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免费版本2014-09-06
ETABS TO PERFORM-3D
Author: dinochen1983
Time: 2023-12-31
[小记]金土木公司在2008年推出了CKS Detailer软件,帮助大家解决ETABS在工程上的应用问题。其实早在2007年4月,我在华工的高层建筑结构研究所就开发了类似的程序ETABS TO ENGINEER V1.0,当然比起专业公司当然是比较简单的。程序是内部使用,未商业化,做得比较粗糙,现简单介绍一下软件的功能,软件还在应不断的工程设计需求在不断更新的。
目前能够实现的功能有限,如打印ETABS的计算配筋量图纸,荷载图纸,模板构件尺寸图纸等。这些大大方便了在超限工程中的出图,平时只是PKPM的软件能出图,ETABS出图比较烦,现在有了DINOETE,可以像PKPM一样出图检查,打计算书。
DinoETE_Etabs后处理
Author: dinochen1983
Time: 2023-12-27
ETABS to ABAQUS
ETABS to ABAQUS
Author: dinochen1983
Time: 2023-12-09
预览模式: 普通 | 列表

“和谐华工,传承感动”——研究生十大人物代表事迹巡讲会成功举办
2009年10月30日晚上,研究生会举办了“和谐华工,传承感动”的活动。活动举办相当的成功,不但满座而且气氛很好。会上,我很荣幸也很高兴地被邀请为嘉宾,让我分享一下学习方面的个人体会,我也是忽忙地准备了一下,带来了一个只有图片没有文字的PPT,跟大家分享一下研究生三年多来的一些经历与想法,希望能给新生师弟师妹一些能用的建议。



[新闻转载]
       敞开心扉分享点滴经历,激情满怀收获心灵感动。10月30日晚,华南理工大学土木与交通学院学术报告厅师生满座,气氛热烈,感动如潮,由校研究生团委、研究生会主办,土木与交通学院团总支、研分会承办的“和谐华工,传承感动”——研究生十大人物代表事迹巡讲会在这里隆重举行。土木与交通学院党委赵永林书记、土木与交通学院研究生辅导员陈昕老师、校研究生团委副书记王沛贤同学、电力学院等12个学院团总支书记、研究生团委办公室各部委员以及各学院研究生共计300余人共同聆听了这场启迪人生、震撼心灵的巡讲会。
        土木与交通学院党委赵永林书记首先为巡讲会发表了热情洋溢的讲话,他指出,“感动华工”研究生十大人物的事迹令人感动,催人奋进。他们浑身散发着智慧、勇气与担当,他们的事迹让师生为之敬佩,让师生深受启发。希望广大研究生同学以他们为榜样,从身边细微的感动做起,传承感动,升华心灵。
       紧接着,在阵阵热烈的掌声中,3位嘉宾依次和同学们分享了他们的点滴人生。新闻与传播学院传播学专业08级硕士研究生孙雷同学,以“自强不息”为主题讲述了自己从15岁上初中时,面对当地传统观念的压力和父母亲戚的劝阻而毅然选择“让读书改变自己的生活”,为了挣得自己每年的学费和生活费,他寒、暑假到餐馆打工,在大学食堂卖饭,当过促销,做过家教和志愿者,就这样他一直撑到了研究生,还把自己多年的积蓄交给父母,为的是让他们早日结束打工日子,早日回家。孙雷同学在最需要钱和时间的情况下,依然为清洁阿姨的孩子义务辅导功课,只因为他看到阿姨就想起了自己的妈妈!孙雷那种顽强的生活态度、拳拳的赤子情怀,充满感恩的心灵和悖于世俗的价值观念,让在场所有的人都为之动容,为之震撼。自动化科学与工程学院控制理论与控制工程专业08级硕士研究生陈冠升同学,以“服务奉献”为主题,通过分享“雄鹰和蜗牛”、“企业家和苹果”两个故事,阐述了自己的“蜗牛观”和“分享理念”。他用诙谐幽默的语言,讲述了自己始终以“蜗牛式的姿态”做事,始终以一个“分享、奉献”的姿态为人。“抬头”就要胸怀远大,心怀他人;“低头”就要谦虚谨慎,脚踏实地。富有哲理的语言是对生活独到感悟的体现,充满力量的感言是自己身体力行的见证。土木与交通学院结构工程08级博士研究生陈学伟同学,以“品学兼优”为主题,从“培养兴趣,锻炼耐性;大量阅读,经常思考;制定计划,按部就班;严格要求,谨慎勇敢;团队合作,交流学习;了解世界,了解自己”等六个方面给广大研究生同学提出了宝贵的意见和建议,这些足以让我们在成长的道路上少走一些弯路。
       嘉宾在演讲过程中,台上、台下达成了强烈的共鸣,大家或屏气凝神,或开怀大笑,或心潮澎湃,或潜心思考,雷鸣般的掌声在会场经久不息。
       晚上九时许,巡讲会圆满结束,大家都意犹未尽,依依不舍地和嘉宾挥手致意并告别。的确,感动是一种支撑,是一种力量,面对一个又一个感动的故事和熟悉的名字,我们无法控制住自己作为一个聆听者的情感。感动让人脆弱,它总是触碰我们内心里最脆弱的地方,但更多的时候,感动让人坚强。让我们以这次巡讲会为契机,向身边的感动学习,让这种最为珍贵的东西永葆青春。

今年11月5日至9日,将去往四川成都参加金土木用户大会2009,荣幸地可以在大会上做报告,题目是关于PERFORM-3D在工程上研究上的应用。今天同样向该内部会议投了一些工程应用或研究相关的稿件:《珠海天朗海峰超限高层建筑结构设计 》,《中洲二期观光门架结构设计 》,《设置粘滞阻尼器的连体结构的风振响应分析 》,《基于性能的广州市档案馆耗能支撑结构设计 》,《钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构非线性分析 》,《基于人群行走仿真的楼板振动分析方法及反应谱公式推导 》,被论文集收录了。
论文集一览表:
 
其中,天朗海峰与中洲二期是做为高层所典型的复杂高层分析实例,我对这两篇文章投了很多心血,同时感谢韩老师,何师兄的指导及三个师弟的合作。楼板振动与风振两篇文章属研究型,使用了二次开发的手段,使SAP2000或ETABS具有新的分析功能。钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构非线性分析是一个很好的采用PERFORM-3D的研究实例,是黄师姐的代表作。其中后四篇为已发表的论文,大家有兴趣可以上知网下载。下个月,也就是11月,有太多的会议了,可能研究生中,下个月的会是最多的,有第18届全国结构工程大会,博士生论坛,金土木(那就不用说了),还有ISISS2009,是华南理工大学主办的国际会议,届时欢迎大家来我校参观指导。喔,对了,还要感谢金土木公司,不但举办会议,还出版了第五期的电子期刊,将我们的SAP2000分析筏基的论文放上去,还有赠品,罗列一下。呵呵

现在很多研究生学习OpenSEES这个程序,非常地火。OpenSEES是美国伯克利大学又一个成功的程序。正确的简写是OpenSEES,"pen"是小写的,呵呵。OpenSEES我也学得不好,但有网友要求我写一个简单的操作过程,我觉得应没多大问题,但是有个要求,请高手不要拍砖!献丑了。
一般在我的博客可以下载到OpenSEES,网址是:http://www.dinochen.com/article.asp?id=21
下载下来就以下几个文件,有范例,程序及说明书,这几个不到30MB的程序就可以完成非线性分析,是不是很神奇呢?
(1)安装文件:
OpenSEES要安装的文件只有一个,就是ActiveTcl8.4.6.1-win32-ix86-99631.exe。双击它进行安装,不断地按NEXT就可以装完了,如图所示。
 
(2)打开OpenSEES:
OpenSEES.exe文件是不需要安装的,它是一个基于tcl的Dos窗口程序,双击打开,如图所示。不像现在的商业软件,一打开就是图形界面,这一点很多研究生接受不了,但对于早期接触有限元或电脑的人一点都不陌生。如以前的3DS,AutoCAD的第一个版本就是Dos程序,Abaqus 1.0与Sap4都是Dos程序,就是通过如下窗口输入命令流的。当然,学习OpenSEES的人不需要一个个字打命令流进去,这个容易出错,我们可以学习Ansys做法,把ADPL写到一个文本文件然后Load进去。正是这样,以下的方法就是:先写tcl文件,再Load进OpenSEES做计算。

