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scorpionsuper
2011年08月09日 19:05:48
来自于MIDAS
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刚回网易结构最近几年一直做pushover有些心得,希望能与大家讨论分享!论坛内怎么一直没法复制图片,希望网管能解决没办法我把内容都写到我的博客里了讨论在本版内www.bsate.com

刚回网易结构
最近几年一直做pushover有些心得,希望能与大家讨论分享!
论坛内怎么一直没法复制图片,希望网管能解决
没办法
我把内容都写到我的博客里了
讨论在本版内
www.bsate.com
chrisglay
2011年08月10日 09:35:14
2楼
你还不如把内容直接发到论坛上来的更好
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scorpionsuper
2011年08月10日 18:28:08
3楼
贴了好几次,图片贴不上来
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scorpionsuper
2011年08月10日 18:32:12
4楼
静力弹塑性分析方法(pushover法)的确切含义及特点

结构弹塑性分析方法有动力非线性分析(弹塑性时程分析)和静力非线性分析两大类。动力非线性分析能比较准切而完整的得出结构在罕遇地震下的反应全过程,但计算过程中需要反复迭代,数据量大,分析工作繁琐,且计算结果受到所选用地震波及构件恢复力和屈服模型的影响较大,一般只在设计重要结构或高层建筑结构时采用。

静力弹塑性分析方法,是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法,从本质上说它是一种静力分析方法。具体地说,就是结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力,单调加载并逐级加大;一旦构件开裂(或屈服)即修改其刚度(或使其推出工作),进而修改结构总刚度矩阵,进行下一步计算,依次循环直到结构达到预定的状态(成为机构、位移超限或达到目标位移),从而判断是否满足相应的抗震能力要求。

静力弹塑性分析方法(pushover法)分为两个部分,首先建立结构荷载-位移曲线,然后评估结构的抗震能力,基本工作步骤为:

第一步:准备结构数据:包括建立模型、构件的物理参数和恢复力模型等;

第二步:计算结构在竖向荷载作用下的内力。

第三步:在结构每层质心处,沿高度施加按某种规则分布的水平力(如:倒三角、矩形、第一振型或所谓自适应振型分布等),确定其大小的原则是:施加水平力所产生的结构内力与第一步计算的内力叠加后,恰好使一个或一批构件开裂或屈服。在加载中随结构动力特征的改变而不断调整的自适应加载模式是比较合理的,比较简单而且实用的加载模式是结构第一振型。

第四步:对于开裂或屈服的杆件,对其刚度进行修改,同时修改总刚度矩阵后,在增加一级荷载,又使得一个或一批构件开裂或屈服;

不断重复第三、四步,直到结构达到某一目标位移(当多自由度结构体系可以等效为单自由度体系时)或结构发生破坏(采用性能设计方法时,根据结构性能谱与需求谱相交确定结构性能点)。

对于结构振型以第一周期为主、基本周期在2s以内的结构,pushover方法能够很好地估计结构的整体和局部弹塑性变形,同时也能揭示弹性设计中存在的隐患(包括层屈服机制、过大变形以及强度、刚度突变等)。

在实际计算中必须注意一下几个问题:

