建筑结构非线性时程分析进展
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钢筋混凝土结构非线性动力学分析是一项非常重要的技术,可以对建筑结构进行更加精确的分析和预测。
在近年来,在建筑工程领域中得到广泛应用,成为了结构设计和施工过程中必不可少的工具。
一、钢筋混凝土结构的非线性动力学特征钢筋混凝土结构的非线性动力学特征主要表现在以下几个方面:1. 材料非线性钢筋混凝土材料有很多非线性特征,如本构关系、屈服性能、刚度退化等。
在结构受力时,由于应力作用程度的变化,材料的非线性性质也会随之产生变化。
因此,在中,材料的非线性特征必须要得到充分考虑。
2. 几何非线性钢筋混凝土结构的形变具有明显的非线性特征,即随着结构受力或受外界因素影响,结构的形状和尺寸也会发生明显的变化。
因此,在分析钢筋混凝土结构非线性动力学时,需要考虑结构的几何非线性特征,并对其进行合理的计算和处理。
3. 边界非线性钢筋混凝土结构与周围环境的相互作用也具有非线性特征,包括结构与地基的相互作用、结构与地震波的相互作用等。
这些边界非线性特征对结构的动力响应产生很大的影响,因此需要在分析时进行充分考虑。
二、在中,一般采用数值模拟方法,即有限元方法或离散元方法。
其中,有限元方法是一种非常常见的方法,具有广泛的应用前景。
1. 有限元方法有限元方法是一种应用广泛的离散化数值模拟方法,适用于求解结构在动力荷载作用下的非线性响应。
该方法将结构分成若干小单元,通过在每个小单元中建立方程组,进而求解整个结构的响应。
有限元方法的优点是能够考虑结构的非线性特征,具有很强的适用性和可靠性。
但是,有限元方法也存在一些缺点,如计算量大、计算时间长等。
2. 离散元方法离散元方法是一种基于排除法的数值模拟方法,适用于求解结构的动力响应和碰撞问题。
该方法通过将结构离散化成若干小颗粒,模拟颗粒之间的相互作用行为,进而求解整个结构的响应。
离散元方法的优点是能够模拟结构的碰撞行为,具有很强的适用性和可靠性。
但是,离散元方法也存在一些缺点,如计算量大、计算效率低等。
地铁换乘车站抗震非线性时程分析摘要:本文以广州市轨道交通11号线某换乘站为例,通过MIDAS GTX NX岩土工程有限元分析软件建立地下车站结构三维模型,采用非线性时程分析的方法对车站进行地震响应分析,研究地下车站在地震作用下的安全性。
结论表明,该车站结构满足抗震要求,提出对抗震薄弱部位有必要进行加强设计。
关键词:地铁车站;换乘站;抗震设计;有限元时程分析国内城市轨道交通建设方兴未艾,地铁业已步入大规模线网建设与运营的新时期。
地铁车站因受到周围土体的约束,地震发生时受到的破坏程度较轻,但多线换乘车站越来越多,地质条件复杂多变,发生地震时若地下结构出现损坏,将造成巨大损失。
因此对地下结构进行抗震分析,验证车站是否满足抗震性能要求,有着非常重要的意义。
本文以广州市轨道交通11号线某换乘站为例,通过MIDAS GTX NX有限元分析软件建立三维模型进行分析,研究车站在地震作用下的安全性。
1 工程概况1.1车站概述本站为11号线与12号线换乘车站,地下二层双岛站台平行换乘,车站总长约441米。
本站11、12号线车站标准段宽为45.3米,车站基坑开挖深度约为18.5米;11号线两线两层明挖段,宽度13.35米 ~18.2米,深度约21.0米。
根据《城市轨道交通结构抗震设计规范》,本工程车站抗震设防分类为重点设防类,抗震等级为三级,按7度抗震设防烈度要求进行抗震验算。
根据《广州市轨道交通十一号线工程场地地震安全性评价报告》,该站设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.10711g(特征周期为0.45s)。
1.2地质简介根据勘察成果揭露,本站场地发育的地层有新生界第四系地层和白垩第上统地层。
根据本场地所揭露地层的地质时代、成因类型、岩性特征、风化程度等工程特性,本次计算所用到的勘察钻孔各土层物理力学参数详见表1。
