結構三維非線性分析軟件Opensees的研究及應用.pdf

1、有限元數(shù)值分析方法是了解結構抗震性能的重要方法之一。隨著電腦的迅速發(fā)展和普及，許多結構有限元分析軟件如Sap2000、Etabs、PKPM等迅速發(fā)展并在工程中得到了廣泛的應用。這些軟件均有一個相對友好的用戶界面和強大的彈性反應分析功能，但非線性分析功能十分有限。Opensees和Canny99是近年發(fā)展起來的三維非線性分析軟件，主要特點是用纖維單元模型較好的實現(xiàn)了構件的三維非線性反應分析，但它們基本沒有前后處理功能，建模和結果分析均十分

2、繁瑣，距離實用還有一定距離。
　　 本文研究了目前較為先進的幾種結構三維非線性分析軟件中的主要分析模型，并比較了它們的優(yōu)缺點。研究了柔度法形成構件單元剛度矩陣的計算原理及有限元分析過程中用柔度法形成構件單元剛度矩陣時的迭代求解過程。研究了Opensees中基于纖維模型的梁柱單元的計算原理，并將其與Canny99中的纖維模型做了詳細的比較。Opensees中沒有非線性剪力墻單元，本文用Opensees中的非線性梁柱單元加入剪切彈簧

3、來模擬剪力墻。對一個三層剪力墻進行數(shù)值模擬，模擬結果與實驗結果符合較好。為了簡化Opensees的建模工作，作者開發(fā)了Sap2000模型向Opensees模型轉換的程序，它能將Sap2000中的模型直接導入到Opensees中進行計算，大大簡化Opensees的建模工作。Opensees中沒有非線性剪力墻單元，程序在導入Sap2000中的剪力墻構件時，將其用加入剪切彈簧的非線性梁柱單元模擬，并將模擬剪力墻的非線性梁柱單元與其他梁柱單元用