对结构抗震性能的要求。由此引起了各国工程界对现有抗震设计思想和方法进行深刻的反思，迫使工程人员寻求更加完善的设计思想，设工程结构在各种可能遇到的地震作用下的反应和损伤状态控制在设计预期要求的范围内。不仅确保生命安全，而且确保经济损失最少。我国抗震规范（GB50011-2010）采用两阶段的抗震设计思想：第一阶段，对于小震和中震作用下的一般结构采用弹性分析方法计算构件截面及配筋；第二阶段，对于特殊结构（如超限高层结构）需使用弹塑性分析方法进行罕遇地震作用下结构的损伤和抗倒塌能力验算。目前，结构弹塑性分析的方法有两种，分别为静力弹塑性分析和动力弹塑性分析。静力弹塑性分析又称静力推覆分析或Pushover分析，它是一种简便易行，能够在一定程度上反映结构弹塑性性能的方法。动力弹塑性分析是利用结构动力学方程和构件弹塑性恢复力模型，采用逐步积分技术获得各时刻下结构各质点和构件地震响应的方法。其中静力弹塑性分析理论得到了较多的完善和发展，虽然较动力弹塑性理论有就较多的缺陷，但它已成为了一种完善的方法。而使用动力弹塑性理论分析具有以下优势：（1）可以获得整个地震过程中各时刻结构的地震响应；（2）对结构的简化假设较少，可以完整、真实、准确地反应结构地震响应。无论是静力弹塑性理论还是动力弹塑性理论，应用有限元分析更为简便，得到的结果也更能接近结构受荷时的真实内力分布状况。
二、ABAQUS分析的优势
ABAQUS由美国HKS公司研发，它作为一种强大的有限元分析软件，从简单的线弹性问题到复杂的几何非线性问题均获得了广泛应用。ABAQUS包含了丰富分单元库和材料库，能够模拟各种材料受力和变形行为。在ABAQUS中，大量的复杂问题可以通过选项块的不同组合很容易的模拟出来。在大部分模拟中，甚至高度非线性问题，用户只需提供一些工程数据，像结构的几何形状、材料性质、边界条件及载荷工况。在一个非线性分析中，ABAQUS会自动选择相应荷载增量和收敛速度，从而能够更好地控制数值计算结果。由于ABAQUS优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性，使得ABAQUS在各国工业和研究中被广泛应用。
在我国，蒋航军、王伟凤等人使用ABAQUS对新华日报社超限结构进行了罕遇地震作用下的非线性发展全过程分析，详细得到了该结构混凝土塑性损伤的发展过程，找出了结构薄弱部位，针对软件分析的结果，具体给出了结构设计的改进建议，取得了良好的效果。汪大绥、李志山等人对如何在ABAQUS中实现复杂结构的动力弹塑性分析作了详细的介绍。他们对如何在ABAQUS中为结构各构件选择有限单元，选择何种材料模型模拟混凝土弹塑性行为，怎样简化ABAQUS建模工作等问题上做了十分有益的探讨，并对一栋230米高的复杂SRC框架结构进行了ABAQUS动力弹塑性分析，结果证明，基于结构材料的有限元模型能较精准地反映结构的抗震性能。
ABAQUS软件在求解非线性问题时具有非常明显的优势，可以解决其它软件不收敛的非线性问题，其它软件也收敛的非线性问题，ABAQUS软件的计算收敛速度较快。该软件进行静力推覆和动力弹塑性时程分析，对结构的弹塑性有较为准确的模拟，结果能够反应结构在地震时的性能。基于ABAQUS中低层空间框架结构的数值模型，更加贴合实际工程的情况，在地震荷载下考虑各种随机性因素影响，进行结构的抗震分析。因此基于ABAQUS空间框架结构的抗震性能分析，充分考虑结构在地震荷载下各种随机性因素，能较为充分地模拟真实地震对建筑结构造成的影响，具有良好的现实意义。
ABAQUS在采用非线性动力时程分析方法分析结构抗震性能方面有良好的分析能力。本项目利用拟蒙特卡罗模拟考虑结构随机性的影响，使用ABAQUS软件对钢筋混凝土空间框架结构进行弹塑性分析，对空间框架结构施加地震荷载，得出其在不同因素影响下的失效模式，分析结构的抗震性能，对影响因素进行定量化分析。
参考文献
[1]冯丽娟，尚晓江，徐自国.基于ABAQUS程序的结构静力和动力弹塑性分析[J].工程抗震与加固改造.
[2]程斌，薛伟辰.基于性能的框架结构抗震设计研究[J].地震工程与工程振动.
[3]蒋航军，王伟凤，肖明郁，等.南京新华日报社超限高层结构动力弹塑性分析[J].建筑结构.
[4]汪大绥，李志山，李承铭，等.复杂结构弹塑性时程分析在ABAQUS软件中的实验[J].建筑结构.
[5]李江波.高层钢筋混凝土结构ABAQUS参数化建模方法[D].哈爾滨：哈尔滨工业大学，2011.
作者简介：
郭开发（1996—），男，汉族，河北省石家庄市人，在读本科；单位：河北大学建筑工程学院土木工程专业，研究方向：静力触探试验。
（作者单位：河北大学）