時(shí)程分析法課件

第4講時(shí)程分析法§4-1彈性時(shí)程分析法§4-2彈塑性時(shí)程分析法第4講時(shí)程分析法§4-1彈性時(shí)程分析法1結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析2結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法3結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法4結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法5結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法6結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法7結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法8結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法9結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法10結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法11結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖5線性加速度示意結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖5線性加速度示意12結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法13結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法14結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法15結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法16結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法17結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法18結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖6Wilson-θ法示意結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖6Wilson-θ法示意19結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法20結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法21結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法22結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖7內(nèi)載荷變化結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖7內(nèi)載荷變23結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法24結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法25結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法26結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法27結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法28結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法29結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法30結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法31結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法32阻尼定義與分類阻尼是一種能量耗散機(jī)制，它使振動隨時(shí)間減弱并最終停止。阻尼的數(shù)值主要取決于材料、運(yùn)動速度和振動頻率。阻尼可分類如下：粘性阻尼滯后或固體材料阻尼庫侖或干摩擦阻尼阻尼定義與分類阻尼是一種能量耗散機(jī)制，它使振動隨時(shí)間減弱并最33粘性阻尼粘性阻尼一般物體在液體中運(yùn)動時(shí)存在；阻尼力與速度成正比，動力學(xué)分析應(yīng)當(dāng)考慮粘性阻尼比例常數(shù)c稱作阻尼常數(shù)通常用阻尼比x（阻尼常數(shù)c對臨界阻尼常數(shù)cc*的比值）表示臨界阻尼為系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩和非振蕩行為臨界狀態(tài)時(shí)的阻尼。*對一個(gè)質(zhì)量為m，頻率為w的單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng),cc=2mw粘性阻尼粘性阻尼一般物體在液體中運(yùn)動時(shí)存在；34滯后和固體材料阻尼是材料的固有特性在動力學(xué)分析中應(yīng)該考慮認(rèn)識還不是很透徹，很難定量確定滯后和固體材料阻尼滯后和固體材料阻尼是材料的固有特性滯后和固體材料阻尼35庫侖或干摩擦阻尼物體在干燥表面上滑動時(shí)的阻尼；阻尼力與表面法向接觸力成正比；比例常數(shù)m

就是摩擦系數(shù)；動力學(xué)分析中一般不予考慮。庫侖或干摩擦阻尼庫侖或干摩擦阻尼庫侖或干摩擦阻尼36阻尼矩陣在ANSYS中,阻尼是各種指定阻尼的和[C]a[M]bbc[K]bjm

(2/W)bjx[Ck][Cx]結(jié)構(gòu)阻尼矩陣結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣因子(ALPHAD)結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣結(jié)構(gòu)剛度矩陣因子(BETAD)變剛度矩陣乘子(DMPRAT)結(jié)構(gòu)剛度矩陣對于材料j的剛度矩陣乘子(MP,DAMP)臨界阻尼比(MP,DMPR)單元阻尼矩陣(單元實(shí)常數(shù))與頻率相關(guān)的阻尼矩陣(DMPRAT和MP,DAMP)阻尼矩陣在ANSYS中,阻尼是各種指定阻尼的和[C]結(jié)構(gòu)阻37三種形式阻尼的定義方法ANSYS允許上述所有三種形式的阻尼通過規(guī)定阻尼比x,Rayleigh阻尼常數(shù)a

，或定義帶有阻尼矩陣的單元，可將粘性阻尼納入考慮；通過規(guī)定另一種Rayleigh阻尼常數(shù)

b可將滯后或固體阻尼納入考慮；通過規(guī)定帶有摩擦性能的接觸表面單元和間隙單元，可將庫侖阻尼納入考慮；三種形式阻尼的定義方法ANSYS允許上述所有三種形式的阻尼38三種形式阻尼的定義方法Rayleigh阻尼常數(shù)a

和b用作矩陣[M]和[K]的乘子來計(jì)算[C]: [C]=a[M]+b[K]

a/2w

+bw/2=x

其中：w

是頻率,x

是阻尼比在不能定義阻尼比x時(shí)，需使用這兩個(gè)阻尼常數(shù)

a

是粘度阻尼分量，b是滯后或固體或剛度阻尼分量三種形式阻尼的定義方法Rayleigh阻尼常數(shù)a和b39三種形式阻尼的定義方法aAlpha阻尼亦可稱作質(zhì)量阻尼只有當(dāng)粘度阻尼是主要因素時(shí)才規(guī)定此值，如在進(jìn)行各種水下物體、減震器或承受風(fēng)阻力物體的分析時(shí)如果忽略b

