时程分析方法-课件
时程分析法
时程分析法定义:由结构基本运动方程沿时间历程进行积分求解结构振动响应的方法。
概述:时程分析法是世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。
用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等。
至80年代,已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。
原理:时程分析法在数学上称步步积分法,抗震设计中也称为“动态设计”。
由结构基本运动方程输入地面加速度记录进行积分求解,以求得整个时间历程的地震反应的方法。
此法输入与结构所在场地相应的地震波作为地震作用,由初始状态开始, 一步一步地逐步积分,直至地震作用终了。
是对工程的基本运动方程,输入对应于工程场地的若干条地震加速度记录或人工加速度时程曲线,通过积分运算求得在地面加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过程,并以此进行结构构件的界面抗震承载力验算和变形验算。
时程分析法是世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。
用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等。
至80年代,已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。
“时程分析法”是由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程内结构地震作用效应的一种结构动力计算方法,也为国际通用的动力分析方法。
“时程分析法”常作为计算高层或超高层的一种(补充计算)方法,也就是说满足了规范要求的时候是可以不用它计算结构的。
规范规定:对于特别不规则的建筑、甲类建筑及超过一定高度的高层建筑,宜采用时程分析法进行补充计算。
所以有较多设计人员对应用时程分析法进行抗震设计感到生疏。
近年来,随着高层建筑和复杂结构的发展,时程分析在工程中的应用也越来越广泛了。
地震动输入对结构的地震反应影响非常大。
目前的现状是,输入地震动的选择大多选择为数不多的几条典型记录(如:1940年的El Centro(NS)记录或1952年的Taft记录),国内外进行结构时程分析时所经常采用的几条实际强震记录主要有适用于I类场地的滦河波、适用于II、III类场地的El-Centrol波(1940,N-S)和Taft波(1952,E-w)、适用于IV 类场地的宁河波等。
结构抗震-时程分析
考虑垂直杆剪切刚度的多垂直杆单元模型
3、结构分析模型 层间模型 杆系模型 杆系-层间模型 平面应力元模型
3、结构分析模型 层间模型
剪切模型是一种简单的层间模型,将质量集 中在楼层,不考虑楼层变形,每一楼层只考虑一个 自由度
由于忽略了弯曲效应,只适用于高宽比较小, 梁板刚度较大,柱先屈服的强梁弱柱型框架。
4、构件恢复力模型
几何非线性
Q' r 1
采用与重力产生的倾覆 力矩等效的等效侧向荷 载来代替重力效应
Fr Qr'
Qr'
Wg'r hr
(ur
ur1)
第r层的重力效应以假 设力Fr表示,则:
Fr
Qr'
Qr' 1
Wg'r hr
ur
1
(Wg'r hr
W' gr 1 hr 1
试验方法 计算机方法 实用方法
4、构件恢复力模型
确定恢复力骨架曲线的方法:
开裂点: (M c ,c ) 屈服点 (M y ,y )
破坏点 (M u ,u )
反向开裂点:
(M
c
,c
)
反向屈服点
(M
y
,y
)
反向破坏点
(
M
u
,
u
)
4、构件恢复力模型
3
2
12 8
11 8
11
结构抗震分析 ——动力时程分析方法
1、时程分析方法步骤
开始
输入结构总体信息、 几何与材料信息 其它有关信息 计算有关参数
求初始弹性单刚、 形成总刚、进行线性 静力分析,计算初 始变形、初始内力
时程分析法
(1 )
f s / x = k = tgα & f D / x = c = tg β
[ 非线性问题: 非线性问题: C ], [ K ] 为时变矩阵
fs
fD
α
x (t )
β
& x (t )
fD
fs
& x (t )
x(t )
2.增量平衡方程 2.增量平衡方程
{ f I (t )} + { f D (t )} + { f s (t )} = {P(t )}
2
2
(5 )
t时刻的加速度:
x x {&&( t )} = {&&( t )} +
i
x {∆&&}i ∆t
( t − ti )
2∆t
(4 )
t时刻的速度:
& & x { x ( t )} = { x ( t )} + {&&( t )} ( t − t ) +
i i i
x {∆&&}i
( t − ti )
