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MATLAB弹塑性时程分析法编程

MATLAB弹塑性时程分析法编程
MATLAB弹塑性时程分析法编程

MATLAB编程:

format short g;

F(21,14)=0;

xg=[0 600 1100 1500 2100 2500 2900 350 2050 1500 1000 600 200 -700 -1300 -1700 -2000 -1800 -1500 -700 -250 200 -100 0 0 0];

xg1=xg*2200/max(xg);

xg2=diff(xg1);

f(14)=0;f(4)=9000;t=0.05;m=250;c=240;

for i =1:21

f(3)=xg2(i);f(1)=0.05*i-0.05;f(2)=xg1(i);

f(6)=-m*(f(3)-6*f(12)/t-3*f(11))+c*(3*f(12)+f(11)/2*t); f(5)=f(4)+6*m/t^2+3*c/t;

f(7)=f(6)/f(5);

f(9)=3/t*f(7)-3*f(12)-0.5*f(11)*t;

f(8)=6/0.05^2*f(7)-6/0.05*f(12)-3*f(11);

f(13)=f(2)+f(11);

f(14)=f(13)*m;

F(i,:)=f(1,:);

f(10)=f(10)+f(7);f(12)=f(12)+f(9);f(11)=f(11)+f(8);

if abs(f(10))>2&F(1,7)*f(7)>0

f(4)=0;

else f(4)=9000;

end

end

a=max(abs(F(:,13)));

b=max(abs(F(:,14)));

F

a

b

xlswrite('表格2.xls',F)

计算书:课程设计计算书(题二)

根据加速度调幅公式:m i a t a a a /)(max ,00*=

)/(29002902s mm Gal a m ==

得:29/)(222900/)(22000i i t a t a a =*= )(i t a =[0 600 1100 1500 2100 2500 2900 350 2050 1500 1000 600 200 -700 -1300 -1700 -2000 -1800 -1500 -700 -250 200 -100 0 0 0];

所以经调幅后为0a =[0 455.2 834.9 1138.5 1593.9 1897.5 2201.1 265.7 1556.0 1138.5 759 455.4 151.8 -531.3 -986.7 -1290.3 -1518 -1366.2 -1138.5 -531.3 -189.8 151.8 -75.9 0 0 0 ]

2.45502.455''1''2=-=-U U

7.3792.4559.834''2''3=-=-U U

依次类推可以求出地面运动加速度的差值。 因为km c

2=ζ , 08.0=ζ ,

m kN k /9000=, m s kN m /2502?=

代入可以算得m s kN c /240?=

一、表格第一行数据计算:

t c t m k K i i /3/62++=* , t=0.05s

代入得m N K i /623400=*

)△△2

/3()3/6(''''''''t U U c U t U U m P i i g i *++---=* N 113800-2.455250-=*=

**=i i P U K △△

mm K P U i i 18.0623400/113800/-=-==**△△

起始时刻时:0=U 0'=U 0''=U

因为'''2''3/6/6i i U t U t U U -*-*=△△

所以43205.0/)18.0(62''1

-=-*=U △ 2/'''''t U t U U i *+*=△△

所以8.102/05.0432'

1-=*-=U △

相对加速度=)/(0002''''s mm U U g =-=- 层间剪力=N U U m g

0)(''''=- 二、表格第二行数据计算:

18.012-==U U △

432''1''2-==U U △

8.10'1'2-==U U △

)/(7.3792.4559.8342''s mm U g =-=△

)2/3()3/6(''''''''t U U c U t U U m P i i i i g i *++---=*△△

=-250[379.7-6*(-10.8)/0.05-3*(-432)]+240*[3*(-10.8)+(-432)* 0.05/2]

=-753293N

mm K P U i i 21.1623400/753293/2-=-==**△△

因为'''2''3/6/6i i U t U t U U -*-*=△△

所以)432(305.0/)8.10(605.0/621.12''2

-*--*-*-=U △ =-312

)/(2s mm 2/'''''2t U t U U i *+*=△△

=-432*0.05-312*0.05/2=-29.4)/(s mm

相对加速度=''''U U g +

=455.2-432=23.2

)/(2s mm 层间剪力=)(''''U U m g +

=250*23.2=5800N

依次类推,每次以上一行的数据作为起始值来计算下一行的数值。可以得出所有数据。

考虑到此为假定的结构弹塑性恢复力模型,屈服后结构抗侧移刚度为0,卸载阶段又恢复为8000N/m,所以计算时当绝对值△U 大于2mm 时,要以ki=0N/m 代入计算即可。

输出结果:

层次分析法及matlab程序

层次分析法建模 层次分析法(AHP-Analytic Hierachy process)---- 多目标决策方法 70 年代由美国运筹学家T·L·Satty提出的,是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法论。吸收利用行为科学的特点,是将决策者的经验判断给予量化,对目标(因素)结构复杂而且缺乏必要的数据情况下,採用此方法较为实用,是一种系统科学中,常用的一种系统分析方法,因而成为系统分析的数学工具之一。 传统的常用的研究自然科学和社会科学的方法有: 机理分析方法:利用经典的数学工具分析观察的因果关系; 统计分析方法:利用大量观测数据寻求统计规律,用随机数学方法描述(自然现象、 社会现象)现象的规律。 基本内容:(1)多目标决策问题举例AHP建模方法 (2)AHP建模方法基本步骤 (3)AHP建模方法基本算法 (3)AHP建模方法理论算法应用的若干问题。 参考书: 1、姜启源,数学模型(第二版,第9章;第三版,第8章),高等教育出版社 2、程理民等,运筹学模型与方法教程,(第10章),清华大学出版社 3、《运筹学》编写组,运筹学(修订版),第11章,第7节,清华大学出版社 一、问题举例: A.大学毕业生就业选择问题 获得大学毕业学位的毕业生,“双向选择”时,用人单位与毕业生都有各自的选择标准和要求。就毕业生来说选择单位的标准和要求是多方面的,例如: ①能发挥自己的才干为国家作出较好贡献(即工作岗位适合发挥专长); ②工作收入较好(待遇好); ③生活环境好(大城市、气候等工作条件等); ④单位名声好(声誉-Reputation); ⑤工作环境好(人际关系和谐等) ⑥发展晋升(promote, promotion)机会多(如新单位或单位发展有后劲)等。 问题:现在有多个用人单位可供他选择,因此,他面临多种选择和决策,问题是他将如何作出决策和选择?——或者说他将用什么方法将可供选择的工作单位排序?