(1)、计算模型必须包括对结构重量、强度、刚度及稳定性有较大影响的所有结构部件。

(2)对结构进行横向力增量加载之前,必须把所有重力荷载(恒载和参加组合的活荷载)施加在相应位置。

(3)结构的整体非线性及刚度是根据增量静力分析所求得的基底剪力-顶点位移的关系曲线确定的。

(4)在某些情况下,静力弹塑性分析不能准确反映可能出现的破坏模式,因此需采取修正及采用两种横向分布模式。

对于计算步骤中的问题,由于牵扯大量图片及计算公式,这里就不在详细说明了。对正在做PUSHOVER的朋友们可以给我留言交流。
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scorpionsuper
2011年08月10日 18:33:36
5楼
静力非线性(Pushover)分析
  静力非线性(包括 pushover)分析是一个强有力的功能,仅提供在 ETABS 非线性版本中。除了为基于抗震设计性能执行 Pushover 分析外,此功能还可用于执行常规静力非线性分析和分段式(增加)构造的分析。
  执行任何非线性将花费许多时间与耐性。在执行静力非线性分析前,请仔细阅读下列全部信息。要特别注意其中的重要事项。
  非线性
  静力非线性分析中可以考虑几类非线性特征。
  在框架/线单元中不连续的用户定义铰的材料非线性。铰沿着任何框架单元长度指定到任何位置数上(参见线对象的框架非线性铰指定)。非耦合弯矩、扭矩、轴力和剪力铰是有效的。也有根据铰位置上的交互作用轴力和弯矩所屈服的耦合 P-M2-M3 铰。在相同的位置可存在多于一种的铰类型。例如,可以指定一个 M3(弯矩)和一个 V2(剪力)铰到框架单元的相同端部。所提供的默认铰属性是基于 ATC-40 和 FEMA-273 标准的。
  在连接单元中材料的非线性。 有效非线性特征包括沿任何自由角度的缝隙(仅压力)、hook(仅张力)、单轴塑性,以及两种基本隔震器类型(双轴塑性和双轴磨擦/摆动)(参见线对象的连接属性指定)。连接阻尼属性在静力非线性分析中没有效应。
  