& & & x x x {∆&&( t )} = {&&( t + ∆t )} − {&&( t )} {∆x ( t )} = { x ( t + ∆t )} − { x ( t )}
{∆x ( t )} = {x(t + ∆t )} − {x(t )}
∆P(t ) = P(t + ∆t ) − P(t )
x x ∫ {&&(τ )} dτ = ∫ {&&( t )} dτ + ∫
时程分析方法
时间尺度
时间尺度是指描述时间变化所使用的度量单位,如秒、分、小时、天、月、年等。
在时程分析中,选择合适的时间尺度对于模拟和分析结果的准确性和可靠性至关重 要。
根据研究对象的特性和需求,选择合适的时间尺度可以更好地反映系统的动态特性 和变化规律。
时间权重
1
时间权重是指在进行时程分析时,对不同时间点 的数据赋予不同的权重,以反映其在整个时间序 列中的重要程度。
发展历程
时程分析方法自20世纪70年代提出以来,经过不断改进和完善,已经成为一种相对成熟的结构地震 响应分析方法。
现状
随着计算机技术的不断发展,时程分析方法的计算效率和精度得到了显著提高,广泛应用于各类工程 结构的抗震设计和评估中。同时,该方法也在不断发展和完善,以适应更复杂和多变的工程需求。
CHAPTER 02
精度。
案例二:物流需求预测
总结词
基于回归分析的物流需求预测模型
详细描述
该案例使用时程分析方法,通过分析历史物流需求数 据,建立回归分析模型,预测未来物流需求的变化趋 势。该模型考虑了多种影响因素,如经济增长、贸易 活动等,以更准确地预测物流需求。
案例三:城市交通流量预测
总结词
基于神经网络的城市交通流量预测模型
特点
考虑了地震动的不确定性,能够模拟 地震动的时变特性、空间变化特性以 及随机性,提供更精确的结构地震响 应评估。
适用范围与限制
适用范围
适用于各种类型的结构体系,包括单 层和多层结构、线性与非线性体系等。
限制
由于时程分析需要大量的计算资源, 对于大型复杂结构的分析可能存在计 算效率问题。
发展历程与现状
模型验证与优化
验证模型
使用独立的数据集对建立的模型进行验 证,评估模型的预测能力和拟合度。
时程分析法
(a)
(a) 式两边对 积分
0
t d t d
0
t
( t t )d
得
t t t
2
2t
( t t t )
(b)
(b) 式两边对 再积分,得
t t t
2
2t
iT M (0) yi Mi T y (0) i M (0) i Mi (i 1, 2, (i 1, 2, n)
(31)
n)
这样,就得一组 n 个自由度的联立方程(25),分解为 n 个独立的 单自由度运动方程(31)。解出每个振型坐标 yi 的响应,然后按(26)式 叠加,即可得到用原坐标 (t ) 表示的响应。
1 t ii ( i (t )d ' 0 i M ii
式中 i' i 1 i2 为考虑阻尼时自振频率。 yi 0 为初始条 件引起的自由振动响应。若初速度和初位移均不为零, 则
yi (0) yi (0)ii ' ' yi 0 (t ) e sin it yi (0) cos it ' i (5)计算结构动力响应; (t ) Y
式中 i 为第 i 振型阻尼比, M i , Ki , Ci , Fi 相应称为广义质量、广 义刚度、广义阻尼和广义荷载。
结构动力响应分析-振型叠加法
初始条件 (0) 和 (0) 也可通过变换
(0) Y (0), (0) Y (0)
每式两边同乘 i M ,考虑 与 M 的正交性质,得:
结构动力响应分析-直接积分法
直接积分法与振型迭加法不同,无需先进行振型分析,也 不对运动方程进行基底变换,而是直接对运动方程进行逐步数 值积分。 直接积分法的基本思想是: (1)对时间离散时,不要求任何时刻都满足运动方程,而仅 要求在离散点上满足运动方程。 (2)在时间间隔 t 内位移、 速度和加速度的变化规律及其间 关系是假设的,采用不同的假设得到不同的直接积分法。
《时程分析法》课件
参考文献
- 《项目管理知识体系指南》 - 《工程项目管理实务》 - 《敏捷项目管理实战》
前置活动
前置活动是指在进行某 项活动之前需要先完成 的其他活动。它们在网 络计划图中标识出活动 之间的依赖关系。
活动时标记记
活动时标记记是指每个活动所需的时间, 在计算关键路径和整体项目完成时间时起 到重要作用。
节点
节点是网络计划图中表示活动的关键时间 点,通常以圆圈或方框的形式表示。
建筑工程
时程分析法在建筑工程中被广泛应用,能够帮 助项目管理者合理安排施工顺序,准确计算完 成时间。
软件开发
软件开发项目通常涉及多个任务和团队,时程 分析法能够帮助规划各个活动的顺序,提升项 目管理效率。
总结
通过本课件的学习,我们了解了时程分析法的基本概念、分析流程以及其在建筑工程和软件开发 等领域的应用。希望这些知识能够帮助大家更好地进行项目进度管理和控制。
《时程分析法》PPT课件
时程分析法是一种用来有效管理与控制项目进度的方法。本课件将介绍时程 分析法的基本概念、分析流程、优点和局限,以及应用案例和展望未来。
简介
1 什么是时程分析法?
