实验概况:建筑物在地震下存在倒塌风险,会导致巨大的人员伤亡和财产损失。由于建筑物的强地震倒塌模拟受限于知识水平和软件掌握程度,主要是硕士和博士的研究内容,作为本科生来说并不能作为教学内容。本虚拟实验采用Abaqus和OpenSees等软件,实现框架、剪力墙等结构物的强地震倒塌模拟,并完成增量动力分析,并最终实现动画展示。通过动画演示强地震下结构破坏和倒塌情形,为学生全面掌握地震下结构倒塌的规律和影响因素提供帮助和直观认识。
实验目标:通过基于商业软件实现的建筑物倒塌分析,使学生了解建筑物在地震中的建模、地震荷载设定、倒塌规律等知识和认识。
实验功能:通过利用计算机建立虚拟模型,使学生在学习数值模拟仿真软件的同时,能够掌握地震倒塌规律,认识结构抗震设计的主要侧重点。
教学效果:通过三维可视化效果,增强学生对地震倒塌规律的认识,提高了教学的生动性和直观性。
图62 典型建筑物的数值模型图