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scorpionsuper
2011年08月10日 18:33:57
6楼
所有单元中的几何非线性。可以选择仅考虑 P-△ 效应或考虑 P-△ 效应加上大位移(请参见几何非线性效应)。大位移效应考虑变形配置的平衡,并允许用于大平移和旋转。但是,每个单元中的应变被假设保留为小值。
  分段(顺序)施工。在每个分析工况中,可按阶段施工顺序添加或删除构件(请参见静力非线性分段施工)。
  分析工况
  静力非线性分析可由任何数量的工况组成。每个静力非线性工况在结构中可有不同的荷载分布。例如:典型静力非线性分析可由三种工况组成。第一种为结构应用重力荷载,其次为在结构的高度上应用一个横向荷载分布,第三种将在结构高度上应用另一个横向荷载分布。
  静力非线性工况可从零初始状态开始,或从前一工况末的结果开始。在前一例子中,重力工况将从零初始状态开始,两个横向工况可从重力工况末开始。
  每个分析工况可由多个施工阶段组成。例如:这可能在结构逐层施工中被用于重力分析工况。
  静力非线性分析工况完全独立于所有 ETABS 中其它的分析类型。尤其是,任何为线性和动态分析执行的初始 P-Δ 分析在静力非线性分析工况中没有影响。只有线性模态形状交互作用可在静力非线性工况中用于荷载。
  静力非线性分析工况可被用于设计。通常把线性和非线性结果组合起来没有意义,所以可以被用于设计的静力非线性工况应包括所有的荷载、适当的尺度,它们可为设计检查进行组合。
  荷载
  应用在给定的静力非线性工况结构上的荷载分布,定义为下列的一个或多个项的成比例组合:
  任一静载工况。
  在三个 全局方向的任一方向上的匀加速度作用。在每个节点力对于从属此节点的质量是成比例的,并在指定的方向上产生作用。
  任何特征或瑞兹模态的一个模态荷载。在每个节点的力与模态位移、模态角速度的平方(w2)以及从属此节点质量的乘积成比例,并在模态位移方向上作用。
  每个建筑构造方案的荷载组合是增加的,即如果是开始于前一个静力非线性工况,它是对已经在结构上作用的荷载的额外补充。
  在单一工况下的分段施工期间,当被添加时,所指定的荷载应用到每个阶段。如果在分段施工期间一个单元被删除,则删除全部被此单元携带的荷载(包括来自于以前工况的荷载)。
  荷载控制
  应用荷载有两类明显不同的控制。每个工况可使用一个不同的荷载控制类型。选择通常根据荷载的物理性质与结构的预期性能:
  力控制。应用全部指定的荷载组合。当已知荷载(如重力荷载),且预期结构能够支承此荷载时,应当使用力控制。分段施工需要力控制。
  位移控制。结构中被监控的单一位移分量(或成对位移)是被控制的。需要对荷载组合的数量增减,直到控制位移达到指定的数值为止。当找到了指定的位移(如抗震荷载)时,此处应用的荷载量事先是不知道的,或当结构可预期失去强度或变成不稳定时,应使用位移控制。位移控制不能用于分段施工。
  分析结果
  从静力非线性分析中可获得几种输出类型:
  基底反力 和 监控的位移可以被出图。
  沿 Pushover 曲线上每个点的基底反力 vs 监控的位移数值表格,连同超过其铰属性强制位移曲线上某些控制点的铰数量表格,可在屏幕上查看、打印或保存为文件。
  基底反力 vs 监控的位移可按 ADRS 格式出图,此处垂直轴是谱加速度,而水平轴是谱位移。需要的谱可在出图上被重叠。
  将能力谱(ADRS 能力与需求曲线)、有效周期与有效阻尼的数值制成表格,以在屏幕中进行查看、打印或保存为文件。
  铰排列的顺序与每个铰的色标状态可按图形方式进行查看,根据逐步原则,静力非线性工况可按步进行。
  构件力和应力也能以图形化方式进行查看,根据逐步原则,静力非线性工况可按步进行。
  所选构件的构件力和铰结果可写入为电子表格格式的文件,随后在电子数据表格程序中处理。