时程分析法是一种用来规划和管理项目进度的方法,它能够帮助我们合理安排活动顺序 和计算项目完成所需时间。
2 历史背景
时程分析法最早出现在20世纪50年代的建筑工程领域,后来在其他行业如软件开发等得 到广泛应用。
3 应用场景
时程分析法适用于任何需要进行项目进度管理和控制的领域,包括建筑工程、软件开发、 事件策划等。
基本概念
关键路径
关键路径是指在项目网 络计划图中具有最长完 成时间的路径。延误关 键路径上的任一活动将 导致整体项目延迟。
时程分析法
时程分析法
时程分析法是一种管理学中的常见方法,它的目的是为了帮助组织将
任务安排在合理的时间节点上。
这个方法通常应用于复杂的多阶段项目,它可以用来预测任务完成的时间,以及团队的能力和外部条件如
天气、材料供应及其他人的工作状况等对整体进度的影响。
时程分析法的基本步骤包括:整体计划时间,首先根据项目需要分析
计划时间,如最终完成日期;分配子任务,将大项目分解成小任务分
配给不同成员;制定并审查工作计划,建立项目各阶段时间表,逐一
审查每个任务的完成时间;安排资源,协调外部资源,如材料或服务;进行控制,对执行任务的进度进行跟踪,必要时作出调整。
完成时,
可以通过比较实现的目标与原定目标是否一致来评估项目整体进展情况。
时程分析法的优点在于可以有效控制项目的实施进度,因为它清楚明
确的把握每个环节的时间。
可以帮助组织团队能够有效地利用每一分钟;它也有助于发现及早及解决项目可能遇到的延期,成本超额等问题,从而使项目实施更加有效率;在决策方面,可以得到精确的数据
分析,更好的把握住项目的总体进展。
总之,时程分析法是一种有效的管理手段,它可以有效控制各个阶段
的时间,使项目实施更加有效,以达到最佳效果。
它能够根据不同的
情况和条件来完善计划,使它们能够满足组织的要求。
时程分析法
时程分析法定义:由结构基本运动方程沿时间历程进行积分求解结构振动响应的方法。
概述:时程分析法是世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。
用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等。
至80年代,已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。
原理:时程分析法在数学上称步步积分法,抗震设计中也称为“动态设计”。
由结构基本运动方程输入地面加速度记录进行积分求解,以求得整个时间历程的地震反应的方法。
此法输入与结构所在场地相应的地震波作为地震作用,由初始状态开始, 一步一步地逐步积分,直至地震作用终了。
是对工程的基本运动方程,输入对应于工程场地的若干条地震加速度记录或人工加速度时程曲线,通过积分运算求得在地面加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过程,并以此进行结构构件的界面抗震承载力验算和变形验算。
时程分析法是世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。
用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等。
至80年代,已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。
“时程分析法”是由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程内结构地震作用效应的一种结构动力计算方法,也为国际通用的动力分析方法。
“时程分析法”常作为计算高层或超高层的一种(补充计算)方法,也就是说满足了规范要求的时候是可以不用它计算结构的。
规范规定:对于特别不规则的建筑、甲类建筑及超过一定高度的高层建筑,宜采用时程分析法进行补充计算。
所以有较多设计人员对应用时程分析法进行抗震设计感到生疏。
近年来,随着高层建筑和复杂结构的发展,时程分析在工程中的应用也越来越广泛了。
地震动输入对结构的地震反应影响非常大。
目前的现状是,输入地震动的选择大多选择为数不多的几条典型记录(如:1940年的El Centro(NS)记录或1952年的Taft记录),国内外进行结构时程分析时所经常采用的几条实际强震记录主要有适用于I类场地的滦河波、适用于II、III类场地的El-Centrol波(1940,N-S)和Taft波(1952,E-w)、适用于IV类场地的宁河波等。
《弹性时程分析》课件
计算方法
弹性时程分析的计算方法包括直接积分法和振型叠加法。
