PERFORM-3D

Price: Liên hệ

Giới thiệu:

PERFORM-3D Phân tích thiết kế công trình chịu kháng chấn & động đất

Contact

Download

Phần mềm PERFORM 3D là công cụ mạnh mẽ phục vụ phân tích kháng chấn, động đất. Hỗ trợ các cấu trúc phức tạp, bao gồm cả kết cấu tường chịu các lực cắt rắc rối, có thể được phân tích phi tuyến sử dụng sự đa dạng của những trạng thái giới hạn trên nền chịu tác động của nhiều loại biến dạng.

Mô hình dữ liệu có thể được nhập khẩu trực tiếp từ ETABS và SAP2000. Một yếu tố nhiều loại hình được hỗ trợ, bao gồm cả dầm,cột, thanh giằng, tường chắn, tám sàn, bộ giảm chấn dampers, và isolators.

Sự phân tích Phi tuyến (tĩnh học và/ hoặc động học) có thể được chạy trên cùng mô hình. Những loại tải trọng có thể được áp dụng trong bất kỳ chuỗi nào, như một tải trọng động đất theo sau bởi một chấn động (pushover).

PERFORM 3D cung cấp hiệu suất mạnh mẽ dựa trên khả năng thiết kế, và có thể tính toán nhu cầu, khả năng (sử dụng) theo tỷ lệ cho tất cả các thành phần giới hạn và tất cả trạng thái giới hạn. Đánh giá hiệu quả dựa trên ATC-40, FEMA-356 hoặc ATC-440 hoàn toàn tự động.

Thành phần kết cấu

Các phần tử

PERFORM-3D bao gồm các kiểu phần tử dưới đây:

Phần tử khung cho các dầm, cột và thanh giằng
Phần tử tường cho các tường chịu cắt
Phần tử sàn cho các sàn.
Phần tử thanh (chỉ với độ cứng dọc trục) của nhiều loại khác nhau
Giằng ngàm chống oằn.
Yếu tố khe hở.
Bộ cách ly địa chấn của cao su và dạng ma xát
Bộ giảm chấn chất lỏng, với quan hệ phi tuyến giữa lực và tốc độ biến dạng
Vùng kết nối panel, để mô hình biến dạng cắt trong liên kết dầm – cột.
Tấm nhồi, với sức chống cắt và độ cứng.
Các kiểu biến dạng “gages”. Các yếu tố không có độ cứng. Chúng sử dụng cho tính toán biến dạng, tỷ lệ biến dạng và khả năng biến dạng.

Các thành phần

Trong PERFORM-3D, hầu hết các phần tử được tạo ra từ một số thành phần. Ví dụ: một phần tử dầm có thể bao gồm một số thành phần.

Thuộc tính các thành phần

Tất cả các thành phần không co dãn cơ bản có cùng quan hệ về lực. Đây là mối quan hệ tri-linear cơ bản, với tùy trọn giảm cường độ, điều đó có thể bắt gặp trong PERFORM-3D

Vòng lặp trễ

Vòng lặp trễ là môt thành phần không đàn hồi có thể thay đổi để giải thích sự suy thoái độ cứng. Vòng lặp trễ có thể phác họa biểu đồ để kiếm tra nó có hình dạng mong muốn.

Khả năng biến dạng

Khả năng biến dạng có thể được xác định cho các thành phần không co dãn, cho các tính toán khả năng biến dạng và tỷ lệ biến dạng. Khả năng biến dạng có thể được xác định lên tới 5 cấp độ hiệu xuất.

Tỷ số yêu cầu/khả năng (D/C)

PERFORM-3D bao gồm một số lượng lớn các thành phần, cả đàn hồi và không đàn hồi. Trong quá trình phân tích, tỷ số D/C được tính như sau:

Tỷ số biến dạng D/C là tính toán cho các thành phần không đàn hồi. Vì thế, các thành phần được chấp nhận trở thành không đàn hồi có thể được kiểm tra để đảm bảo rằng chúng có độ đủ dẻo.
Tỷ số cường độ D/C là tính toán cho các thành phần đàn hồi. Vì thế, các thành phần được yêu cầu duy trì sự đàn hồi cơ bản được kiểm tra để đảm bảo chúng đủ độ cứng.

Limit States

Số lượng thành phần với tỷ số D/C có thể rất lớn. Để đơn giản hóa việc giải quyết vấn đề, các thành phần có D/C giống nhau có thể đươc nhóm lại thành các Limit States. Ví dụ biện pháp D/C cho sự kéo căng bê tông trong tường chịu cắt. Mỗi trạng thái giới hạn có một tỷ lệ sử dụng “usage ratio”, đó là tỷ số D/C tối đa cho mọi thành phần trong trạng thái giới hạn. Đối với một kết cấu để đáp ứng yêu cầu về hiệu suất, tỷ lệ đo cho mọi trạng thái giới hạn không được vượt quá 1.0.

Kết cấu khung

Một khung đơn giản gồm có phần tử dầm và cột. Dầm và cột có thể tạo ra từ nhiều thành phần khác nhau, và có thể đàn hồi hoặc không đàn hồi. Hiệu ứng P-delta có thể được kể đến hoặc bỏ qua.

Kết cấu tường chịu cắt

Tường chịu cắt được mô hình bởi nhiều thành phần tấm tường. Phần tử tường có thể có ứng sử không đàn hồi trong uốn và cắt. Dầm nối thường sử dụng các phần tử dầm ghép lại, với ứng sử không đàn hồi trong uốn hoặc cắt.

Phân tích

Kiểu

PERFORM-3D có thể chạy phân tích theo các kiểu sau:

Chế độ hình học, các giai đoạn, và các hiệu ứng khối lượng
Trọng lực.
Push-over tĩnh.
Lịch sử thời gian cho động đất.
Lịch sử thời gian cho động lực.
Phân tích hiệu ứng phổ.