2 计算模型及参数2.1计算边界及网格划分三维建模时,保证计算结果可靠性,对模型、参数、材料及边界进行合理假定,减少计算时间。
桥梁结构中的非线性分析方法研究在现代建筑领域,桥梁结构的设计是一个非常重要和复杂的任务。
桥梁的结构需要承受来自不同方向的力,例如道路交通和路面负荷,风力和地震等。
在高科技的帮助下,以往的桥梁结构设计已经得到了很大的提升,然而,需要解决的问题仍旧很多。
桥梁结构的非线性分析方法是研究桥梁结构问题的重要手段之一。
桥梁结构的非线性分析方法是指在考虑结构在受到极限荷载时具有非线性现象,并通过逐步分析反应和改善结构性能的分析方法。
这种分析方法被广泛应用于桥梁结构的设计和调整中。
在非线性分析方法方面,有很多研究,其中基本的非线性分析方法包括非线性静力分析(NLSTA)和非线性动力分析(NLDA)。
非线性静力分析(NLSTA)是桥梁结构中常见的一种非线性分析方法。
它是指根据材料和结构的非线性性质,根据结构受荷载时的非线性反应和承载能力进行结构分析。
这种分析方法的优势在于能够确定结构受荷加载荷和荷载水平之间的关系,并帮助设计师识别结构在承受荷载时的可能失效模式。
然而,该方法的缺点是不能描述动态荷载对结构的影响,因此很难预测结构在地震或强风等灾害发生时所承受的载荷。
非线性动力分析(NLDA)是基于结构非线性性质、地震和风等荷载产生的动态荷载对结构的影响进行分析的一种方法。
它能够模拟结构在地震条件下的反应,特别是在近场地震下,可以评估结构在地震中的应力和变形。
这种分析方法可以提供结构受震后的性能评估,以帮助设计师采取必要的预防措施。
然而,该方法的缺点是计算复杂,并且需要大量的输入数据的测量和分析。
针对上述非线性分析方法的优缺点,科学家们正在开发一种新的混合分析方法,称为非线性混合分析(NLHA)。
非线性混合分析结合了非线性静力分析(NLSTA)和非线性动力分析(NLDA)的相关特点,并在这些方法的基础上提供更具体的结构评估和修补方案。
该方法克服了NLSTA和NLDA分析缺点,在保留分析优点的同时,提高了预测能力。
在桥梁结构的设计和加固过程中,非线性分析方法是十分重要的。
混凝土结构的非线性分析及其应用一、引言混凝土结构非线性分析是结构工程领域的重点研究之一。
非线性分析的主要目的是确定结构在极限状态下的行为,以确保结构的安全可靠性。
本文将全面介绍混凝土结构的非线性分析及其应用。
二、混凝土结构的非线性分析理论1. 混凝土材料的本构关系混凝土材料的本构关系是非线性分析的基础,它描述了混凝土材料在不同应力状态下的应变关系。
常见的混凝土本构关系有弹性-塑性本构关系、本构关系、本构关系、本构关系等。
2. 非线性分析的基本理论混凝土结构的非线性分析是以有限元方法为基础,通过数值计算来模拟结构在不同荷载作用下的变形和破坏过程。
非线性分析的基本理论包括材料非线性理论、几何非线性理论和边界条件非线性理论。
三、混凝土结构的非线性分析应用1. 极限荷载分析混凝土结构的极限荷载分析是非线性分析的主要应用之一。
该分析可以确定结构在极限状态下的承载能力,以便进行结构优化设计。
在实际工程中,通常采用弹性-塑性本构关系,结合荷载组合和极限荷载的确定方法来进行分析。
2. 抗震分析混凝土结构的抗震分析是非线性分析的另一个重要应用。
随着抗震设计的发展,非线性分析已经成为抗震设计的重要工具。
通过抗震分析,可以确定结构在地震荷载作用下的变形和破坏过程,以便进行结构的抗震设计和优化。
3. 桥梁结构分析混凝土桥梁结构的分析是非线性分析的典型应用之一。
在桥梁结构中,荷载作用下的变形和破坏过程往往非常复杂,需要采用非线性分析方法来进行分析。
通过桥梁结构分析,可以确定结构在不同荷载作用下的变形和破坏过程,以便进行结构的设计和优化。
四、混凝土结构的非线性分析工具1. 有限元软件目前,有限元软件是进行混凝土结构非线性分析的主要工具之一。
