问题描述:
如何在静力工况中考虑加速度荷载呢?加速度荷载的施加需要注意哪些问题?
解答:
通常,加速度荷载多用于动力分析,如反应谱分析、时程分析等。不过,用户可在静力工况的定义中通过选择“加速度(Accel)”荷载类型施加加速度荷载。然后,在荷载名称下拉列表中选择加速度方向以及在缩放系数编辑框中输入加速度值即可。如下图所示:
静力工况中的加速度荷载以惯性力的方式作用在结构上,故加速度方向与惯性力方向相反。例如:对于竖直向下的重力荷载,相应的加速度荷载为 UZ = + 9.81。即竖直向上的加速度荷载对应竖直向下的重力荷载。但是,在 SAP2000 中施加加速度荷载具有以下两个限制:
对于限制 1,可以借助多质量源加以突破。由于加速度荷载与结构质量密切相关,故不同的质量源定义必然会影响结构在加速度荷载作用下的静力响应。因此,可以通过修改不同工况中的质量源对局部结构施加加速度荷载。具体实现方法如下:
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通过不同的荷载模式定义不同的质量源。由于每个荷载模式中的荷载只作用于结构的某个局部位置,则在使用相应的质量源时程序只对该局部位置施加加速度荷载。
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注意:以上方法只适用于 SAP2000 v16 及以上版本,v15 及以下版本无多质量源功能。另外,对于动力分析(如模态分析、反应谱分析、时程分析等),应注意切换质量源。
对于限制 2,可以借助矢量分解加以突破。即:将任意方向的加速度荷载向全局坐标系的三个坐标轴进行矢量分解(或称为“投影”),然后分别在 X、Y、Z 三个方向指定加速度荷载。
诚然,在用户的常规工作中很少涉及以上的操作方法和技巧。但是,如果用户能深刻理解程序的基本功能并熟练掌握具体的操作方法,则往往可以灵活巧妙地处理很多程序原本无法直接解决的问题!