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第1章 地震（差）动合成理论、方法和程序开发与验证1

1.1 引言1

1.2 一致地震动生成理论、方法与程序开发2

1.2.1 一致地震动合成理论和方法简述2

1.2.2 一致地震动可视化程序编制流程4

1.2.3 一致地震动程序有效性验证4

1.3 地表非一致地震动生成理论、方法与程序MEGMS开发6

1.3.1 地表非一致地震动生成理论和方法简述6

1.3.2 地表非一致地震动可视化程序编制流程10

1.3.3 地表非一致地震动程序有效性验证11

1.4 地下非一致地震动生成理论、方法与程序MEUMS开发13

1.4.1 地下非一致地震动生成理论推导13

1.4.2 地下非一致地震动可视化程序编制流程20

1.4.3 地下非一致地震动可靠性验证及结果分析22

1.5 本章小结28

参考文献29

第2章 钢与混凝土本构关系、子程序TJU.Plastic-S/E开发及验证30

2.1 引言30

2.2 常用钢材与混凝土本构关系31

2.2.1 钢材骨架曲线与滞回规则的3种情形31

2.2.2 混凝土单轴骨架曲线、加卸载规则及其改进33

2.3 ABAQUS子程序TJ U.Plastic-S/E开发与验证35

2.3.1 主程序与显／隐式子程序链接流程图与程序开发35

2.3.2 显／隐式子程序的使用38

2.3.3 钢筋与素混凝土循环加载的数值与试验结果对比42

2.3.4 构件低周反复加载的数值与试验结果对比43

2.4 本章小结48

参考文献49

第3章 基于C＃读取.SDB格式的TJU.SAP2ABAQUS接口开发及验证50

3.1 引言50

3.2 可视化TJU.SAP2ABAQUS程序开发51

3.2.1 开发读取.SDB格式的TJU.SAP2ABAQUS缘由和流程51

3.2.2 梁、壳、实体、边界与组转换技术与对应格式52

3.2.3 可视化程序TJU.SAP2ABAQUS导航式功能与说明55

3.2.4 显／隐式算法对应的不同纤维inp文件数据处理方法67

3.2.5 TJU.SAP2ABAQUS定义计算方法的说明68

3.2.6 TJU.SAP2ABAQUS中钢筋层的定义与说明69

3.2.7 悬链线索建模及转化说明71

3.2.8 SAP2000OAPI介绍74

3.3 可视化TJU.SAP2ABAQUS程序转换前后对比与验证76

3.3.1 钢筋／圆（方）钢管／（十）工字型钢-混凝土构件76

3.3.2 角／工字钢、箱型钢及圆钢管77

3.3.3 剪力墙和楼板78

3.3.4 柔性索79

3.3.5 框架结构79

3.3.6 输电塔80

3.3.7 边界82

3.3.8 命名与分组83

3.4 可视化TJU.SAP2ABAQUS使用与说明85

3.4.1 TJU.SAP2ABAQUS地震动格式与说明85

3.4.2 TJU.SAP2ABAQUS输出inp文件与说明86

3.4.3 钢管混凝土和型钢混凝土数据转换方法说明88

3.5 本章小结90

参考文献91

第4章 边界-地基系统在TJU.SAP2ABAQUS中的转化功能开发与验证92

4.1 引言92

4.2 人工边界92

4.2.1 人工边界原理简述92

4.2.2 INP格式的弹簧和阻尼的确定方法94

4.3 TJU.SAP2ABAQUS中边界条件-地基功能开发与验证98

4.3.1 TJU.SAP2ABAQUS中边界条件-地基功能开发98

4.3.2 TJU.SAP2ABAQUS中边界条件-地基功能验证108

4.4 INP格式人工边界的快速输入方法与地震力计算程序114

4.4.1 INP格式人工边界的地震力快速输入方法114

4.4.2 节点反力程序开发117

4.5 本章小结120

参考文献121

第5章 小波、程序及其弹塑性应用分析122

5.1 引言122

5.2 小波理论122

5.2.1 小波变换的相关定义及性质122

5.2.2 小波变换与傅里叶变换的比较125

5.2.3 正交小波基与取样定理126

5.3 Morlet小波130

5.3.1 Morlet小波定义及其时频窗130

5.3.2 Morlet小波变换系数的实用算法131

5.4 小波程序与算例133

5.4.1 小波可视化程序133

5.4.2 弹性计算与说明134

5.4.3 弹塑性计算与说明138

5.5 本章小结141

参考文献141

第6章 超高层建筑（多）罕遇和超大震动力弹塑性分析142

6.1 引言142

6.2 工程背景与有限元模型142

6.2.1 工程概述142

6.2.2 材料与几何属性142