阻尼，a

可通過已知值x（阻尼比）和已知頻率w來計(jì)算：a=2xw

因?yàn)橹辉试S有一個(gè)a值,所以要選用最主要的響應(yīng)頻率來計(jì)算aa=31205三種形式阻尼的定義方法aAlpha阻尼a=3120540三種形式阻尼的定義方法b阻尼Beta亦可稱作結(jié)構(gòu)或剛度阻尼是大多數(shù)材料的固有特性b阻尼對每一個(gè)材料進(jìn)行規(guī)定（作為材料性質(zhì)DAMP），或作為一個(gè)單一的總值如果忽略a阻尼，b可以通過已知的x（阻尼比）和已知頻率w來計(jì)算：b=2x/w選用最主要的響應(yīng)頻率來計(jì)算bb=0004000300010002三種形式阻尼的定義方法b阻尼Betab=000400030041三種形式阻尼的定義方法定義a和b阻尼：使用方程

a/2w

+bw/2=x近似地假設(shè)a和b阻尼的總和在頻率范圍w1至w2之間是一個(gè)長阻尼比x，給出兩個(gè)聯(lián)立方程，從而可以計(jì)算出a和b x=a/2w1+bw1/2 x=a/2w2+bw2/2a+bbaw1w2三種形式阻尼的定義方法定義a和b阻尼：a+bbaw1w42§3.3算法的精度§3.3算法的精度43§3.3算法的精度§3.3算法的精度44時(shí)程分析法課件45§3.4地震波的選取§3.4地震波的選取46§3.4地震波的選取§3.4地震波的選取47§3.4地震波的選取§3.4地震波的選取48§3.4地震波的選取§3.4地震波的選取49延性（Ductility）的定義Paulay和Priestley的定義：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的滯回延性，是指在抗力沒有明顯下降的情況下，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所能經(jīng)受的反復(fù)彈塑性變形循環(huán)的能力。（1）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件至少能夠經(jīng)受住5次反復(fù)的彈塑性變形循環(huán)，而且最大幅值可達(dá)設(shè)計(jì)容許變形值；（2）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在經(jīng)歷反復(fù)的彈塑性變形循環(huán)時(shí)，抗力的下降量始終不超過最大抗力的20％。（國內(nèi)常用15％）延性（Ductility）的定義Paulay和Priestl50延性指標(biāo)曲率延性系數(shù)（曲率延性比）位移延性系數(shù)（位移延性比）延性指標(biāo)曲率延性系數(shù)（曲率延性比）51曲率延性比屈服曲率極限曲率曲率延性比屈服曲率極限曲率52位移延性比位移延性比53

集中塑性單元模型

分布塑性單元模型桿系模型桿系模型54集中塑性單元模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：對計(jì)算機(jī)存儲容量要求較低，耗費(fèi)機(jī)時(shí)少、數(shù)值穩(wěn)定缺點(diǎn)：無法反映鋼筋混凝土構(gòu)件的非彈性變形區(qū)域具有一定的長度、而且這個(gè)塑性區(qū)長度是隨加載歷史的變化而變化的這一客觀規(guī)律。集中塑性單元模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：對計(jì)算機(jī)存儲容量要求較低，耗費(fèi)55分布塑性單元模型分段變剛度模型曲線分布柔度模型有限單元模型經(jīng)典剛度法單元（位移插值函數(shù)）基于柔度法單元（內(nèi)力插值函數(shù)）分布塑性單元模型分段變剛度模型56中震分析設(shè)計(jì)《抗規(guī)》中對中震設(shè)計(jì)的內(nèi)容涉及很少，僅在總則中提到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)，但沒有給出中震設(shè)計(jì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，我國目前的抗震設(shè)計(jì)是以小震為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的，中震和大震則是通過地震力的調(diào)整系數(shù)和各種抗震構(gòu)造措施來保證的，但隨著復(fù)雜結(jié)構(gòu)、超高超限結(jié)構(gòu)越來越多，對中震的設(shè)計(jì)要求也越來越多，目前工程界對于結(jié)構(gòu)的中震設(shè)計(jì)有兩種方法：第一種按照中震彈性設(shè)計(jì)；第二種是按照中震不屈服設(shè)計(jì)；而這兩種設(shè)計(jì)方法在MIDAS/Gen中都可以實(shí)現(xiàn)中震分析設(shè)計(jì)《抗規(guī)》中對中震設(shè)計(jì)的內(nèi)容涉及很少，僅在總則中提57中震分析設(shè)計(jì)一、中震彈性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的抗震承載力滿足彈性設(shè)計(jì)要求，最大地震影響系數(shù)α按表1取值，在中震作用下，設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮地震組合內(nèi)力調(diào)整系數(shù)（即強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎調(diào)整系數(shù)），但應(yīng)采用作用分項(xiàng)系數(shù)、材料分項(xiàng)系數(shù)和抗震承載力調(diào)整系數(shù)，構(gòu)件的承載力計(jì)算時(shí)材料強(qiáng)度采用設(shè)計(jì)值。設(shè)防烈度7度7.5度8度8.5度9度小震α0.080.120.160.240.32中震α0.230.330.460.660.80大震α0.500.720.901.201.40中震放大系數(shù)β2.8752.752.8752.752.5大震放大系數(shù)β6.2565.62554.375表1地震影響系數(shù)（β為相對于小震的放大系數(shù)）中震分析設(shè)計(jì)一、中震彈性設(shè)計(jì)設(shè)防烈度7度7.5度8度8.5度58中震分析設(shè)計(jì)1、在MIDAS/Gen中定義中震反應(yīng)譜主菜單》荷載》反應(yīng)譜分析數(shù)據(jù)》反應(yīng)譜函數(shù)：定義中震反應(yīng)譜，即在定義相應(yīng)的小震反應(yīng)譜基礎(chǔ)上輸入放大系數(shù)β即可，β值按表1取用。中震分析設(shè)計(jì)1、在MIDAS/Gen中定義中震反應(yīng)譜59中震分析設(shè)計(jì)2、定義設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，將抗震等級定為四級，即不考慮地震組合內(nèi)力調(diào)整系數(shù)（即強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎調(diào)整系數(shù)）。