型钢框架混凝土核心筒和钢框架支撑核心筒结构弹塑性时程分析

型钢框架混凝土核心筒和钢框架支撑核心筒结构弹塑性时程分析

第十届中日建筑结构技术交流会南京 型钢框架一混凝土核心简和钢框架一支撑核心 简 结构弹塑性时程分析 王斌张翠强吕西林 同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学结构工程与防灾研究所 AbstraCt Currently noIllinear time llistory amlySis of seismic analysis of mgh-rise buildings has b een widely use 也 but itS amlysis methodS still rleed deVel 叩ment and improVement . Sino-Japanese S 饥Jctural Engine 甜ng Con6毒rence decided to iIlitiate a nonlinear time histo 呵analysis conlpmtive study in 20 l 2,and t11en organized eight corplofatio 璐at home and abroad for the same case study .In this paper ,the two cases , steel reinf .orced coIlcrete 丘arr 圮-concrete tIl_be smlcture and steel 台arIle-braced n|be s 仃uctllre ,were analyzed based on so 胁are NosaCAD20 l 0 and Midas Building respectiVely .The nonliTlear time 11istoD ,analysis with 7孕ound motio 璐、Ⅳas 训ed out under me rarely ear 廿1quake with inteIlsit),8.The def .0丌】[】ation and damage deVel 叩ment of the s 虮lctllre we 陀stlldied . Key 帅rds Hybrid stru 【c 咖; noIllinear ti 眦llisto 巧amlysis ; s eisIIlic perf .0nmnce 1引言 2012年中日建筑结构技术交流会中日双方研究决定进行中日高层建筑结构弹塑性时程的算例对 比分析活动,组织了国内外8家单位对相同案例进行分析比较【l 】。本文针对此次分析活动中2个案例: 钢框架.混凝土核心筒和钢框架.支撑核心筒结构,分别采用NosaCAD2010和Midas Building 有限元分 析程序建立整体结构模型。其中压弯构件采用纤维模型,梁采用塑性铰模型,支撑采用塑性 铰模型, 墙体采用非线性平板壳单元,以反映构件非线性复杂受力情况。通过8度罕遇烈度下7条地震输入的 弹塑性时程分析,研究了该案例结构的变形和破坏情况,探讨了弹塑性时程分析在实际工程中的应用 要点。 第一部分:型钢框架一混凝土核心筒结构 2.1工程概况 钢框架.混凝土核心筒结构共32层,结构总高度129m ,平面基本尺寸为48m×48m,首层5.0m , 其它层高均为4.Om 。楼板无大开洞,形成刚性横隔板,把核心筒与外框架联系在一起。核心筒采用普 通钢筋混凝土剪力墙,外框架由型钢混凝土柱和钢梁构成的组合结构框架,标准柱距为9.6、米,矩形 型钢混凝土柱直径从基底逐渐减少并延伸至屋顶,外框架梁采用焊接H 型钢梁与柱刚接,与核心筒墙 体铰接,其典型楼层布置和立面见图l 所示。 2.2计算分析程序和主要参数 采用No 鼢CAD20lO 分析程序对该结构进行弹塑性时程分析,对该结构抗震性能和抗震机理进行 研究。 2.2.1构件有限元模型 :, 梁柱杆单元采用三段变刚度杆单元模型,由位于中部的线弹性区段和位于杆两端的弹塑性段组成。 以受弯为主的钢梁和混凝土梁单元截面的弹塑性段弯矩一曲率骨架曲线分别采用二折线和三折线模型。 由于柱受双向弯矩作用,并到受轴力变化影响,柱单元弹塑性段采用纤维模型,钢和钢筋纤维采用理 235

matlab基础练习题带答案

Matlab 基础练习题 常量、变量、表达式 1、 MATLAB 中,下面哪些变量名是合法的?( ) (A )_num (B )num_ (C )num- (D )-num 2、 在MA TLAB 中,要给出一个复数z 的模,应该使用( )函数。 (A )mod(z) (B )abs(z) (C )double(z) (D )angle(z) 3、 下面属于MATLAB 的预定义特殊变量的是?( ) (A )eps (B )none (C )zero (D )exp 4、 判断:在MA TLAB 的内存工作区中,存放一个英文字符 'a' 需要占用1个字节,存放 一个中文字符‘啊’需要占用2个字节。( 错,都是2个字节 ) 5、 判断:MA TLAB 中,i 和j ( 对 ) 6、 判断:MA TLAB 中,pi 代表圆周率,它等于3.14。( 错,后面还有很多位小数 ) 7、 在MA TLAB 中,若想计算的5 1)3.0sin(21+= πy 值,那么应该在MA TLAB 的指令窗中 输入的MA TLAB 指令是__y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))_。 8、 在MA TLAB 中,a = 1,b = i ,则a 占_8__个字节,b 占_16_个字节,c 占________字 节。 9、 在MA TLAB 中,inf 的含义是__无穷大__,nan 的含义是__非数(结果不定)___。 数组 1、 在MA TLAB 中,X 是一个一维数值数组,现在要把数组X 中的所有元素按原来次序 的逆序排列输出,应该使用下面的( )指令。 (A )X[end:1] (B )X[end:-1:1] (C )X (end:-1:1) (D )X(end:1) 2、 在MA TLAB 中,A 是一个字二维数组,要获取A 的行数和列数,应该使用的MATLAB 的命令是( )。 (A )class(A) (B )sizeof(A) (C )size(A) (D )isa(A) 3、 在MATLAB 中,用指令x=1:9生成数组x 。现在要把x 数组的第二和第七个元素都 赋值为0,应该在指令窗中输入( ) (A )x([2 7])=(0 0) (B )x([2,7])=[0,0] (C )x[(2,7)]=[0 0] (D )x[(2 7)]=(0 0) 4、 在MA TLAB 中,依次执行以下指令:clear;A=ones(3,4); A(:)=[-6:5];这时, 若在指令窗中输入指令b=A(:,2)',那么,MATLAB 输出的结果应该是( ) (A )b = -3 -2 -1 (B )b = -2 -1 0 1 (C )b = -5 -1 3 (D )b = -5 -2 1 4 5、 在MA TLAB 中,A = 1:9,现在执行如下指令L1 = ~(A>5),则MATLAB 的执行结果应 该是L1 =___ 1 1 1 1 1 0 0 0 0___。