直接积分法通过数值积分方法直接求解结构在地震作用下的动力方程,适用于复杂结构和大规模系统的 模拟。
振型叠加法利用结构振型进行线性叠加,通过求解各阶振型的地震响应来得到总响应,适用于简单结构 和中小规模系统的模拟。
缺点
计算量大
由于需要考虑地震波的传播过程和结构的动态响应,弹性 时程分析的计算量通常较大,需要高性能的计算资源。
模型简化
为了简化计算,弹性时程分析通常需要对实际结构进行一 些简化,这可能导致分析结果与实际情况存在一定的偏差 。
数据需求大
该方法需要大量的地震记录数据和结构动力响应数据,对 于一些缺乏数据的地区或工程,应用弹性时程分析可能会 受到限制。
案例中可以介绍地下工程弹性时程分析的模型建立、 边界条件设置、结果分析和改进措施等方面的内容, 以帮助观众更好地理解该方法在地下工程抗震设计中 的应用。
案例四:复杂结构体系抗震设计
对于复杂的结构体系,如大跨度结构、高层建筑与裙房组成的结构等,其抗震设计需要充分 考虑不同结构之间的相互作用和影响。弹性时程分析可以为复杂结构体系的抗震设计提供有 效的技术支持。
用范围。
感谢观看
THANKS
将选定的地震波数据输入到建立的模型中,准备进行时程分析。
输出结果分析
分析结果
对时程分析的结果进行详细的分析,包括位移、速度、加速度等 响应。
性能评估
根据分析结果评估结构的性能,例如是否满足设计要求、是否发生 破坏等。
优化建议
根据分析结果提出针对性的优化建议,以提高结构的抗震性能。
1-时程分析法
4.2.3
地震响应谱
(Sa) 1 加 速 度 响 应 最 大 响 应 加 速 度
h0 h1 h2
(Sa) 2
(Sa) 1 (Sa) 2 (Sa) 3
(Sa) 3 时间
T1
T2 周期 (sec)
T3
响应 T1 ,h1 地震动入力 时 间 t . . 加速度 y(t) T2 ,h1 T3 ,h1
y y t y t
0 t
2
y 2 x x t x y t
0 t
y 2 x x t x y t
A11 e sin d t cos d t d t 1 A12 e sin d t
t
d
2 A21 e t sin d t d
A22 e
t
sin d t cos d t d
2
0 t
一般解=通解+特解
x xc x p
xc et E cos d F sin d 2 y y xp 2 3 2 t t t y
一般解为
d 1 2
x xc x p
(4)
y Ed cos d Fd sin d 2 t
E和F为积分常数。初始条件为
(5)
0; x xt ; x xt
将初始条件代入式(4)和(5),得
2 y xt E 2 3 t t y y xt F d A 2 t
时程分析法
时程分析法时程分析法又称直接动力法,在数学上又称步步积分法。
顾名思义,是由初始状态开始一步一步积分直到地震作用终了,求出结构在地震作用下从静止到振动以至到达最终状态的全过程。
它与底部剪力法和振型分解反应谱法的最大差别是能计算结构和结构构件在每个时刻的地震反应(内力和变形)。
当用此法进行计算时,系将地震波作为输入。
一般而言地震波的峰值应反映建筑物所在地区的烈度,而其频谱组成反映场地的卓越周期和动力特性。
当地震波的作用较为强烈以至结构某些部位强度达到屈服进入塑性时,时程分析法通过构件刚度的变化可求出弹塑性阶段的结构内力与变形。
这时结构薄弱层间位移可能达到最大值,从而造成结构的破坏,直至倒塌。
作为高层建筑和重要结构抗震设计的一种补充计算,采用时程分析法的主要目的在于检验规范反应谱法的计算结果、弥补反应谱法的不足和进行反应谱法无法做到的结构非弹性地震反应分析。
时程分析法的主要功能有:1)校正由于采用反应谱法振型分解和组合求解结构内力和位移时的误差。
特别是对于周期长达几秒以上的高层建筑,由于设计反应谱在长周期段的人为调整以及计算中对高阶振型的影响估计不足产生的误差。
2)可以计算结构在非弹性阶段的地震反应,对结构进行大震作用下的变形验算,从而确定结构的薄弱层和薄弱部位,以便采取适当的构造措施。
3)可以计算结构和各结构构件在地展作用下每个时刻的地震反应(内力和变形),提供按内力包络值配筋和按地震作用过程每个时刻的内力配筋最大值进行配筋这两种方式。
总的来说,时程分析法具有许多优点,它的计算结果能更真实地反映结构的地震反应,从而能更精确细致地暴露结构的薄弱部位。
时程分析法有关的几个问题:1、恢复力特性曲线;恢复力特性曲线应用于计算必须模型化,常用的有双线型模型与退化三线型模型;退化三线型模型(附图)能较好地反映以弯曲破坏为主的钢筋混凝土构件的的特性,所以适用于此类构件计算。