主菜單》設(shè)計(jì)》鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)》定義抗震等級：將抗震等級定為四級即可。3、其它操作均同小震設(shè)計(jì)。中震分析設(shè)計(jì)2、定義設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，將抗震等級定為四級，即不考慮60中震分析設(shè)計(jì)二、中震不屈服設(shè)計(jì)地震作用下的內(nèi)力按中震進(jìn)行計(jì)算，最大地震影響系數(shù)α按表1取值，地震作用效應(yīng)的組合均按《高規(guī)》第5.6節(jié)進(jìn)行，但分項(xiàng)系數(shù)均取1.0，計(jì)算可不考慮地震組合內(nèi)力調(diào)整系數(shù)（即強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎調(diào)整系數(shù)），構(gòu)件的承載力計(jì)算時(shí)材料的強(qiáng)度取標(biāo)準(zhǔn)植。

1、在MIDAS/Gen中定義中震反應(yīng)譜內(nèi)容同中震彈性設(shè)計(jì)。2、定義設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，將抗震等級定為四級，即不考慮地震組合內(nèi)力調(diào)整系數(shù)（即強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎調(diào)整系數(shù)）。內(nèi)容同中震彈性設(shè)計(jì)。中震分析設(shè)計(jì)二、中震不屈服設(shè)計(jì)1、在MIDAS/Gen中定義61中震分析設(shè)計(jì)3、定義荷載組合時(shí)將地震作用分項(xiàng)系數(shù)取為1.0。

主菜單》結(jié)果》荷載組合：將各項(xiàng)荷載組合中的地震作用分項(xiàng)系數(shù)取為1.0即可。中震分析設(shè)計(jì)3、定義荷載組合時(shí)將地震作用分項(xiàng)系數(shù)取為1.0。62中震分析設(shè)計(jì)4、將材料分項(xiàng)系數(shù)定義為1.0，即構(gòu)件承載力驗(yàn)算時(shí)取用材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)植。

