问题描述:
众所周知,ETABS 非线性动力时程分析的 FNA 法(Fast Nonlinear Analysis 即:快速非线性分析)比直接积分法的计算效率更高。如下所示,如果采用连接单元模拟非线性铰,FNA 法相较于直接积分法的计算可靠性如何?
解答:
对于非线性动力时程分析,降低计算时间一直是结构分析人员关注的重要问题,但前提是需要保证计算结果的可靠性。文章【1】以如下所示的 a、b 两种抗震结构体系为研究对象,分别采用 FNA 法和直接积分法对二者进行时程分析,同时以结构的最大位移值作为两种非线性分析下地震易损性的评价指标。
结构体系
截面配筋、平面图、立面图
结构体系 a、b 的地震易损性曲线及铰状态如下所示,随着地震动峰值加大,与直接积分法的结果相比,FNA 法会过高计算结构的损伤响应。
结构体系 a
结构体系 b
非线性铰的“连接单元”模拟方法仅适用于 FNA 法,但是 FNA 法并不适用于连接单元数量过大的情况。随着模型中非线性单元数量的增加,FNA 法的计算时长也会随之增加。通常,连接单元的非线性自由度数量超过节点数量的 20% 时,FNA 法的计算效率将会低于直接积分法。
参考资料:
【1】Ali A.Rostam Alilou, Majid Pouraminian. Seismic Fragility Assessment of RC Frame Equipped
byVisco-Elastic Dampers Using NLTHA and FNA. American Journal of Engineering and Applied
Sciences, 2019,12(3),pp.359-367.