(3)创建OpenSEES工作目录:
由于OpenSEES的程序非常小,不到5MB,可以在电脑里拖来拖去,我们可以创建一个新的文件夹,只放一个OpenSEES.exe,如下较长所示。再创建一个空的文本文件(txt),右键创建就可以了。改名为test.tcl,然后用文本编辑器打开,文本编辑器,我建议采用UltraEdit,速度快且功能多。

(4)编写一个简单的OpenSEES的tcl脚本:
编写tcl脚本,需要打开OpenSEES的帮助手册,一步步按照手册来建模。所谓的建模,就是打命令流。帮助文件打开后如图所示。


里面的建模命令都在这里面,点击后可以看到所有的步骤,从系统设置——结点——质量——材料——截面——单元——支座——荷载——分析工况——分析参数——分析,全过程。
以下我写一个简单的tcl文件,一边解说。
字体太小看不清,可以下载代码:点击下载此文件

字体太小看不清,可以下载代码:点击下载此文件
建模的内容是建一个柱子,一个侧向位移推它,Push-Over,得到基底剪力与顶部位移的曲线。模型的示意图如图所示,纤维截面大体如下图所示。分析完成会得到两个数据结果文件,也就是Recorder记录的内容,如下。
recorder Node -file DFree.out -load -node 2 -dof 1 2 3 disp;  # 记录顶点2的位移 1,2,3表示三个方向的平动自由度
recorder Node -file DFIX.out -load -node 1 -dof 1 2 3 reaction;# 记录底点1的反力 1,2,3表示三个方向的平动自由度

 
(5)结果后处理:
打开两个结果文件,发现记录是按列记录,如DFree.out的文本,第一列是荷载倍数,第二至第四列是位移UX,UY,UZ,我们将它们复制到excel表格,分列一下,得到如下图所示的数据,将第一列的荷载倍数与UX的水平位移画图,就可以得到最简单的Push-Over曲线了,如下图所示。


(6)学习建议:
★多看一些关于非线性有限元与宏观单元理论的书与论文;
★多动手做一些小算例,练习一下OpenSEES的操作;
★更复杂的模型需要编程实现,尝试掌握编程语言;
★多多与别人交流,加入OpenSEES的群参与讨论,多关注俺的网站!
===========以上是鄙人浅见,且出错甚多请见谅==================


09-10
13

土木工程相关期刊简介

土木工程相关期刊简介
——庆祝2篇EI收录的论文发表
自从开始了博士生的研究生活以来,为响应学校“发表高水平论文”的要求,鄙人以一些小研究小理论写了几篇小论文,分享结构工程研究的一些心得,通过几年的学习,阅读与发表论文的过程中,了解了一些期刊的特点,特在此介绍一下,但只是浅见而已,呵呵。

(1).建筑结构:
据说是读者最多的结构类期刊,主要介绍复杂结构的设计理论,实际工程的相关试验等。重视实际工程的设计理论,欢迎重大而复杂工程的论文投稿,经常在一些论文中体现新的结构理论的工程应用,最近年来,弹塑性时程分析方法被应用于超高层结构,该期刊的文章体现工程界一些高等分析方法的应用情况。注意是工程应用情况,对于核心期刊定位而言,理论的创新成果的文章不多,不同于建筑结构学报,但总体而言,该期刊适用于广大的设计院的读者及研究偏向于工程应用的读者。投稿用网上投稿或邮箱,投稿至发表周期较长。
(2).地震工程与工程振动:
以抗震及工程振动理论(微振或风振)为主题,抗震弹塑性分析方法的论文比较多,包括抗震试验及数值分析等,也有一些工程振动如楼板振动及风振等,篇数较少。该期刊论文水平不错,可以看到国内一些抗震分析方法的研究,新理论,新方式,从国外引进的方法都有。工程应用的论文非常少。对于研究抗震的朋友,该期刊是不错的选择。审稿进度较快,而且网上有录用通知更新,非常人性化。
(3).世界地震工程:
地震工程分为两类,一种是地震灾害的研究,如灾害的预测,形成,发展,评估等,另一种就是土木工程的抗震理论了。刚好一种是防灾,一种是减灾。世界地震工程,虽名字有点大,但是总体还是放眼国内的地震工程研究,包括一些灾害学的研究。编辑部系统与地震工程与工程振动相似。论文水平较好,但以季刊的形式出版,周期较长。该刊物有一特点是接收一些前沿研究的综述的文章,这体现了其“世界”地震工程的名字,可以通过一些文章了解国外的一些前沿研究,也是不错的。
(4).钢结构:
钢结构的背后是www.okok.org ,网站办得不错,期刊也不错。主要是面向钢结构工程,工程应用与钢结构试验,应用为主,该期刊实用性强,由于我不是从事钢结构的研究的,所以也不太熟。审稿周期较短,邮箱投箱方式。非核心非统计源,但有一定的读者。与工业建筑同属一个编辑系统。
(5).建筑科学:
建筑科学,内容太丰富了,从建筑物理(声学或热工)到结构抗震,工程实例都有。我从该期刊投过楼板振动的论文,比较偏向建筑科学的内容。期刊内容太丰富,结构工程的学生可以选读一些文章。审稿周期较短,邮箱投箱方式。对于一偏比较偏的研究内容,可以选择该期刊,它也是属于核心期刊来的。
(6).建筑结构——副刊:
建筑结构——副刊不属于核心期刊,连一般期刊都不算。一般在建筑结构的双月正刊附送。为什么要介绍呢?因为我觉得发表学术论文有两个目的,一个是发表成果,一个是交流学习。而什么都不是的副刊是交流学习用的。面对一些实用软件的技巧,一些简单的介绍,一些方法,可能非常的简单,你也许会放在博客上,例如我写教程放博客上一样,但是阅读的人有限,于是一个刊物的平台会提供给你交流的机会,我觉得如建筑结构杂志一样,推出副刊是很好的做法。里面虽然没有复杂的理论,复杂的设计方法,但是里面有一些技巧,一些方法,在实际工程上非常实用,那么这个刊物就会有影响力了。如金土木,PKPM的研究人员往往会在上面写一些软件的使用方法,我们也发表了一些软件的使用方法,如SAP2000与MIDAS在上面,希望与大家交流。副刊就像馒头,虽不美味但能饱肚。
(#)暂时先介绍这么多,以后有机会再写!呵呵。
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还有,关于写论文,投稿等,我有一些不成熟的建议与看法,表达一下:
(1).投稿前,认真检查,包括错别字,逗点符号,清淅的图表等,全部检查,一定要打印出来看并找出BUG。查阅修改多遍!
(2).了解不同刊物的格式,排出最好看最合理的版式出来,尽量减少编辑人员的排版工作为目的。
(3).图片尽量矢量化,不要像素化(除非是照片)
(4).重视中英文摘要的书写,如果正文改十次,摘要就要改二十次,我有个习惯,摘要与结论最后才写。
(5).尽量不要催稿,耐心等待六个月,尽量满足专家的修改要求。
浅见,见笑了。

09-10
01

庆祝中华人民共和国成立60周年!

庆祝中华人民共和国成立60周年!
今天上午10点看了中华人民共和国成立60周年的阅兵仪式与群众游行!壮观!作为中国人有一份自豪,国家强大了,纪念为国家奋斗的人们!