ABAQUS弹塑性时程分析注意事项

一、YJK转ABAQUS 1、YJK模型的合理简化 ⑴YJK的模型,如果存在次梁布置不规则、次梁与核心筒搭接不规则、次梁与核心筒开洞相交等情况,会造成模型转化失败,因此,转之前需对模型进行一些合理的简化,既要避免模型转化失败,同时尽可能保持原有模型的特性,防止简化过多,造成简化的模型与原模型在结构动力特性上差别较大,总之一句话,模型简化坚持“简单但不失真”的原则。 此过程不可能一蹴而就,需要反复尝试,简化从少入多,简化越少越好。 ⑵验证简化模型的有效性。 模型转过来以后并不是万事大吉,还需要对比模型进行检验。首先转成线弹性模型,此模型的目的就是采用ABAQUS分析模型的动力特性,查看YJK与ABAQUS两软件计算所得的质量与周期是否一致。若在误差允许范围内,则可进行下一步操作,反之,则需对简化的YJK模型就行修改。 ⑶模型验证有效后,下一步转成弹塑性时程分析模型。转弹塑性时程分析模型之前,有几个问题需要注意: ①关于楼板 楼板是采用刚性楼板还是采用弹性楼板,取决于楼板有没有缺失,若整层楼板开洞很小,且我们不关注楼板的应力状态,则分析时采用刚性楼板即可,后续abaqus弹塑性时程分析时不对楼板细分,会节约计算成本;反之,若楼板缺失严重,且楼板应力分布是重点关注的东西,则YJK要对板指定弹性板3或弹性板6或弹性模。后续ABAQUS分析时会对板就行细分。板内钢筋根据施工图进行确定,但目前导入ABAQUS却不能查看板内钢筋应力分布情况(此问题有待继续研究)。 ②关于梁柱 ABAQUS采用纤维单元进行模拟。梁柱内钢筋采用等效的矩形钢管进行模拟,后续可以查看钢筋的受压损伤因子与受拉损伤因子。梁柱单元细分数目可取2m。 ③关于材料强度 由于ABAQUS分析未考虑箍筋的作用。因此可通过取材料平均值来适当考虑箍筋对混凝土的约束作用。 ⑷参数设置成功以后即可计算,当然计算之前需对电脑进行设置,保证程序可以自动调入子程序。 ⑸ABAQUS分析结果查看,ABAQUS的默认历史时程输出只有能量的输出,我们关心的顶点时程位移曲线,层间位移角,基底剪力这些需要自己编写命令流输出,以供后续处理。 ⑹弹塑性时程分析报告编写 需要涵盖梁、柱、板、墙以及钢筋在大震下的应力分布情况。

层次分析法matlab程序

disp('请输入判断矩阵A(n阶)'); A=input('A='); [n,n]=size(A); x=ones(n,100); y=ones(n,100); m=zeros(1,100); m(1)=max(x(:,1)); y(:,1)=x(:,1); x(:,2)=A*y(:,1); m(2)=max(x(:,2)); y(:,2)=x(:,2)/m(2); p=0.0001;i=2;k=abs(m(2)-m(1)); while k>p i=i+1; x(:,i)=A*y(:,i-1); m(i)=max(x(:,i)); y(:,i)=x(:,i)/m(i); k=abs(m(i)-m(i-1)); end a=sum(y(:,i)); w=y(:,i)/a; t=m(i); disp(w);disp(t); %以下是一致性检验 CI=(t-n)/(n-1);RI=[0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.49 1.52 1.54 1.56

1.58 1.59]; CR=CI/RI(n); if CR<0.10 disp('此矩阵的一致性可以接受!'); disp('CI=');disp(CI); disp('CR=');disp(CR); end function AHPInit1(x,y) %层次分析的初始化 %默认只有两层x为准则数,y为方案数 %CToT为准则对目标生成的比较阵 %EigOfCri为准则层的特征向量 %EigOfOpt为选项层的特征向量 EigOfCri=zeros(x,1);%准则层的特征向量 EigOfOpt=zeros(y,x); dim=x;%维度 RI=[0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51];%RI标准%生成成对比较阵 for i=1:dim CToT(i,:)=input('请输入数据:'); end CToT %输出 pause, tempmatrix=zeros(x+1);