常见的有限元软件有ABAQUS、ANSYS、LS-DYNA、MSC.Marc等。
2. 实验测试设备实验测试设备是进行混凝土结构非线性分析的另一个重要工具。
常见的实验测试设备有万能试验机、振动台、拉压试验机等。
钢框架结构的非线性分析结构非线性研究已经有很长的历史,但近年来,由于随着计算机技术的发展和高性能计算技术的普及,有关框架结构的非线性分析研究取得了新的进展。
特别是在处理实际现象时,由于结构动力学系统受环境和荷载的不断变化和相互作用,其结构动态行为变得复杂。
因此,有关钢框架结构的非线性分析研究显得尤为重要。
在钢框架结构的非线性分析中,可以采用大量的分析和数值实验方法来研究,如动力学完整性分析、屈曲-破坏分析、有限元分析等。
其中,动力学完整性分析可以使用支座受力法、非线性有限元分析等,来研究结构动力学系统中结构不稳定性、局部振动,以及它们与复杂环境变化之间的关系;屈曲-破坏分析可以使用非线性材料模型和非线性结构模型,研究结构构件的屈曲、裂缝和断裂,以及随着时间和介质变化而演变的特性;有限元分析方法可以使用不同类型的有限元模型,以及与实际情况相结合的复杂材料模型,研究结构组合和结构构件的复杂变形、非线性激励和振动等等。
钢架框架结构的非线性分析也包括一些理论工作,如构建钢架结构优化设计的相关理论方法,这些方法可以更有效地设计和系统评估结构效率。
例如,可以使用拓扑优化方法来优化结构构件的型号和布局,减少材料费用和构件数量,以达到最高的结构效率;可以使用抗震优化设计方法来改善结构的抗震性能,以释放结构动态反应的潜在能量;可以使用非线性动力学完整性分析法,以确定结构的不稳定性极限,并采取有效的措施来改善结构的完整性。
此外,在钢架框架结构的非线性分析中还可以使用一些灵活、复杂而有效的技术工具,如弹性元件安装技术、钢结构节点优化技术、仿真计算技术等,以提高分析的精度、准确性和灵活性,确保分析的精确性和可靠性。
综上所述,钢架框架结构的非线性分析研究取得了一定的进展,形成了相应的理论和实证方法,使得分析设计更具灵活性和适应性。
在今后的工作中,将不断完善和拓展现有的理论和技术,以进一步提高钢架框架结构的非线性分析水平,为分析设计提供更多的保障。
钢筋混凝土构件的非线性分析共3篇钢筋混凝土构件的非线性分析1钢筋混凝土结构是目前建筑工程领域广泛使用的一种结构形式,其具有耐久性、抗震性能强等优点,但其计算分析复杂,涉及到多种力学学科,需进行非线性分析。
非线性分析是分析钢筋混凝土构件的重要方法,下文将对其进行简单介绍。
1、非线性分析的定义非线性分析是指在一定条件下,构件内力状态随荷载变化时其力学性质不再满足线性叠加原理的分析方法。
主要用于分析结构的大变形、失稳、损伤和破坏等非线性现象。
钢筋混凝土结构中,材料非线性和几何非线性都是不可避免的。
2、非线性分析的方法(1)强度理论法:可通过等效杆件法、等效剪力力法、材料上限强度理论等方法进行分析。
(2)框架假设法:假定构件为刚性框架或弹性支撑中的非刚性框架,分析其在大变形、破坏时的应力、应变分布。
(3)有限元法:将构件分解成小单元,以小单元为计算对象进行分析,求解各节点的位移、应力、应变等参数,再用插值方法计算全体结构的响应。
(4)迭代法:通过迭代计算得到不同荷载情况下的构件位移、刚度、应力、应变等参数,得到荷载位移曲线和承载力-变形曲线等。
3、非线性分析中需要考虑的因素(1)材料非线性:结构中的混凝土和钢筋等材料,在受到荷载后会表现出惯性效应和非线性效应,如混凝土的非线性变形、裂缝形成和扩展等。
(2)几何非线性:构件的初始几何形状和变形后的几何形状会影响内力及其分布,如大变形,杆的损伤等。
钢筋混凝土结构本身就有大变形的特点。
(3)荷载非线性:荷载不是稳定的,而是由很多因素综合作用产生的非线性荷载,如地震、爆炸、车辆行驶等荷载。
4、非线性分析的作用非线性分析是深入理解结构行为、提高结构设计质量和可靠性的有效手段。