主菜單》設(shè)計(jì)》鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)參數(shù)》材料分項(xiàng)系數(shù)：將材料分項(xiàng)系數(shù)取為1.0即可。5、其它操作均同小震設(shè)計(jì)。中震分析設(shè)計(jì)4、將材料分項(xiàng)系數(shù)定義為1.0，即構(gòu)件承載力驗(yàn)算63第4講時(shí)程分析法§4-1彈性時(shí)程分析法§4-2彈塑性時(shí)程分析法第4講時(shí)程分析法§4-1彈性時(shí)程分析法64結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析65結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法66結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法67結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法68結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法69結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法70結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法71結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-振型疊加法72結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法73結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法74結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖5線性加速度示意結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖5線性加速度示意75結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法76結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法77結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法78結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法79結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法80結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法81結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖6Wilson-θ法示意結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖6Wilson-θ法示意82結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法83結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法84結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法85結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖7內(nèi)載荷變化結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法圖7內(nèi)載荷變86結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法87結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法88結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法89結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法90結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法91結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法92結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法93結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法94結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析-直接積分法95阻尼定義與分類阻尼是一種能量耗散機(jī)制，它使振動隨時(shí)間減弱并最終停止。阻尼的數(shù)值主要取決于材料、運(yùn)動速度和振動頻率。阻尼可分類如下：粘性阻尼滯后或固體材料阻尼庫侖或干摩擦阻尼阻尼定義與分類阻尼是一種能量耗散機(jī)制，它使振動隨時(shí)間減弱并最96粘性阻尼粘性阻尼一般物體在液體中運(yùn)動時(shí)存在；阻尼力與速度成正比，動力學(xué)分析應(yīng)當(dāng)考慮粘性阻尼比例常數(shù)c稱作阻尼常數(shù)通常用阻尼比x（阻尼常數(shù)c對臨界阻尼常數(shù)cc*的比值）表示臨界阻尼為系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩和非振蕩行為臨界狀態(tài)時(shí)的阻尼。*對一個(gè)質(zhì)量為m，頻率為w的單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng),cc=2mw粘性阻尼粘性阻尼一般物體在液體中運(yùn)動時(shí)存在；97滯后和固體材料阻尼是材料的固有特性在動力學(xué)分析中應(yīng)該考慮認(rèn)識還不是很透徹，很難定量確定滯后和固體材料阻尼滯后和固體材料阻尼是材料的固有特性滯后和固體材料阻尼98庫侖或干摩擦阻尼物體在干燥表面上滑動時(shí)的阻尼；阻尼力與表面法向接觸力成正比；比例常數(shù)m

就是摩擦系數(shù)；動力學(xué)分析中一般不予考慮。庫侖或干摩擦阻尼庫侖或干摩擦阻尼庫侖或干摩擦阻尼99阻尼矩陣在ANSYS中,阻尼是各種指定阻尼的和[C]a[M]bbc[K]bjm

(2/W)bjx[Ck][Cx]結(jié)構(gòu)阻尼矩陣結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣因子(ALPHAD)結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣結(jié)構(gòu)剛度矩陣因子(BETAD)變剛度矩陣乘子(DMPRAT)結(jié)構(gòu)剛度矩陣對于材料j的剛度矩陣乘子(MP,DAMP)臨界阻尼比(MP,DMPR)單元阻尼矩陣(單元實(shí)常數(shù))與頻率相關(guān)的阻尼矩陣(DMPRAT和MP,DAMP)阻尼矩陣在ANSYS中,阻尼是各種指定阻尼的和[C]結(jié)構(gòu)阻100三種形式阻尼的定義方法ANSYS允許上述所有三種形式的阻尼通過規(guī)定阻尼比x,Rayleigh阻尼常數(shù)a

，或定義帶有阻尼矩陣的單元，可將粘性阻尼納入考慮；通過規(guī)定另一種Rayleigh阻尼常數(shù)

b可將滯后或固體阻尼納入考慮；通過規(guī)定帶有摩擦性能的接觸表面單元和間隙單元，可將庫侖阻尼納入考慮；三種形式阻尼的定義方法ANSYS允許上述所有三種形式的阻尼101三種形式阻尼的定義方法Rayleigh阻尼常數(shù)a

和b用作矩陣[M]和[K]的乘子來計(jì)算[C]: [C]=a[M]+b[K]

a/2w

+bw/2=x

其中：w

是頻率,x

是阻尼比在不能定義阻尼比x時(shí)，需使用這兩個(gè)阻尼常數(shù)

a

是粘度阻尼分量，b是滯后或固體或剛度阻尼分量三種形式阻尼的定義方法Rayleigh阻尼常數(shù)a和b102三種形式阻尼的定義方法aAlpha阻尼亦可稱作質(zhì)量阻尼只有當(dāng)粘度阻尼是主要因素時(shí)才規(guī)定此值，如在進(jìn)行各種水下物體、減震器或承受風(fēng)阻力物體的分析時(shí)如果忽略b

