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线性和非线性模态时程分析的阻尼来源
创建者:吕良,编辑者:张志国,最近更新:2022/10/19 14:32:24

问题描述:

        在 SAP2000/ETABS 中采用模态法做时程分析时,有线性和非线性选项。在定义结构的阻尼时两种分析方法是否相同,连接单元的阻尼该如何考虑?

解答:

        SAP2000/ETABS 中的模态叠加法是以结构的模态分析结果为基础,通过结构不同模态的叠加计算结构总的响应值。依据是否考虑非线性,可以将模态叠加法分为线性模态叠加时程分析和非线性模态叠加时程分析(即 FNA 法)注意:非线性模态叠加时程分析(FNA)可以考虑连接单元的非线性,无法考虑几何非线性和材料的非线性。这两种分析方法均是通过模态阻尼来处理结构的阻尼,但阻尼的来源略有不同,具体如下表所示:

        需要注意的是:分析时程序会将各个部分的阻尼相加作为结构总的阻尼,其数值需要小于 1。如果某个振型的模态阻尼比大于 1,程序将自动将其调整为 0.9999关于“来自荷载工况的模态阻尼”和“来自材料的复合模态阻尼”的定义可以参考知识库文章:“反应谱分析时结构的模态阻尼的来源“。

        这里需要注意连接单元的有效阻尼。对于线性模态分析,如果对连接单元/支座指定了线性有效阻尼,该阻尼将被自动转化为模态阻尼。该模态阻尼会忽略模态之间的交叉耦合效应。通常对于每一个模态,线性有效阻尼转化的模态阻尼值各不相同,其大小由连接/支座单元在每个模态下产生的变形决定。对于非线性模态分析,连接单元的阻尼并不是将其转化为模态阻尼处理,因此不需要对连接单元指定有效阻尼来考虑连接单元的耗能作用,此时仅需指定连接单元的非线性属性即可。



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