  所选构件的构件力和铰结果可写入到 Access 数据库格式的文件中。
  步骤
  下列常规步骤顺序涉及执行静力非线性分析:
  生成一个与任何其它分析一样的模型。注意:虽然其它单元类型可显示在模型中,但框架和连接单元限制为材料非线性。
  即便要定义静力荷载工况,也需要在静力非线性分析中使用(定义菜单 > 静力荷载工况命令进行访问)。
  定义任何框架单元的钢或混凝土设计所需的静力或动力分析工况。
  如需要定义铰属性,可通过定义菜单 > 框架非线性铰属性命令进行。
  如需要指定铰属性,可通过设定菜单 > 框架/线 > 非线性铰命令进行。
  如需要定义非线性连接属性,可通过定义菜单 > 连接属性命令进行。
  如需要铰连接属性指定到框架/线单元上,可通过设定菜单 > 框架/线 > 连接属性命令进行。
  运行基本线性和动态分析(通过分析菜单 > 运行命令进行)。
  如果任何混凝土铰属性是基于默认数值的,以便被程序所计算,用户就可执行混凝土设计,决定使用的钢筋。
  如果任何钢铰属性是基于默认数值的,以便被程序所计算,用户就可执行钢设计,程序决定使用合适的截面。
  对于分段施工,定义代表各完成施工阶段的组。
  定义静力非线性工况(定义菜单 > 静力非线性/Pushover 工况命令进行)。
  运行静力非线性分析(分析菜单 > 运行静力非线性分析命令进行)。
  复查静力非线性结果(显示菜单 > 显示静力 Pushover 曲线命令)、(显示菜单 > 显示变形后形状命令)、(显示菜单 > 显示构件力/应力图命令)和(文件菜单 > 表格打印 > 分析输出命令)。
  执行任何利用静力非线性工况的设计检查。
  按需要修订模型并反复进行。
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scorpionsuper
2011年08月10日 18:34:24
7楼
  重要事项
  进行非线性分析需要时间与耐心。每个非线性问题都不一样。预计您需要一定的时间来学会解决每个新问题的最佳方法。
  从简单开始,并逐步完善。确保模型性能在线性荷载与模态分析下如所期望的那样。宁可起始在预期为最大非线性域中逐步添加铰,也不在起始就到处使用铰。使用不丢失主构件强度的铰模型开始;可在以后修改铰模型或重新设计结构。
  执行没有非线性几何形的初始分析。添加 P-Δ 效应,最终很有可能导致大面积的破坏。以适度目标位移和有限制的步骤数量开始。在开始时,目标应是快速执行分析,以便可得到建模的体验。当通过建模实践增长了信心,可更进一步地学习,并考虑到更极端的非线性状态。
  在数学上,静力非线性分析不总是保证有唯一的解决方案。动态分析的惯性效应可遵循真实世界结构路径的限制。但这不是真实的静力分析,尤其在由于材料或几何非线性造成失去强度的不稳定工况下。
  小规模改变属性或荷载可导致在非线性反应中大规模的改变。由于这种原因,考虑许多不同的荷载工况是相当重要的,而且可在结构属性变化效果的敏感度进行研究。
  静力非线性工况数据
  对话框:静力非线性工况数据
  访问静力非线性工况数据对话框,可使用定义菜单>静力非线性/Pushover工况命令,并点击添加新工况或修改/显示新工况按钮
  静力非线性工况数据对话框具有下列域:
  选项域
  力的控制通过勾选适当的复选框选择分析类型、控制的力或控制的位移:
  转到由模式定义的荷载水平。勾选【转到由模式定义的荷载水平】复选框运行一个力控制分析。该分析应用满荷载值,此满荷载值通过总计在【荷载曲线】框中指定的所有荷载而定义(除非它在一个较低的力值无法收敛)此选项对于应用到结构的重力荷载是有用的。
  注意: 当在此工况里面的阶段之间更改有效组,或此工况从一个先前的工况开始并且有效组在两个工况之间变化时,此选项【必须】用于阶段(增量)施工加载。