可以对结构进行全过程检验和多次筛选,提供设计优化方案,合理地控制结构建造成本,保证结构的耐久性和安全性,同时适用于结构加固和改造等工程领域。
总之,非线性分析是建筑工程领域中一种非常重要的分析方法,对于钢筋混凝土构件的设计、优化、改造都具有重要意义。
结构抗震的计算方法
结构抗震的计算方法是建筑工程中非常重要的一环,它能够确保建筑物在地震发生时能够保持稳定并最大限度地减少损失。
下面将介绍几种常用的结构抗震计算方法,并对其进行拓展。
1. 静力弹性分析方法:
这是一种基于线性弹性理论的计算方法,通过将地震荷载分解为几个静力荷载来评估结构的抗震能力。
它通常用于简单的结构,如单层框架或简支梁等。
然而,这种方法忽略了结构的非线性行为,因此在处理复杂结构时可能会有一定的局限性。
2. 动力弹性分析方法:
该方法考虑了结构的动力响应,可以更准确地评估结构的抗震能力。
它使用地震时程分析或模态分析来考虑结构的动力特性,并考虑结构的非线性行为。
然而,动力弹性分析方法需要更多的计算资源和专业知识,适用于复杂的结构。
3. 非线性时程分析方法:
这是一种更为精确的计算方法,可以考虑结构的非线性行为和耗能能力。
它通过模拟结构在地震作用下的实际响应来评估结构的抗震能力,并可以提供结构的详细应力、位移和变形等信息。
然而,非线性时程分析方法需要更多的模型参数和计算资源,适用于高度关键的建筑物。
除了上述方法,还有其他一些计算方法可以用于结构抗震设计,如容量谱法、弹塑性静力分析法、性能基础设计法等。
根据具体的工程需求和规范要求,工程师可以选择合适的计算方法来评估结构的抗震性能。
需要注意的是,在进行结构抗震计算时,还应考虑地震荷载、地基条件、结构材料的特性以及施工质量等因素的影响。
此外,结构抗震计算方法也在不断发展和完善,新的计算方法和理论不断涌现,以提高结构的抗震性能。
混凝土结构的非线性屈曲分析与优化设计一、引言混凝土结构是一种常见的建筑结构,它具有较高的承载能力和稳定性。
然而,在实际使用中,混凝土结构往往会受到各种荷载的作用,导致其发生塑性变形和破坏。
因此,为了确保混凝土结构的安全性和可靠性,在设计过程中需要进行非线性屈曲分析和优化设计。
二、混凝土结构的非线性屈曲分析1.概述混凝土结构的非线性屈曲分析是指在荷载作用下,混凝土结构发生非线性变形和破坏的过程。
该过程具有高度的复杂性和不确定性,需要运用一系列数学方法和计算机模拟技术进行分析。
2.分析方法混凝土结构的非线性屈曲分析主要采用有限元方法进行模拟。
该方法将结构划分为若干个小单元,通过计算各单元之间的相互作用力和位移,得到整个结构的变形和破坏情况。
在模拟过程中,需要考虑混凝土的本构关系、材料破坏准则、接触和摩擦等因素的影响。
3.分析步骤混凝土结构的非线性屈曲分析一般包括以下步骤:(1)建立有限元模型,确定结构的几何形状和边界条件;(2)确定材料的本构关系和破坏准则;(3)施加荷载并求解结构的位移、应力和应变等参数;(4)判断结构的破坏形式和破坏位置。
三、混凝土结构的优化设计1.概述混凝土结构的优化设计是指在满足规定的安全性能要求的前提下,通过改变结构的几何形状、材料性能和荷载等因素,使结构的重量、成本或其他指标达到最优化的设计过程。
2.设计方法混凝土结构的优化设计主要采用数学规划方法进行求解。
该方法将设计问题转化为数学模型,并通过求解算法得到最优化的设计方案。
在设计过程中需要考虑结构的受力和变形等因素,同时需要满足一定的约束条件,如荷载极限状态、变形限制等。
3.设计步骤混凝土结构的优化设计一般包括以下步骤:(1)确定设计目标和约束条件;(2)建立数学模型,并选择合适的求解算法;(3)进行优化设计计算,并得到最优化的设计方案;(4)对设计方案进行评价和验证,并进行必要的调整和改进。
四、案例分析以一座框支撑混凝土结构为例,进行非线性屈曲分析和优化设计。
