問題描述:
對某高層建筑結(jié)構(gòu)進行消能減震分析,局部的阻尼器布置如下圖所示:
擬采用FNA法進行時程分析,故模態(tài)分析采用李茲向量法。然而,程序卻在運行模態(tài)分析的過程中輸出大量的警告信息,如下所示。請問,該警告信息的含義是什么?能否忽略該警告信息?如果不能忽略,如何才避免該警告信息呢?
解答:
首先,以上警告信息表明:由于起始的荷載向量作用于無質(zhì)量的自由度上,故程序可能會得到無效或錯誤的李茲模態(tài)進而影響后續(xù)的動力分析結(jié)果。該警告信息應(yīng)當(dāng)引起用戶的注意并盡量避免,否則后續(xù)的時程分析將無法考慮某些阻尼器,也就無法準確捕捉結(jié)構(gòu)的消能減震效果。
事實上,出現(xiàn)以上警告信息的原因在于:質(zhì)量源的定義與阻尼器的布置方式不相匹配。對于題目中的消能減震分析,在運行李茲向量法的模態(tài)分析中,起始的荷載向量必須包含連接單元的軸向荷載。不過,由于計算模型中的很多阻尼器并非水平布置(如題目中所示的K1和K3),故阻尼器的軸向荷載在豎直方向上必然存在非零分量。而質(zhì)量源定義如以下左圖所示,由于勾選“僅包含側(cè)向質(zhì)量”選項,程序?qū)⒑雎越Y(jié)構(gòu)在豎直方向的質(zhì)量。如此一來,自然會出現(xiàn)類似“作用在無質(zhì)量自由度上的荷載向量”的警告信息。
然而,即使取消“僅包含側(cè)向質(zhì)量”選項,也只能避免K3類的警告信息。程序仍然會輸出關(guān)于K1類阻尼器的警告信息,這又與“樓層處橫向集中質(zhì)量”選項有關(guān)。由于勾選“樓層處橫向集中質(zhì)量”選項,程序?qū)⒑雎?/span>K1左端節(jié)點(也是兩個斜撐的頂點)的橫向質(zhì)量。這是因為該節(jié)點距離樓層標高處尚有一定距離(0.2m),故程序在向樓層處做橫向質(zhì)量集中時將該節(jié)點的質(zhì)量視為零。
綜上,對于本模型所示的阻尼器布置方式,只有同時取消以上兩個選項(如以上右圖所示)方可有效避免程序警告。當(dāng)然,如果阻尼器的兩個端點均落在相鄰的樓層標高處,即使勾選“樓層處橫向集中質(zhì)量”也不會導(dǎo)致程序警告。更進一步講,如果阻尼器均位于各個樓層標高的水平面內(nèi),即使同時勾選以上兩個選項也不會導(dǎo)致程序警告??偠灾?,如前文所述:質(zhì)量源的定義應(yīng)當(dāng)與連接單元的布置方式相匹配!建議用戶在運行分析前細心檢查連接單元的布置方式以及質(zhì)量源定義的相關(guān)選項。