结构静力计算与动力计算的对比分析
结构精力计算和结构动力计算是一个比较理论化和深度比较广的论述题目，在此，我仅凭本人有限的学识来展开对两者内容及关系的介绍和论述。也藉此契机，对结构力学上下册作一个比较系统的梳理和总结，为以后的学习以及工作打下坚实的基础。
首先，我想先介绍一下有关结构力学的基本概念，让读者可以带着一个整体、宏观的概念去深入理解具体的内部结构内容。
那么，我想从静力荷载和动力荷载的含义入题。静力荷载是指其大小、方向和位置不随时间变化或变化很缓慢的荷载，它不致使结构产生显著的加速度，因而可以略去惯性力的影响。结构的自重及其他恒荷载即属于静力荷载。动力荷载是指随时间迅速变化的荷载，它将引起结构振动，使结构产生不容忽视的及速度，因而必须考虑惯性力的影响。除荷载外，还有其他一些非荷载因素作用也可使结构产生内力和位移，例如温度变化、制造误差、材料收缩以及松弛、徐变等。
在结构静力计算中，最核心的内容就是计算结构的位移，而一切都要从虚功原理说起。虚功原理的两种表述：1、对于刚体体系，刚体体系处于平衡的必要和充分条件是，对于任何虚位移，所有外力所作虚功总和为零；2、对于变形体系，其处于平衡的必要和充分条件是，对于任何虚位移，外力所作虚功总和等于各微段上的内力在其变形上所作的虚功总和，简单说，外力虚功等于内力虚功。
虚功方程：
由于力状态与位移状态是彼此独立无关的，因此运用单位荷载法：
由：
得位移计算一般公式：
同过几何关系可得弯矩图乘法便捷计算公式（为计算带来极大的方便）:
应用以上知识点，接着简单介绍力法和位移法的计算方法步骤。
力法：
力法典型方程：
（系数、的求解方法如同上述虚功原理的原理。）
该方程的物理意义为：基本结构在全部多余未知力和荷载共同作用下，在去掉各多余联系处沿各多余未知力方向的位移，应与原结构相应的位移相等。可见，力法可以求解出超静NussWFdMdFd1kRNussFcFdMdFdNSSskNsRFdsMdFdFMFFcEAEIGASwcMdAyMEIEI1111221211222200PPXXXX基本体系1X2XF原 结 构 F定结构中的多余未知力，进而通过叠加原理求出结构的内力图。
第2期(总第126期)
2006年4月山 西 地 震
EARTHQUAKE RESEARCH IN SHANXINo12
Apr1
文章编号:100026265(2006)0220007205
静力和动力荷载作用下混凝土高层结构的倒塌模拟
陆新征,缪志伟,江见鲸,叶列平
(清华大学土木工程系,北京 100084)
摘要:在MSC.Marc有限元分析软件程序的基础上,开发了针对钢筋混凝土杆系结构的钢筋混凝
土纤维模型程序THUFIBER。在该程序中,结构构件中的混凝土和钢筋分别用不同的纤维来模
拟,从而使得材料滞回特性得到较准确的表达。为了验证本程序的计算能力,本文针对一个钢筋混
凝土高层框架结构进行了静力弹塑性分析和动力时程分析,结果表明,THUFIBER具有出色的分析非线性问题的能力,可以进行结构倒塌模拟。关键词:地震;纤维模型;混凝土;倒塌模拟
中图分类号:P31519 文献标志码:A
收稿日期:2005212205;修回日期:2006201220基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金(No.20040003095)及教育部科学技术研究重点(重大)项目(No.704003)资助。作者简介:陆新征(1978- ),男,安徽省芜湖人。2005年毕业于清华大学土木工程系,博士,讲师;缪志伟(1981- ),男,江苏省南通人。清华大学土木工程系在读博士研究生;江见鲸(1938- ),男,江苏省常州人。1963年毕业于清华大学土木工程系,教授,博士生导师;叶列平(1960- ),男,浙江省温州人。1988年毕业于东南大学土木工程系,博士,教授,博士生导师。0 引言