为祖国献上飘场的五星红旗(sap2000模型)
sap2000中国国旗模型下载:点击下载此文件



注:现代科技革命与马克思主义课程是一门博士的人文课程,我是比较喜欢哲学的,这次课程论文我相当的重视,借此机会谈谈这几年来做事情的一些方法与思考方式,水平与文字能力有限,放上博客实在是见笑,主要是想与师弟师妹们谈谈结构工程学习的一些方法,这此方法只是我的一些小小见解,希望大家共同进步。

结构工程学科的研究对象与思维方式的探讨
摘要:本文主要介绍结构工程学科的研究内容,并阐述结构工程三大主要课题方向:材料学、结构分析方法及荷载学。进而探讨结构工程研究常用的思维方式,包括简化思维、类比思维及发散思维等,通过大量的研究课题实例阐述三种思维方式对研究过程的帮助。简化思维是结构工程研究中最为重要的思维方式之一。类比与发散思维有助于创新性的课题研究。
一、 结构工程学科的研究对象
a) 结构工程学科的研究内容
本人在读专业为结构工程,结构工程是一门研究结构体系的受力性能,通过对材料性能,构体系力学的性能等研究,在安全、经济、合理的前提下设计对结构进行设计与评估,达到抵抗自然界作用及人类使用的目的。结构工程是人类历史上悠久的学科之一,如古埃及的人们很早就根据稳定的四角锥几何原理,设计出金字塔,如图1所示。
什么是结构?结构是相对于机构而言,机构出现于大量的机械当中,是可以灵活活动的体系,如图2(a)所示。结构是“不动”的体系,如图2(b)。所谓的“不动”是一种相对的概念,事实上结构是可以“运动”的,只是所谓的运动称为变形,该变形量比较小。

结构工程界有一句盛行名言(无从考究何人最早提出):“我们结构技术人员是在通过自己的工作与大自然作斗争。我们通过不能被彻底认知的材料(混凝土、钢、木、砌体等等),构造出不能被精确分析的结构(所谓的框架、框剪、剪力墙、筒体等等),来抵御我们无法预料的自然力(总是突如其来的地震、飓风等等)。但是尽管如此,尽管如此的不精确、看上去如此的粗糙,我们却能够做到需要的时候保护人们的生命,这就是结构设计的神圣所在”。从上述这段话可以看出结构工程学科的研究课题的主要内容,主要分为:“不能被彻底认知材料”、“不能被精确分析的结构”、“无法预料的自然力”。
b) 结构工程材料学
所谓“不能被彻底认知的材料”,如混凝土、钢、土等。自然界与人为很多因素影响材料的性能,以混凝土为例,混凝土本身由水泥沙浆,砂石与水混合搅拌而成。三种成分的比例,搅拌的程度,混凝土的养护条件都直接影响混凝土的弹性模型及强度。材料性能难以准确的描述。结构工程关于材料性能的研究在于尽量准确的预测形成结构的材料,研究人员主要通过材料试验,构件试验及数值分析等手段去研究材料的真实性能。进入21世纪,从聚合物材料的发现以来,材料科学发展迅速,已有大量的新型材料作为结构材料,因此关于结构工程材料的研究也是现在研究热点,如CFRP混凝土(碳纤维加强混凝土),如图3所示。
c) 结构工程分析方法
 所谓“不能被精确分析的结构”,主要体现在结构的力学分析上。结构之所以可以抵抗自然界中的作用力,是因为结构的材料抵抗作用的能力强于结构的内力。什么是结构的内力?结构内力是一个物理概念,牛顿力学将自然界的物体之间的相互作用称为力,自然界存在如重力,风力,地震作用时的惯性力等。结构是用来抵抗力的,内力就是结构将外界的作用力分担在自身的构件上的力。示意图如图4所示。已知结构的材料几何性能及边界条件(支座条件),进行数学与物理的分析可以得到结构的内力分布,这个过程称为结构分析。结构分析是结构工程的主要研究内容,更准确点的描述是:结构分析是将结构的物理模型转化为数学模型,并对其进行简化,将简化后的数学模型求解,得到反映物理模型的结果,用于评估或设计结构是否抵抗外界作用力的一个过程。现代结构分析的主要工具就是有限单元法,有限单元法的原理就是将结构的数值连续模型离散化,分离为以单元为单位的模型,单元本身是通过弹性力学的概念,将其物理方程、几何方程与材料方程用能量守恒原理统一起来,得到平衡方程式。这种方法面向不规则的结构体系,也就是最常见的结构体系,该方法一直受到各工程学科的广泛应用,如图5所示。结构分析的主要目的就是通过数学与物理学的知识分析并了解结构的性能,尽可能精确的分析“不能精确分析”的结构。


d) 结构工程荷载学
所谓“无法预料的自然力”,也就是上述的外力,也是结构工程研究的重点内容。结构抵抗外界的作用,也称为外力或荷载。建筑结构一般承受的包括结构自身重量荷载,人或家具的自重荷载,人行动力荷载,风动力荷载等等。荷载可分为动力荷载与静力荷载,概念的划分是根据荷载的变化周期,如果周期很长,如结构的自重,基本上是永恒不变的,一般称为静力荷载,如果周期很短的荷载,如地震作用,其作用与变化是瞬间的,称为动力荷载。一般的荷载(除了重力荷载)都非常难以准确测量与计算,以风荷载为例。暴露在外界的结构物,需要抵抗空气流动产生的动力荷载——风荷载,风荷载是最复杂的荷载工况之一,研究风荷载物理模型是空气动力学的热点。风荷载的成分本身就分为静力部分——平均风荷载及动力部分——脉动风荷载。通过风压测量仪器可以测得风速曲线如图6所示,可见脉动风是一个平稳的随机过程。结构本身的体型不同导致风荷载作用在结构上产生不同的效应,风荷载的分布这也是风荷载复杂性之一,一定体型的结构外表面的风荷载分布如图7所示。风荷载的分布相对准确的计算需要借助风洞试验或数值风洞,其成本是非常昂贵的,风洞试验如图8所示。单单关于风荷载就有相当丰富的研究课题,可见荷载学的研究在结构工程研究中的地位。

二、 结构工程学科的逻辑思维方式
结构工程学科属于工科,基于理科但不同于理科,思维方式比较丰富。本人结合课题研究的内容,讲述结构工程研究常用的思维方式。
a) 从抽象到具体——简化思维
哲学的描述简化思维一般称作把具体事物抽象化[5]。认识开始时,客观事物是作为一个具本的整体出现在人的面前,人们对它的认识是感性的具体的认识。通过分析,抽象出单纯的规定性,从中区别出本质的东西和必然的规律性,这是感性的具体上升到抽象的规定。
客观存在着的事物都是具体的,以剪力墙试验为例。剪力墙是建筑结构中常用的竖向钢筋混凝土构件,用于抵抗水平荷载,正在施工的剪力墙如图9所示。罕遇的地震作用下,剪力墙构件会发生破坏,如图10所示,这是一种直观的认知。那么,剪力墙构件需要多大的地震作用才会破坏了,在地震作用下如何评估剪力墙的设计是否安全?这个问题上升到将具体的事物量化,这需要一个重要的工具——抽象。本人参与了剪力墙构件的试验[6],试验装置如图11所示。试验现场所观察到的现象,测量的数据(应变及变形)都是直观的认识,为了解剪力墙的非线性力学行为,需要找到剪力墙构件受力、变形及破坏的规律,那么就需要将具体变为抽象。
              

 试验的观察与测量的数据具体,而且是感性的具体,在抽象思维之前,还需要把感性的具体转化为理性的具体。理性具体是在思维中对客观事物的各个内在因素、特性等多样规定性的统一的认识。这些内在的规定性是感官不能直接感知的,理性的具体的特点是内在的,深刻的。如何转化?举个例子,通过观测,发现一个规律,各受力阶段,剪力墙沿截面高度方向的应变呈直线分布如图12所示,表明剪力墙截面各点的变形值的分布呈一个平面,也就是平截面假定的力学的概念,这一点理性具体认识非常重要,关系到下一步抽象思维的进行。
 在形成了理性的具体认知以后,可以进行抽象思考。所谓的抽象思考,就是把在特定条件下的复杂的事物简单化。举个例子,在天文学的研究里,只考虑地球的宏观力学性能,所以将地球考虑成匀质规则的球体。在地质学的研究中,地球肯定不能简化了匀“质”的球体,因为地质学就是研究地球内部各种不同的“质”的分布。所以抽象思维是有条件的,一定要在特定的条件下才可以进行。以剪力墙试验为例,剪力墙试件,在特定的材料、几何尺寸与配筋情况的条件下,可以进行抽象思考。
 基于对剪力墙试验中平截面变形的现象的认知,可以将复杂的剪力墙模型简化成简单的杆系模型,如图13所示[7]。杆系模型中的刚臂的作用就是保证模拟剪力墙内部各点变形的竖杆的变形保持一个平面。把理性具体认识作为抽象或简化思考的突破口,简化的结果一定要反映出理性认知的规律,事物的发展规律是抽象思考中的重要工具,抓住主要规律简化复杂事情,了解其本质内涵。抽象是一个简化的过程,不能把问题进一步的复杂化,混凝土与钢筋的变形是复杂的,通过简化成杆系,混凝土与钢筋合二为一,只考虑它们的轴向变形。根据理性的认知,在剪力墙的受力过程中,混凝土与钢筋的轴向变形的成分是最多的,弯曲与剪切的变形都非常的小,所以这种简化虽然没有考虑两种次要的变形,但是把主要的变形考虑了。这也体现了抽象思考的一个特点,抽象思考要把握要主次关系,一定要抓住事物的主要矛盾。那么忽略的剪切变形,这些次要的因素是否排出思考的范围?不是。次要因素也需要抽象思考,其思考的目的是如何减少次要因素对分析方法的影响,也叫做消除简化抽象方法的误差。经试验发现剪切变形约占总变形的10%,可以将其简化为一水平弹簧,如图所示,其数学模型可以通过试验回归得到。
     
