广厦建筑结构弹塑性静力和动力分析软件gsnap说明书--第01章

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1、7GSNAP功能概述第1章GSNAP功能概述1GSNAP简介自1993年算起，广厦建筑结构CAD系列软件已经历了近二十年的开发和应用，现已形成一个面向民用和工业建筑结构设计、功能包括前处理、结构分析、后处理和基础CAD在内的集成化和智能化的多高层结构CAD，适用于多高层混凝土结构、多高层钢结构、钢-混凝土混合结构、混凝土-砖混合结构、空间钢构架、网架、网壳、无梁楼盖、加固结构、厂房、体育馆、多塔、错层、连体、转换层、厚板转换、斜撑、坡屋面、弹性楼板和局部刚性楼板等结构。到目前为止已被国内外7000多家设计单位正式采用，已成为国内两大主要的建筑结构CAD之一。建筑结

2、构弹塑性静力和动力分析软件GSNAP充分考虑建筑结构的特点，采用了通用计算和大量智能化技术，让不同层次的结构设计人员无论工程规模大小都能计算得到稳定可靠的弹塑性分析结果，从计算技术上保证了弹塑性分析手段可在建筑结构设计中广泛应用，减少了对国外计算软件的依赖，国外计算软件滞后的技术支持一直是弹塑性计算在我国广泛应用的障碍。建筑结构弹塑性静力和动力分析软件GSNAP是在建筑结构通用分析与设计软件GSSAP基础上，为满足设计单位弹塑性分析的要求而扩展开发的分析核心，它是一个力学计算部分采用通用有限元架构，同时又和结构设计规范紧密结合的建筑结构弹塑性分析软件。在程序结构的

3、组织上采用了通用有限元技术，使其在分析上具备通用性，梁柱采用纤维束模型，墙采用弹塑性壳模型，可以适用于任何结构形式。GSNAP与国内广泛应用的广厦建筑结构CAD相接，接力弹性分析GSSAP，完成了弹塑性分析和结果显示整个过程。目前建筑结构抗震设计仍主要基于小震下弹性分析结果，不能真实反映结构在“三个水准”下的结构抗震性能。准确的抗震性能计算应该增加基于弹塑性分析软件进行分析，才能真实模拟结构在大震下变形、屈服(损伤)、破坏、倒塌的过程，有针对性加强结构薄弱部位。同时，准确的抗震计算也有助于结构的优化设计，避免为了增加安全储备，不合理地加大截面，造成资源浪费。对于罕

4、遇地震作用下的结构弹塑性变形验算的方法，抗震规范5.5.3条给出了明确规定：对于不超过12层且刚度无突变的钢筋混凝土框架结构、单层钢筋混凝土柱厂房可采用简化分析方法，除此以外的其他建筑结构，均可采用弹塑性静力推覆分析方法或弹塑性动力时程分析方法。针对这样的要求，结合广东省建筑设计研究院多年大量超高超限工程的弹塑性分析经验，把弹性通用计算GSSAP扩展成弹塑性通用计算GSNAP，GSNAP软件提供了两种空间模型弹塑性分析方法，一种是弹塑性静力推覆分析方法(ElastoPlasticPushOverAnalysis)，另一种是弹塑性动力时程分析方法(ElastoPla

5、sticDynamicAnalysis)。常规结构都可采用静力推覆分析，原因如下：1)适用150m以下以第1振型破坏为主的结构；2)计算目标可控：顶点位移荷载曲线对错容易判定；深圳市广厦软件有限公司7GSNAP功能概述1)软件成熟：设计人员很方便复核计算结果。大型、复杂结构和隔震消能结构可采用弹塑性动力时程分析，原因如下：1)能反映高阶振型的破坏；2)可根据场地选择合适的地震波。用户所选天然波要满足规范相关要求。1GSNAP在设计中的应用指导弹塑性分析的目的是了解结构的抗震性能，得到结构在罕遇地震下的抗倒塌能力，设计中有如下5种用途：1)弹塑性最大层间位移角是否满

6、足规范要求；2)确定结构的薄弱层；3)确定薄弱构件；4)隔震计算；5)消能计算。我国现行规范中规定的弹塑性阶段设计主要是指弹塑性阶段的变形验算，也就是说需要将GSNAP计算得到的结构在罕遇地震作用下最大层间位移角与规范所规定的层间位移角限值进行比较，满足限值要求则通过弹塑性阶段的变形验算。1.1弹塑性最大层间位移角是否满足规范要求GSNAP弹塑性动力时程分析得到罕遇地震作用下最大层间位移角的步骤如下：1)选择多条天然地震波或人工地震波；2)通过GSNAP计算得到每条地震波作用下各个结构楼层的最大层间位移角，进而得到多条地震波的平均层间位移角；3)通过平均最大层间位

7、移角确定结构的薄弱楼层；4)将薄弱楼层的平均层间位移角与规范限值进行比较，确定是否满足规范要求。《建筑抗震设计规范》中对于弹塑性时程分析的地震波选择原则并没有明确规定，设计人员可参考抗规5.1.2条的规定选取弹塑性时程分析的地震波：“应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3，多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。”对于一些结构的弹塑性反应明显较小的地震波应该剔除。GSNAP弹塑性静力推覆分析得到罕遇地震作用下最大层间位移角的步骤如下

8、：1)选择