[PERFORM-3D] 为何PERFORM-3D中反应谱是按多个阻尼比定义的?

实干、实践、积累、思考、创新 很多读者在看《PERFORM-3D原理与实例》(http://www.jdcui.com/?page_id=3757)一书时问我这个问题,我整理一下,将解答放上来,如果我回答有问题,欢迎大家批评指正。 读者问题:“在p3d书中的静力弹塑性分析的后处理反应谱中为什么要定义多条不同阻尼比的反应谱?弹性反应谱不是按5%吗?“ 答:(1)PERFORM-3D的反应谱定义的实际是一个反应谱族,即可同时定义多个阻尼比的反应谱。 (2)Pushover 非线性分析时候,由于涉及到非弹性体系的等效,这个等效涉及耗能的计算,通过耗能获得附加阻尼,通过附加阻尼比,对原弹性阻尼比下的反应谱进行折减,所以,Pushover分析也涉及到不同阻尼比的反应谱的计算问题。 (3)但一般情况,pushover 考虑非线性耗能下的阻尼比曲线是通过折减弹性阻尼比的方式得到的,P3D中的反应谱族主要用与在弹性反应谱相关的东西上,比如振型分解反应谱法,或者是pushover分析中的弹性阻尼比曲线的定义上。 (4)因此,pushover分析中,多条不同阻尼比的反应谱也是为弹性阻尼比曲线的指定考虑的。简单的说,就是如果你的弹性阻尼比并不是5%,或者你输入了5%,但是你的反应谱曲线不包括这个5%,那么他应该是按多条取值来插值的,这个多条弹性反应谱,并不是用考虑非弹性耗能对弹性阻尼比反应谱曲线的折减上。可以看《PERFORM-3D原理与实例》一书的 301 页,第一栏让你输入弹性反应谱取值,这个时候其实程序放开让你定义了,还可以在这指定,比如你指定一个3.5%的反应谱,如果你的反应谱族没有3.5这个数,他应该就插值,得到3.5%的弹性反应谱,然后再后续进行pushover,pushover后续怎么折减,都是基于这个曲线3.5%的弹性曲线进行折减了。具体你测试一下就知道了。 (5)当然不是什么结构的弹性反应谱都是5%,弹性反应谱的阻尼比也要看结构,比如钢结构,可能取5%阻尼比就偏高了,可能取的是3%阻尼比。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[工具][结构分析][编程][Abaqus] Pushover Performance Point Solution Program [Pushover 分析性能点求解程序][Based on ATC 40]

[Tool] Pushover Performance Point Solution Program [Pushover 分析性能点求解程序][Based on ATC 40]

[书]PERFORM-3D原理与实例 – 第16章 – Pushover 分析原理与实例 ( Chapter 16 Pushover Analysis Theory and Tutorial )

Pushover 分析方法又称为静力弹塑性分析方法或静力非线性分析方法,是一种以结构顶部的侧向位移作为整体抗震性能判据的结构抗震性能评估方法,它将非线性静力分析与反应谱理论紧密结合起来,用静力分析的方法预测结构在地震作用下的动力反应和抗震性能,在基于性能的抗震设计中得到了较为广泛的研究与应用。我国的《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)第3.11.4条明确指出[1],高度不超过150m的高层建筑可采用静力弹塑性分析方法进行结构的抗震性能评估。通过Pushover分析进行结构抗震性能评估的基本步骤如下[2]:(1)建立结构的Pushover曲线;(2)确定用于评估的地震动水准;(3)选择用于评估的性能水准及其容许准则;(4)采用特定的方法求取结构性能点并进行结构性能评估。常用的Pushover分析方法主要包括ATC-40[3]采用的“能力谱法”、FEMA 356[4]推荐的“目标位移法”、FEMA 440[5]提出的“等效线性化”和“位移修正”两种方法等。其中能力谱法是最早提出的Pushover分析方法,本章主要介绍能力谱法的基本原理及其在PERFORM-3D[6,7]中的应用。

[Tool] Pushover Performance Point Solution Program [Pushover 分析性能点求解程序][Based on FEMA 440]

[Tool] 基于FEMA 440等效线性化法 Pushover分析方法 的性能点求解程序。A program for the Solution of Pushover Performance Point based on FEMA 440 Equivalent Linearization Method. FEMA 440等效线性化方法是众多Pushover分析方法中的一种,是ATC-40能力谱法(Capacity-Spectrum Method )的一种改进,其基本原理如下图所示。( Equivalent linearization procedure of FEMA 440 is a modification to the Capacity-Spectrum Method (CSM) of ATC-40. )When equivalent linearization is used as a part of a nonlinear static procedure that models the nonlinear response of a building with a SDOF oscillator, the objective is to estimate the maximum displacement response of the nonlinear system with an “equivalent” linear system using an effective period, Teff, and effective damping, βeff (see Figure above). The global force-deformation relationship shown in the above figure for a SDOF oscillator in acceleration-displacement response spectrum (ADRS) format is termed a capacity curve. The capacity curve shown in the above figure is developed using the conventional procedures of FEMA 356 or ATC-40. The effective linear parameters are functions of the characteristics of the capacity curve, the corresponding initial period and damping, and the ductility demand, µ.