可替代OpenSees的纤维梁单元有限元软件-SeismoStruct介绍

       纤维梁单元软件在结构工程中被越来越的学者重视，不像ABAQUS、ANSYS等大型通用有限元软件，因为其计算速度快，理论背景知识完善，在分析钢筋混凝土结构时有独特的优势，如OpenSees、SAP2000、Etabs等。OpenSees是一款非线性能力很强的抗震分析软件，但是OpenSees并没有完整的前后处理功能，需要手敲代码建模及输出，新手可能浪费大量时间在学习如何写代码上，这通常让学习OpenSees的新手望而却步。本帖子给同学们介绍一款可以替代OpenSees的纤维梁单元软件-SeismoStruct，它可以说是把OpenSees强大的非线性分析能力和各种单元（梁柱纤维单元、各种零长度link单元）都集成在可视化的前处理后处理模块，实现了直接可视化建模，OpenSees有的各种单元、材料，SeismoStruct都有。本帖子简单介绍SeismoStruct的建模功能和后处理功能，建议学习OpenSees的同学可尝试一下，软件学起来非常快，建模快速。

       （1）定义材料（钢筋、混凝土、自复位材料、填充墙、纯砌体等）

OpenSees里的几种钢筋、混凝土本构SeismoStruct里都有集成，并且定义的时候很智能，用户需输入的参数很少，如混凝土有mander本构，对应OpenSees的Concrete02；钢筋有M-P本构，对应OpenSees里的Steel02，在SeismoStruct里只需输入一个混凝土抗压强度就完成了定义，钢筋类似。

当然还有一些其他的OpenSees里的材料，如自复位材料，FRP材料，滞回材料等等，详见软件手册。

       （2）定义截面（各种集成好的截面，钢结构截面、钢筋混凝土截面、剪力墙截面、钢混复合截面几十种截面等）

只需选择相应截面后，输入尺寸，钢筋信息，即可完成定义。

       （3）定义单元类型（与OpenSees一样，有基于力、基于位移的非线性的分布塑性和集中塑性梁柱单元、零长度弹簧link单元）

自动划分截面纤维，集中塑性梁柱单元可自定义塑性铰长度。

零长度link单元定义：每个link单元有6个自由度，包括三个方向上的轴向和三个三个方向上旋转自由度，可单独为每个方向的自由度定义独立的本构曲线。link单元包含各种OpenSees里的滞回材料，可实现各种功能，如OpenSees里的Pinching4材料。

MIMK-Peak材料（同OpenSees）

模拟螺栓连接节点的滞回材料

模拟土和结构相互作用的SSI材料

Bouc_Wen curve 滞回材料

自复位滞回材料

还有间隙单元Gap/Hook curve 、冲击响应单元Impact response curve 、粘滞阻尼单元Viscous Damper (vsc_dmp) curve ，Takeda curve、 Gap/Hook curve - gap_hk、Ramberg-Osgood curve 等等这种

       （4）定义节点、连接单元、定义分析步（可分析静力、拟静力、往复加载、冲击、动力地震、模态分析等各种分析）

       （5）定义输出的结果：输出钢筋、混凝土应变、按照不同指标定义塑性铰

       （6）后处理查看输出的结果：

可方便查看滞回曲线、各个单元的力，纤维的应力应变、零长度单元的响应曲线等等。

输出的滞回曲线

输出构件的滞回力

输出零长度弹簧link单元的内力变形

查看出铰顺序

查看构件开裂程度

       （7）更多例子分享：

框架剪力墙结构-填充墙动力分析

节点滞回响应

填充墙滞回响应

13层框架剪力墙住宅楼Pushover分析

3层纯砌体结构Pushover分析

带楼梯的住宅楼双向地震分析

 3层框架剪力墙结构移除中柱的抗连续倒塌分析

SeismoStruct系列的静力分析已更新到第六个视频，包含梁、柱、节点、剪力墙、填充墙的构件分析和整体框架分析，详见视频页面。后期如果有时间会更新动力分析课程，SeismoStruct功能非常强大，更多课程可持续关注。

以上内容为作者原创，转载请注明出处，内容如有侵权，请联系作者“土木大兴”。

软件下载见SeismoStruct官网：https://seismosoft.com/products/seismostruct/

学生edu邮箱注册可免费使用。