matlab经典习题及解答

第1章 MATLAB概论 1.1与其他计算机语言相比较,MATLAB语言突出的特点是什么? MATLAB具有功能强大、使用方便、输入简捷、库函数丰富、开放性强等特点。 1.2 MATLAB系统由那些部分组成? MATLAB系统主要由开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。 1.4 MATLAB操作桌面有几个窗口?如何使某个窗口脱离桌面成为独立窗口?又如何将脱离出去的窗口重新放置到桌面上? 在MATLAB操作桌面上有五个窗口,在每个窗口的右上角有两个小按钮,一个是关闭窗口的Close按钮,一个是可以使窗口成为独立窗口的Undock按钮,点击Undock按钮就可以使该窗口脱离桌面成为独立窗口,在独立窗口的view菜单中选择Dock ……菜单项就可以将独立的窗口重新防止的桌面上。 1.5 如何启动M文件编辑/调试器? 在操作桌面上选择“建立新文件”或“打开文件”操作时,M文件编辑/调试器将被启动。在命令窗口中键入edit命令时也可以启动M文件编辑/调试器。 1.6 存储在工作空间中的数组能编辑吗?如何操作? 存储在工作空间的数组可以通过数组编辑器进行编辑:在工作空间浏览器中双击要编辑的数组名打开数组编辑器,再选中要修改的数据单元,输入修改内容即可。 1.7 命令历史窗口除了可以观察前面键入的命令外,还有什么用途? 页脚内容1

命令历史窗口除了用于查询以前键入的命令外,还可以直接执行命令历史窗口中选定的内容、将选定的内容拷贝到剪贴板中、将选定内容直接拷贝到M文件中。 1.8 如何设置当前目录和搜索路径,在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么区别? 当前目录可以在当前目录浏览器窗口左上方的输入栏中设置,搜索路径可以通过选择操作桌面的file 菜单中的Set Path菜单项来完成。在没有特别说明的情况下,只有当前目录和搜索路径上的函数和文件能够被MATLAB运行和调用,如果在当前目录上有与搜索路径上相同文件名的文件时则优先执行当前目录上的文件,如果没有特别说明,数据文件将存储在当前目录上。 1.9 在MATLAB中有几种获得帮助的途径? 在MATLAB中有多种获得帮助的途径: (1)帮助浏览器:选择view菜单中的Help菜单项或选择Help菜单中的MATLAB Help菜单项可以打开帮助浏览器; (2)help命令:在命令窗口键入“help”命令可以列出帮助主题,键入“help 函数名”可以得到指定函数的在线帮助信息; (3)lookfor命令:在命令窗口键入“lookfor 关键词”可以搜索出一系列与给定关键词相关的命令和函数 (4)模糊查询:输入命令的前几个字母,然后按Tab键,就可以列出所有以这几个字母开始的命令和函数。 注意:lookfor和模糊查询查到的不是详细信息,通常还需要在确定了具体函数名称后用help命令显示详细信息。 第2章MATLAB矩阵运算基础 页脚内容2

层次分析法实现代码(MATLAB)

%% AHP weight calculation %%data input clc clear all A =[1 3 5 7 9 5;1/3 1 3 9 3 3;1/5 1/3 1 3 3 1/3;1/7 1/9 1/3 1 5 1/3;1/9 1/3 1/3 1/5 1 1/3;1/5 1/3 1 3 3 1]; %%Consistency calculation and weight vector calculation [n,n] = size(A); [v,d] = eig(A); r = d(1,1); CI = (r-n)/(n-1); RI = [0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59]; CR = CI/RI(n); if CR<0.10 CR_Result = 'pass'; else CR_Result = 'no pass'; end % % Weight vector calculation w = v(:,1)/sum(v(:,1));

w = w'; % % output disp('The judgment matrix weight vector calculation report:'); disp('coincidence indicator:');disp(num2str(CI)); disp('Consistency ratio:');disp(num2str(CR)); disp(' Consistency test results:');disp(CR_Result); disp('eigenvalue:');disp(num2str(r)); disp('weight vector:');disp(num2str(w));

静力弹塑性分析方法与与动力弹塑性分析方法的优缺点

静力弹塑性分析方法与与动力弹塑性分析方法的优缺点 Pushover)分析法 1、静力弹塑性分析方法(Pushover)分析法优点: (1)作为一种简化的非线性分析方法,Pushover方法能够从整体上把握结构的抗侧力性能,可以对结构关键机构及单元进行评估,找到结构的薄弱环节,从而为设计改进提供参考。 (2)非线性静力分析可以获得较为稳定的分析结果,减小分析结果的偶然性,同时花费较少的时间和劳力,较之时程分析方法有较强的实际应用价值。 2、静力弹塑性分析方法(Pushover)分析法缺点: (1)它假定所有的多自由度体系均可简化为等效单自由度体系,这一理论假定没有十分严密的理论基础。 (2)对建筑物进行Pushover分析时首先要确定一个合理的目标位移和水平加载方式,其分析结果的精确度很大程度上依赖于这两者的选择。(3)只能从整体上考察结构的性能,得到的结果较为粗糙。且在过程中未考虑结构在反复加载过程中损伤的累积及刚度的变化。不能完全真实反应结构在地震作用下性状。 二、弹塑性时程分析法

