logo 知识库首页 ->SAP2000 ->时程分析 ->移除构件的动力时程分析
移除构件的动力时程分析
创建者:张志国,编辑者:张志国,最近更新:2015/02/26 16:03:31

问题描述:

        针对恒载作用下的结构,如何在移除某个构件后得到其余构件的内力或节点位移的时程变化曲线(如下图所示)呢?是否可以在 SAP2000 中通过阶段施工分析和动力时程分析加以实现呢?

解答:

        首先,想要获取如上图所示的位移时程曲线必须进行动力时程分析!阶段施工分析是无法考虑动力效应(惯性力)的。注意:虽然 SAP2000 可以在阶段施工分析中考虑材料的时间相关属性(如混凝土的蠕变、收缩以及龄期等),但该属性并未考虑结构质量,即不会产生动力效应(惯性力)。

        事实上,移除构件后的动力时程分析与结构在卸载后的动力时程分析是类似的。因此,如果将某个构件对结构其余部分(除该构件外的整体结构)的作用以节点荷载的方式进行等效,则构件的移除即对应于节点荷载的“突然卸载”。综上,建议采用以下步骤:

一、建立完整的计算模型 A,完成静力分析(通常是恒载作用)。

  • 该静力分析可以为线性分析或非线性分析
  • 从理论上讲,该方法不适用于非线性分析!故,这里的非线性分析应不涉及任何非线性因素(如 P-Delta 效应、塑性铰、大位移以及单拉/单压杆等)。

二、选择拟移除的构件(可以是 1 个或多个构件),通过表格查询并记录这些构件与结构其余部分的交点处的单元节点力

  • 单元节点力为节点对单元的作用力,即结构其余部分对拟移除构件的作用力。
  • 框架单元或壳单元的单元节点力包括力和力矩(共 6 个分量),而实体单元则只有力(共 3 个分量)。

三、将计算模型另存为 B,在该模型中删除拟移除的构件。在移除的构件与剩余结构的交点处施加节点荷载。

  • 该节点荷载应定义新的荷载模式,以便在后续的动力工况中调用。
  • 节点荷载的数值与步骤 2 中记录的单元节点力等大异号,以此代表移除构件对剩余结构的作用力。

四、这样,即得到与原始结构等效的结构,只是以节点荷载代替移除的构件,但剩余结构的变形以及内力状态与原始结构(恒载作用)是相同的!

五、对新保存的模型 B 定义非线性的静力和动力工况

  1. 静力工况:同时施加恒载和等效的节点荷载。
    • 该静力分析必须是非线性分析,但不应涉及任何非线性因素。
    • 该工况用于为后续的动力分析提供初始条件。
  2. 动力工况:施加等效的节点荷载,但比例系数取 -1,即进行“卸载”。
    • 该动力分析可以考虑任意的非线性因素,如 P-Delta 效应、弹塑性、大位移等等。
    • 初始条件为前述的静力工况,采用直接积分法的时程分析。
    • 时程函数:由(0,1)、(T0)、(大于 T0)定义
      • T 可取动力时程分析的积分时间步长
      • 该时程函数为突变函数,用于描述“突然卸载”(即构件的移除)。
  • 关键词列表
C
D
G
X
相关文章:

用户登录

用户名:

密码:

×