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SAUSG-Zeta是SAUSG系列软件中的消能减震结构非线性分析专用软件，因其方便的减震组建模方式、丰富的阻尼器类型、精确的非线性分析求解、全面的后处理结果等优点，已成为广大工程师进行消能减震结构分析的必备工具。针对工程师们在使用SAUSG-Zeta软件对减震结构建模分析时，遇到各种问题以致无法得到正常结果的情况，笔者将对以往咨询次数较多的减震结构问题进行说明。 问题1：新建墙板式阻尼器后初始分析的重力下变形和振型有误。 原因1：首层新建构件时，程序不会对底部节点自动约束，导致首层消能墙底部悬空。此时需手动约束消能墙底部节点，即可正常分析。 图1 墙板式阻尼器未约束首层节点 问题2：减震结构动力分析发散/结果异常。 原因2-1：速度型阻尼器未后装。在竖向荷载作用下，阻尼器水平向出现较大变形(1*10-2m)。将减震组放到最后一个施工阶段计算可模拟更真实的阻尼器施工顺序，得到合理的阻尼器变形结果，模型即可正常计算。 a)一次性施工 b)阻尼器后装施工 图2 重力荷载下的阻尼器竖向变形值 原因2-2：使用Kelvin模型模拟速度型阻尼器时，时间步长设置引起。中心差分格式是一种有条件稳定的分析方法，其稳定条件为最小时间步 a)Kelvin模型计算结果 b)Maxwell模型计算结果 图3 速度型阻尼器计算结果 问题3：阻尼器耗能较少/无耗能，如图4所示。 图4 减震结构能量图 原因3-1：消能器的耗能方向选择有误。程序的阻尼器可提供6个方向的参数设置，1、2、3分别对应阻尼器局部坐标系的X、Y、Z轴，U、R分别为平动、转动。若耗能方向设置有误，可能会引起阻尼器不耗能或耗能较少。可打开局部坐标系按钮确认耗能方向是否设置正确再分析，若有误可选中阻尼器进行构件转角的批量修改，也可在阻尼器参数定义对话框中修改参数到正确耗能方向。 图5 阻尼器耗能方向与局部坐标系示意 原因3-2：连接构件的刚度过小。连接构件是将阻尼器连接到主结构上的构件，若该构件的刚度过小，则结构在地震下的层间变形会有一部分被连接构件“吃掉”，如图6所示。建议使用线性弹簧模拟连接构件时，刚度设置在106kN/m及以上。 图6 阻尼器滞回曲线及其连接构件的X向变形 图7 能量图 问题4：减震结构的基底剪力比无控结构大，没起到减震作用？ a)无控结构 b)减震结构 c)楼层剪力 图8 无控结构与减震结构楼层剪力结果 原因4：阻尼器的剪力通过消能墙传到了基底，扣除消能墙上的剪力，主体结构框架柱上的总剪力是减小的，即阻尼器起到了减震作用。 图9 无控结构与主体结构框架住剪力结果 问题5：消能器验算结果和填入的设计信息（极限位移、极限速度）不一致。 原因5：程序验算时已自动根据规范要求（《建筑消能减震技术规程(JGJ 297-2013)》3.2.1条）对输入的阻尼器极限位移、极限速度除以1.2处理。 图10 消能器设计信息和验算结果 小结 本文分享了消能减震结构在SAUSG-Zeta中建模、分析、后处理结果查看常遇到的问题及原因，用户如遇相同情况可参考本文快速解决模型问题。 近期，SAUSG系列软件已经发布了2024版本，减震设计软件SAUSG-Zeta又进一步丰富了各项功能，包括一键生成消能子结构PMM曲线验算报告、导入导出减隔震装置等效刚度、减震方案对比、减震加固、减震结构韧性评价等，欢迎大家下载试用。 供稿丨洪露露 审稿丨刘孝国、侯晓武 编辑丨王蕊 责编丨周婷婷 |
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