阻尼，a

可通過已知值x（阻尼比）和已知頻率w來計(jì)算：a=2xw

因?yàn)橹辉试S有一個(gè)a值,所以要選用最主要的響應(yīng)頻率來計(jì)算aa=31205三種形式阻尼的定義方法aAlpha阻尼a=31205103三種形式阻尼的定義方法b阻尼Beta亦可稱作結(jié)構(gòu)或剛度阻尼是大多數(shù)材料的固有特性b阻尼對每一個(gè)材料進(jìn)行規(guī)定（作為材料性質(zhì)DAMP），或作為一個(gè)單一的總值如果忽略a阻尼，b可以通過已知的x（阻尼比）和已知頻率w來計(jì)算：b=2x/w選用最主要的響應(yīng)頻率來計(jì)算bb=0004000300010002三種形式阻尼的定義方法b阻尼Betab=0004000300104三種形式阻尼的定義方法定義a和b阻尼：使用方程

a/2w

+bw/2=x近似地假設(shè)a和b阻尼的總和在頻率范圍w1至w2之間是一個(gè)長阻尼比x，給出兩個(gè)聯(lián)立方程，從而可以計(jì)算出a和b x=a/2w1+bw1/2 x=a/2w2+bw2/2a+bbaw1w2三種形式阻尼的定義方法定義a和b阻尼：a+bbaw1w105§3.3算法的精度§3.3算法的精度106§3.3算法的精度§3.3算法的精度107時(shí)程分析法課件108§3.4地震波的選取§3.4地震波的選取109§3.4地震波的選取§3.4地震波的選取110§3.4地震波的選取§3.4地震波的選取111§3.4地震波的選取§3.4地震波的選取112延性（Ductility）的定義Paulay和Priestley的定義：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的滯回延性，是指在抗力沒有明顯下降的情況下，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所能經(jīng)受的反復(fù)彈塑性變形循環(huán)的能力。（1）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件至少能夠經(jīng)受住5次反復(fù)的彈塑性變形循環(huán)，而且最大幅值可達(dá)設(shè)計(jì)容許變形值；（2）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在經(jīng)歷反復(fù)的彈塑性變形循環(huán)時(shí)，抗力的下降量始終不超過最大抗力的20％。（國內(nèi)常用15％）延性（Ductility）的定義Paulay和Priestl113延性指標(biāo)曲率延性系數(shù)（曲率延性比）位移延性系數(shù)（位移延性比）延性指標(biāo)曲率延性系數(shù)（曲率延性比）114曲率延性比屈服曲率極限曲率曲率延性比屈服曲率極限曲率115位移延性比位移延性比116

集中塑性單元模型

分布塑性單元模型桿系模型桿系模型117集中塑性單元模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：對計(jì)算機(jī)存儲容量要求較低，耗費(fèi)機(jī)時(shí)少、數(shù)值穩(wěn)定缺點(diǎn)：無法反映鋼筋混凝土構(gòu)件的非彈性變形區(qū)域具有一定的長度、而且這個(gè)塑性區(qū)長度是隨加載歷史的變化而變化的這一客觀規(guī)律。集中塑性單元模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：對計(jì)算機(jī)存儲容量要求較低，耗費(fèi)118分布塑性單元模型分段變剛度模型曲線分布柔度模型有限單元模型經(jīng)典剛度法單元（位移插值函數(shù)）基于柔度法單元（內(nèi)力插值函數(shù)）分布塑性單元模型分段變剛度模型119中震分析設(shè)計(jì)《抗規(guī)》中對中震設(shè)計(jì)的內(nèi)容涉及很少，僅在總則中提到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)，但沒有給出中震設(shè)計(jì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，我國目前的抗震設(shè)計(jì)是以小震為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的，中震和大震則是通過地震力的調(diào)整系數(shù)和各種抗震構(gòu)造措施來保證的，但隨著復(fù)雜結(jié)構(gòu)、超高超限結(jié)構(gòu)越來越多，對中震的設(shè)計(jì)要求也越來越多，目前工程界對于結(jié)構(gòu)的中震設(shè)計(jì)有兩種方法：第一種按照中震彈性設(shè)計(jì)；第二種是按照中震不屈服設(shè)計(jì)；而這兩種設(shè)計(jì)方法在MIDAS/Gen中都可以實(shí)現(xiàn)中震分析設(shè)計(jì)《抗規(guī)》中對中震設(shè)計(jì)的內(nèi)容涉及很少，僅在總則中提120中震分析設(shè)計(jì)一、中震彈性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的抗震承載力滿足彈性設(shè)計(jì)要求，最大地震影響系數(shù)α按表1取值，在中震作用下，設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮地震組合內(nèi)力調(diào)整系數(shù)（即強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎調(diào)整系數(shù)），但應(yīng)采用作用分項(xiàng)系數(shù)、材料分項(xiàng)系數(shù)和抗震承載力調(diào)整系數(shù)，構(gòu)件的承載力計(jì)算時(shí)材料強(qiáng)度采用設(shè)計(jì)值。設(shè)