2.1.1  非线性特性值
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产品功能 Ver.112 R3 / No.2009-03
手册内容 Ver.110 R2 / No.2009-02

 
功能说明

          定义梁、柱、支撑、墙的滞回模型。

 

图2.1.1-1  动力弹塑性首选项(非线性特性值)

(1)梁/柱

选择梁/柱的滞回模型以及非线性成分,程序提供17种滞回模型。

滞回模型:选择各内力成分与变形的关系模型(加载-卸载-重新加载滞回模型);

梁:可选择非线性内力成分,一个也不选表示所有内力成分按弹性计算。程序默认选择弯矩项为非线性成分,在首选项中程序内部自动使用各内力间不相关的滞回模型,用户可在主菜单动力弹塑性分析>动力弹塑性铰>定义铰特性值中选择其它类型的铰;
柱:可选择非线性内力成分,一个也不选表示所有内力成分按弹性计算。程序默认选择弯矩项为非线性成分,在首选项中程序内部自动使用P-M相关的滞回模型,用户可在主菜单动力弹塑性分析>动力弹塑性铰>定义铰特性值中选择其它类型的铰。随动硬化型滞回模型只用于PMM内力相关模型,可以在主菜单动力弹塑性分析>动力弹塑性铰>定义铰特性值中选择PMM内力相关后激活随动硬化型滞回模型;
④ 选择非线性内力项后点击旁边的 ,将弹出输入刚度折减率的对话框。根据选择的滞回模型(参见表2.1.1),对于双折线型需要输入第一刚度折减系数;对于三折线需要输入第一和第二刚度折减系数;在首选项中,对于四折线在首选项中需要输入第一和第二刚度折减系数,而第三刚度折减系数默认与第二刚度折减系数相同。
 

滞回模型                           表2.1.1  

分类

滞回模型

适用构件

内力相关关系

简化模型(Simplified Model)

随动硬化三折线模型

(Kinematic hardening/Trilinar)

梁、柱、支撑

P-M-M

标准双折线模型

(Normal Bilinear)

P-M

标准三折线模型

(Normal Trilinear)

P-M

指向原点三折线模型

(Origin-oriented/Trilinar)

P-M

指向极值点三折线模型

(Peak-oriented/Trilinar)

P-M

指向原点极值点三折线模型

(Origin Peak-oriented/Trilinear)

P-M

退化模型

(Degrading Model)

克拉夫双折线模型

(Clough/Bilinear)

P-M

刚度退化三折线模型

(Degrading Tri-linear)

P-M

武田三折线模型

(Original Takeda Triliear)

P-M

武田四折线模型

(Original Takeda Tetralinear)

-

修正武田三折线模型

(Modified Takeda Trilinear)

P-M

修正武田四折线模型

(Modified Takeda Tetralinear)

-

非线性弹性模型

(Nonlinear Elastic Model)

弹性双折线模型

(Elastic Bilinear)

P-M

弹性三折线模型

(Elastic Trilinear)

P-M

弹性四折线模型

(Elastic Tetralinear)

-

滑移模型

(Slip Model)

滑移双折线模型

(Slip Bilinear)

-

滑移三折线模型

(Slip Trilinear)

-

 

            (2)墙

             定义计算墙竖向和水平向特性的纤维分割数量以及各种纤维材料的非线性滞回模型。

轴向和弯曲计算所用纤维数量:水平纤维数量是指计算墙的水平向轴向和弯曲变形使用的纤维数量;竖向纤维数量是指计算墙的竖向轴向和弯曲变形使用的纤维数量。纤维数量是指每个墙单元上的纤维数量,墙构件上的单元分割数量在主菜单结构>模型控制中输入,水平和竖向的分割数量范围为3~10个;

混凝土:选择墙砼材料的本构关系,程序提供《混凝土结构设计规范》GB50010-2002附录C.2.1中提供的单轴受压曲线和日本混凝土设计规范中的混凝土材料本构关系。程序中不考虑混凝土材料的受拉特性,认为单元受拉时有受拉侧钢筋承受拉力;

钢材:选择钢材的材料本构关系,仅提供双折线类型;

抗剪:选择混凝土纤维的剪切本构关系,提供三折线类型,通过不同的数据定义方式可变为双折线。水平钢筋对剪切的影响反映在剪切屈服应力的计算上;

屈服评估用残留系数:评价单元是否屈服的判断标准。若输入40,则表示某项应力的纤维数量中有60%进入屈服时,该单元在该应力项上被判定为屈服。剪切应力的计算位置为高斯积分点,每个板单元有四个高斯点,当屈服评估用残留系数输入40时,表示当有4×60%=2.4个即3个高斯点上的应力屈服时,该单元被认为发生了剪切破坏。

 

(3)支撑

选择支撑的铰类型,考虑受弯的支撑的铰类型使用梁柱铰模型,程序提供16种滞回本构模型的选择。