钢筋混凝土高层建筑结构非线性地震反应分析发表时间:2018-10-08T15:17:52.453Z 来源:《新材料.新装饰》2018年4月下作者:董丽凤覃水强[导读] 钢筋混凝土平面房屋结构非线性分析的研究已有七十多年的历史,早期的各种研究结果都对应着特定的内力与变形状态,很少有人讨论结构在各种复杂荷载作用下的非线性全过程分析。
(华北理工大学建筑工程学院,河北唐山 063210)摘要:钢筋混凝土平面房屋结构非线性分析的研究已有七十多年的历史,早期的各种研究结果都对应着特定的内力与变形状态,很少有人讨论结构在各种复杂荷载作用下的非线性全过程分析。
六十年代,计算机及有限元理论的发展,使钢筋混凝土房屋结构的非线性分析研究进入了一个新的时期。
以Clough为代表的力学工作者也开始研究在地震作用下的非线性计算理论。
经过近三十年来众多学者的并指出其存在的问题。
关键词:高层结构;非线性;地震反应一、结构抗震理论的发展近100年来,经过各个国家的学者共同努力,在结构抗震理论的研究方面取得了重大的发展。
结构抗震理论的发展可以划分为三个发展阶段:静力理论、反应谱理论和动力理论。
(一)静力理论水平静力抗震理论最先提出于意大利,日本对它进一步发展,20世纪90年代日本学者大森房吉提出震度法的概念。
这个理论认为:结构建筑物所受到的地震作用,可以简单的化为作用于结构的等效水平静力F,其大小等于结构重力荷载G乘以地震系数k,即:(二)反应谱理论反应谱是指单质点体系在给定地震加速度作用下的最大反应随自振周期变化的曲线,它同时是阻尼的函数。
不同的地震记录、不同的场地特性及震中距的远近对曲线都有影响。
建筑抗震设计规范[1](GB50011-2001)所规定的地震影响系数α曲线如图1所示。
图中:1)直线上升段,周期小于0.1s的区段;2)水平段,自0.1s至特征周期区段,应取最大值(maxα);3)曲线下降段,自特征周期至5倍特征周期区段,衰减指数应取0.9;4)直线下降段,自5倍特征周期至6s区段,下降斜率调整系数应取0.02;5)α为地震影响系数;6)maxα为地震影响系数最大值;7)gT为特征周期;8)T为结构自振周期;9)1η为直线下降段的下降斜率调整系数;10)2η为阻尼调整系数;11)γ为衰减指数。
工程结构的非线性动力学分析与研究当今社会,工程结构是一个不可避免的话题。
从建筑到桥梁,从航天飞行器到海底管道,工程结构意味着我们的生产生活和技术实现的重大问题之一。
然而,由于现代工程结构的复杂性和变化性,非线性动力学问题是必须要考虑的。
本文将回顾工程结构的非线性动力学分析与研究,包括其基本原理、研究方法、应用前景等等。
工程结构的非线性动力学基础知识首先,我们需要了解非线性动力学的基础知识,这对于理解工程结构非线性动力学分析的原理与方法很关键。
线性动力学研究对象的运动是基于牛顿定律的,这意味着系统的响应是线性的,也就是说一种输入将会引起一种输出。
然而,当受到较大输入时,物体的运动不再遵循线性定律,也就是非线性动力学了。
非线性动力学问题的模型非常复杂,因此需要使用数学方法,但是这种问题是很难分析的。
我们可以利用计算机模拟的方法来处理非线性动力学问题。
工程结构的非线性动力学分析方法接下来我们来讨论工程结构的非线性动力学分析方法。
工程结构的非线性动力学分析是一个复杂的问题,需要研究新方法来解决它。
最常用的非线性动力学分析方法包括数值分析、试验分析和解析分析。
数值分析方法是在计算机上求解工程结构的非线性动力学问题,它可以通过实验数据导出数值解的方法,使我们能够了解工程结构随时间的变化和响应。
在数值分析中,有两种常见的方法: 有限元法和细小位移法。
这些方法的基本思想是将工程结构网格化,将结构分成更小的元素实施离散化处理,然后运用已有的线性动力学模型来计算每个元件的响应。
这些方法还包括对工程结构中的应力、应变、位移等变量进行模拟的方法,输出相应的结果。
试验分析方法是通过实验来验证工程结构的非线性动力学模型。
试验分析方法最重要的是模型制备和数据采集。
模型制备需要选择适当的材料,方法和尺寸,使模型能够在试验室中反映出现实中的工程结构。