2、结构计算模型及分析方法;3、地震波的选用;4、时程分析计算结果的处理。
时程分析法
时程分析法定义:由结构基本运动方程沿时间历程进行积分求解结构振动响应的方法。
概述:时程分析法是世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。
用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等。
至80年代,已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。
原理:时程分析法在数学上称步步积分法,抗震设计中也称为“动态设计”。
由结构基本运动方程输入地面加速度记录进行积分求解,以求得整个时间历程的地震反应的方法。
此法输入与结构所在场地相应的地震波作为地震作用,由初始状态开始, 一步一步地逐步积分,直至地震作用终了。
是对工程的基本运动方程,输入对应于工程场地的若干条地震加速度记录或人工加速度时程曲线,通过积分运算求得在地面加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过程,并以此进行结构构件的界面抗震承载力验算和变形验算。
时程分析法是世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。
用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等。
至80年代,已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。
“时程分析法”是由结构基本运动方程输入地震加速度记录进行积分,求得整个时间历程内结构地震作用效应的一种结构动力计算方法,也为国际通用的动力分析方法。
“时程分析法”常作为计算高层或超高层的一种(补充计算)方法,也就是说满足了规范要求的时候是可以不用它计算结构的。
规范规定:对于特别不规则的建筑、甲类建筑及超过一定高度的高层建筑,宜采用时程分析法进行补充计算。
所以有较多设计人员对应用时程分析法进行抗震设计感到生疏。
近年来,随着高层建筑和复杂结构的发展,时程分析在工程中的应用也越来越广泛了。
地震动输入对结构的地震反应影响非常大。
目前的现状是,输入地震动的选择大多选择为数不多的几条典型记录(如:1940年的El Centro(NS)记录或1952年的Taft记录),国内外进行结构时程分析时所经常采用的几条实际强震记录主要有适用于I类场地的滦河波、适用于II、III类场地的El-Centrol波(1940,N-S)和Taft波(1952,E-w)、适用于IV类场地的宁河波等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
结构时程分析的计算模型
结构分析时均要根据结构形式、构造、 受力特点、计算机容量、要求的精度等各 种因素,选择既能较真实地描述结构中力 -变形性质,又能使用简便的力学计算模 型。
这里将介绍最常用的层模型、杆模型以 及有限元模型。
层模型
视结构为悬臂杆。将结构质量集中于各楼层处,合并整 个结构的竖向承重构件成一根竖向杆。用结构每层的侧移刚 度代表竖向杆刚度,形成一底部嵌固的串联质点系模型即称 为层模型。层模型取层为基本计算单元。采用层恢复力模型 以表征地震过程中层刚度随层剪力的变化关系。
杆系模型
杆系模型采用杆件恢复力模型以表征地震过程中 杆单元刚度随内力的变化关系,可方便考虑弹塑性阶 段杆单元刚度沿杆长的变化。
根据建立单元刚度矩阵时是否考虑杆单元刚度沿 杆长的变化,已提出了两类杆单元刚度计算模型:集 中刚度模型、分布刚度模型。集中刚度模型将杆件塑 性变形集中于杆端一点处来建立单元刚度矩阵,不考 虑弹塑性阶段杆单元刚度沿杆长的变化。分布刚度模 型则考虑弹塑性阶段杆单元刚度沿杆长的变化,按变 刚度杆建立弹塑性阶段杆单元刚度矩阵。
层模型的基本假定:(1)建筑各层楼板在其自身平面内 刚度无穷大,水平地震作用下同层各竖向构件侧向位移相同; (2)建筑刚度中心与其质量中心重合,水平地震作用下无绕 竖轴扭转发生。
根据结构侧向变形状况不同,层模型可分为三类.即剪 切型、弯曲型与剪弯型,如图所示,若结构侧向变形主要为 层间剪切变形(如强梁弱柱型框架等),则为剪切型,若结构 侧向变形以弯曲变形为主(加剪力墙结构等),则为弯曲型; 若结构侧向变形为剪切变形与弯曲变形综合而成(如框剪结 构、强柱弱梁框架等),则为剪弯型。
(2)根据结构体合理的结构振动模型;
