彈塑性結(jié)構(gòu)地震反應分析(編輯修改稿)
2025-06-20 08:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 靜態(tài)凝聚原理，則不增加動力方程的自由度數(shù)。將總剛度矩陣中與轉(zhuǎn)角有關的剛度系數(shù)并入僅與水平位移有關的剛度系數(shù)項。 自由振動的動平衡方程可以表示為： 2021/6/17 20 二、 彎剪模型 從上述方程的后一組 n個方程中可以解出： 代入前一組 n個方程可得： 其中 稱為彎剪模型得等效結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度矩陣。 2021/6/17 21 二、 彎剪模型 引用等效側(cè)移剛度矩陣，動力方程如上式所示，動力自由度數(shù)等于集中質(zhì)量個數(shù)。 }]{[}]{[}]{[}]{[ gUMUKUCUM ????? ????2021/6/17 22 第三節(jié) 平面框架模型 ? 平面框架模型就是將一般框架結(jié)構(gòu)單獨抽出一榀或經(jīng)某種假定簡化為一榀框架所假定的模型 。 ? 這種模型的彈塑性動力分析反應分析一般以梁 、柱構(gòu)件作為最小單元進行分析 。 ? 典型的構(gòu)件模型有桿端彈塑性彈簧模型 、 分割梁模型 、 假設變形函數(shù)模型等 。 2021/6/17 23 第三節(jié) 平面框架模型 一、 桿端彈塑性彈簧模型 二、 分割梁模型 三、 半剛架模型 2021/6/17 24 一、 桿端彈塑性彈簧模型 ? 這種類型的基本思想在于把桿件中的塑性變形全部集中在桿端 ， 并以桿端等效的彈塑性回轉(zhuǎn)彈簧等價地表示 。 彈簧之間的桿件僅發(fā)生彈性變形 。 ? 模型的基本假定： （ 1） 桿件的彈塑性變形狀態(tài)可以用圖 ； ? （ 2） 桿端塑性轉(zhuǎn)角只與本端彎矩增量有關； （ 3） 采用以單根構(gòu)件試驗為基礎的桿端力矩－桿端轉(zhuǎn)角恢復力關系作為基準恢復力曲線 ， 而不考慮各構(gòu)件相互聯(lián)結(jié)的影響 。 2021/6/17 25 一、 桿端彈塑性彈簧模型 2021/6/17 26 二、 分割梁模型 ? 桿端彈簧模型把沿桿件分布的損傷分別集中于桿端 ， 并假定桿端塑性轉(zhuǎn)角增量僅與本端彎矩增量有關 。 這些假定在反彎點位置偏離構(gòu)件中點很遠的場合是不適用的 。 ? 分割梁模型是把構(gòu)件分割成若干個沿桿軸線的假想并列桿件 ， 各桿件僅在桿端相連 ， 而沿桿軸各點上則有不同的變形 。 ? 依據(jù)采用的恢復力骨架曲線的不同 ， 分割梁模型又有雙分量模型 、 三分量模型等類型 。 2021/6/17 27 雙分量模型 （ 見圖 ） ? 克拉夫設想將桿分割為剛度分別為 pK和 qK的兩個平行的分桿，從而引出雙分量模型的概念，圖 解與合成的全過程。 ? 根據(jù)桿端轉(zhuǎn)角的大小，桿件將分別處于兩端彈性連接，一端彈性連接、另一端塑性鉸接或兩端塑性鉸接等不同狀態(tài)。 ? 雙分量模型的單元剛度矩陣可由各分桿端部連接部分的變形相容條件和各桿的力平衡條件來確定。（見 P178） ? 雙分量模型不考慮剛度退化和反向的最大點指向，卸載時采用原點加載剛度，反向加載時亦如此。 ? 雙分量模型不能表示工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度退化性質(zhì)。 2021/6/17 28 雙分量模型 （ 見圖 ） ? 圖 c表示第一分桿的恢復力曲線，它表示一根完全彈性桿，圖 e表示第二分桿的恢復力曲線，它對應一根彈塑性桿。 2021/6/17 29 三分量模型 （ 見圖 ） ? 三分量模型與雙分量模型的唯一差別在于它用三根分桿模擬恢復力模型 ， 圖 過程和各分桿的恢復力曲線 。 ? 構(gòu)件兩端分別有彈性 、 開裂 、 屈服等三個不同狀態(tài) ， 因此有九種不同的剛度矩陣 。 圖 考慮剛度退化的恢復力情況 。 ? 應當指出 ， 分割梁模型中的單元剛度矩陣是全量型的 ， 而桿端彈簧模型則為增量型的 。 2021/6/17 30 三分量模型 （
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