数据采集是通过传感器等装置来测量模型中变量的值,如应力、位移等,并将这些数据记录下来以进行分析。
预应力混凝土结构的非线性分析研究一、引言预应力混凝土结构由于其优异的受力性能和使用寿命,已经成为现代工程中广泛应用的一种结构形式。
然而,由于预应力混凝土结构材料的非线性特性,其受力性能与传统的混凝土结构有很大的区别。
因此,对预应力混凝土结构的非线性分析研究具有重要的意义。
二、预应力混凝土结构的特点预应力混凝土结构具有以下几个特点:1.预应力混凝土结构在受力状态下的应力、应变关系呈非线性;2.预应力混凝土结构在受力状态下的刚度随着荷载的增大而降低;3.预应力混凝土结构在受力状态下会发生局部破坏,从而引起整体性能的变化。
三、预应力混凝土结构的非线性分析方法预应力混凝土结构的非线性分析方法可以分为以下几种:1.弹塑性分析方法:将预应力混凝土结构看作是具有弹性和塑性两种阶段的材料,通过对应力、应变的线性和非线性部分进行分析,得出结构的受力性能。
2.完全非线性分析方法:将预应力混凝土结构看作是完全非线性的材料,通过对材料的本构关系进行分析,得出结构的受力性能。
3.半非线性分析方法:将预应力混凝土结构看作是具有一定弹性和非线性的材料,通过对结构的部分区域进行非线性分析,得出结构的受力性能。
四、预应力混凝土结构的非线性分析软件预应力混凝土结构的非线性分析软件主要有以下几种:1.ANSYS:ANSYS是一个通用的有限元分析软件,可以对预应力混凝土结构进行弹塑性分析和完全非线性分析。
2.ABAQUS:ABAQUS是一个通用的有限元分析软件,可以对预应力混凝土结构进行弹塑性分析和完全非线性分析。
3.MIDAS:MIDAS是一个工程结构分析软件,可以对预应力混凝土结构进行半非线性分析和完全非线性分析。
五、预应力混凝土结构的非线性分析实例以一座桥梁为例,进行预应力混凝土结构的非线性分析实例。
首先,通过静力分析确定桥梁的初步设计方案,然后使用软件进行弹塑性分析和完全非线性分析,得出桥梁在不同荷载下的受力性能和变形情况。
最后,根据分析结果进行结构的优化设计和加固加强。
·自然科学研究·结构非线性动力分析方法综述周文峰 郭 剑(攀枝花学院土木工程学院,四川攀枝花 617000)摘 要 时程分析法是一种计算机模拟分析方法,其优势在于能模拟出结构进入非弹性阶段的受力性能。
该方法主要包括结构分析模型、单元模型和恢复力模型三个重要方面。
本文从这三个方面简单介绍了结构非线性动力反应分析方法。
关键词 非线性;动力分析;模型结构抗震设计方法经历了静力阶段、反应谱阶段和动力阶段。
从本质上说,前二者所采用的方法均为静力法,且只能进行弹性分析。
动力阶段的形成建立在计算机的普及和数值分析方法的出现基础之上,其分析方法称为时程分析法。
时程分析法本质上是一种计算机模拟分析方法,能够计算出结构地震反应的全过程,该方法的突出优势在于能模拟出结构进入非弹性阶段的受力性能。
时程分析法的出现促进了结构非线性地震反应分析的发展。
它主要包括结构分析模型、单元模型和恢复力模型三个重要方面,下面从这三个方面进行简单介绍。
1 结构分析模型结构的模型化是非线性动力反应分析的第一步,结构模型的模拟应着重于其动力特性的模拟。
因此体系恢复力、质量、阻尼模型的准确性是模拟精度的前提。
目前的结构分析模型可分为以下几类:1.1 层间模型考虑到框架结构质量的分布规律,很容易形成以楼层为单元的多质点体系的思路,故将这种模型称之为层间模型。
在研究框架结构动力反应时,层间模型中采用得最多的是层间剪切型模型。
该模型假定框架结构层间变形以剪切变形为主,忽略其它形式变形的影响,故而比较适用于高跨比不大、层数不多的框架。
为了进一步拓宽此模型的适用范围,在此模型基础上又发展了层间剪弯型模型,使之能适用于层数较多和高跨比较大的框架。
但是层间模型在实际使用中却存在比较大的困难,这主要反映在如何具体确定层间的剪切刚度及弯曲刚度的问题上,而且这二者之间又是耦合在一起的。
