ANSYS高层建筑主体结构地震响应分析及优化(7)
2.3.2 ABAQUS
ABAQUS软件是由David Hibbitt等人于1978年成立了HKS公司后，开始开发的通用有限元程序。ABAQUS软件提供了混凝土三文实体单元，壳单元和梁单元。作为通用软件能直接完成钢结构非线性分析，但不能直接进行钢筋混凝土结构的动力响应分析。要想进行这类分析，必须进行二次开发，目前国内已经有研究人员开展了这方面的工作。
ABAQUS被广泛地认为是功能最强的有限元软件，可以分析复杂的固体力学结构力学系统，特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。如针对某一双塔连体高层结构工程，采用ABAQUS软件建立三文弹塑性仿真模型，并进行了中震地震作用下结构的弹塑性分析。通过对计算结果的分析整理，可初步掌握了该双塔连体结构在地震作用下的动力特性，为深化设计和加强薄弱部位提供了依据[24]。但是在已用PMCAD建模完成后，如果采用ABAQUS建模进行弹塑性分析，与EPDA的读取SATWE等生成计算模型相比，需要重新建模，实用性相对较弱。
2.3.3 ANSYS
ANSYS程序是一个大型通用的有限元计算机程序，其代码长度超过10万行，是到目前为止在世界范围内唯一通过ISO9001质量认证的计算机辅助工程设计分析类程序。它融结构、热力学、流体、电磁和声学等于一体，可广泛应用于核工业、铁路与交通公路、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车、电子与家电、国防军工、造船、生物医学、轻工业、地矿、水利水电以及土木建筑工程等方面的科学技术研究。
ANSYS程序中分析采用的有限元法是用计算机进行数值模拟计算的一种方法，包括连续体的离散化、加边界条件、求解方程组以及输出分析结果，主要用于非线性分析。如运用ANSYS对某复杂高层建筑结构进行模态分析及地震荷载作用下的时程分析，通过计算可得出结构的频率、振型、位移及内力，为结构设计提供了可靠的参考依据[25]。然而ANSYS没有自带的地震波库，如果要进行弹塑性时程分析，需要用户自定义地震波。这一点明显不如EPDA免费为用户提供了对应不同特征周期的三向地震波库使用方便。
除此之外，高层建筑结构设计专用程序很多，在此不再一一列举。对于体型复杂或结构布置复杂的高层建筑结构，应采用至少两个力学模型的结构分析程序进行整体计算，以保证计算的正确性。本文作为对高层建筑地震响应的分析研究，将采用ANSYS对EPDA部分计算结果进行辅助分析验算。
2．4 本章小结
（1）随着建筑结构软件在计算方法方面的不断发展，其计算精度也随之提高。
（2）弹塑性动力时程分析软件EPDA前、后处理功能强，采用完全空间化的计算模型，拥有较高的计算效率，应用范围广。
（3）EPDA软件与其他建筑结构分析软件相比，具有良好用户界面、前处理功能强、免费为用户提供三向地震波库等优点。
3 工程实例设计与分析
本工程为南京某36层高层住宅楼，采用PKPM系列CAD系统软件进行设计与分析，需要用到的PKPM系列中的软件包括结构平面计算机辅助设计软件PMCAD、高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE和弹塑性动力时程分析软件EPDA。其中，PMCAD是结构平面CAD设计软件，在PKPM系列中承担着为PK、TAT、SATWE、PMSAP提供平面数据的功能；SATWE是专门为高层结构分析与设计而开发的基于壳元理论的三文组合结构有限元分析软件；EPDA是多层及高层建筑结构弹塑性动力时程分析软件。
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