1、时程分析法优点: (1)采用地震动加速度时程曲线作为输入,进行结构地震反应分析,从而全面考虑了强震三要素,也自然地考虑了地震动丰富的长周期分量对高层建筑的不利影响。 (2)采用结构弹塑性全过程恢复力特性曲线来表征结构的力学性质,从而比较确切地、具体地和细致地给出结构的弹塑性地震反应。 (3)能给出结构中各构件和杆件出现塑性铰的时刻和顺序,从而可以判明结构的屈服机制。 (4)对于非等强结构,能找出结构的薄弱环节,并能计算出柔弱楼层的塑性变形集中效应。 2、时程分析法缺点: (1)时程分析的最大缺点在于时程分析的结果与所选取的地震动输入有关,地震动时称所含频频成分对结构的模态n向应有选择放大作用,所以不同时称输入结果差异很大。 (2)时程分析法采用逐步积分的方法对动力方程进行直接积分,从而求得结构在地震过程中每一瞬时的位移、速度和加速度反应。所以此法的计算工作十分繁重,必须借助于计算机才能完成。而且对于大型复杂结构对计算机要求更高,耗时耗力。 (3)对工程技术人员素质要求较高,工程应用要求较高。从结构模型建立,材料本构的选取、地震波选取,到参数控制及庞大计算结果的整理及甄别都要求技术人员具有扎实的专业素质以及丰厚的工程经验。

matlab经典编辑习题集及解答

第1章 MATLAB 概论 1.1 与其他计算机语言相比较,MATLAB 语言突出的特点是什么? MATLAB 具有功能强大、使用方便、输入简捷、库函数丰富、开放性强等特点。 1.2 MATLAB 系统由那些部分组成? MATLAB 系统主要由开发环境、MATLAB 数学函数库、MATLAB 语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。 1.4 MATLAB 操作桌面有几个窗口?如何使某个窗口脱离桌面成为独立窗口?又如何将脱离出去的窗口重新放置到桌面上? 在MATLAB 操作桌面上有五个窗口,在每个窗口的右上角有两个小按钮,一个是关闭窗口的Close 按钮,一个是可以使窗口成为独立窗口的Undock 按钮,点击Undock 按钮就可以使该窗口脱离桌面成为独立窗口,在独立窗口的view 菜单中选择Dock ……菜单项就可以将独立的窗口重新防止的桌面上。 1.5 如何启动M 文件编辑/调试器? 在操作桌面上选择“建立新文件”或“打开文件”操作时,M 文件编辑/调试器将被启动。在命令窗口中键入edit 命令时也可以启动M 文件编辑/调试器。 1.6 存储在工作空间中的数组能编辑吗?如何操作? 存储在工作空间的数组可以通过数组编辑器进行编辑:在工作空间浏览器中双击要编辑的数组名打开数组编辑器,再选中要修改的数据单元,输入修改内容即可。 1.7 命令历史窗口除了可以观察前面键入的命令外,还有什么用途? 命令历史窗口除了用于查询以前键入的命令外,还可以直接执行命令历史窗口中选定的内容、将选定的内容拷贝到剪贴板中、将选定内容直接拷贝到M 文件中。 1.8 如何设置当前目录和搜索路径,在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么区别? 当前目录可以在当前目录浏览器窗口左上方的输入栏中设置,搜索路径可以通过选择操作桌面的file 菜单中的Set Path 菜单项来完成。在没有特别说明的情况下,只有当前目录和搜索路径上的函数和文件能够被MATLAB 运行和调用,如果在当前目录上有与搜索路径上相同文件名的文件时则优先执行当前目录上的文件,如果没有特别说明,数据文件将存储在当前目录上。 1.9 在MATLAB 中有几种获得帮助的途径? 在MATLAB 中有多种获得帮助的途径: (1)帮助浏览器:选择view 菜单中的Help 菜单项或选择Help 菜单中的MATLAB Help 菜单项可以打开帮助浏览器; (2)help 命令:在命令窗口键入“help ” 命令可以列出帮助主题,键入“help 函数名”可以得到指定函数的在线帮助信息; (3)lookfor 命令:在命令窗口键入“lookfor 关键词”可以搜索出一系列与给定关键词相关的命令和函数 (4)模糊查询:输入命令的前几个字母,然后按T ab 键,就可以列出所有以这几个字母开始的命令和函数。 注意:lookfor 和模糊查询查到的不是详细信息,通常还需要在确定了具体函数名称后用help 命令显示详细信息。 第2章 MATLAB 矩阵运算基础 2.1 在MATLAB 中如何建立矩阵?? ? ???194375,并将其赋予变量a ? >> a=[5 7 3;4 9 1] 2.2 有几种建立矩阵的方法?各有什么优点? 可以用四种方法建立矩阵: ①直接输入法,如a=[2 5 7 3],优点是输入方法方便简捷; ②通过M 文件建立矩阵,该方法适用于建立尺寸较大的矩阵,并且易于修改; ③由函数建立,如y=sin(x),可以由MATLAB 的内部函数建立一些特殊矩阵; ④通过数据文件建立,该方法可以调用由其他软件产生数据。 2.3 在进行算术运算时,数组运算和矩阵运算各有什么要求? 进行数组运算的两个数组必须有相同的尺寸。进行矩阵运算的两个矩阵必须满足矩阵运算规则,如矩阵a 与b 相乘(a*b )

上海中心弹塑性时程分析报告

目录 1 工程概况 (64) 1.1工程介绍 (64) 1.2进行罕遇地震弹塑性时程分析的目的 (64) 2分析方法及采用的计算软件 (65) 2.1分析方法 (65) 2.2分析软件 (65) 2.3材料模型 (65) 2.3.1 混凝土材料模型 (65) 2.3.2 钢材本构模型 (66) 2.4构件模型 (66) 2.4.1 梁单元 (66) 2.4.2 楼板模型 (67) 2.5分析步骤 (67) 2.6结构阻尼选取 (67) 3 结构抗震性能评价指标 (68) 3.1结构的总体变形 (68) 3.2构件性能评估指标 (68) 4 动力特性计算 (69) 5 施工加载过程计算 (69) 5.1施工阶段设置 (69) 5.2施工阶段计算结果 (69) 6 罕遇地震分析总体信息结果汇总 (70) 6.1地震波选取 (70) 6.2基底剪力 (72) 6.3层间位移角 (74) 6.3.1 左塔楼 (74) 6.3.2 右塔楼 (78) 6.4结构顶点水平位移 (82) 6.5柱底反力 (85) 6.8结构弹塑性整体计算指标评价 (86) 7构件性能分析 (87) 7.1钢管混凝土柱 (87) 7.2斜撑 (87) 7.3连梁 (88) 7.3主要剪力墙 (89) 7.4钢梁的塑性应变 (96) 7.5楼板应力及损伤 (96) 8 罕遇地震作用下结构性能评价 (99)

