问题描述:
进行非线性静力分析时,施加荷载列表中需要填写荷载比例系数,程序是否是按该比例系数施加荷载?计算完成后,是否需要将程序输出的荷载倍数乘以施加的比例系数作为实际施加的荷载倍数?
图1 非线性静力工况
图2 荷载倍数-步数曲线
解答:
非线性静力分析有两种加载控制方式,即力控制和位移控制。
当采用力控制时,程序将按照指定的“比例系数”施加荷载,直至计算无法收敛。计算完成后,程序输出的荷载倍数即实际施加在结构上的荷载倍数,无需与工况中的比例系数同时考虑。
当采用位移控制时,“比例系数”只表示相对比例,不代表荷载的绝对数值。如图1中定义的比例系数,表示着恒载DEAD和活载LIVE按1:1施加,程序将根据目标位移自动调整施加的荷载大小。
示例
某球面网壳的极限荷载为105.3倍的D+L,现分别采用两种加载控制方式对其进行非线性静力分析,结果如表1和图4-7所示。可以发现,无论是力控制还是位移控制,分析得到的极限荷载倍数一致。采用力控制时,“比例系数”代表荷载的绝对数值;采用位移控制时,“比例系数”只代表施加荷载的相对比例。
图3 某球面网壳
图4 力控制-达到指定荷载
图5 力控制-未达到指定荷载
图6 位移控制-比例系数1
图7 位移控制-比例系数10