[发明专利]基于OpenSees与MATLAB的逐步增量动力分析与数据处理方法

说明书

本发明公开了一种基于OpenSees与MATLAB的逐步增量动力分析与数据处理方法。本发明一种基于OpenSees与MATLAB的逐步增量动力分析与数据处理方法，包括：根据结构设计参数，建立OpenSees结构有限元分析模型；地震波文件名称命名，编写地震波列表；编写目标调幅峰值列表和地震动时间间隔列表；编写OpenSees输出的数据文件名称命令流；编写OpenSees加载地震波命令流；编写在计算不收敛时自动切换算法命令流；编写在倒塌临界状态分析终止命令流；编写MATLAB软件读取OpenSees软件输出数据并写入到Excel表格中的命令流。本发明的有益效果：本发明提出了一种基于OpenSees与MATLAB的逐步增量动力快速分析与数据处理方法，解决了在地震波切换、地震动峰值进行调幅时。

技术领域

本发明涉及工程领域，具体涉及一种基于OpenSees与MATLAB的逐步增量动力分析与数据处理方法。

背景技术

现代的抗震设计理论是从20世纪初才开始建立起来的。随着人们对地震动特性和结构动力特性理解的不断加深，结构抗震设计理论从最初的静力阶段和反应谱阶段，发展到动力阶段及目前的基于性能(PBSD)的抗震设计理论阶段。逐步增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis，IDA)方法是基于动力弹塑性时程分析，其基本思路是，对于某条特定的地震动输入，通过设定一系列单调递增的的地震强度指标IM(IntensityMeasure)，并对每个地震强度指标下的地震输入进行结构弹塑性时程分析，可以得到一系列结构的弹塑性地震响应指标DM(Damage Measure)，这样形成了一条IM-DM曲线(IDA曲线)。与静力弹塑性分析方法相比较，IDA方法是对结构在地震下的动力响应的模拟，故而可以避免静力弹塑性分析因简化而带来的问题。覆盖了从弹性到弹塑性直到结构动力失稳的反应全过程，同时能够反映出结构在不同强度等级地震下的地震需求能力和整体抗倒塌能力，并且还能够体现出结构的强度、刚度及变形的变化过程。

传统技术存在以下技术问题：

目前，商用软件如PKPM、盈建科、SAP2000、Perform3D等软件均可以进行时程分析，但是，不能批量化的进行逐步增量动力分析分析。商用软件每次只能分析一条地震波，等前一条波分析结束后，才能分析下一条波。而逐步增量动力分析分析需要对数十条地震波并且每条地震波调幅数十次进行分析，如20条地震波，每条地震波调幅20次，则需要分析400次，这对商用软件来说，如果一条一条地震波的手工输入，其工作量是十分复杂，浪费大量时间精力。另外，在数据输出方面更是繁杂，成千上万个输出文件堆积一起，无法快速寻找出有价值的数据指标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于OpenSees与MATLAB的逐步增量动力分析与数据处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于OpenSees与MATLAB的逐步增量动力分析与数据处理方法，包括：

根据结构设计参数，建立OpenSees结构有限元分析模型；

地震波文件名称命名，编写地震波列表；

编写目标调幅峰值列表和地震动时间间隔列表；

编写OpenSees输出的数据文件名称命令流；

编写OpenSees加载地震波命令流；

编写在计算不收敛时自动切换算法命令流；

编写在倒塌临界状态分析终止命令流；

编写MATLAB软件读取OpenSees软件输出数据并写入到Excel表格中的命令流。

在另外的一个实施例中，“根据结构设计参数，建立OpenSees结构有限元分析模型”具体包括：