1 工程概况 1.1 工程介绍 上海中心,地下5层,地上33层,结构总高度为180m;主体结构采用框架-核心筒体系,外框架为圆钢管混凝土柱、钢框架梁。 钢管混凝土柱截面为Φ1200x1140~Φ900x860。核心筒采用钢筋混凝土剪力墙体系,外墙厚750mm~400mm,内墙厚500mm~300mm,部分墙体内配置10mm厚钢板。在32层以下,结构由左右两个塔楼构成,中间通过钢梁及6-7层、17-20层两道“人”字形斜撑连接,斜撑截面为BOX 560x1060x80x80。 上部主体结构分析时,以地下室顶板为嵌固端。 图1.1 工程整体效果图(中间一栋) 主要构件信息: (1)框架柱均采用圆钢管混凝土柱,混凝土强度等级为C60。钢管为Q390。 (2)核心筒内连梁: ?上下纵筋配筋率各为1.0%; ?SATWE模型中有钢板的连梁需要考虑内嵌钢板(钢板尺寸20x600); ?核心筒内其他主梁:上下纵筋配筋率各为1.0%; (3)楼板(C40):单向配筋率为0.3%。 (4)剪力墙(C60): ?加强区(66m标高以下及巨型支撑层上下层(含支撑层)): ?暗柱纵筋配筋率为10%(含型钢); ?墙体的竖向和水平分布筋配筋率均为0.6%; ?其他区域(66m标高以上): ?角部及与巨型支撑连接处的暗柱纵筋配筋率为5%,其他暗柱1.6%; ?墙体的竖向和水平分布筋配筋率均为0.35%; 图1.2 标准层结构布置图 图1.3 abaqus整体模型图1.4 桁架层 图1.5 典型楼板单元剖分 1.2 进行罕遇地震弹塑性时程分析的目的 对此工程进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,以期达到以下目的:

基于Matlab的层次分析法及其运用浅析

基于Matlab的层次分析法及其运用浅析 本文通过使用Matlab软件进行编程,在满足同一层次中各指标对所有的下级指标均产生影响的假定条件下,实现了层次分析法的分析运算。本程序允许用户自由设定指标层次结构内的层次数以及各层次内的指标数,通过程序的循环,用户只需输入判断矩阵的部分数据,程序可依据层次分析法的计算流程进行计算并作出判断。本程序可以方便地处理层次分析法下较大的运算量,解决层次分析法的效率问题,提高计算机辅助决策的时效性。 标签:Matlab层次分析法判断矩阵决策 在当前信息化、全球化的大背景下,传统的手工计算已不能满足人们高效率、高准确度的决策需求。因此计算机辅助决策当仁不让地成为了管理决策的新工具、新方法。基于此,本文在充分发挥计算机强大运算功能的基础上,选用美国MathWorks公司的集成数学建模環境Matlab R2009a作为开发平台,使用M语言进行编程,对计算机辅助决策在层次分析法中的运用进行讨论。试图通过程序实现层次分析法在计算机系统上的运用,为管理决策探索出新的道路。 1 层次分析法的计算流程 根据层次分析法的相关理论,层次分析法的基本思想是将复杂的决策问题进行分解,得到若干个下层指标,再对下层指标进行分解,得到若干个再下层指标,如此建立层次结构模型,然后根据结构模型构造判断矩阵,进行单排序,最后,求出各指标对应的权重系数,进行层次总排序。 1.1 构造层次结构模型在进行层次分析法的分析时,最主要的步骤是建立指标的层次结构模型,根据结构模型构造判断矩阵,只有判断矩阵通过了一致性检验后,方可进行分析和计算。其中,结构模型可以设计成三个层次,最高层为目标层,是决策的目的和要解决的问题,中间层为决策需考虑的因素,是决策的准则,最低层则是决策时的备选方案。一般来讲,准则层中各个指标的下级指标数没有限制,但在本文中设计的程序尚且只能在各指标具有相同数量的下级指标的假定下,完成层次分析法的分析,故本文后文选取的案例也满足这一假定。 1.2 建立判断矩阵判断矩阵是表示本层所有因素针对上一层某一个因素的相对重要性的比较给判断矩阵的要素赋值时,常采用九级标度法(即用数字1到9及其倒数表示指标间的相对重要程度),具体标度方法如表1所示。 1.3 检验判断矩阵的一致性由于多阶判断的复杂性,往往使得判断矩阵中某些数值具有前后矛盾的可能性,即各判断矩阵并不能保证完全协调一致。当判断矩阵不能保证具有完全一致性时,相应判断矩阵的特征根也将发生变化,于是就可以用判断矩阵特征根的变化来检验判断的一致性程度。在层次分析法中,令判断矩阵最大的特征值为λmax,阶数为n,则判断矩阵的一致性检验的指标记为:

弹性、弹塑性时程分析法在结构设计中的应用.