  转到位移.幅值勾选【转到位移幅值】复选框以进行一个位移-控制分析。在对话框【荷载曲线】域中指定的荷载组合被应用,但是它的幅值按需要增加或减少以维持控制位移在幅值中增加。对于应用横向荷载到结构,或者对于事先不知道应用荷载幅值的任何工况,或者能预期结构将丧失强度或变成不稳定时,此选项是有用的。
  检查目标【位移幅值】(即对应【转到Disp位移】复选框的编辑框中的数值),以及如果想要使用【共轭位移】作为控制(推荐),勾选该复选框。如果不勾选此框,【监测位移】将用于控制。
  使用共扼位移用于控制
  共轭位移是一个被定义为与应用的荷载模式联合工作的广义位移量度。它是结构中所有位移自由度的一个加权总和:每个位移分量乘以在那个自由度的应用荷载,并总计结果。
  共轭位移通常是在一个给定的指定荷载下,对结构中最敏感位移的测量。一般通常推荐用户使用共轭位移,除非用户能识别一个在分析期间单调增加的结构中位移。
  当用户使用共轭位移控制分析的时候,荷载增量被调整试图达到指定的监测位移。然而,分析通常只会满足目标位移,特别是如果【监测位移】在共轭位移的一个不同方向上。
  监测
  通过选择位移自由度、输入标签并选择被监测点楼层可定义【监测位移】。【监测位移】用于绘制pushover曲线以及当使用【转到位移幅值】选项时。
  【监测位移】在一个静力非线性分析期间,监测某个单一点时是一个单一位移分量。当绘制pushover曲线时,程序总是使用监测的位移作为水平轴。监测位移也用于决定何时该结束一个受控位移的分析。
  监测自由度和监测点位置是由ETABS给定的所有默认值;用户能容易地替换那些默认值。监测点的默认值是位于结构顶的一个点。默认监测自由度是UX; 其他有效方向为UY, UZ, RX, RY, 以及RZ.
  对于最有意义的pushover曲线,重要的是用户应选择一个对应用荷载模式敏感的监测位移。例如,当荷载应用在方向UY上的时候,用户通常不应该监测自由度 UX。同样用户不应监测靠近约束的节点。
  当为了位移控制的目的选择一个监测位移时,也作相同的考虑。选择一个对应用荷载敏感的位移,并且如果可能,是在分析期间单调增加的。
  用户可使用监测位移或共轭位移来作为位移控制,但使用监测位移的幅值来决定何时该结束一个受控位移的分析。
  当用户使用共轭位移控制分析的时候,荷载增量被调整试图达到指定的监测位移。然而,分析通常只会满足目标位移,特别是如果【监测位移】在共轭位移的一个不同方向上。
  当【监测位移】达到指定的位移幅值时,分析结束。(除非它在一个比较低的位移值收敛失败)
  【监测位移】的目标【位移幅值】由ETABS给定的一个为0.04默认值,乘以结构顶部的Z座标。注意如果结构的基底具有一个大于零的Z 座标,默认的位移可能相当大。如果需要,用户可更改这个数值。只使用【位移幅值】的绝对值:荷载的方向由指定的荷载模式决定。
  注意:当在此工况里面的阶段之间更改有效组,或此工况从一个先前的工况开始并且有效组在两个工况之间变化时,此选项【无法】用于阶段(增量)施工加载。
  从上次工况开始为了要从一个先前指定的静力非线性工况结束条件开始当前的工况,从【前一工况开始】下拉列表选择前一工况名称。通常此选项用于一个横向静力非线性工况,以指定它应该从一个重力静态非线性工况的结束处开始。
  只保存正增量如果只想保存pushover曲线的正位移增量,勾选【只保存正增量】复选框。点击此处以获得更详细的信息
  呈现两个简单pushover曲线范例说明【只保存正增量】选项的作用效果。在例子中,实线表示如果选定【只保存正增量】复选框(默认的)时的pushover曲线,以及虚线表示不选定【只保存正增量】复选框时的pushover曲线。第一个图展现当【构件卸载方法】被设定成【卸载整个结构】时的pushover曲线,第二个图展现当这个选项被设定成【使用正割Secant劲度重新开始】时的pushover曲线。
  检查下列的分析控制参数,如果需要修改它们。大体上,在最大值用比较小的限制开始,当用户通过用户的模型得到经验时再增加。