 抽象思考或简化思考有三个特点:
(1) 掌握事物的主要规律,作为简化的主要线索,抽象结果能实现该规律;
(2) 把握事物的主要因素,简化主要因素,保证简化后抽象认知与主要因素对应;
(3) 次要因素不可忽略,评估其相对影响,采用简化方法尽量降低影响;
再以一简单的物理现象的抽象思考作为旁例。1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验,如图14所示,得出了重量不同的两个铁球同时下落的结论,从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900多年之久的错误结论。关于自由落体实验,伽利略做了大量的实验,他站在斜塔上面让不同材料构成的物体从塔顶上落下来,并测定下落时间有多少差别。结果发现,各种物体都是同时落地,而不分先后。也就是说,下落运动与物体的具体特征并无关系。无论木制球或铁制球,如果同时从塔上开始下落,它们将同时到达地面。伽利略通过反复的实验,认为如果不计空气阻力,轻重物体的自由下落速度是相同的,即重力加速度的大小都是相同的。
伽利略的抽象分析当中,理性地认识到同一高度,不同物体同时落地。抽象出来的内在规律就是加速度的大小是相同的,与材料密度无关。以该规律作为线索思考,下降加速度相等,这个加速度是主要因素,以前被认为是主要因素的密度与体积变成了次要因素。抽象得到理论就是世界上的物体都受到一个相等的作用,也就是自由落下的加速度,可以测出为9.8m/s2,而密度与体积是次要因素,会产生一定的误差。后来该抽象认知为牛顿的万有引力定律提供了良好的基础。该抽象思维甚至可以简化为g=F/m表达,密度与体积会影响空气阻力,是次要因素也是误差的原因。
b) 不同的题目相同的方法——类比思维
所谓的类比,就是根据两类对象或两个对象在一些属性上的相同,并且已经知道一个对象具有某种属性,推出另一对象也具有某种属性。类比法所得到的结论与演绎结论不同,类比结论是或然的,而演绎结论是必然的。
类比思维有三个特点:
(1) 类比的相同程度越高,结论可靠性越高;
(2) 类比可以跨课题、跨领域、跨学科;
(3) 类比的本质表明事物的发展规律或然的相同;
类比是科学技术发明的重要工具。以防毒面具的发明为例子,一战期间的1915年4月22日,德军在比利时的伊普雷战役中使用了180吨的液态氯气攻击敌方阵地,使英法联军的1500人中毒,5000多人丧命,大量动物中毒而死,而野猪却安然无恙。原来是野猪拱地躲避刺激,野猪的鼻子吸附大量的泥土,带孔隙泥土结构起了净化器空气的作用。由此科学家通过类比法思考,改用活性炭代替泥土,活性炭的吸附作用用于吸附毒气,于是发明了防毒面具。地球的自然界经历了几亿万年的发展,经过优胜劣汰机制,将各种自然规律融合于地球上的所有事物。通过与自然界的事物类比,可以得出很多创新的科技发明,仿生学就是一门仿造生物原理的科学。
  
 在结构设计中也常常用到类比法。举个例子,树是自然界常见的植物,树枝未端比较细,承受较小的风力,越接近树干树基,树枝的直径直粗,体现了内力从远到近传递且变大的力学原理,树的结构是非常合理且节约材料的结构,于是工程师利用类比的方法设计出类树状的钢结构,用于大跨度结构的竖向构件,如图所示。
    
上述的例子是跨学科跨领域的类比思考的成果,从生物学到工程学,同属于具体的思维方式,以下结合本人研究课题讨论结构工程学科内抽象的类比思维。
 本人在风荷载的研究中发现,风荷载与地震荷载有一些相同之处:
(1) 地震荷载与风荷载都是随机荷载;地震荷载重现期较长,风荷载较短;
(2) 为了方便描述随机荷载,地震荷载有加速度反应谱,如图17所示,风荷载有风速功率谱,如图18所示;
(3) 地震荷载的反应谱是通过大量的地震记录回归得到,风速功率谱也是通过大量的强风记录回归得到;

基于上述三点表明地震荷载与风荷载作为随机振动,在结构分析上的处理有共同之处,而常用的地震计算采用了时程分析方法,也就是把实际的地震波记录用于结构动力分析当中。根据类比法与三点相似条件,同理可以采用风速功率谱拟合的风速风压时程作为风的作用记录应用于结构的风振响应分析当中,本人经过算例分析与工程分析,并与设计规范作为旁证,表明风振时域方法得到进一步的验证,如图19所示[3]。

这个类比表明随机振动研究中频域方法与时域方法的判证统一关系。经上论述表明类比法的过程:
(1) 检查类比双方相同之处,分析本质原因;
(2) 根据相同之处,提取新事物的类似发展规律,也就是提出假说;
(3) 通过实践检验新事性的发展规律;
c) 知识的拓展——发散思维
21世纪是一个知识大爆炸的世纪,互联网成为划时代的科技改变了人类对知识传播的方式,距上一次是14世纪的欧洲由于中国传入印刷术改变了知识传播方式。学科的知识不再单一,出现边缘学科、综合学科、协作学科等。世界最先进的科技往往来自于综合学科,如生物电子科学(生物与电子结合),如图20所示、机器人科学(计算机与机械结合),如图21所示、人体工学(人体生物学与机械工程学结合),如图22所示。发达国家的协作学科代表着国家最先进的研发力量,如航天科学,它需要大量的学科进行互动协作。可见,学科知识的不再单一要求科学工作者具有更高的思维拓展能力,更好的把其它学科变为已用或者是将自己的学科与别的学科进行协作交流。
        
以结构工程为例,在上一节说到传统的结构工程认为结构不同于机构,结构是“不动”的或“微动”的,现代的观点截然不同,其实结构是可以“动”的,这就是将机械工程的知识拓展到结构中来。建筑物由于合理使用的需求,需要结构活动,变成机构,那么需要在结构工程的基础上加入机械工程的知识,例子有南通体育馆,如图23所示,馆上的屋架有若干轨道可以将内置于座位区上方的屋架移动至中央,将整个体育馆封闭用于避雨。这种活动的建筑还有著名的格士黑德开合桥,如图24所示,位于英国的南岸,在格士黑德和纽卡赦地方之间,它跨越太恩河,是世界上第一座用“机关”拆、闩桥的中间,把它吊起,让船只通过的桥。它用八组电机合起来的能量,把桥中央分开,吊起离开水面积164尺,于2001年完成。
  