弹性、弹塑性时程分析法在结构设计中的应用 杨志勇黄吉锋 (中国建筑科学研究院北京 100013 0 前言 地震作用是建筑结构可能遭遇的最主要灾害作用之一。几十年来,人们积累了大量的实测地震资料,这些资料多以位移、速度或者加速度时程的形式体现。与此相对应,时程分析方法也被认为是最直接的一种计算建筑结构地震响应的方法。但是,由于地震作用随机性导致计算结果的不确定性,弹性时程分析方法只是结构设计的一种辅助计算方法;虽然如此,抗震规范为了增强重要结构的抗震安全性,还是将弹性时程分析方法规定为常遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法;尤其是考虑了结构的弹塑性性能后,弹塑性时程分析方法更是被普遍认为是一种仿真的罕遇地震作用响应计算方法。 《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001第3.6.2,5.1.2, 5.5.1,5.5.2,5.5.3等条文规定了时程分析相关的内容。下面结合TAT,SATWE,PMSAP和EPDA等软件应用,探讨如何将弹性、弹塑性时程分析正确应用到结构设计中去。 1 弹性时程分析的正确应用 正确地在软件中应用弹性时程分析方法需要对规范的相关条文规定有正确的认识。以下几点是需要特别明确的: (1抗震规范第5.1.2条第3点规定,“可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值”。在设计过程中,如何实现“较大值”有不同的做法: 1设计采用弹性时程分析的构件内力响应包络值的多波平均值与振型分解反应谱法计算结果二者的较大值直接进行构件设计;2在实现振型分解反应谱方法时,放大地震力使得到的楼层响应曲线包住时程分析楼层响应曲线的平均值。

MATLAB习题及参考答案经典.doc

习题: 1, 计算?? ????=572396a 与??? ???=864142b 的数组乘积。 2, 对于B AX =,如果???? ? ?????=753467294A ,??????????=282637B ,求解X 。 3, 已知:?? ?? ? ?????=987654321a ,分别计算a 的数组平方和矩阵平方,并观察其结果。 4, 角度[]604530=x ,求x 的正弦、余弦、正切和余切。(应用sin,cos,tan.cot) 5, 将矩阵?? ?? ??=7524a 、??????=3817b 和??? ???=2695c 组合成两个新矩阵: (1)组合成一个4?3的矩阵,第一列为按列顺序排列的a 矩阵元素,第二列为按列顺序排列的b 矩阵元素,第三列为按列顺序排列的c 矩阵元素,即 ?? ??? ???? ???237 912685 574 (2)按照a 、b 、c 的列顺序组合成一个行矢量,即 []296531877254 6, 将(x -6)(x -3)(x -8)展开为系数多项式的形式。(应用poly,polyvalm) 7, 求解多项式x 3-7x 2+2x +40的根。(应用roots) 8, 求解在x =8时多项式(x -1)(x -2) (x -3)(x -4)的值。(应用poly,polyvalm) 9, 计算多项式9514124234++--x x x x 的微分和积分。(应用polyder,polyint ,poly2sym)

10, 解方程组???? ? ?????=??????????66136221143092x 。(应用x=a\b) 11, 求欠定方程组?? ? ???=???? ??5865394742x 的最小范数解。(应用pinv) 12, 矩阵???? ? ?????-=943457624a ,计算a 的行列式和逆矩阵。(应用det,inv) 13, y =sin(x ),x 从0到2π,?x =0.02π,求y 的最大值、最小值、均值和标准差。(应用max,min,mean,std) 14, 参照课件中例题的方法,计算表达式() 2 2 e 1053y x y x z ---=的梯度并绘图。(应用meshgrid, gradient, contour, hold on, quiver) 15, 用符号函数法求解方程a t 2+b*t +c=0。(应用solve) 16, 用符号计算验证三角等式:(应用syms,simple) 17, 求矩阵?? ? ? ??=2221 1211a a a a A 的行列式值、逆和特征根。(应用syms,det,inv,eig) 18, 因式分解:6555234-++-x x x x (应用syms, factor) 19, ? ??? ?? ?? =)sin()log(12 x x e x x a f ax ,用符号微分求df/dx 。(应用syms,diff) 20, 符号函数绘图法绘制函数x=sin(3t)cos(t),y=sin(3t)sin(t)的图形,t 的变化范围为[0,2π]。(应用syms,ezplot) 21, 绘制曲线13++=x x y ,x 的取值范围为[-5,5]。(应用plot) 22, 有一组测量数据满足-at e =y ,t 的变化范围为0~10,用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线,在图中添加标题-at e =y ,并用箭头线标识出各曲线a 的取值,并添加标题-at e =y 和图例框。(应用plot,title,text,legend) 23 24, x= [66 49 71 56 38],绘制饼图,并将第五个切块分离出来。

弹塑性时程分析

弹塑性时程分析方法将结构作为弹塑性振动体系加以分析,直接按照地震波数据输入地面运动,通过积分运算,求得在地面加速度随时间变化期间内,结构的内力和变形随时间变化的全过程,也称为弹塑性直接动力法。 基本原理 多自由度体系在地面运动作用下的振动方程为: 式中、、分别为体系的水平位移、速度、加速度向量;为地面运动水平加速度,、、 分别为体系的刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵。将强震记录下来的某水平分量加速度-时间曲线划分为很小的时段,然后依次对各个时段通过振动方程进行直接积分,从而求出体系在各时刻的位移、速度和加速度,进而计算结构的内力。 式中结构整体的刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵通过每个构件所赋予的单元和材料类型组装形成。动力弹塑性分析中对于材料需要考虑包括:在往复循环加载下,混凝土及钢材的滞回性能、混凝土从出现开裂直至完全压碎退出工作全过程中的刚度退化、混凝土拉压循环中强度恢复等大量非线性问题。 基本步骤 弹塑性动力分析包括以下几个步骤: (1) 建立结构的几何模型并划分网格; (2) 定义材料的本构关系,通过对各个构件指定相应的单元类型和材料类型确定结构的质量、刚度和阻尼矩阵; (3) 输入适合本场地的地震波并定义模型的边界条件,开始计算; (4) 计算完成后,对结果数据进行处理,对结构整体的可靠度做出评估。 计算模型 在常用的商业有限元软件中,ABAQUS、ADINA、ANSYS、MSC.MARC都内置了混凝土的本构模型,并提供了丰富的单元类型及相应的前后处理功能。在这些程序中一般都有专用的钢筋模型,可以建立组合式或整体式钢筋。 以ABAQUS为例,它提供了混凝土弹塑性断裂和混凝土损伤模型以及钢筋单元。其中弹塑性断裂和损伤的混凝土模型非常适合于钢筋混凝土结构的动力弹塑性分析。它的主要优

