問(wèn)題描述:
請(qǐng)問(wèn)滯回曲線(xiàn)是什么,有何作用?
解答:
滯回曲線(xiàn),又稱(chēng)恢復(fù)力曲線(xiàn),是在力循環(huán)往復(fù)作用下,得到結(jié)構(gòu)的荷載-變形曲線(xiàn),如下圖1所示。它反映結(jié)構(gòu)在反復(fù)受力過(guò)程中的變形特征、剛度退化及能量消耗,是確定恢復(fù)力模型和進(jìn)行非線(xiàn)性地震反應(yīng)分析的依據(jù)。
圖1非線(xiàn)性恢復(fù)力-位移關(guān)系
滯回模型通常用于描述材料的應(yīng)力-應(yīng)變行為(影響使用該材料的框架纖維鉸和分層殼)、塑性鉸或者多段線(xiàn)性塑性類(lèi)型的連接單元的力-變形行為。
所有模型典型的循環(huán)加載行為如下:
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正向或負(fù)向的初始加載段隨骨架曲線(xiàn)變化;
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反轉(zhuǎn)變形時(shí),卸載沿著不同的路徑,通常比加載路徑陡。常常平行或近似平行于初始彈性段的斜率;
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當(dāng)荷載減小到零后,持續(xù)的反向變形引起的反向加載的路徑最終交于對(duì)面的骨架曲線(xiàn),通常是位于變形等于在該方向或相反方向的先前最大變形處。
程序提供多種滯回模型用來(lái)描述不同類(lèi)型材料的滯回行為。例如,通常用于金屬材料的隨動(dòng)硬化行為,其滯回曲線(xiàn)如下圖2所示。如圖2所示的滯回曲線(xiàn)描述中,“加載”指在給定的正方向或負(fù)方向的變形量不斷增大,“卸載”指變形的隨后減小直至負(fù)載為零。持續(xù)的變形減小即“反向加載”直至變形為零,這以后變形再次增加并與荷載同號(hào)稱(chēng)為再“加載”。加載和卸載發(fā)生在力-變形圖形中的第一和第三象限,反向加載發(fā)生在第二和第四象限。
圖2隨動(dòng)硬化滯回模型
滯回行為可能會(huì)影響涉及荷載反向和循環(huán)加載的工況,例如:非線(xiàn)性時(shí)程荷載工況(單向加載工況不會(huì)受影響)。多數(shù)情況下,這些模型的差別在于給定的變形周期中能量耗散的大小,以及隨著變形量增大能量耗散行為如何變化。
(關(guān)于滯回模型的更多內(nèi)容可閱讀《滯回模型的應(yīng)用》)