問題描述：
基于直接積分法的非線性時程工況應該如何定義？
解答：
采用直接積分法進行非線性時程分析時，荷載工況類型應選擇“Time
history”中的“Nolinear Direct Integration”，工況定義界面如下所示：
圖1
時程工況定義
其定義主要包括初始條件、施加荷載和其他參數三大部分。
1. 初始條件
由于地震作用時結構已承受豎向荷載作用，需要設置一個前置重力工況作為時程分析的初始條件。前置重力工況可以采用階段施工工況、非線性靜力工況和非線性直接積分工況，我們更推薦使用非線性靜力工況，施加的荷載為重力荷載代表值，如下所示：
圖2 前置重力工況
時程工況將接力前置重力工況的結構剛度和荷載?？筛鶕こ糖闆r考慮前置工況中是否需要考慮P-delta效應，需要注意的是，后續(xù)接力的非線性工況應與其保持一致的幾何非線性參數。
2. 施加荷載
在施加荷載中決定時程工況的加載方式。在“荷載類型”中選擇“Acceleration（加速度加載）”或“Load Pattern（力加載）”，當使用“Acceleration”時，“荷載名稱”對應加載方向，1、2、3默認對應全局坐標系X、Y、Z，U表示平動，R表示轉動；當使用“Load Pattern”時，需在“荷載名稱”中選擇相應的荷載模式。“函數”用于表示荷載隨時間的變化?！氨壤禂担?/span>sf）”用于表示荷載的放大系數，比例系數×函數值×荷載值=最終考慮的荷載值。
比如，擬進行8度區(qū)X向的大震時程分析，輸入的地震波峰值為100，“荷載類型”應選擇“Acceleration”，“荷載名稱”選擇“U1”，“函數”選擇對應的地震波（時程函數），根據規(guī)范，8度罕遇地震加速度時程的最大值為400cm/s2，將鼠標放至施加荷載框右側的“i”圖標處可以看見當前的模型單位設置，假設單位為mm/s2，地震波峰值100×40倍 = 4000 (mm/s2) ，因此“比例系數”應填入40。
勾選“高級”按鈕后還可以指定施加荷載的高級參數。
圖3 施加荷載的高級選項
如下圖所示，“時間系數（tf）”為時間的倍數，“到達時間（at）”用于描述荷載開始作用于結構的時間，“坐標系（csys）”和“角度（ang）”用于描述加速度加載方向對應的坐標系?；谶@些參數可以靈活調整荷載施加的效果。
圖4 按比例調整后的內置函數 圖5 加速度加載方向對應的坐標系
3. 其他參數
①幾何非線性：建議與前置工況保持相同的幾何非線性設置。
②時間步：
時間步數量決定了該工況輸出的計算步數，步長決定了該工況結果保存輸出的每步的時間間隔，兩者相乘即為計算的總時長，用戶可以通過此控制地震波的持時。對于直接積分法，其結果對于時間步長非常敏感，時間步長越小，結果越精確。根據《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》，一般情況下，步長可取0.01s或0.02s，持時不宜小于結構基本自振周期的5倍和15s。
工況的分析步長由時程函數的輸入時間步和工況的結果保存步長共同決定。例如，當時程函數的輸入時間步長為0.005s，工況保存的步長為0.01s，那么程序將使用0.005的恒定分析步長完成計算，并在每0.01s處輸出結果。若輸入時間步長改為0.0075s，那么分析步長將調整為0.0075、0.0025、0.005、0.005、0.0025、0.0075... 因此，一般建議設置整除輸入時間步長的或被輸入時間步長整除的保存步長。我們也可以通過適當調小保存步長來減小結果文件的大小，它并不會影響性能校核的結果。
③阻尼：在該參數中設置需考慮的阻尼，相關的參數設置請參考“瑞利阻尼簡介”。
④積分方法：程序默認采用HHT法，可以得到高效、穩(wěn)定的計算結果，相關的參數設置請參考“時間積分方法Newmark法”和“時間積分方法HHT法”。
⑤非線性參數：在該參數中控制非線性方程的求解，可以選擇采用“事件到事件”和/或“平衡迭代”進行求解。若結構收斂困難，可以嘗試調整迭代控制的參數。