Matlab考题题整理带答案

MATLAB 考试试题(1) 产生一个1x10的随机矩阵,大小位于(-5 5),并且按照从大到小的顺序排列好!(注:要程序和运行结果的截屏) 答案: a=10*rand(1,10)-5; b=sort(a,'descend') 1.请产生一个100*5的矩阵,矩阵的每一行都是[1 2 3 4 5] 2. 已知变量:A=’ilovematlab’;B=’matlab’, 请找出: (A)B在A中的位置。 (B)把B放在A后面,形成C=‘ilovematlabmatlab’ 3. 请修改下面的程序,让他们没有for循环语句! A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]; [r c]=size(A); for i=1:1:r for j=1:1:c if (A(i,j)>8 | A(i,j)<2) A(i,j)=0; end end end 4. 请把变量A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]写到文件里(output.xls),写完后文件看起来是这样的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5.试从Yahoo网站上获得微软公司股票的2008年9月的每日收盘价。 6.编写M文件,从Yahoo网站批量读取60000.SH至600005.SH在2008年9月份的每日收盘价(提示:使用字符串函数)。 7. 将金牛股份(000937)2005年12月14日至2006年1月10日的交易记录保存到Excel中,编写程序将数据读入MATLAB中,进一步将数据读入Access数据库文件。 8.已知资产每日回报率为0.0025,标准差为0.0208,资产现在价值为0.8亿,求5%水平下资产的10天在险价值(Var)。 9.a=[1 2 3 4 5],b=a(1)*a(5)+a(2)*a(4)+a(3)*a(3)+a(4)*a(2)+a(5)*a(1).试用MATLAB中最简单的方法计算b,注意最简单哦。

层次分析法matlab程序举例

层次分析法程序举例: A=[1 1/7 1/5 2 4 1/3;7 1 3 5 5 3;5 1/3 1 5 5 3;1/2 1/3 1/5 1 2 1/3;1/4 1/5 1/5 1/2 1 1/5;3 1/3 1/3 3 5 1]; [v,d]=eig(A); eigenvalue=diag(d); lamda=max(eigenvalue); cil=(lamda-6)/5; crl=cil/1.26; w1=v(:,1)/sum(v(:,1)) 挑选合适的工作。经双方恳谈,已有三个单位表示愿意录用某毕业生。该生根据已有信息建立了一个层次结构模型,如下图所示。 程序: A=[1 1/7 1/5 2 4 1/3;7 1 3 5 5 3;5 1/3 1 5 5 3;1/2 1/3 1/5 1 2 1/3;1/4 1/5 1/5 1/2 1 1/5;3 1/3 1/3 3 5 1]; [v,d]=eig(A); eigenvalue=diag(d); lamda=max(eigenvalue); ci=(lamda-6)/5

cr=ci/1.26 w1=v(:,1)/sum(v(:,1)) B1=[1 1/4 1/2;4 1 3;2 1/3 1]; [v,d]=eig(B1); eigenvalue=diag(d); lamda=max(eigenvalue); cil1=(lamda-3)/2 cr1=cil1/0.52 b1w=v(:,1)/sum(v(:,1)) B2=[1 1/4 1/5;4 1 1/2;5 2 1]; [v,d]=eig(B2); eigenvalue=diag(d); lamda=max(eigenvalue); cil2=(lamda-3)/2 cr2=cil2/0.52 b2w=v(:,1)/sum(v(:,1)) B3=[1 1/2 2; 2 1 3;1/2 1/3 1]; [v,d]=eig(B3); eigenvalue=diag(d);

matlab例题

五、某公司投资2000万元建成一条生产线。投产后,在时刻t 的追加成本和追加收益分别为3/225)(t t t G ++=(百万元/年),3/218)(t t H -=(百万元/年)。试确定该生产线在何时停产可获最大利润?最大利润是多少? 提示:利用函数?=T G H t R 0t 20-d ))t (-)t (()((百万元),由于H (t )-G (t )单调 下降,所以H (t )=G (t )时,R (t )取得最大利润。 5.解:构造函数f(t)=H(t)-G(t)=13-t-3t 2/3=0 ; 令t 1/3=x,则f(t)=-t 3-3t 2+13 可得矩阵P=[-1,-3,0,13] 求最佳生产时间的源程序如下: p=[-1,-3,0,13]; x=roots(p); t=x.^3 运行结果如下: t = 3.6768 +21.4316i 3.6768 -21.4316i 4.6465 再分别将t 的三个值带入函数f(t),比较大小后,得到最大利润与最佳生产时间。 求最大利润的程序代码如下: ① t=3.6768 +21.4316i; x=0:0.01:t; y=13-x-3*x.^(2/3); trapz(x,y) 运行结果: ans = 25.2583 ② t=3.6768 -21.4316i; x=0:0.01:t; y=13-x-3*x.^(2/3); trapz(x,y) 运行结果: ans = 25.2583 ③ t=4.6465; x=0:0.01:t; y=13-x-3*x.^(2/3); trapz(x,y) 运行结果: ans = 26.3208 比较以上三组数据,可知最佳生产时间t=4.6465年,可获得的最大利润 26.3208(百万元/年)。 clear; close; fplot('18-t^(2/3)',[0,20]);grid on;hold on; fplot('5+t+2*t^(2/3)',[0,20],'r');hold off; %发现t 约为4

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