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函數(shù)阻尼比 vs 模態(tài)阻尼比
創(chuàng)建者:張志國(guó),編輯者:張志國(guó),最近更新:2020/07/28 21:35:01

問(wèn)題描述:

        當(dāng)反應(yīng)譜函數(shù)中的函數(shù)阻尼比與反應(yīng)譜工況中的模態(tài)阻尼比取值不同時(shí),SAP2000 以哪個(gè)為準(zhǔn)呢?

解答:

        反應(yīng)譜函數(shù)中的阻尼比用于在生成反應(yīng)譜曲線的過(guò)程中調(diào)整曲線形狀。以中國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011-2010》中的地震影響系數(shù)曲線為例,曲線中阻尼調(diào)整系數(shù)及形狀參數(shù)的具體取值均與函數(shù)阻尼比密切相關(guān)。也就是說(shuō),函數(shù)阻尼比發(fā)生變化,反應(yīng)譜曲線的形狀也會(huì)隨之變化。

        如果各個(gè)振型的模態(tài)阻尼比均與函數(shù)阻尼比相同,SAP2000 將根據(jù)反應(yīng)譜函數(shù)的離散性數(shù)據(jù),以線性插值的方式確定各個(gè)自振周期對(duì)應(yīng)的譜加速度,用于后續(xù)計(jì)算各個(gè)振型的地震作用效應(yīng)。如果某個(gè)振型的模態(tài)阻尼比與函數(shù)阻尼比不同,SAP2000 將基于以下公式對(duì)該振型的譜加速度予以修正。

計(jì)算機(jī)生成了可選文字: 人.減 (

        式中,D1 A1 分別為函數(shù)阻尼比(%)和初始的譜加速度,D2 A2 分別為模態(tài)阻尼比(%)和修正的譜加速度。其中,D1 D2 為百分比數(shù)值而非小數(shù)數(shù)值,即:0.05 對(duì)應(yīng) 5,0.02 對(duì)應(yīng) 2,以此類(lèi)推。如果函數(shù)阻尼比或模態(tài)阻尼比為零,由于上述公式中的 lnD1 或 lnD2 無(wú)意義,程序?qū)⒉辉傩拚V加速度的取值,即:A2 = A1。

        上述方法與國(guó)內(nèi)工程師習(xí)慣的處理方法略有不同,后者即:基于各個(gè)振型的阻尼比分別生成獨(dú)立的反應(yīng)譜曲線,并在相應(yīng)的曲線上確定譜加速度的取值。通常情況下,二者差異并不大。相對(duì)而言,SAP2000 采用的方法更加高效一些,畢竟無(wú)需重新生成整條反應(yīng)譜曲線。

        需要注意的是,以上提及的模態(tài)阻尼比并非反應(yīng)譜工況中的模態(tài)阻尼。事實(shí)上,程序內(nèi)部采用的模態(tài)阻尼比包括三部分,即:材料屬性的復(fù)合阻尼;連接單元的有效阻尼;荷載工況中的模態(tài)阻尼。三者之和必須小于 1,否則程序?qū)⑻崾揪嫘畔ⅰ?/span>

計(jì)算機(jī)生成了可選文字: }擊值阻尼比 0周期 頻率 周期 阻尼比 01一住 070 些 陽(yáng)腸.

        針對(duì)默認(rèn)的函數(shù)阻尼比(0.05),定義兩個(gè)反應(yīng)譜工況并分別指定常數(shù)阻尼比(0.05)和插值阻尼比(如上圖所示)。對(duì)比兩個(gè)工況中各個(gè)振型的模態(tài)阻尼比和譜加速度,如下表所示??梢钥闯?,當(dāng)模態(tài)阻尼比與函數(shù)阻尼比不同時(shí),程序?qū)⒒谇罢咝拚跏嫉淖V加速度。以第一周期的數(shù)據(jù)為例,修正后的譜加速度如下:

計(jì)算機(jī)生成了可選文字: 止_。102些燮型竺型_0086 吃又31一0井l加萬(wàn))

計(jì)算機(jī)生成了可選文字: 砰事 周期(秒) 常數(shù)阻尼比(0.05) 插值阻尼比(0一0.1) 阻尼比 譜加速度 咀尼比 譜加速度 …1 0.669 0.05 0.102 0.095 0.086 …2 0.559 0.05 0.121 0.079 0.107 …3 0.428 0.05 0.153 0.059 0.147 …4 0.336 0.05 0.160 0.045 0.164 …5 0.213 0.05 0.160 0.026 0.186 …6 0.190 0.05 0.160 0.023 0.191 …7 0.184 0.05 0.160 0.022 0.193 …8 0.164 0.05 0.160 0.019 0.199 …9 0.157 0.05 0.160 0.018 0.201 0 j工 0.142 0.05 0.160 0.016 0.207 J1 曰1 0.141 0.05 0.160 0.015 0.207 2 1上 0.049 0.05 0.115 0.001 0.218


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