  最小保存步数
  【最小保存步数】限制在一个静力非线性工况中荷载的最大保存步长。ETABS 自动生成对应到铰应力应变图曲线上的事件,或到重要非线性几何效应的步数。这些步数的结果只有当它们对应pushover曲线斜率中的一个明显变化时才被保存。
  用户能使用【最小保存步数】以强制程序保存附加的步数。对大多数的工况而言,一个在5和20之间的数值是适当的,虽然在用户预期了许多铰事件时,一个数值1通常是最佳的。如果【构件卸载方法】被设定成【使用正割Secant劲度重新开始】,也通常推荐一个数值1。
  当一个含有壳单元的结构中包括P-△效应的时候,需要增加【最小保存步数】的值,因为P-△效应在这些单元的每步保持常数。
  最大Null步数
  如果必需,使用【最大Null步数】,它使得可在达到指定的力或位移目标之前对一个运行宣布失败(即,无收敛)。当在结构中发生坍塌失败时,或在一个荷载控制分析中荷载不能增加时,程序有可能不能在一步上收敛。也会发生因为在求解中的数字灵敏度而不能在一步中收敛的情况。
  null步数有四种类型。
  当在一个铰里面的某个事件改变了结构的劲度时,其他铰有一个立即的事件。这将表现为零-步长。
  当【构件卸载方法】被设定到【卸载整个结构】时,铰的卸载会引起被应用到结构的荷载方向的一个逆转。这将表现为零-步长。
  当【构件卸载方法】被设定为【应用荷载分配】时,铰的卸载将会引起内部局部荷载应用与移除。这将表现为多重零-步长。
  当无法在【最大迭代/步】里一步收敛,则步长减半。这不是一个零-步长。
  Null步数可在任何的分析中碰到;它们不一定有害。然而,一个过度的数目可能表明分析失败。
  通常最大Null步数应该设定成大约是最大总步数的25%(举例来说,对于最大总步数200默认的最大Null步数是 50),但是当【构件卸载方法】被设定为【应用局部再分配】的时候,用户可能至少同样地需要两次。明显的大位移效应可能也要求较多的null步数。
  最大总步数
  【最大总步数】限制允许分析运行的总时间。
  ETABS 尝试应用尽可能多的指定荷载模式,但是可能受限制于事件的发生、在【最大迭代/步】中的收敛失败、或来自【最小保存步数】的最大步长限制。作为结果,一个典型的静力非线性分析可能由很多步数所组成。一些需要再分配荷载的【构件卸载方法】可能要求附加的步数。
  每当一个铰达到它的应力应变曲线上一个新的点或有弹性卸载时,一个事件发生。因此步的数目必须达到一个指定的目标荷载,否则位移将会随模型中铰的数目增加。
  每个步具有相同的计算机计算时间。当用户通过一个特定的模型获得了经验时,用户将能够设定【最大总步数】,以限定允许静力非线性分析运行的时间用户应该由较小的步数开始并逐渐地建立到比较大数目的步数。
  如果用户的分析在【最大总步数】里没有达到它的目标,用户能以比较大数目的步数再一次运行它,但是首先检查结果以查看结构是否仍然足够稳定,以值得进一步进行。
  只有步数造成了pushover曲线形状有明显的变化,才会为输出而被保存。
  检查下列的分析控制参数,如果需要修改它们。大多数情况下,默认的数值是适当的。
  最大迭代/步和迭代容差
  在一个静力非线性分析中,每步结束的时候检查静力平衡。用在单元外面应用的荷载与内力之间的差别来计算不平衡荷载。如果不平衡荷载幅值与应用-荷载幅值的比超过迭代容差,该不平衡荷载为那一步在第二迭代中被应用到结构。这些迭代持续到不平衡荷载满足迭代容差或达到【最大迭代/步】。在随后的工况中,步长被减半,而且荷载从开始的步再一次应用。
  如果需要,步长可以连续地减半直到最后达到平衡。每个半分的步长当作null步计数。对于在收敛后的下一个步,程序重复地双倍增加步长直到它找到将会收敛或直到一个事件发生的最大尺度。
  迭代主要被非线性连接属性和几何非线性激活,尤其是大-位移分析。因为使用事件-到-事件策略,迭代通常不需要用于框架铰中的材料非线性。
 