Phân tích theo phi tuyến là rất đáng tin cậy, ngay cả khi những thành phần có độ cứng âm, và khi hiệu ứng P-delta làm cho cấu trúc không ổn định

Trình tự

Trình tự phân tích phổ biến nhất là:

Áp các trọng tải
Chạy một hoặc nhiều phân tích push-over tĩnh, với trọng tải liên tục.
Chạy một hoặc nhiều phân tích phản ứng động đất theo lịch sử thời gian, với trọng tải liên tục.

Đây là một tiêu chuẩn về trình tự. Một trình tự chung cũng có thể được được áp dụng, ví dụ phân tích push-over theo chu kỳ như sau:

Áp các trọng tải
Thêm tải đẩy (push-over load) vào một chiều sâu xác định về hướng tích cực.
vv., tăng dần rung động theo từng hướng xác định.

Series

Một phân tích hàng loạt “analysis series” là một series của các phân tích khác nhau, với một tiêu chuẩn hoặc một trình tự phân tích chung. Cho mỗi phân tích hàng loạt, tuân theo thuộc tính kết cấu có thể thay đổi:

Phân bổ khối lượng và cường độ. Điều này có thể ảnh hưởng đến phân tích push-over tĩnh cũng như phân tích phản hồi theo lịch sử thời gian.
Số lượng và loại damping cho phân tích phản ứng động theo lịch sử thời gian.
Cường độ và độ cứng của các bộ phận kết cấu (trong một số giới hạn).

Điều này cho phép bạn thay đổi các thuộc tính kết cấu mà không cần thiết lập một mô hình phân tích mới.

Kiểm tra ứng xử

Công cụ kiểm tra ứng xử

PERFORM-3D bao gồm một số lượng các công cụ cho quá trình phân tích kết quả. Một bộ công cụ cho phép bạn nghiên cứu hành viứng xử của một kết cấu, và để kiểm tra phân tích có hợp lý không. Có các công cụ như dưới đây:

Hình dạng lệch hướng. Chúng có thể được mô tả hoạt họa, cho cả phân tích lịch sử phản hồi tĩnh và động.
Lịch sử thời gian của nhiều phản ứng, bao gồm chuyển vị nút, vận tốc và gia tốc, phần tử và lực thành phần và biến dạng; và lực trên “các thành phần kết cấu” mà cắt qua tất cả hoặc một phần của kết cấu.
Các vòng lặp cho các thành phần không đàn hồi.
Biểu đồ mô men và lực cắt cho dầm, cột và tường, chúng có thể được mô tả bằng hoạt họa.
Cân bằng năng lượng, thể hiện năng lượng biến dạng, động năng, công việc không đàn hồi, và năng lượng giảm chấn. Điều này bao gồm việc so sánh yếu tố bên ngoài và bên trong, nó cung cấp một chỉ dẫn về tính chính xác số của phân tích.

Những công cụ này không trực tiếp hữu ích cho việc ra quyết định thiết kế. Đối với điều này, xem phần tiếp theo, Đánh giá hiệu suất

Đánh giá hiệu suất

Công cụ đánh giá hiệu suất

Các kết quả phân tích chỉ hữu ích nếu chúng được trình bày theo cách hỗ trợ việc đưa ra quyết định cho thiết kế. PERFORM-3D bao gồm các công cụ mạnh mẽ đánh giá hiệu suất của một cấu trúc, và do đó hỗ trợ thiết kế. Những công cụ này như sau:

Tính toán mục tiêu chuyển vị cho phân tích push-over. Một số giải pháp có thể được sử dụng, kể cả trong ASCE 41 và FEMA 440.
Sử dụng biểu đồ tỷ lệ cho các trường hợp tải đơn lẻ. Như sự tăng trượt trong phân tích push-over, hoặc tăng thời gian trong phân tích phản ứng, các tỷ lệ sử dụng cho trạng thái giới hạn tăng dần. Một biểu đồ tỷ lệ thể hiện tỷ lệ sử dụng khác nhau cho nhóm trạng thái giới hạn do người dùng sử dụng.
Tỷ lệ sử dụng đường bao cho các tổ hợp tải trọng. Thường ứng dụng phân tích phản ứng cho một vài trận động đất (cấp 7 hoặc lớn hơn), và đánh giá hiệu suất dựa trên giá trị trung bình tỷ lệ sử dụng.
Hình dạng lệch với mã màu dựa trên tỷ lệ D/C. Nó có thể sử dụng xác định điểm nóng nơi mà biến dạng lớn nhất.

Xử lý kết quả

PERFORM-3D phân tích kết quả là lưu trữ một lượng các file kết quả, mỗi tập tin có chứa kết quả của một loại cụ thể (ví dụ: chuyển vị nút).
Nếu các công cụ đánh giá hiệu suất trong PERFORM-3D không đáp ứng các nhu cầu của bạn, bạn có thể truy cập các tập tin kết quả, và xử lý kết quả theo bất kỳ cách nào bạn chọn.
Bạn phải, tất nhiên, viết mã máy tính để xử lý. Bạn có thể sử dụng hầu hết các ngôn ngữ lập trình.

Nhập và xuất

Hỗ trợ các định dạng

Mô hình có thể được nhập vào PERFORM-3D từ SAP2000 hoẶc ETABS. Đây là những phần mô hình từng phần, bao gồm chủ yếu các nút, các phần tử và tải trọng. Thuộc tính các thành phần là không bao gồm, bởi vì các thuộc tính là khác nhau trong PERFORM-3D so với trong SAP2000 và ETABS.