(3)根据结构材料特性、构件类型和受力状态, 选择恰当的构件恢复力模型,并确定相应线段的刚 度数值;
(4)建立结构在地震作用下的振动微分方程:
(5)采用逐步积分法求解振动方程.求得结构地 震反应的全过程。
输入地震动的选择
为减小自由度,提高计算速度,也可以在局部(如转换层部 位、结构构造复杂部位)使用划分较细的有限元,在一般部位使 用杆系模型,比如使用楼盖分块刚度无限大的假定建立的模型。
构件恢复力模型
形式很多:如,双线型模型、三线型模型、退化二线型等、 退化三线型等,
输入地震动分为三种类型:1)拟建场地的实际强震记录;2) 典型的强震记录;3)人工模拟地震波。
输人的地震波,应优先选取与建筑所在场地的地震地质 环境相近似场地上所取得的实际强震记录(加速度时程曲线)。 所选用的强震记录的卓越周期应接近于建筑所在场地的自振 周期,其峰值加速度宜大于100gal。此外,波的性质还应与建 筑场地所需考虑的震中距相对应。-《美国规范》规定
《抗震规范》规定,重要的工程结构,例如:大跨桥 梁,特别不规则建筑、甲类建筑,高度超出规定范围的高 层建筑应采用时程分析法进行补充计算。
结构弹塑性时程分析方法的步骤
(1)按照建筑场址的场地条件、设防烈度、震中 距远近等因素,选取若干条具有不同特性的典型强 震加速度时程曲线,作为设计用的地震波输入;
层模型
利用层模型则可确定结构的层间剪力与层间侧移。工程 实践中,层模型主要被用于检验结构在罕遇地震作用下的薄弱 层位置及层间侧移是否超过允许值,并校核层剪力是否超过结 构的层极限承载力。
杆系模型
视结构为杆件体系。取梁、柱等杆件为基本计 算单元。将结构质量集中于各结点.即构成杆系模 型,如下图所示。
《规范规定》:采用时程分析法时应按建筑场地类别和设 计地震分组选用不少于二组的实际强震记录和一组人工模拟的 加速度时程曲线,其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应 谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,其加速度 时程的最大值可按规范给出的相应值,弹性时程分析时,每条 时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计 算结果的65% 多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不 应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。
输入地震动的选择
地震动输入对结构的地震反应影响非常大。目前的现状是, 输入地震动的选择大多选择为数不多的几条典型记录(如: 1940年的El Centro(NS)记录或1952年的Taft记录),国内外 进行结构时程分析时所经常采用的几条实际强震记录主要有适 用于 I类 场 地的滦河 波 、适用 于 II、III 类 场 地 的 El-Centrol波 (1940,N-S)和Taft波(1952,E-w)、适用于IV类场地的宁河波 等。
输入地震动选择
• 《2008桥梁抗震规范》:时程分析的最 终结果,当采用3组时程波计算时,应取 3组计算结果的最大值;当采用7组时程波 计算时,可取7组 计算结果的平均值。在 E1地震作用下,线性时程的计算结果不 应小于反应谱计算结果的80%。
输入地震动的选择
最好的办法是? 数量、频谱、强度、持时全方位考虑!
时程分析方法
时程分析法概念
时程分析法是对结构物的运动微分方程直接进行逐 步积分求解的一种动力分析方法。由时程分析可得到各质 点随时间变化的位移、速度和加速度动力反应,并进而可 计算出构件内力的时程变化关系。由于此法是对运动方程 直接求解,又称直接动力分析法。
直接动力分析包括确定性动力分析与非确定性动力分 析两大类,即确定性动力分析中的时程分析法与非确定性 分析的随机振动分析法,这里主要介绍时程分析法。
有限元模型
将建筑结构离散为层间模型或杆系模型,当然可以看成是 有限元模型。由于这两种模型都使用了楼盖平面内刚度无限大 的假定,楼层基本自由度数目大大减小,使问题得以简化,有 利于提高计算效率。
但是,对弹性楼板问题、多塔楼问题、柔性楼盖问题,不 能继续沿用这一假定。使用杆元、板(壳)元、体元、索元、接 触单元等建立的结构计算模型,适合于更为复杂的结构构造, 这种模型叫做有限元模型。因为单元划分尺度可以根据结构受 力工作状态确定,这种模型适合于复杂的结构情况,对一维、 二维和三维问题都是有效的。