本人结合课题的研究阐述一下知识拓展对创新性研究的帮助。什么是创新?创新的理解有很多种,知识拓展也是创新的一种,用新方法解决旧问题是一种创新,用新方法进行一点的微小的改造也是一种创新。举个例子,为在战争进行射击活动,人类发明了弓箭,这是一项创新的发明。接而人类发明的手枪,这是采用新方法解决旧问题,也属于创新。由于手枪不能连续发射,这样推动了可连续发射机枪的发明,机枪只是在手枪上做一部分改造,它也属于创新。可见,创新的本质就是“创”与“新”,“创”是创造、发明或发现,“新”是使其新,也就是创造后不断地改造,发明后不断地改进,发现后不断地深入;
互联网与计算机作为21世纪最重要的高新技术推动各行业的研究发展,包括结构工程,特别是计算机使有限元技术在结构分析中占有重要地位。互联网在结构工程上体现为各工种之前的网络协作的工作方式。本人通过学习互联网的实时通讯的编程技术,完成了“基于网络的结构非线性协同分析”。这是一次计算机通讯知识向结构分析中的拓展。
传统的有限元结构分析一系列计算一次性完成,而子结构法是一种创新,它可以分布进行,简单来说先粗算后细算。基于网络的结构非线性分析方法的基础是子结构分析方法,也就是将一大型结构划分为若干子结构与总简化结构,先总简化结构分析,分析完再进行子结构分析,最后统一合并计算结果。该方法早在60年代已提出,当时互联网技术仍未出现。互联网技术的出现就作为一种新技术改造旧方法,课题的主要研究是将子结构与总简化结构各设置在不同的计算机内,由于身处不同计算机,所以可以实行并行计算,提高计算效率,研究原理如图25所示[8]。

子结构法是传统一次分析的有限元法的一个创新,将互联网技术改造子结构法也是一种创新。可见,知识之间相互联系,可以相互协作,可以碰出创新的火花。

三、 结论
结构工程的研究目的,是设计并评估结构,使其满足安全,经济,合理的要求,供人类使用。其主要研究课题内容包括:结构材料的研究,分析方法的研究及荷载作用的研究。结构工程包含了数学、物理学及计算机科学等多种科学的内容在里面。
本人结合经验,罗列出本人在结构工程中的应用的逻辑思维方法:包括简化思维、类比思维及发散思维,简化思维是结构工程研究中最为重要的思维方式之一,也是结构工程培养学生的主要技能之一。工程结构相当复杂,需要简化思维去寻求内在的本质。类比与发散思维有助于创新性的课题研究,要求科研工作者以博学的学习方式了解学科以外的知识,接纳学科以外的知识,运用学科以外的知识。

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[预告]2009年金土木用户大会将在成都举行

记得2008年的金土木用户大会是第一届,举办得不错,吸引了不少用户的目光,估计今天的用户大会会有更多人的参加。大会收集软件相关的论文是活动的亮点,同时也感谢金土木公司这几年来对华工高层所的软件的支持,也感谢金土木公司去年给我们的论文颁发了一等奖。今年荣幸可以在金土木用户大会上作报告。当然,我不是学者,也不是工程师,我只是作用PERFORM-3D的一个用户,讲述一下PERFORM-3D的应用情况。以下提供一下会议的信息,详情请登陆www.bjcks.com。这次随便去成都玩玩!
【简介】
继2008年10月在北京成功举办首届“金土木结构软件全国用户大会(CUC’08)”,第二届“金土木结构软件全国用户大会(CUC’09)”将于今年11月6-7日在成都举办。我们将秉承“交流、沟通、分享”的宗旨,继续搭建全国结构工程师交流工程软件应用经验的平台。CUC’09将重点关注“安全可靠的工程抗震技术应用”,为建设平安和谐家园贡献绵薄之力。大会特邀国内知名设计院的骨干工程师针对软件的应用展示他们在实际工程应用中取得的丰硕成果,与参会人员进行深入广泛的技术交流。

    报告人:冯远       题目---《现浇楼梯对框架结构的抗震影响分析与设计建议》
    报告人:肖从真    题目---《成都凯德风尚高层建筑隔震设计与研究》
    报告人:易伟文    题目---《SAP2000非线性分层壳模型在中国馆设计中的应用》
    报告人:任彧       题目---《泉厦高速公路朴里服务区跨线综合楼结构设计》
    报告人:王建       题目---《实体单元在大型工程整体结构分析中的应用》
    报告人:郑竹       题目---《ETABS与SAFE在超高层建筑的应用》
    报告人:彭俊生    题目---《SAP2000在高校教学中的应用及实例》
    报告人:马升东    题目---《工具革命与结构创新》
    报告人:戴夫聪    题目---《SAP2000 API——结构设计与分析的利器》
    报告人:李红星    题目---《SAP2000在电厂结构设计及研究中的应用》
    报告人:陈学伟    题目---《PERFORM-3D在超限高层建筑中的应用》
    报告人:周定松    题目---《成都双流国际机场T2航站楼多点时程分析》

【我的报告内容】

    报告人:陈学伟

    题目---《PERFORM-3D在超限高层建筑中的应用》

    内容简介:PERFORM-3D作为优秀的结构弹塑性分析软件在高层建筑结构中的应用不断发展。华南理工大学高层建筑结构研究所针对复杂高层建筑结构,采用基于性能的抗震设计方法。基于性能的抗震设计方法的关键在于合理地评估结构在大震作用下的弹塑性性能,PERFORM-3D在这方面提供好很好的手段。主要内容:(1)PERFORM-3D的使用情况介绍;(2)PERFORM-3D在高层建筑结构抗震分析中的应用:天朗海峰、中洲门架、盛德大厦;(3)PERFORM-3D在理论研究中的应用:振动台分析比赛,斜交网格结构弹塑性分析。

    报告人简介:陈学伟,1983年生,博士生,华南理工大学结构工程专业,曾任OKOK论坛编辑。参加过花园酒店白金五星级改造工程、天朗海峰工程、中洲观光门架工程、盛德大厦工程的结构分析,参加14届世界地震工程会议与日本防灾科技研究所举办的Blind-Analysis Contest比赛第三名。






点击下载文件:[论文]钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构非线性分析

【英文篇名】 Nonlinear analysis of huge oblique crossing lattice structure with concrete filled steel tube
【作者】 韩小雷; 唐剑秋; 黄艺燕; 季静; 陈学伟;
【英文作者】 HAN Xiaolei1; 2; TANG Jianqiu1; HUANG Yiyan1; JI Jing1; CHEN Xuewei1(1.School of Civil Engineering and Transportation; South China University of Technology; Guangzhou 510640; China; 2.State Key Laboratory of Subtropical Architecture Science; China);
【作者单位】 华南理工大学土木与交通学院; 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室;
【文献出处】 地震工程与工程振动 , Journal of Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 编辑部邮箱 2009年 04期  

期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 钢管混凝土; 巨型斜交网格结构; PERFORM-3D; 纤维模型; 非线性分析;
【英文关键词】 concrete filled steel tube(CFST); huge oblique crossing lattice structure; PERFORM-3D; fiber model; nonlinear analysis;
【摘要】 钢管混凝土巨型斜交网格体系作为筒中筒结构的外筒,使筒体结构具有很大的抗侧刚度,其抗震性能的研究是迫切的需要.本文根据基于性能的抗震设计方法,采用PERFORM-3D软件的纤维模型对超高层钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构进行了强震作用下的非线性分析,比较了结构在7、8、9度地震作用下的反应。结果表明该结构体系适用于较高抗震设防地区,为该结构体系的应用提供了依据。
【英文摘要】 In this paper,a huge oblique lattice structure with concrete filled steel tube is used as the outer tube of tube-in-tube structure.It is urgent to research the seismic performance of this structure system,which has large lateral stiffness.According to the performance-based seismic design method,the nonlinear analysis of a super high-rise huge oblique lattice structure with concrete filled steel tube under severe earthquake is conducted by using fiber model of PERFORM-3D procedure.The structural responses un...
【基金】 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室开放基金资助项目(2008KA01)
【DOI】 CNKI:SUN:DGGC.0.2009-04-011
【更新日期】 2009-09-22

祝贺我院韩小雷老师荣获华南理工大学第一届“我最喜爱的导师”的称号

韩小雷老师(左三)和颁奖嘉宾学生代表陈学伟(左四)


主持人访谈韩小雷老师

2009年9月9日, 华南理工大学第一届“我最喜爱的导师”颁奖晚会在励吾科技大楼国际会议厅举行。此次活动经过同学们网上投票和现场投票两个环节的评选,一共有24名教师获奖和11名教师获得提名奖。其中,我院韩小雷老师得到广大同学的支持,荣获华南理工大学第一届“我最喜爱的导师”的称号。

