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時(shí)程分析法的特點(diǎn)
2021-04-06 08:50 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
時(shí)程分析法是一種直接動(dòng)力法，它將地震記錄作為地面運(yùn)動(dòng)輸入結(jié)構(gòu)的振動(dòng)方程，將地震持續(xù)時(shí)間分為很多小的時(shí)間段，在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)，假定結(jié)構(gòu)的剛度不變，通過對(duì)振動(dòng)方程進(jìn)行逐步積分，即可求出結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在整個(gè)地震過程中各個(gè)時(shí)刻變形和內(nèi)力的變化情況。當(dāng)采用時(shí)程分析法時(shí)，主要應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：
一、選擇適當(dāng)?shù)牡卣鸩?/span>
當(dāng)采用時(shí)程法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，需要根據(jù)設(shè)防烈度、震中距及場(chǎng)地類別選取適當(dāng)?shù)牡卣鹩涗浕蛉斯つM地震波。對(duì)于高層鋼結(jié)構(gòu)，需要采用不少于四條能反映當(dāng)?shù)靥卣鞯牡卣鸩?，其中宜包括一條本地區(qū)歷史上發(fā)生地震時(shí)的實(shí)測(cè)記錄波。
二、合理簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型
采用時(shí)程分析法計(jì)算結(jié)構(gòu)的彈塑性地震反應(yīng)時(shí)，可以采用三維桿系模型。由于時(shí)程法需要逐步積分，對(duì)于大型復(fù)雜的高層鋼結(jié)構(gòu)，計(jì)算工作量巨大，由于計(jì)算條件的限制，在實(shí)際工程中還很少應(yīng)用。迄今在國(guó)內(nèi)采用較多的是簡(jiǎn)化的層模型。另外，由于高層鋼結(jié)構(gòu)在罕遇地震時(shí)將出現(xiàn)較大的變形，所以在進(jìn)行彈塑性時(shí)程反應(yīng)分析時(shí)，還應(yīng)計(jì)入P-△效應(yīng)效應(yīng)對(duì)側(cè)移的影響。同時(shí)，在第二階段設(shè)計(jì)中采用時(shí)程法驗(yàn)算時(shí)，不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載，其豎向荷載宜取重力荷載代表值。
三、正確選擇構(gòu)件的恢復(fù)力模型與破壞準(zhǔn)則
當(dāng)采用三維桿系模型時(shí)，梁恢復(fù)力模型的骨架曲線可以采用雙折線形式;柱恢復(fù)力模型的骨架曲線可以采用三折線形式，屈服曲面需要考慮雙向彎矩、軸力及扭矩的影響;支撐的恢復(fù)力特性主要應(yīng)該能夠反映屈曲后的性能。當(dāng)結(jié)構(gòu)中存在鋼筋混凝土剪力墻構(gòu)件時(shí)，需要選用能夠反映鋼筋混凝土構(gòu)件特點(diǎn)的力學(xué)模型，并應(yīng)考慮剛度退化的影響。
當(dāng)采用層模型時(shí)，首先根據(jù)各個(gè)構(gòu)件的彎曲、軸向和剪切剛度求出各層的等效剪切剛度，可以采用靜力彈塑性方法計(jì)算層恢復(fù)力模型的骨架曲線，并可將其簡(jiǎn)化為折線型，簡(jiǎn)化后的折線應(yīng)當(dāng)與計(jì)算所得的骨架線盡量吻合。
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