对建筑结构在地震作用下的倒塌破坏模式进行模
拟和预测,对于研究建筑物的安全性以及评估地震损
失有重大意义。但是,在目前的模拟中,为了克服建筑
物倒塌时严重的非线性所带来的数值计算上的问题,
必须进行大量简化假设,这可能使得分析结果与实际
情况有所差异[123]。在MSC.Marc2003有限元分析软
不同的侧向荷载加载方式下，框架结构pushover分析
发布时间：2021-06-11T08:50:46.633Z 来源：《基层建设》2021年第5期 作者： 杨楠
[导读] 摘要：Pushover分析方法，常用于结构的静力弹塑性分析，用来分析结构的处于弹塑性变形状态下的位移相应与内力相应。
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摘要：Pushover分析方法，常用于结构的静力弹塑性分析，用来分析结构的处于弹塑性变形状态下的位移相应与内力相应。但是存在不同的侧向荷载输入方式，本文以某实际工程中的框架结构为例，展开探讨。
关键词：框架结构；静力弹塑性；pushover
前言：Pushover，中文静力推覆，由Freeman等专家学者于1975年推出。90年代，学术界和工程界，提出了基于位移（Displacement-
based）和基于性能（Performance-based）的设计方法。Pushover开始在各国工程领域大规模领用于，多用于静力弹塑性分析，罕遇地震的位移分析等。但是存在不同的加载方法
测序荷载的加载方式，即与结构的刚度[K]、质量矩阵[M]有关，又与结构的布置、抗震防线设置、构件的破坏顺序与破坏性能有关,特别是与构件的塑性铰性能相关,塑性铰的变化过程，直接影响阻尼矩阵[C]。因此，本文就一个实际工程的框架结构，通过加载不同类型的侧
向荷载，展开讨论与分析。
1侧向荷载加载方式
《结构设计统一技术措施》[3]，弹塑性分析主要用于研究罕遇地震下，结构的变形规律，弹塑性层间位移等。《高层建筑混凝土结构技术规程》[1] ，高度限制在150m下的高层建筑，结构分析可采用静力弹塑性分析。对于其他高度建筑，视结构高度复杂程度与高度，选择
静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法。高度超过200m的建筑物，应采用弹塑性时程分析方法。
对于框架、框架等多层或高度较低的高层结构，采用pushover方法进行静力弹塑性分析是适当。Pushover的分析方法，是通过对结构施加特定分布方式的荷载，在加载过程中，不断增加设定的荷载值，直到性能控制点，从而得到位移与荷载的曲线（capacity curve）。在
井筒式地下连续墙桥梁基础的静力承载性能研究和动力响应分析
井筒式地下连续墙基础具有承载能力强、抗横向荷载能力强、施工方便等诸多优点,作为一种新型的桥梁基础形式,随着各项试验和模拟研究的开展,其相对于其他基础形式的优势及良好的经济效益也日渐显现。本文利用数值模拟的方法对井筒式地下连续墙桥梁基础静力荷载下的承载性状以及地震荷载下抵抗地基液化的能力进行了探究。
主要内容和结论如下：(1)论述了地下连续墙的发展、分类和其在桥梁基础中的应用状况,并总结了关于地基液化的研究历程。(2)利用FLAC3D软件对井筒式地连墙基础进行了静力承载性能分析,并着重对其纵向荷载下承载性状进行了研究。
(3)探究了土体物理力学性质：粘聚力、内摩擦角、剪切模量、密度和体积模量等对井筒地连墙基础的承载性能的影响程度。结果表明：土质越好,墙体的承载力越大,而墙体增大到一定尺寸(墙深达26m或墙宽达7m)后,继续增大尺寸并不能增强其承载能力。
(4)首次用FLAC3D对井筒式地下连续墙基础在地震荷载作用下的动力响应进行了模拟分析。得出结论,井筒式地下连续墙基础对土芯土有一定的保护作用,能够阻断砂土的液化趋势；基础墙体的横向刚度,能够满足抵抗地震横向作用的要求。
