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CSI PERFORM 3D是一款專業強大的結構設計分析軟件,軟件提供建模功能、分析功能、行為檢查、性能平距等幾大功能,尤其在地震監測中占有重要的地位。
1、基于位移的設計
傳統的抗震設計是基于強度的,使用線性彈性分析。
既然強震下允許出現非彈性行為,這就不是完全合理的。
基于強度的設計只是間接地考慮了非彈性行為。
基于位移(或基于變形)的設計直接考慮了非彈性行為,使用非線性非彈性分析。
基于位移的設計認識到在強震中非彈性變形(或延性)比強度更重要。
PERFORM-3D提供基于位移的設計方法。
2、實現ASCE 41
在ASCE 41(既有建筑抗震修復)中規定使用非彈性分析來進行基于位移的設計。
ASCE 41 應用與既有建筑的修復,但這種方法可以應用于新建筑的設計。
PERFORM-3D實現了ASCE 41的方法。
然而, PERFORM-3D是一個實現基于位移設計的通用工具,并不局限于ASCE 41。
3、能力設計
結構在地震中的響應,無論是彈性的還是非彈性的,都是高度非確定性的。
能力設計是一種合理方法來改進結構在強震作用下的響應,審慎控制結構的行為。
能力設計控制結構的非彈性行為,允許非彈性行為出現在設計師選定的部位,在這些部位,結構構件被設計為延性,結構的其余部分基本保持彈性,可以是很小的延性。
這種控制行為的方法提高了可靠度,減少了破壞的數量,并能降低建造成本。
PERFORM-3D允許用戶使用強度設計原則。
1、通過基于變形或強度的限制狀態對復雜結構(其中包括剪力墻結構)進行非線性分析。
2、PERFORM-3D為用戶提供了一個強大的地震工程分析工具來進行靜力Pushover分析和非線性動力時程分析。
3、可以同時在一個模型中實現靜力或動力非線性分析,荷載可以任意順序施加,如完成動力時程分析后進行靜力Pushover分析。
4、PERFORM-3D為基于性能設計提供了強大的分析功能,其性能基于ATC-40,FEMA-356或ATC-440自動評價。
5、PERFORM 3D是一個致力于研究地震抵抗設計的非線性軟件工具。通過使用以變形為基礎或者強度為基礎的限制狀態來非線性分析復雜結構,包括錯綜布置的剪力墻結構。
6、模型數據可以從ETABS或者SAP2000導入。
7、支持多種類型單元,包括帶有節點區的梁、柱、支撐、開洞剪力墻、樓板、粘滯阻尼器和隔振器。
8、可以同時在一個模型中實現靜力或動力非線性分析。
9、荷載可以任意順序施加,例如動力地震作用的計算后進行靜力Pushover分析。
組件
在PERFORM-3D中,大多數元素由多個組件組成。例如,梁元件可以由幾個部件組成。
組件屬性所有非彈性部件具有基本相同的力 - 變形關系。這是一個基本的三線性關系,可以在PERFORM-3D中捕獲可選的強度損失。
滯后環可以改變非彈性部件的磁滯回線以考慮剛度退化。可以繪制循環以檢查其是否具有期望的形狀。
變形能力變形能力可以指定為非彈性部件,用于計算變形需求/容量比。變形能力可以指定最多5個性能水平。
需求/容量比
PERFORM-3D包括大量的組件,既無彈性又有彈性。在分析期間,D / C比計算如下:
計算非彈性分量的變形D / C比。
因此,可以檢查允許變得無彈性的部件,以確保它們具有足夠的延展性。
計算彈性部件的強度D / C比。
因此,可以檢查需要保持基本彈性的部件,以確保它們具有足夠的強度。
限制狀態
具有D / C比的部件的數量可以非常大。為了簡化決策,具有類似D / C度量的組件可以分組為限制狀態。示例D / C測量是剪切壁中的混凝土拉伸應變。每個極限狀態具有“使用率”,其是極限狀態中的任何分量的最大D / C比。對于滿足性能要求的結構,所有極限狀態的使用率不應超過1.0??蚣芙Y構簡單的幀結構由波束和列元素組成。梁和柱元件可以由各種部件組成,并且可以是彈性的或非彈性的??梢钥紤]或忽略P-δ效應。