6.2.3 天然与人工波模拟及频谱特性144

6.2.4 模型转换与几何属性转换前后对比146

6.2.5 模态与频谱分析对比及模型动力特性验证149

6.3 多／罕遇地震下结构动力反应计算与分析150

6.3.1 多／罕遇地震作用下的时程及其频谱分析150

6.3.2 楼层位移、位移角包络线与讨论155

6.3.3 结构基底剪力时程及其分析157

6.3.4 剪力墙应力、应变反应分析158

6.3.5 外框架梁、柱塑性铰出现与发展159

6.4 超大震下结构动力反应与薄弱环节160

6.4.1 超大震下结构的连续动力反应状态160

6.4.2 超大震下结构的薄弱环节现象和理论分析161

6.5 本章小结162

参考文献162

第7章 大跨空间展览馆地震动力弹塑性及倒塌模式分析164

7.1 引言164

7.2 工程概况与有限元模型165

7.2.1 工程概述165

7.2.2 材料与几何属性165

7.2.3 多点地震动输入、模拟及验证167

7.2.4 模型转换与几何属性转换前后对比171

7.2.5 自振与频谱对比及与模型动力特性验证172

7.3 一致与多点激励（单向）的结构动力反应173

7.3.1 结构体系多／罕遇地震作用下的时程及其频谱分析173

7.3.2 最大柱底剪力和弯矩统计与原因分析175

7.3.3 剪力墙最大应力与结构顶点位移统计177

7.3.4 结构框架部分的动力反应分析178

7.4 一致与多点激励（三向）的结构动力反应179

7.4.1 结构体系多／罕遇地震作用下的时程及其频谱分析179

7.4.2 最大柱底剪力和弯矩统计与原因分析181

7.4.3 剪力墙最大应力、损伤分析与结构顶点位移统计182

7.4.4 结构框架部分的动力反应分析184

7.5 竖向多点激励反应的数值计算、建议及其理论依据186

7.5.1 竖向模态与频谱分析186

7.5.2 竖向地震动输入波形特征与加速度反应对比187

7.5.3 竖向多点输入下结构反应分析187

7.6 超大震下结构体系动力反应与薄弱环节190

7.6.1 超大震下结构杆系构件的塑性铰发展及连续动力反应状态191

7.6.2 超大震下结构楼板、剪力墙的连续动力反应状态192

7.6.3 超大震下结构的薄弱环节现象及其讨论193

7.7 本章小结194

参考文献195

第8章 人工边界-地基-大跨斜拉桥地震弹塑性和破坏机制197

8.1 引言197

8.2 工程简介与有限元模型198

8.2.1 工程概述198

8.2.2 材料与几何属性198

8.2.3 人工边界刚度和阻尼的确定199

8.2.4 地表／地下多点地震动模拟、验证及输入199

8.2.5 人工边界-地基-斜拉桥转换与几何属性对比201

8.3 地基及人工边界对斜拉桥体系自振特性的影响与分析203

8.3.1 固定边界-地基对斜拉桥动力特性的影响与分析203

8.3.2 人工边界-地基对斜拉桥结构动力特性的影响与分析204

8.4 大震和超大震作用下斜拉桥地震弹塑性分析206

8.4.1 一致输入与多点输入下斜拉桥地震反应对比206

8.4.2 单独斜拉桥与地基-桩-桥耦合结构地震反应对比212

8.4.3 粘弹性人工边界地震输入的高效加载途径216

8.4.4 固定边界与人工边界对斜拉桥体系地震弹塑性反应的影响217

8.4.5 固定边界与人工边界斜拉桥体系破坏模式与薄弱环节220

8.5 地震诱发波浪力及其对斜拉桥地震反应的影响222

8.5.1 地震诱发波浪力的基本介绍与程序222

8.5.2 小震与波浪力激励下斜拉桥反应与理论分析225

8.5.3 大震与波浪力激励下斜拉桥反应与理论分析227

8.6 本章小结229

参考文献230

第9章 大跨越输电塔-线体系地震动力弹塑性与薄弱环节231

9.1 引言231

9.2 ABAQUS显式计算条件下重力加载方式与理论依据232

9.2.1 加载方式与依据232

9.2.2 加载步长与结果验证233

9.3 工程简介与有限元模型235

9.3.1 工程概述235

9.3.2 钢管混凝土主材与3000m级悬链线索235

9.3.3 多点地震动模拟、验证以及输入237

9.4 输电塔-线体系模态分析、现象分析与理论解释240

9.4.1 重力加载施加初始刚度与模态计算240

9.4.2 模态的规律性分析与特征241

9.4.3 模态计算结果的理论解释243

9.5 一致与多点超大震作用下输电塔-线体系地震反应与薄弱环节243

9.5.1 一致地震作用下动力反应分析244

9.5.2 多点地震作用下动力反应分析与薄弱环节245

9.5.3 超大震作用下结构体系倒塌模式246

9.6 本章小结247

参考文献248