九寨沟地震，万余房屋倒塌！如何利用Abaqus有限元软件做好抗震分析？

 前言：

 根据民政部国家减灾中心消息，中国地震台网测定：2017年08月08日21时在四川阿坝州九寨沟县（北纬33.2度，东经103.82度）发生7级地震，震源深度20千米。

 据民政部国家减灾中心初步判断，此次地震可能造成2.4万间房屋倒塌或者严重损坏，11.2万间房屋一般损害。

 希望受灾地区能顺利渡过。九寨沟加油！

 从新闻可以看出，房屋倒塌数量比较大，这也是人员伤亡的威胁和潜在威胁。那么大城市的高层建筑，高楼大厦，是如何做抗震分析的？下面文章，是国内一些高层建筑利用Abaqus等有限元软件进行抗震分析，供建筑行业人士学习参考。

  Abaqus是一套功能强大的工程模拟有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。作为通用的模拟工具，Abaqus除了能解决大量结构问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如跌落仿真、热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析及压电介质分析。有限元科技本月开设Abaqus基础培训课程，详细讲解Abaqus软件操作步骤与每一步设置的原因和原理，并与学员们分享产品仿真实例，提高学员独立解决实际问题的能力。如需购买Abaqus或需要培训及咨询服务，请联系请联系电话：13632683051，咨询QQ：4006046636。

 1、地震弹塑性时程分析

上海华东建筑设计研究院

分析简介：受华东建筑设计研究院(ECADI)委托为在建的中国第一高楼上海环球金融中心提供罕遇地震弹塑性分析顾问服务。通过对该结构进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析，得到结构屈服后的弹塑性行为和表现，并评价结构在罕遇地震作用下的抗震性能，判定结构是否满足在罕遇地震作用下不倒塌的抗震设计目标。

分析特点：采用Abaqus进行动力弹塑性时程分析的首个大型项目，101层，自由度数量达到60万，包含大量的剪力墙壳单元，钢－混凝土组合构件及异型构件。

2、CCTV中央电视台罕遇地震弹塑性时程分析

上海现代建筑设计集团

分析简介：受华东建筑设计研究院有限公司(ECADI)委托为中央电视台新台址提供罕遇地震弹塑性分析顾问服务。通过对该结构进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析，得到结构屈服后的弹塑性行为和表现，并评价结构在罕遇地震作用下的抗震性能，判定结构是否满足在罕遇地震作用下不倒塌的抗震设计目标。

分析特点：目前在建筑结构领域所进行的最大规模的动力弹塑性分析，自由度达到120万，地震波最长持续时间达70s，单条地震波计算结果文件达到15G。

3、广州西塔钢管混凝土斜柱节点有限元分析

广州容柏生建筑工程设计事务所

分析简介：受广州越秀城建国际金融中心有限公司委托，对目前在建的广州第一高楼，432m的西塔进行外立面钢管混凝土斜柱节点的全过程有限元分析。通过对数种不同节点形式的对比计算和性能分析，为最终节点形式的选择提供了重要依据，大幅节省了实验成本和工程造价。

分析特点：分析采用ABAQUS中D-P材料模型结合显式非线性加载方法进行，通过对钢管混凝土本构参数的精确调整，分析结果与缩尺模型实验结果达到了很高的拟合度。

4、广州合景大厦罕遇地震弹塑性时程分析

广州容柏生建筑工程设计事务所

分析简介：受广州容柏生建筑工程设计事务所委托，对已建成的广州合景大厦进行罕遇地震弹塑性时程分析，以验证圆钢管混凝土柱+中心支撑抗侧体系的抗震性能和安全性。

分析特点：需考虑钢管混凝土构件中混凝土的约束提高，外立面采用弧形钢管斜柱构成，需考虑二阶弯曲效应和施工模拟加载影响。

5、广东省博物馆新址罕遇地震弹塑性时程分析

广州省建筑设计研究院

分析简介：受广东省建筑设计研究院委托，采用ABAQUS+BEPTA软件对目前在建的广东省博物馆新址进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析，确保结构满足罕遇地震作用下的抗震设计目标。

分析特点：自顶向下悬挂结构体系，需考虑包含竖向地震在内的三向地震波，顶部悬臂桁架采用预应力抑制挠度，需考虑地震作用下的预应力松弛。

6、天津津塔钢板剪力墙屈曲分析与整体弹塑性时程分析

广州容柏生建筑工程设计事务所

分析简介：受广州容柏生建筑工程设计事务所委托，对在建的天津第一高楼津塔薄膜钢板剪力墙体系进行弹塑性验证，以确定薄膜钢板剪力墙这一新型构件的屈曲准则和破坏形式，进而验证整个结构在罕遇地震作用下的抗震性能和可靠性。

分析特点：对薄膜钢板剪力墙以非线性方式考虑其初始缺陷和平面外扰动，以准确模拟屈曲失稳对其承载力的影响。

7、广州天建花园罕遇地震弹塑性时程分析

广州容柏生建筑工程设计事务所

分析简介：受广州天建房地产有限公司委托，对该公司待建的3栋150m高超限住宅进行罕遇地震作用下的弹塑性分析验证，为该项目通过抗震超限审查提供了有力依据。

分析特点：在普通民用住宅领域所进行的初次尝试。通过与设计的密切结合，反复计算以发现结构的薄弱部位并作相应修改，充分证明在BEPTA软件的帮助下，在初步设计阶段将ABAQUS弹塑性分析与结构设计相结合是完全可行。

8、深圳华润二期住宅及酒店罕遇地震弹塑性分析

中建国际（深圳）设计顾问有限公司

分析简介：受华润地产（深圳）有限公司委托，对在建中的华润二期住宅（150m高）和酒店（190m高）进行罕遇地震下的弹塑性时程分析，为抗震超限审查提供依据。

分析特点：项目涉及超高，高位桁架转换，平面不规则，扭转不规则等多项超限，需借助弹塑性分析寻找结构薄弱部位，为设计提供指导。

9、珠海金域蓝湾超高层住宅

深圳泛华建筑设计研究院

分析简介：受泛华建筑设计研究院委托，对在建中的珠海金域蓝湾超高层住宅（150m）进行小震，中震，大震及超大震作用下的弹塑性分析研究，并与Pushover分析结果相对比，为此类结构的抗震设计积累经验。

分析特点：结构平面呈“Y”字形，需充分反映中间连接部位楼板的受力变形，在分析中大量采用了弹塑性楼板壳单元和分块刚性假定。

 深圳市有限元科技有限公司是Abaqus软件的一级代理商，并代理国外其他多款cae软件，有限元科技是以工程仿真软件开发为核心，集cae咨询、cae培训、cae软件研发与销售为一体的高科技企业。公司秉承以最高质量的产品和最高质量的服务满足客户的各种需求的服务理念，致力于为客户提供一站式cae整体解决方案，目前已为全国超过500家企业提供cae分析服务。