这一问题层间模型自身是无法解决的。
目前,层间模型只是对于常见的层数不多且平面布置十分简单、规则、对称并且能简化为平面结构的框架有一定的实用性,也就是说对于这类框架通常能根据经验进行适当的假设后进行简单推导得到层间单元刚度。
时程分析法定义:由结构基本运动方程沿时间历程进行积分求解结构振动响应的方法。
概述:时程分析法是世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。
用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等。
至80年代,已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。
原理:时程分析法在数学上称步步积分法,抗震设计中也称为“动态设计”。
由结构基本运动方程输入地面加速度记录进行积分求解,以求得整个时间历程的地震反应的方法。
此法输入与结构所在场地相应的地震波作为地震作用,由初始状态开始, 一步一步地逐步积分,直至地震作用终了。
是对工程的基本运动方程,输入对应于工程场地的若干条地震加速度记录或人工加速度时程曲线,通过积分运算求得在地面加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过程,并以此进行结构构件的界面抗震承载力验算和变形验算。
时程分析法是世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。
用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等。
至80年代,已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。
“时程分析法”是由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程内结构地震作用效应的一种结构动力计算方法,也为国际通用的动力分析方法。
“时程分析法”常作为计算高层或超高层的一种(补充计算)方法,也就是说满足了规范要求的时候是可以不用它计算结构的。
规范规定:对于特别不规则的建筑、甲类建筑及超过一定高度的高层建筑,宜采用时程分析法进行补充计算。
所以有较多设计人员对应用时程分析法进行抗震设计感到生疏。
近年来,随着高层建筑和复杂结构的发展,时程分析在工程中的应用也越来越广泛了。
地震动输入对结构的地震反应影响非常大。
目前的现状是,输入地震动的选择大多选择为数不多的几条典型记录(如:1940年的El Centro(NS)记录或1952年的Taft记录),国内外进行结构时程分析时所经常采用的几条实际强震记录主要有适用于I类场地的滦河波、适用于II、III类场地的El-Centrol波(1940,N-S)和Taft波(1952,E-w)、适用于IV类场地的宁河波等。
建筑结构非线性时程分析进展
汪大绥;周建龙;王建;李青;李侥婷
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2006(0)S1
【摘 要】非线性时程分析是目前模拟建筑结构罕遇地震性能最准确、最完善的方
法,受理论水平和硬件条件所限,早期的非线性时程分析多采用了过多的简化,有悖于
准确模拟的初衷。在对当前国内外非线性时程分析技术研究前沿了解的基础上,对
该技术最新进展进行介绍,并重点介绍非线性骨架曲线、剪力墙模拟、软件应用、
计算收敛加速问题的最新应用情况。
【总页数】4页(P715-718)
【关键词】非线性时程分析;构件骨架曲线;剪力墙;算法
【作 者】汪大绥;周建龙;王建;李青;李侥婷
【作者单位】华东建筑设计研究院
【正文语种】中 文
【中图分类】TU311.4
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