据悉,“我最喜爱的导师”评选活动是共青团华南理工大学研究生团委重点推出的“五四青年月系列活动”的品牌活动之一,是我校和谐校园建设的一次生动实践,其目的在于通过广大研究生的积极参与,评选出大家喜爱的优秀导师,为我校教育教学树立榜样,展示我校教师的良好形象,增强师生间的融洽与和谐,实践“学术立校,人才强校,开放活校,文化兴校”的发展战略,为华工教育事业迈出新的步伐做出贡献,活动意义可谓深远。

09-09
13

自制Arduino机器车

暑假通过学习单片机,学到了很多电子的东西(入门级),制作了一个简单的机器小车dinocart,如图所示。
 
采用C++编程,代码比较简单,不需要汇编的基础也行。小车蓝牙无线控制,两个电机,自制驱动板,自制四按键盘,LCD与蓝牙接口板,还有红外线寻迹器,蜂鸣器。基本上了解了H桥的工作原理,市场上的驱动板比较好,但比较贵,去市场买一个IC(L293D)才3元,超便宜。键盘是采只用了一个analog口,改用电阻实现不同按键的识别。C++代码如附件。以前的编程都是电脑里面的东西,现在通过单片机的编程可以实现模拟环境与物理环境的连接,红外传感器是把物理环境的信息变成虚拟的信息,而驱动电机,蜂鸣器等就是把虚拟的信息变成物理环境。提供一下我做的寻迹小车的录像,呵呵,小车比较笨,可见程序与硬件还不太好。


点击下载此文件:dinocart.cpp

09-08
26

暑假入门学习单片机arduino

暑假期间除了做工程以外,还学了一门专业以外的东西,也就是单片机arduino。在淘宝上买了一个arduino初级版,这是意大利人开发的开源版,基于C语言编程的,专业以外的人学习起来不那么费劲。国产的版子做得不错,如图所示。我用初级焊工焊了一个单片机入门板,麻雀虽小但五脏俱全,一排彩色的LED灯,三个独立按钮,一个烽鸣器,一个滑动电阻(输入),这个小板可以做很多单片机小试验了。

                        arduino小板                                    自制单片机小小学习版
背面可见我的焊接技术很烂了。我做了一个LED的测试,转动变阻器,读取电信号,信号强则亮灯多,如图所示。

               很烂的焊工                                           彩色LED BAR 测试,很靓
我还买了一片16元的LCD屏,做一些LCD屏的控制测试,如图。经过入门级的单片机学习,基本了软硬件控制的基本原理的基本部分,非常基本,呵呵。单片机很好玩,接下来可以做小车,机器人什么的,有空再说了,不能再玩了,开学了,得投入学习当中。

        自制ARDUINO的LCD扩展板           蓝色背光LCD测试,www.dinochen.com

09-08
26

[投票]我的博客参与比赛!

最近,中国科协与新浪网共同主办一个名为“首届全国科学博客大赛”,我荣幸地被中国土木工程学会推荐参与其中,以下是该比赛的网站链接:http://card.cast.org.cn:8008/blog/showblogs.asp?kinds=4,我的博客是属于工程类的,呵呵。希望喜欢我的博客的朋友多多投票!我的博客的投票地址是:http://card.cast.org.cn:8008/blog/vote.asp?users=103,只需要输入验证码就可以投了。谢谢大家参与,以后写多点博文答谢大家。

以下是活动的细节,有兴趣的朋友也可以参加喔!

  一、活动名称:
  首届全国科学博客大赛
  二、活动主题:
  学术创新与科学传播
  三、主办单位:
  主办单位:中国科学技术协会
  承办单位:中国公路学会、中国公路网
  主要合作网站:
  主办单位网站:中国科协网(www.cast.org.cn)
  平台技术支持:新浪博客(blog.sina.com.cn)
  网络宣传支持:中国互联网协会网络科普联盟, 中国科协所属全国学会网站,各省市(区)科协网站
  四、参赛范围:
  从事科学技术研究、教学和工程实践的科技工作者撰写的科学博客。全国各行业科技工作者,具有本科以上学历或中级以上职称的均         可参加。
  五、参赛博客主题内容:
  1.科研探索:科研过程中的创新观点和体会;
  2.教学心得:教学过程中的心得体会;
  3.论点评述:对学术观点的看法评价;
  4.名人院校:科学世界中的名人名校;
  5.八面来风:境外的科学发展动态以及其他与科学相关的内容。
  六、参赛方法:
        采用个人报名与团体推荐相结合的方式。
【个人报名】:以整体博客空间为一个参赛单位,每人限一个博客空间参赛。报名时提交一个博客网址和三篇博文。
【团体推荐】:由科研单位或学术团体推荐参赛博客,提供推荐单位和被推荐人的信息,确认分组。在大赛组委会确认推荐单位和被推荐人以后,被推荐人正式获得参赛资格,进入比赛。团体推荐要求一次性推荐五个以上博客。
【注意事宜】:
⑴比赛期间将参赛作品提交到新浪博客,以便接受投票。
⑵博客的内容符合活动主旨,不得违反国家的法律法规,不得发表或链接任何带有侮辱诽谤、种族歧视、色情、暴力或其它不良内容的文章。
⑶博客空间至少有10篇800字以上的原创文章,新开博客应在一个月内达到此标准。
⑷参赛博客应每月更新两次以上。
⑸参赛博客要体现交流和互动。即不仅自己写文章,也要对其他博客文章进行评价和交流,对网友的回复要有反馈。
⑹违规拉票、刷新流量等任何作弊行为,都将受到降低票数、取消参赛资格、取消获奖资格等不同程度的处罚。
⑺直接参与本次大赛的工作人员和特邀评委不得参赛。
  七、活动时间:
  征集阶段:2009年6月20日-8月31日
  评选阶段:2009年9月1日-9月20日
  公布获奖名单和颁奖仪式:2009年10月
在6月20日-8月31日期间,上传符合要求的博客作品,参与此活动。
  网友可以任选一个主题,参与大赛。鼓励图文并茂、音频视频的作品形式,如有转载应加以注明。
  八、奖项设置:
  ⑴科研:大奖十名,每位奖金为2000元。
  ⑵教学:大奖十名,每位奖金为2000元。
  ⑶工程:大奖十名,每位奖金为2000元。
  ⑷评论:大奖十名,每位奖金为2000元。
    ⑸最佳博文:大奖十名,奖金1000元;优秀奖三十名,入选论文集,赠送两册论文集。
    ⑹组织奖:十名。授予积极参与本活动的单位,根据推荐的参赛博客数量和质量确定。
  九、活动说明:
  ⑴评选标准:由网友和专家评审综合意见决出奖项。
  ⑵获奖通知:评选结果揭晓后,中国科协将按照参与网友所填写的联系方式通知中奖人。如因中奖人联系方式填写不完整、个人信息不准确而导致无法通知,视为自动弃奖。 
  注:本活动最终解释权归中国科协所有。

2009年8月14日,盛德大厦B栋(增建部分)的超限审查通过了!这个工程在我的暑假期间完成的,比起去年的天朗,这次使用PERFORM-3D做超高层结构的熟练程度有所提高,完成的时间还算可以。还补充做了底层不采用加固措施的方案的弹塑性分析,用来比较加固方案对抗大震的影响,在剪力墙弹塑性开展方面得到的验证,这也是本工程学习到的东西之一:合理弹塑性分析能反映加固改造措施的影响性。效果图如下图所示。

PERFORM-3D在分析带大量剪力墙的高层结构,具有很多优点,收敛性好是最重要的,如果收敛性不好,建立再好的弹塑性模型也是没有用的,出不了结果。其实,剪力墙的测量工具WALL GAGE为工程师提供剪力墙变形的直观数据——转角,而不是应力或应变的云图,工程师从转角判断弹塑性程序是最直观的,因为与试验所测的转角是对应的。PERFORM-3D即是科研型的软件也是工程型的工具!以后还需继续学习它。以下是大震时程分析得到的剪力墙变形测量图。

