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1　绪论1

1.1　地震灾害和抗震工程1

1.1.1　我国的地震灾害1

1.1.2　我国抗震工程的发展1

1.2　性能化抗震设计2

1.2.1　性能化抗震设计的概念2

1.2.2　基于位移、能量的抗震设计方法5

1.2.3　结构弹塑性分析与性能化设计的关系7

1.2.4　结构弹塑性分析的未来发展8

2　建筑结构弹塑性分析的理论基础9

2.1　概述9

2.2　框架结构的弹塑性有限元模型10

2.2.1　恢复力模型概述10

2.2.2　基于材料的模型16

2.2.3　基于截面的模型18

2.2.4　基于构件的模型29

2.3　剪力墙结构的弹塑性有限元模型30

2.3.1　微观模型（分层壳模型）31

2.3.2　等效梁模型35

2.3.3　等效桁架模型35

2.3.4　三垂直杆元模型36

2.3.5　多垂直杆元模型36

2.4　静力弹塑性分析37

2.4.1　静力弹塑性分析方法的提出与发展37

2.4.2　静力弹塑性分析的基本原理38

2.4.3　几种常见的静力弹塑性分析方法48

2.4.4　静力弹塑性分析方法的优缺点50

2.4.5　基于多点位移控制的推覆分析算法51

2.5　动力弹塑性时程分析56

2.5.1　动力弹塑性分析的基本原理57

2.5.2　弹塑性时程分析的地震波输入选择63

2.5.3　地震动强度指标67

2.5.4　逐步增量时程分析（IDA）83

3　弹塑性分析在ABAQUS上的实践105

3.1　ABAQUS软件简介105

3.1.1　ABAQUS的求解模块105

3.1.2　BAQUS的建模方式106

3.2　ABAQUS的纤维杆件模型107

3.2.1　ABAQUS纤维杆件模型介绍107

3.2.2　用户自定义材料在ABAQUS纤维模型中的使用实践108

3.2.3　PQ-Fiber提供的材料模型简介112

3.2.4　pQ-Fiber分析实例115

3.3　ABAQUS的剪力墙模型117

3.3.1　ABAQUS中钢筋混凝土剪力墙建模的基本方法117

3.3.2　ABAQUS自带的混凝土本构模型121

3.3.3　用ABAQUS进行剪力墙分析的实践125

3.4　ABAQUS的显式和隐式计算127

3.4.1　概述127

3.4.2　ABAQUS/Standard隐式直接积分算法127

3.4.3　ABAQUS/Standard的求解控制127

3.4.4　ABAQUS/Explicit显式直接积分算法128

3.4.5　算法比较129

3.5　工程实例介绍130

3.5.1　工程概况130

3.5.2　分析模型131

3.5.3　地震波的选用133

3.5.4　结构模型的模态133

3.5.5　结构弹塑性响应历程分析138

3.5.6　ABAQUS建模时应注意的几个问题141

4　弹塑性分析在MSC.MARC上的实践143

4.1　MSC.MARC软件简介143

4.2　基于MSC.MARC的纤维模型143

4.2.1　THUFIBER程序简介143

4.2.2　THUFIBER中的钢筋本构模型144

4.2.3　THUFIBER中的混凝土本构模型147

4.2.4　THUFIBER的模型验证及应用152

4.2.5　THUFIBER程序使用示例154

4.3　基于MSC.MARC的分层壳模型163

4.3.1　概述163

4.3.2　分层壳模型中的混凝土模型163

4.3.3　分层壳模型中的钢筋模型163

4.3.4　分层壳模型的验证及应用164

4.3.5　分层壳模型使用示例169

4.4　MSC.MARC的接触与岩土模型202

4.4.1　MSC、MARC的接触模型202

4.4.2　MSC.MARC接触功能的基本流程203

4.4.3　MSC.MARC的岩土模型205

4.5　基于MSC.MARC的地震弹塑性分析208

4.5.1　工程应用一209

4.5.2　工程应用二212

4.5.3　工程应用三216

4.5.4　工程应用四219

4.5.5　计算分析示例223

5　基于SAP2000的弹塑性计算237

5.1　概述237

5.2　SAP2000的塑性铰238

5.2.1　SAP2000中的一般塑性铰238

5.2.2　SAP2000的特殊塑性铰240

5.2.3　SAP2000塑性铰属性定义242

5.3　计算模型示例243

6　建筑弹塑性分析的最新进展262

6.1　结构多尺度有限元计算方法262

6.1.1　引论262

6.1.2　多尺度模型界面连接方法与实现263

6.1.3　界面连接方法的验证265

6.1.4　钢-混凝土混合结构多尺度分析算例266

6.1.5　钢框架多尺度分析算例270

6.1.6　小结271

6.2　基于MSC.MARC的倒塌模拟271

6.2.1　倒塌模拟的实现方法272

6.2.2　框架结构倒塌模拟算例274

6.2.3　框架核心筒结构倒塌模拟算例276

6.2.4　砌体结构倒塌模拟算例277

6.3　基于倒塌的结构体系安全性研究279

6.3.1　第一代性能化抗震设计的局限和结构倒塌储备系数279

6.3.2　ATC-63报告建议的地震波数据库280

6.3.3　CMR分析的应用举例280

6.3.4　小结282

参考文献284