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scorpionsuper
2011年08月10日 18:34:37
8楼
 事件容差
  【事件容差值】是用于决定许多集合事件的一个比值。当 ETABS确定一个铰经历一个事件的时候,它检查接近(在事件容差内)经历一个事件的其他铰。对于所有在事件容差内的铰,程序将会修改他们的状态以引起这些附近的事件发生。
  比较大的事件容差能通过减少被事件引起的步数而缩短分析时间,但是由于铰状态的修改可能会在单元里面增加平衡误差。比较小的事件容差能给出更正确结果,但牺牲更多的计算时间。大多数的工况,取默认值0.01工作较佳。
  研究考虑提供的图,其上显示两个铰在力-位移图形上的位置。铰 1达到一个事件位置。对于铰2,如果事件容差也满足它,将会被当做事件的一部分。在图中,如果力容差除以屈服力小于事件容差,并且位移容差除以从B到C 的水平距离小于事件容差,那么铰2将会被当做事件的一部分。当确定力容差比的时候,分母总是屈服力。当确定位移容差比的时候,分母是铰当前所在力位移曲线部分的水平长度。在图中,铰 2 在曲线的B-C部分上,因此我们在位移容差比的分母中用B-C水平长度。
  构件卸载方法
  选择用于处理降低荷载铰的方法。这可能影响用户允许的分析步数。点击此处以获得更详细的信息
  当卸载一个铰的时候,程序必须设法移除铰所承受的荷载并且可能要再分配它到剩余的结构上。当应力应变(力-形变或弯矩-旋转)曲线显示出能力下降时,铰卸载发生,例如时常假定从C到点D,或从点E到点F(完全断裂)。
  在一个静力分析中,这样沿着一个负斜率的卸载是不稳定的,而且并不总是保证一个数学上的唯一解。在动态分析中(以及真实世界)惯量提供稳定性和一个唯一的解。
  由于ETABS正在进行一个静力分析,解决这个不稳定问题需要特别的方法。对于一些问题,使用某些方法可能更有效率。对于相同的问题,不同的方法可能产生不同的结果。
  ETABS 提供三个不同的方法以解决这个铰卸载的问题,在下面描述。
  如果所有的应力应变斜率是正的或零,不使用这些方法,除非铰通过点E并断裂。由几何效应引起的不稳定性,不以这些方法处理。
  卸载整个结构
  当一个铰达到应力应变曲线的负斜率部分时,程序继续尝试着去增加应用的荷载。如果这样造成了增加应变(减少应力),则分析继续进行。如果应变试图反转,程序改为将整个结构上的荷载反转,直到铰完全被卸载到应力应变曲线上的下个线段。在此点,程序恢复增加结构上的荷载。结构的其他部分现在可能承受从卸载的铰移动过来的荷载。
  卸载铰的荷载是否一定反转或者不,取决于卸载铰的相对柔性与作用于该铰的结构其他部分相比较。这是非常相关的问题,但是它被程序自动检测出。
  此方法是在三个可用方法中最有效率的,而且通常是用户应该尝试的第一方法。如果铰卸载不需要对应用到结构中的荷载做大的减少,它通常工作得很好。如果两个铰竞相卸载,它将会失败(即,一个铰需要应用的荷载增加时而另一个要求荷载减少)。在这种情况下,分析将会停止并出现信息 “找不到一个解”,这时用户应该试一试另外两个方法之一。
  这个方法使用一个适度数目的null步数。
  应用局部重分配
  这个方法与【卸载整个截面】方法类似,它不是卸载整个的结构,只是含有铰的单元被卸载。当一个铰在应力应变曲线的负斜率部分上,而且应用荷载引起应变反转时,程序将使用暂时的、局部的、自-平衡的内部荷载以卸载此单元。这将引起铰卸载。在铰卸载之后,暂时的荷载被反转,传递移除的荷载到附近的单元。这个方法是想要模仿局部惯性力如何可以稳定一个快速卸载单元。
  这个方法时常是三个可用方法中最有效的,但是通常比第一个方法需要较多的步数,包括许多非常小的步以及许多null步。null步数上的限制应该通常被设定在允许总步数的 40%与70% 之间。
  如果在同一个单元中两个铰竞相卸载,此方法将会失败(即,一个铰需要临时荷载增加时而另一个要求荷载减少)。在这种情况下,分析将会停止并出现信息 “找不到一个解”,在用户将单元划分以使铰被分开之后可再试一次。检查.LOG文件以查看哪些单元有问题。小心:单元长度可能影响由程序自动计算的默认铰属性,因此固定的铰属性应该指定给要分开的任何单元。
  使用正割劲度重新开始
  这个方法与其他两种相当不同。每当任何铰达到应力应变曲线的负斜率部分,已经变为非线性的所有铰使用正割secant劲度属性而重新形成,并且分析重新开始。
  每个铰的正割secant劲度由应力应变曲线上从点O到点X的割线决定,此处:点O是在静力非线性工况(通常含由于重力荷载的应力)开始的应力应变点;以及如果斜率是零或正的点X是应力应变曲线上的当前点,或是在应力应变曲线的负斜率线段底部末端的点。
  当荷载从分析的开始被重新应用时,每个铰沿着割线移动直到它达到点X,在此之后该铰使用给定的应力应变曲线重新开始。
  当执行pushover分析而在此静力非线性分析表现逐渐增加振幅的循环荷载并非单调静力增加时,这个方法与FEMA273指导方针建议的类似。