最近由于工程的需要,需要把MIDAS的结构模型进行转化,为什么不用MIDAS进行分析呢,因为我用ETABS比较熟,学习新软件需要花一些时间,于是我就把MIDAS转到ETABS了,后来一问我的李师兄(MIDAS牛人),他说现成没有转化工程从MIDAS到ETABS。时间紧任务急,马上动手自已研发一个简单版的MIDAS TO ETABS,暂时没有做界面,只是显示一下进度文本,如下图所示。

在开发的过程中,发现MIDAS的文本格式,MGT文件与SAP2000的S2K,ETABS的E2K文件一样好读,比较齐全,我喜欢。国内的PKPM需要学习的地方就是这个输出文本,现在的PKPM连STRU.dat都加密了,对于软件的长远发展,我觉这样并不是好事的。
有限元软件的文本格式往往规律性很强:
结点,几何单元,材料,截面,杆系,壳元,体元,荷载工况,点荷载,线荷载,面荷载,分析设置。。。。
读取MIDAS的主要参数后,转化成SAP2000的格式好办事,转成ETABS就有点难了,ETABS的格式与楼层为坐标参考,有点难度。需要花一些时间了解跨层构件的设置就可以把问题解决了。导出成功后的模型如下图所示,开心!
总结经验:欲速则不达,求人不如求已,先分析后动手,多尝试耐心点!
还有一句:编程是一个很好的工具,让电脑有效率的办事!
至今可以我能转化的结构有:
[1].PKPM2006→ETABS
[2].ETABS→SAP2000
[3].PKPM2006→SAP2000
[4].MIDAS→ETABS
[5].ETABS→OPENSEES
[6].ETABS→PERFORM-3D
除了[6],其它开发程序不高,只能用于个人的工程,唉。。。加油!有空得完善一下。呵呵!感谢李卫勇师兄的MIDAS指导。


点击下载文件:[论文]人行天桥振动时程分析方法的研究
【英文篇名】 THE RESEARCH OF TIME-HISTORY RESPONSE ANALYSIS OF FOOTBRIDGE VIBRATION BASED ON STIMULATION OF GROUP WALKING
【作者中文名】 蔡静敏; 陈学伟;
【作者英文名】 Cai Jingmin1 Chen Xuewei2 (1.Guangdong Mingdu Architecture and Design Company; Guangzhou 510000; China; 2. School of Civil Engineering and Transportation; South China University of Technology; Guangzhou 510640; China);
【作者单位】 广东名都设计有限公司; 华南理工大学土木与交通学院;
【文献出处】 钢结构, Steel Construction, 编辑部邮箱 2009年 07期  
期刊荣誉:ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【关键词】 人行天桥; 人行荷载; 人群走动仿真; 时程分析;
【英文关键词】 passenger footbridge; crowd-induced load; group walking stimulation; time-history analysis;
【摘要】 人行天桥在人群走动引起的振动作用下的舒适度成为评价人行天桥适用性的重要指标。现行规范给出的静力挠度控制并不能充分体现大跨度结构的正常使用要求。国外规程对楼板振动问题采用稳态响应分析方法,但该方法局限于平面规则、边界条件简单楼板,不适用复杂的楼板体系。根据人群的行走规律,对人群走动进行仿真的基础上编制了人行荷载时程生成程序,并采用人群行走致使天桥板面振动的时程分析方法,对特定边界条件、跨度及阻尼的天桥结构进行时程分析。最后将计算结果与人行荷载试验进行对比,表明该时程分析方法能较精确反映楼板人致振动的特性,并适用于任意形状及边界条件的楼板舒适度的评估。
【英文摘要】 Occupant comfort when footbridge systems are subjected to crowd-induced vibrations has become an important index to evaluate serviceability of structures. Control of static deflections stipulated in current code cannot sufficiently represent the serviceability requirements of long-span systems. Harmonic vibration analysis procedure is introduced by foreign code requirements to deal with floor vibrations, with the restriction to those with regular shapes and simple boundary conditions. This paper proposes a ...
【DOI】 CNKI:SUN:GJIG.0.2009-07-006

最近埋头于研究宏观单元与有限元程序的编程,长时间没有写博客,对不住各位网友啦!在研究生几年写了几个自已比较满意的前后处理程序,解决的很多工程问题,但是学术价值不高,只是学习的有限元软件的应用。后来,我明白的一个道理,学习有限元最好的方法之一就是编程把它实现,而且,在长期的学习OPENSEES与PERFORM-3D的过程中发现,看到国内外这个方面的差异。“国人应当自强!”,OPENSEES发展迅速,这也让人担忧,因为国内外这个差距会越来越大。于是我想我的博士论文的一个内容就是开发一个属于自已的有限元平台MESAP(Macro Element Structure Analysis Program),译意为:基于宏观单元的结构分析程序,“ME”又表达了是“自已”的东西,双重含义。
软件基于类来编写。可不断扩展单元库与材料本构库,配有图形化的前后处理,图形界面如图所示。算例结果如图所示。


现在的单元库已经有三种梁柱单元基于柔度法纤维单元,基于刚度法法纤维单元及基于柔度法的塑性铰单元。MESAP还具有两种剪力墙单元模型:三弹簧模型(TVLEM)与多竖向弹簧模型(MVLEM),MESAP的材料库具有多种材料模型,包括Kent-Park混凝土本构模型、Pinto钢筋本构模型,其滞回曲线与OpenSEES的对比如图所示,还有一些简单的塑性铰本构如修正Clough模型等。

近期对剪力墙与梁柱等宏单元进行充分的研究与对比,将写成系统的宏观单元研究论文发表至抗震相关的期刊,希望能发表成功。国内研究宏观单元现阶段大部分还是基于DRAIN,OPENSEES,CANNY,PERFORM-3D的等软件,自主研发的软件比较少,希望我在基于MESAP平台可以开发出更好更新的宏观单元,说实话,在OPENSEES里面开发单元实在太难了,在MESAP,自已的地盘很多约定简单,所以开发单元容易呀,呵呵。不过OPENSEES实在是太好的,还是有很多地方值得学习!
开发MESAP还需要发挥我开发前后处理的功夫,把界面与功能做完善,是目前我比OPENSEES先进的其中一点,呵呵(自吹自擂了),举个例子,在OPENSEES进行低周往复,位移控制流非常难写,我在MESAP就把位移控制加载所有重要因素写在一个界面里,只要这个界面输入完整,就可以完成一系列的位移加载,改动的话也很容易,这是我自已最喜欢的设计之一,界面如图所示。

继续努力,开发MESAP,这是第一阶段,未来的路还很长!!
期待MESAP的论文发表!!

学生的暑假又开始了,突然想写一些东西来纪念一下暑假。我的暑假总是比没放假还忙,上个暑假就是忙天郎海峰的分析了,累!脑子里整天想着要做一些事情。说正事,这个暑假又要忙工程项目分析了,这次是一个旧建筑的改建工程,需要对其进行弹塑性时程分析与抗震设计评估。我们从前年就开始采用PERFORM-3D这个功能强大的弹塑性分析程序,也对其做了便于工程应用的前处理开发。这个前处理程序ETP在这次工程应用中又得到了升级,更加人性化。(我个人觉得而已),刚好生逸与肥烽去实习了,主要的工作就交给了我与阿牛了。不过,生逸还是在ETABS下了很多功夫的。弹性分析的就交给阿牛了,阿牛还负责ETABS向PERFORM导入的改模型工作,(不是所有的ETABS模型都能导入PERFORM的,有很多个人的约定在里面,按规则建模就可以了,规则真是太重要了)。以下是我们几个人的帅照。

经过几天的建模与几个研一的学生的配筋输入后,ETP模型建成了,这次模型加入了很多弹性的次梁构件,加快计算速度。ETP也升级了。如下图所示,ETP的界面。

导出模型以后,在PERFORM-3D的界面打开,得到一个非常漂亮的模型,导成功好,非常地开心。因为这个模型比上次几个都比较复杂,梁与剪力墙比较多,真实的工程结构,而且每梁每墙每柱的配筋都是人工输入的,不是计算得到的。

ETABS TO PERFORM-3D的一个强大的功能就是把划分定义好的柱纤维截面导入PERFORM-3D,这个也是PERFORM-3D最难做的一部分,这也是我开发ETP的目的。PERFORM-3D输入截面真的是很不方便。以下就是ETP的纤维与PERFORM的截面的界面,可见到了PERFORM就只有数字了,数字太多容易出错。

