問題描述:
在 SAP2000/ETABS 中采用模態(tài)法做時(shí)程分析時(shí),有線性和非線性選項(xiàng)。在定義結(jié)構(gòu)的阻尼時(shí)兩種分析方法是否相同,連接單元的阻尼該如何考慮?
解答:
SAP2000/ETABS 中的模態(tài)疊加法是以結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析結(jié)果為基礎(chǔ),通過結(jié)構(gòu)不同模態(tài)的疊加計(jì)算結(jié)構(gòu)總的響應(yīng)值。依據(jù)是否考慮非線性,可以將模態(tài)疊加法分為線性模態(tài)疊加時(shí)程分析和非線性模態(tài)疊加時(shí)程分析(即 FNA 法)。注意:非線性模態(tài)疊加時(shí)程分析(FNA)可以考慮連接單元的非線性,無法考慮幾何非線性和材料的非線性。這兩種分析方法均是通過模態(tài)阻尼來處理結(jié)構(gòu)的阻尼,但阻尼的來源略有不同,具體如下表所示:
需要注意的是:分析時(shí)程序會(huì)將各個(gè)部分的阻尼相加作為結(jié)構(gòu)總的阻尼,其數(shù)值需要小于 1。如果某個(gè)振型的模態(tài)阻尼比大于 1,程序?qū)⒆詣?dòng)將其調(diào)整為 0.9999。關(guān)于“來自荷載工況的模態(tài)阻尼”和“來自材料的復(fù)合模態(tài)阻尼”的定義可以參考知識(shí)庫文章:“反應(yīng)譜分析時(shí)結(jié)構(gòu)的模態(tài)阻尼的來源“。
這里需要注意連接單元的有效阻尼。對(duì)于線性模態(tài)分析,如果對(duì)連接單元/支座指定了線性有效阻尼,該阻尼將被自動(dòng)轉(zhuǎn)化為模態(tài)阻尼。該模態(tài)阻尼會(huì)忽略模態(tài)之間的交叉耦合效應(yīng)。通常對(duì)于每一個(gè)模態(tài),線性有效阻尼轉(zhuǎn)化的模態(tài)阻尼值各不相同,其大小由連接/支座單元在每個(gè)模態(tài)下產(chǎn)生的變形決定。對(duì)于非線性模態(tài)分析,連接單元的阻尼并不是將其轉(zhuǎn)化為模態(tài)阻尼處理,因此不需要對(duì)連接單元指定有效阻尼來考慮連接單元的耗能作用,此時(shí)僅需指定連接單元的非線性屬性即可。