  由于步数必须以目标位移的平方而增加,这个方法是在三个方法中效率最低的。它是最稳固的(极少可能失败),而且提供的重力荷载也不太大。当一个铰的应力在重力荷载之下足够大而且从O到X的secant是负值时,这个方法可能失败。另一方面,这个方法也可给出另外两种由于铰是以很小(几乎水平)负斜率而导致失败情况的解。
  范例
  下面显示以两个非线性铰考虑框架。
  两个铰的力偏转特性在下面说明。
  当运行静力非线性分析时,它使铰2通过点E(即卸载两次)于铰1达到点C之前,并且开始做任意的卸载。
  使用【以正割劲度重新开始】选项的pushover曲线显示在下面的图中。 pushover曲线分别由五个曲线组成。当铰 2到达点C曲线 1结束,而且结构必须降低荷载。当铰 2达到点E曲线 2结束,而且结构必须降低附加的荷载。当铰1达到点C曲线 3结束,并且当铰2达到点E曲线4结束。当位移目标达到,曲线5结束,注意由于一个进程已经发生,曲线 5 仅仅是沿着 X轴一个平坦线。
  下列的十个图显示pushover曲线五个分量的每一个分量力被铰 1和铰2加载与卸载的路径。
  几何非线性效应
  选择包括的几何非线性效应几何非线性效应被考虑到结构中的所有单元。点击此处以获得更详细的信息下列为有效选项:
  【大位移】选项用于钢索结构承受重大变形;以及用于屈曲分析,特别是用于突然-通过屈曲以及后屈曲的性能。钢索(由框架单元建模)以及在单元内承受重大旋转的其他单元应该被划分为比较小的单元,以满足在一个很小单元里面的应变和旋转要求。
  对于大多数其他的结构,P-△选项是适当的,特别是当非线性为主的材料时。如果是合理的,一般推荐首先不以 P-△(也就是,使用“无”)运行分析,随后再增加几何非线性效应。
  无
  在结构的无变形布置中考虑所有平衡方程。
  P-Δ
  结构的变形布置可部分地考虑平衡方程。拉力趋向能抵抗构件的旋转并且使结构坚固,而压力趋向促使增强构件的旋转并使结构不稳定。这可能需要适量的迭代过程。
  P-Δ和大位移
  所有平衡方程写入结构的变形布置中。这可能需要大量的迭代过程。
  荷载模式 点击此处获得更多信息
  在给定了静力非线性工况的结构上应用荷载分布,按照与下列一个或多个项的比例组合进行定义:
  任意静载工况
  在三个全局方向的任一方向上的匀加速度作用。在每个结合点的力对于此结合点的从属质量是成比例平衡的,并按指定的方向作用。
  任何特征或 Ritz 模式的一个模态荷载。在每个结合点的力与模态位移、模态角速度的平方(w2)以及此结合点的从属质量的乘积成比例,并按模态位移方向作用。
  每个静力非线性工况的荷载组合是增量的,即如果是以一个先前的静力非线性工况开始,它被添加到已经在结构上作用的荷载。
  使用下列按钮为静力非线性工况添加、修改或删除一个荷载模式:
  添加按钮为把一个荷载加入荷载模式定义,从荷载下拉选项框选择荷载,在比例因数编辑框中键入适当的比例因数,并点击添加按钮。如果被选择的荷载是一个模式(只有在分析要求模式形状时才会有效), 在产生的对话框中输入模式形状并点击确定按钮。
  修改按钮要修改指定为荷载模式一部分 某个荷载的比例因数,高亮显示荷载/比例因数列表框中的荷载,在比例因数编辑框中编辑比例因数,并点击修改按钮。
  删除按钮要删除一个指定为荷载模式一部分的荷载,高亮显示荷载/比例因数列表框中的荷载并点击删除按钮。
  有效结构面积.对于分期施工顺序加载,在对话框的【有效结构面积】中设定必需的参数。没有分期施工顺序加载而对整个结构进行分析的默认工况,【有效结构】将显示1阶段使用组”所有”,而且标示着”荷载只应用于增加的单元”的复选框应该不被勾选。
  点击确定按钮以接受所有在静力非线性工况数据对话框中的修改。点击取消按钮意味着不接受任何修改。注意用户必须也在定义静力非线性工况对话框中点击确定按钮,以接受修改。
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scorpionsuper
2011年08月10日 18:45:25
9楼
强烈抗议!
我这边好不容易弄点原创的东西,但是图片和表格贴不上,我就用自己的博客把内容弄出来供大家讨论!
MD区管说我挂外边,存在外链
你这还是不是让大家讨论的地方!
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chrisglay
2011年08月11日 12:33:47
10楼
你把图片用本地上传搞一次应该没问题的,这么好的帖子,没图片太可惜了
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哼哼哈嘿
2011年08月19日 10:18:25
11楼
我觉得图片外链到你的博客是可以的。
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