两年一度的日本防灾科技研究所主办的振动台试验分析比赛(BLIND ANLAYSIS CONTEST)第二届成功举办。

这比赛的主要目是促进结构弹塑性分析计算机方法的发展。在上一届分析比赛中,各国学者使用不同的构件单元理论(主要是以宏观单元理论为主)对结构进行分析,将分析结果在14WCEE发表了,使我大开眼界,在14WCEE的会议上我认识了很多新方法新理论,包括CSA分析法(混合数值模拟)。上次比赛我也获得了一点好成绩。2009年的这一次比赛同样采用钢框架结构,不同之处是加了粘滞阻尼器和钢阻尼器(也称防屈曲支撑),使结构动力分析上增加了一些难度。本来想采用我熟悉的OPENSEES进行分析,但发现在粘滞阻尼器的分析结果上有些问题,因此,我采用工程商业程序PERFORM-3D进行分析。这次分析大约花了1个月的时间,仔细的建模,终于今天向网站提交了结果,轻松了一口气。

perform-3d模型,大大提高了模型的复杂程度

这个比赛非常有意义,有以下三种收获:第一,学习弹塑性分析方法及理论,第二,采用OPENSEES与PERFORM,并进行对比,第三,为了方像PERFORM-3D的建模,采用ETABS TO PERFORM-3D程序,并进行一定的改良,ETABS TO PERFORM-3D现在变成可以导出OPENSEES了,以后大大方便了OPENSEES的建模。

Etabs to Perform-3D程序提供了OPENSEES的输出接口.

点击下载文件:[论文]基于风洞试验的超高层建筑结构风振时程分析
【中文篇名】 基于风洞试验的超高层建筑结构风振时程分析  
【英文篇名】 Research of Wind-induced Vibration Analysis for Ultrahigh-rise Buildings Based on Wind Tunnel Test
【下载频次】
【作者】 何伟球; 陈学伟; 韩小雷;
【英文作者】 He Weiqiu1 Chen Xuewei2 Han Xiaolei2(1、Guangdong Dacheng Zhujian Engineering Design Institute Co.LTD Guangzhou 510640; China; 2、Tall Building Structure Research Institute; School of Civil Engineering and Transportion; South China University of Technology Guangzhou 510640; China);
【作者单位】 广东省大成注建工程设计有限公司; 华南理工大学土木与交通学院高层建筑结构研究所;
【文献出处】 广东土木与建筑 , Guangdong Architecture Civil Engineering, 编辑部邮箱 2009年 02期  
期刊荣誉:ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 高层建筑; 风振响应; 时程分析; 舒适度评估;
【英文关键词】 ultrahigh-rise building; wind-induced vibration; time-history analysis; comfort evaluation;
【摘要】 目前超高层建筑结构风振分析常采用的是规范的简化理论方法和基于风洞试验方法频域方法,随着结构体型的复杂化或周边建筑对风场有明显干扰时,进行结构风振时程分析是更为简单直接有效的方法。本文通过编程实现生成风洞试验中风荷载时程数据并导入有限元分析软件进行结构的时程分析,获得整体结构位移、内力以及加速度时程等重要数据,为规范方法不适用的超高层建筑结构风振响应分析及舒适度评估提供了可行的方法。
【英文摘要】 Nowadays,simplified theory method from design codes and frequency domain method based on wind tunnel experiment method are widely used.As to the complication of the structures or obvious disturbance of the surrounding buildings to the wind field,time-history analysis of wind-induced vibration is suggested as a more simple,direct and effective method.In this paper,wind-induced vibration response analysis is carried out to the ultrahigh-rise structure of Synonym Haifeng.The important data of the displacement ...
【DOI】 CNKI:SUN:GDTM.0.2009-02-003
【更新日期】 2009-06-09
【分类号】 TU973.2
【正文快照】 1工程概况某超高层建筑结构总高度185.2m,平面26.1m×28.9m,高宽比为7.1;采用现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构,其中中部闭合式核心筒剪力墙及四周角部剪力墙直接落地,部分剪力墙在首层通过梁式转换结构直接支承于框支柱。结构自振周期接近5s,且周围建筑对风场干扰明显,结构体

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2009年6月10日晚上7:30,华南理工大学2009“感动华园”大学生年度人物颁奖典礼在北校区励吾楼国际会议厅隆重举行。本次活动由党委宣传部、校团委、党研究生工作部主办,校学生会、校研究生会承办,招商地产、智联招聘给与了全程合作与帮助。



帖一张我获奖的照片,难得与我们的赵书记一起合照

“感动华园”大学生年度人物评选是我校一年一度的大型活动之一,而每一次的成功举办都受到了全校师生的广泛关注与支持,这让来自华工学子自身的感动继续流传;活动的主旨在于挖掘我们身边的先进个人典型,以他们为榜样传递感动,传递温暖,更充分的展现华工精神,塑造华工校园文化。舞台在灯光的交错下显得肃穆,激昂的旋律透着青春的热度,一段开场视频让我们目睹了2009“感动华园”大学生年度人物获奖者的独特风采。随后,校党委副书记张振刚教授、招商地产企业领导胡建新先生相继发言,他们对华工学子的优良传统及所取得的成绩给与了充分的肯定,还提出新的希望并预祝此次活动圆满成功。紧接着,2009“感动华园”大学生年度人物获奖者揭晓了。倡导文明的清明义工队,“22年的清明节都在火葬场做义工,22年的付出无怨无悔,他们用行动践行志愿者无私奉献的精神,传承、发扬了华工人不怕苦不怕累永不放弃的精神”。自强自立的彭劲,虽然患有先天小儿麻痹症,但他用努力进取的意志让所有人动容,他用坚强与不屈的奋斗成就了一个标准的三好学生;“上天没有给他可自由奔跑的双足,而他用一步步坚实的脚印完成了飞跃”。永不言弃的李齐政是跑道上的飞人,“他如离弦之箭,膝骨的病痛和物理治疗的苦楚随着耳边的风向后疾驰,执着的追求注定了百米飞人像木棉一样的绚烂”。学海勇士胡大为,无数个平凡的日夜遨游于科研的天空,“7年的岁月他用艰辛和耐心换来了丰硕的成果,他用付出与科研成果为母校争得了荣誉,为祖国的科技事业奉献毕生是他庄严的誓言”。生命勇者蒲少涛,虽然尿毒症的病痛让他绿色迷彩的梦想破灭,然而他却“以知识和智慧回敬病魔,用爱心与温暖回报滴水之恩”,他在命运的战场里放飞爱与希望。音乐天使郭玉婷,用爱的音符将欢乐带到塞舌尔,“她用自己的青春灌溉着那片贫瘠的土地和孩子们渴望的眼睛”,她奉献的快乐是超越肤色的大爱。爱的使者郭显磊,贫苦的家庭条件从未让他因此而退却,他用“怀着对社会感恩的心,在汶川默默地将爱传递。”情深意重张俊坚,两年里一直帮助两个学习有困难的留学生,“他花自己的时间,担当起别人的前途”,他诠释着“中华文化中‘同窗’的含义,既现手足深情,更显大国风范”。义无反顾王业斌,他是红十字会骨髓库志愿者之一,他用生命延展生命,他用爱心展现特有的人格品质。勇攀高峰陈学伟,建筑师是他的梦想,汶川地震是他心灵的创伤,他致力于抗震领域的研究,用自己坚定地脚步在科研的路上前进。颁奖典礼的最后,包括获得提名奖在内的所有“感动华园” 大学生人物一起为观众献上精心准备的诗朗诵。正如获奖者诗歌朗诵《感动华园·青春无悔》中说的那样,“相同的年华,不同的人生”,既然我们相遇在华工美丽的校园,那就用爱和温暖来填充这段共同的时光。

感言:获得该荣誉,感谢我的爸爸妈妈,感谢韩老师、季老师、郑宜师兄、陈昕老师,感谢一起奋斗在研究前线的师兄师姐师弟师妹们。还要感谢举办这个大型活动的学生会及百步梯的同学。